八年级物理学习资料《浮力》.docx
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1、八年级下册第十章(浮力)关键突破讲义目录第七章:力 1、力 2、弹力 3、重力第八章:运动和力 1、牛顿第一定律 2、二力平衡 3、摩擦力 专题一:二力平衡与相互作用力第9章 :压强 1、压强 2、液体的压强 3、大气压强 4、流体压强和流速的关系 专题二:压强的综合计算第十章:浮力 1、浮力 2、阿基米德原理 3、物体的浮沉条件及应用 专题三:浮力与压强 专题四:求浮力的几种常见方法第10章 :功和机械能 1、功 2、功率 3、动能和势能 4、机械能及其转化 专题五:功和功率的计算第十二章:简单机械 1、杠杆 2、滑轮 3、机械效率 专题六:机械效率的综合计算系统记忆材料第十章浮力第一节 浮
2、力知识点一:浮力(1)定义:浸在液体(或气体)中的物体会受到竖直向上的力,叫浮力。(2)产生原因:由液体(或气体)对物体向上和向下的压力差。知识点二:浮沉条件(1)物体的浮沉条件:前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。F浮F 浮示意图F浮 下沉 悬浮 上浮 漂浮 (2)说明:G 密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。 一物体漂浮在密度为的液体中,若露出体积为物体总体积的,则物体密度为 分析: 则: 悬浮与漂浮的比较 相同: 不同:悬浮 ; 漂浮;。 判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F浮 与G或比较液与物 。 物体吊在测力计
3、上,在空中重力为G,浸在密度为的液体中,示数为F则物体密度为:冰或冰中含木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变,冰中含铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。知识点三:浮力的计算压力差 法: 称 量 法: 漂浮悬浮法: 阿基米德法:知识点四:阿基米德原理(1)、内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。(2)、公式: 从公式中看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。(3)、适用条件:液体(或气体)知识点五:漂浮问题“五规律”:(历年中考频率较高,)规律一:物体漂浮在
4、液体中,所受的浮力等于它受的重力;规律二:同一物体在不同液体里,所受浮力相同;规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。知识点六:浮力的应用(1)轮船的排水量:轮船满载时排开水的质量。(2)潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜。(3)气球和飞艇里充入的气体的密度比空气要小。(4)密度计是漂浮在液面上来工作的,它的刻度是“上小下大”。知识点七8、浮力计算题方法总结(1)、确定研究对象,认准要研究的物体。(2)
5、、分析物体受力情况画出受力示意图,判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。(3)、选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。 同步讲义第一节 浮力自主导学方案1、 浮力 1.液体和气体对浸没在其中的物体有 ,的托力,物理学中把这个托力叫做浮力。 2.浮力是由于液体对物体向_和向_的压力_而产生的。2、 称量法测浮力 1步骤:.把物体挂在测力计下,读出测力计在空气中的示; 将物体浸入液体中,读出测力计的示数; 则浮力 。2.物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的 有关,还与物体排开液体的 有关,而与浸没在液体中的 无关。思考:液体中的物体受到浮力作用,空气中的物体受到浮力作用
6、,太空中的宇宙飞船受到浮力作用吗?为什么?核心考点精析考点一:什么是浮力(1) 浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫浮力。(2) 浮力的方向竖直向上,施力物体是液体。注意:浸在气体中的物体也受到浮力。例1:下列关于浮力的说法中正确的是( )A. 浮力都是由水产生的B. 在不同液体中浮力的方向会不同C. 只有固体才能受到浮力的作用D. 浮力方向与重力方向相反考点二:浮力产生的原因 浮力产生的原因是浸在液体中的物体上、下表面受到液体对它的压力不同,浮力的大小就等于物体上、下表面受到的压力差,方向竖直向上。注意:如果物体与容器底之间是密合的,则物体不受浮力。例2:如图所示,一个塑料小球堵在一个水池
7、的出口处,水无法排出,则该小球()A. 仍受水的浮力 B不受水的浮力,也不受水对它的压力C不受水的浮力,但受水对它的压力 D无法判断 例2 例3 例4考点三:决定浮力大小的因素(1) 与液体密度和排开液体的体积有关。(2) 液体的密度越大,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。例3:如图所示,某实验小组用水、刻度尺、弹簧测力计和圆柱体探究浮力与深度的关系他们分别记录了不同情况下弹簧测力计的大小(如表所示),表中h表示圆柱体下表面浸入水中的深度。(1) 当h=0.05m时,圆柱体受的浮力是_N;(2) 圆柱体完全没人水中前,弹簧测力计的拉力F与圆柱体下表面浸入水中深度h的关系为:F=_。考点四
8、:产生浮力的液体的受力情况 浸在液体中的物体受到液体施加的浮力,由于物体间力的作用是相互的,物体也对液体产生了反作用力,其大小等于浮力,方向与浮力方向相反。例4:如图所示,甲、乙两台秤上各有一个容器,一个装满水而另一个未满,现各将一手指浸入水中,手指与容器壁、底均不接触。则在手指浸入水中之后,两台秤的示数变化情况是()A 甲变小,乙不变 B甲变大,乙不变 C甲不变,乙变大 D甲变小,乙变大考点五:气体产生的浮力空气中的物体也受到浮力,当物体静止或做匀速直线运动时,用力的平衡确定物体受力情况。例5:一氢气球匀速上升时,受到空气的浮力F、重力G和空气阻力F阻,这些力的关系()A B C D 同步练
9、习1、 一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示图上画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是()AF1 BF2 CF3 DF4 1 32、用弹簧测力计测出一个物体重为4N,然后将该物体浸没在水中,这时弹簧测力计的示数变为3N,则该物体在水中受到的浮力是A7NB4NC3ND1N3、 .跳水运动员入水的过程中,他所受浮力F随深度h变化的关系如图所示,其中正确的是( )4、两手分别拿着一个小木块和一个大石头,把它们都侵没到水中,同时松开手,小木块上浮,大石块下沉,受到的浮力大的是( ) A 小木块 B 大石块 C 一样大 D不能确定5、2012年3月25日,卡梅隆乘坐“深
10、海挑战者”号深潜器潜人马里亚纳海沟11000m深处下潜过程中,卡梅隆发现深潜器发生越来越明显的收缩,则深潜器受到的海水压强和浮力的变化情况是(设海水密度不变)()A.压强越来越大,浮力越来越小 B.压强越来越大,浮力越来越大C.压强越来越小,浮力越来越小 D.压强越来越小,浮力越来越大6、 体积相同的四个球甲、乙、丙、丁,在水中处于静止状态,如图所示,其中所受浮力最小的是()A甲球 B乙球 C丙球 D丁球7、有一铁球沉在水底,现向水中加食盐,则铁球所受浮力( ) A. 变大 B.变小 C.不变 D.无法判断8、将重为20N的金属块挂在弹簧测力计下,当金属块体积的浸入水中并静止时,弹簧测力计的示
11、数为18N,当金属块全部浸入水中并与杯底接触时,弹簧测力计的示数可能变为( ) A.18N B.16N C.14N D.10N9、如图所示,把铁块放在空容器中,沿容器壁缓慢向容器中加水至实线处加水过程中,铁块受到浮力则在加水的全过程中,容器底对铁块的支持力F与时间t的关系图像是 二、非选择题10、用弹簧测力计挂着同一铁块先后浸没在甲、乙两种液体中(与杯底均未接触),观察到在乙液体中时,弹簧测力计示数较大,则该铁块在甲、乙两种液体中所受浮力的大小相比较是 ,甲、乙两种液体的密度大小相比较是 。(以上两空选填“甲大”、“乙大”或“一样大”)11、如图所示,将一铁块慢慢提起离开水面的过程中,铁块所受
12、浮力的变化情况是 (选填“增大”、“不变”或“减小”);若某时刻h=5cm,铁块的底面积以1.010-2m2,则铁块下底面受到水的压强是 Pa,此时铁块受到的浮力大小是 N。(取g=10N/kg,水=1.0103kg/m3)12、如图所示,A、B、C是三个用不同材料制成的体积相同的物体现将它们用相同的弹簧连接于容器底部,然后在容器中注入水使A、B、C三物体浸没于水中,且弹簧均处于压缩状态,三物体在水中的位置如图所示,杂由图可知密度最大的是物体 (填“A”“B”或“C”)。 2 3 413、如图所示的大鱼和小鱼的争论中, 的说法正确,这是因为两条鱼浸没在同种液体中,它们所受浮力的大小与 有关。1
13、4、一个半球形物体浸没在水中,受到水向下的压力30N,半球受到水施加的浮力为80N,则半球便受到水向上的压力为 N。第二节 阿基米德原理考点一:阿基米德的灵感(1)物体浸没在液体中的体积等于它排开的液体的体积,排开的液体的体积一定时,排开液体的密度越大,排开的液体的重力越大。(2)影响物体所受浮力大小的因素是排开的液体的密度与排开液体的体积,即浮力的大小与物体排开的液体的重力有关。注意:物体排开液体的体积可能小于液体的体积,也可能大于液体的体积。例1:某同学帮实验室老师搞卫生,在清洗甲、乙两个体积相等的球时,发现它们在水中静止后处于如图所示的状态,这时甲球受到的浮力_乙球受到的浮力(填“大于”
14、、“等于”或“小于”)考点二:浮力的大小(1)浸在液体中物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力,(2)计算公式为例2:某教师在“阿基米德原理”教学过程中,做了如下演示实验(1)在弹簧下端挂上小筒和金属块,记下弹簧伸长后指针位置O,如图甲所示(2)溢水杯中装满水,把金属块全部浸入溢水杯的水中,用烧杯收集排开的水,弹簧缩短,如图乙所示。(3)把烧杯中的水全倒入小筒中,弹簧指针又恢复到原来位置O,如图丙所示乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了,说明金属块受到_的作用;丙图弹簧指针又恢复到位置O,说明_考点三:阿基米德的计算例题1: 体积是100cm3的铁块,浸没在酒精里,它排开酒精的体积是
15、多少?排开酒精的重是多少N?它受到的浮力是多少N?(酒精=0.8g/cm3)例题3:一个圆柱形物体悬浮在密度为1.2103kg/ m3的盐水中如右图所示,已知圆柱体的横截面积是10cm2,长度为15cm物体上表面到液面的距离为5cm物体上、下表面受到的压力多大?物体受到的浮力是多大?考点四:气体产生的浮力的计算 阿基米德原理同样适用于气体,此时公式中的改为。例3:北京观象台每天四次放出气象探空气球气球所载仪器及球皮的总质量为2.7kg,球内所充气体为氢气,已知氢气球的密度为0.09kg/m3,空气的密度为1.29kg/m3为使这样的气球升空,球内所充氢气的体积至少应为多少 米?考点五:测量密度
16、大于液体密度的固体的密度(1) 用弹簧测力计在空气中称物体的重力G。(2) 将物体浸没在密度为的有液体中,读出弹簧测力计示数。(3) 物体的密度为。注意:若已知物体的密度为,也能用上述方法测液体密度,液体密度。例4:小明同学对一个金属块进行了两次测量:第一次如图(甲)所示,用细线系住金属块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为2.7N第二次如图(乙)所示,让金属块浸没在盛水的杯于中,这时弹簧测力计的读数为1.7N(g取10N/kg)(1)求金属块在水中受到的浮力(2)求金属块的体积;(3)通过进一步计算,结合下表所列的“某些金属的密度”,说明金属块是何种金属第三节 物体的浮沉条件及应用考点一:物
17、体的浮沉条件例1:如图所示,有一质量分布均匀的物体,漂浮在水面上,有的体积露出水面,将露出水面部分切去后,剩余浸在水中的部分将( ) A上浮B悬浮 C下沉D无法确定知识点二:浮力的应用(1) 轮船和潜水艇 轮船的工作原理:空心法,即把密度比水大的钢材制成空心的,能使它排开更多的水,增大可利用的浮力,从而漂浮在水面。 潜水艇的工作原理:通过调节水舱中的储水量来改变自身的重力,从而实现上浮、下潜和悬浮。注意:轮船的大小通常用排水量(即排开水的质量,单位t)表示,排水量=船自身质量+满载时货物的质量。例2:在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线“,又称“载重线“,如图所示其中标有W的是北大西洋载重线
18、,标有S的是印度洋载重线若不考虑常数g的变化,当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力大小以及北大西洋与印度洋的海水密度1和2的关系是()A.浮力增大 B.浮力不变 C.浮力减小 D.浮力不变例3:如图所示是同一艘潜水艇在水中上浮和下潜的情景,其中_图的潜水艇正在水中上浮这两种情景中,潜水艇所受的浮力分别为F甲、F乙则F甲_F乙(选填“”“=”或“”)。(2) 气球和飞艇气球和飞艇:利用密度小于空气密度的气体,通过改变气囊里气体的质量来改变自身的体积,从而改变所受浮力的大小,来实现升降。例4:三国时代,诸葛亮曾放出一种“会飞”的灯笼,后人称其为“孔明灯”,如图所示。它上升的主要原因是:灯笼内
19、的热空气密度_空气密度,导致_,所以灯笼才上升,现代热气球原理与之相似,要使热气球降落应如何操作?_降低气囊内气体的温度。(3) 密度计 构造:密度计是一根上部标有刻度,形状特殊的玻璃管,管下部的玻璃泡内封装小铅丸或水银如图。 原理:密度计是根据物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成的,密度计在任何液体里都呈漂浮状态,所受浮力大小不变,都等于它受到的重力。根据浮力计算公式可知,液体密度较大时,密度计露出部分多,反之就少,所以密度计上的数值表示待测液体密度是水密度的倍数。如1.8表示该液体密度是.例5:如图所示,两支完全相同的密度计分别放入甲、乙两种不同的液体中,所受到的浮力分别为和,则,_,测得
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