物理八年级下册10.1 浮力教课内容课件ppt
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这是一份物理八年级下册10.1 浮力教课内容课件ppt,共60页。PPT课件主要包含了课堂讲解,课时流程,课后作业,逐点导讲练,课堂小结,当堂检测,知识点,比一比,施力物体,液体或气体等内容,欢迎下载使用。
浮力决定浮力大小的因素
人为什么能躺在水面上看书?
为什么鸭子能漂在水面上?
为什么热气球能升入空中?
实验:空瓶压入水中手有什么感觉?
将旋紧瓶盖的空的矿泉水瓶压入水中时,手会明显感受到瓶子受到水向上顶的作用。
将瓶释放后,瓶将向上浮出水面
想想做做:放到水里要下沉的铁块,是否也受到浮力呢?如何验证?
物体放入水中它要下沉,测力计的示数变小,什么原因?
放到水里要下沉的铁块也要受到浮力
浸在液体(或气体)中的物体,受到液体(或气体)对它竖直向上托的力,这个力叫做浮力。
画出下列物体在水中所受浮力的示意图
得出一种求(测)浮力的方法:称量法 : F浮=G-F拉
如图所示,是物体浸在 水中前后弹簧测力计的示数。由此可知水对物体的浮力是______N,方向是________________,此实验可以验证在液体中下沉的物体也受浮力的作用吗?
对物体进行受力分析:受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、浮力F浮作用,因物体平衡有G=F+F浮。物体浸入水中时弹簧测力计的示数减小,说明物体受到了一个竖直向上托的力,即竖直向上的浮力。这个实验可以验证在液体中下沉的物体也受浮力的作用。
称重法求浮力:物体的重力为G物,则物体受到液体浮力的大小等于物体的重力减去浸在液体中后弹簧测力计的示数F,即:F浮=G物-F。
乒乓球浮在水面上,它受到浮力的施力物体是( )A.乒乓球 B.水C.空气 D.地球
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( )A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
这些物体受到的浮力大小相同吗,浮力的大小和哪些因素有关呢?
实验探究:决定浮力的大小的因素实验猜想:猜想1:浮力可能与液体的密度有关猜想2:浮力可能与物体的体积猜想有关猜想3:浮力可能与物体浸入液体的深度有关其它猜想:…… …… …… ……
探究:猜想1:浮力可能与液体的密度有关
(1)把鸡蛋放入清水中,观察现象。 在清水中,鸡蛋下沉。(2)在清水中加盐,增大水的密度,再观察现象。 盐水的密度增大,鸡蛋慢慢上浮直至漂浮的状态。实验结论:猜想1正确,浮力的大小跟液体的密度有关。
猜想2:浮力可能与物体的体积猜想有关观察实验:1. 把同一物体浸入相同的液体中。2. 两个弹簧测力计的读数一样吗? 分别是多少?3. 容器中的液体的液面发生什么样 的变化? 4. 实验说明了什么问题? 实验结论:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
猜想3:浮力可能与物体浸入液体的深度有关设计实验:(1)把物体浸没在水中,观察弹簧 测力计的读数 F1 。 测力计的读数 F1=2 N(2)改变物体在水中深度,再观察 弹簧测力计的读数 F2 。 测力计的读数 F2 =2 N(3)比较两次的读数 F1 和 F2 。结论:浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。
分析归纳实验1:浮力的大小跟液体的密度有关。实验2:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。实验3:浮力的大小跟物体浸在液体中的深度无关。根据猜想1、2、3,得出的实验结论:物体在液体中所受浮力的大小不仅与___________有关,还与物体排开液______有关,而与浸没在液体中的______无关。
(实验探究题)小明在生活中发现木块总浮在水面,铁块却沉入水底,由此他提出两个问题:问题1:浸入水中的铁块是否受到浮力?问题2:浮力大小与哪些因素有关?为此他做了进一步的猜想,设计并完成了如图所示实验。
(1)(b)、(c)图中弹簧测力计示数均小于(a)图中弹簧测力计示数,说明浸入水中的铁块________(填“受到”或“不受到”)浮力;(2)做____________(填字母)两次实验,是为了探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关;(3)做(d)、(e)两次实验,是为了探究浮力大小与________________的关系。
(1)(b)、(c)图中弹簧测力计示数均小于(a)图中弹簧测力计示 数,说明浸入水中的铁块受到浮力作用;(2)探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关时, 控制液体的密度和铁块排开液体的体积这两个因素相同, 铁块在液体中浸没的深度不同,符合这个条件的是(c)、 (d)两图;(3)(d)、(e)两次实验中,铁块在液体中浸没的体积相同,液 体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,因此研究的是 浮力大小与液体密度的关系。
(控制变量法)在探究浮力与液体密度关系时控制物体排开液体体积相同;在探究浮力与物体排开液体体积关系时控制液体密度相同。
物体在液体中受到的浮力的大小跟哪些因素有关( )A.物体的重力B.物体的体积C.物体的密度D.液体的密度和物体排开液体的体积
如图所示,体积相等、形状不同的铅球、铁块和铝块浸没在水中同一深度处,则( )A.铅球受到的浮力大 B.铁块受到的浮力大C.铝块受到的浮力大 D.三者受到的浮力一样大
1. 称重法测浮力:利用弹簧测力计分别测出物体在 空气中的重力G和浸在液体中的拉力F,则物体受 到的浮力F浮=G-F。2. 压力差法测浮力:浸在液体中的物体,上表面受 到的压力为F1,下表面受到的压力为F2,则物体 受到的浮力F浮=F2-F1。
如图所示,A、B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则下列说法错误的是( )A.A物体一定受到浮力作用B.B物体一定受到浮力作用C.容器凸起部分C一定受到浮力作用D.容器凸起部分D一定受到浮力作用
易错点:误认为浸在液体中的物体都受到浮力
如图所示的大鱼和小鱼的争论中,______鱼的说法是正确的,这是因为两条鱼都浸没在水中,它们受到的浮力大小与________________有关。你认为________鱼受到水的压强大。
易错点:混淆液体压强与浮力的影响因素
为了能把砍伐的木材从林场方便地运出,有水道的地方常将木材连结成木排使其顺流而下。这个例子中,木排受到河水的浮力。请你从日常生活或常见的自然现象中再举两个例子说明浸入液体的物体受到浮力。
解:人能够在水中游泳;小船可以在河面上航行。
用什么实验可以证明,沉入水中的物体受到浮力的作用?
解:用弹簧测力计测出一个钩码的重量,然后提着钩码浸入水中,让其在水中下沉,发现弹簧测力计的示数变小,说明钩码受到了浮力的作用,方向竖直向上。
解:重物受到的浮力: F浮=G-F=3.2 N-2.2 N=1 N。
弹簧测力计下悬挂一个重物,在空气中称量时的示数如图甲所示,把重物没在水中时的示数如图 乙所示。重物没在水中时所受的浮力是多大?
解:这个物体受到水的浮力: F浮=F下-F上=13 N-5 N=8 N。
一个竖直悬挂在水中的圆柱体,上表面受到水的压力为5 N,底部受到水的压力为13 N。你认为这个物体受到水的浮力为多大?
解:实验器材:弹簧测力计、水、烧杯、细线、体积相同但形状不同的两个铁块。实验步骤:(1)用弹簧测力计测出一个铁块的重力G1;(2)将铁块浸没在水中,读出弹簧测力计的示数F1;(3)用弹簧测力计测出另一个铁块的重力G2;(4)将铁块浸没在水中,读出弹簧测力计的示数F2。若G1-F1=G2-F2,则说明浮力的大小与固体的形状无关,若G1-F1≠G2-F2,则说明浮力的大小与固体的形状有关。
有人猜想:“浸没在液体中的固体所受的浮力可能跟物体的形状有关”。请你为检验这个请想设计一个实验。说出实验所需的器材和实验步骤。
一个正方体浸没在水中,下列说法正确的是( )A.上表面受到的压强比下表面大B.上表面受到的压力比下表面大C.下表面受到的压力比上表面大D.上、下表面受到的压力是一对平衡力
【中考·茂名】一个鸡蛋悬浮在盐水中处于静止状态,请在图中画出鸡蛋受力的示意图。
两手分别拿着一个小木块和一个大石块,把它们都浸没在水中,同时松开手,小木块上浮,大石块下沉,受到浮力大的是( )A.小木块 B.大石块C.一样大 D.不能确定
【中考·南平】如图所示,压在杯底的乒乓球,上浮时会弹离水面。下列说法正确的是( )A.乒乓球上浮过程中,受到的浮力始终不变B.乒乓球弹离水面后上升,是由于水的浮力作用C.乒乓球上浮过程中,水对杯底的压强始终不变D.乒乓球上浮过程中,水对杯底的压强先不变,后减小
阿基米德原理的理解阿基米德原理的应用——计算F浮
阿基米德的启示 两千多年以前,希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的,要测量王冠的体积,冥思苦想了很久都没有结果。一天,他跨进盛满水的浴缸洗澡时,看见浴缸里的水向外溢,他忽然想到:物体浸在液体中的体积,不就是物体排开液体的体积吗?
做做想想将易拉罐按入装满水的烧杯中,感受浮力与排开的液体的关系。回顾:浮力大小与哪些因素有关?浮力大小,跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。那么,怎样表示浮力的大小呢?
猜想浮力大小,跟它排开液体的体积和液体的密度有关。排开液体的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。浮力与排开的液体有什么关系?可以怎样表述浮力的大小?浮力大小可能与排开液体的体积×液体的密度有关浮力大小可能与排开液体的重力有关。
探究实验:浮力与物体排开液体重力的关系
测量数据填入记录表;用不同物体、不同液体做几次实验。
分析数据得出结论1. 浸在液体中的物体受到向上的浮力2. 浮力的大小等于物体排开液体的重力
浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体的重力。
关于阿基米德原理的讨论1. 区分:浸没、浸入、浸在、没入; 2.F浮=r液 gV排 r液——液体的密度; V排——物体排开的液体的体积;3.F浮= r液 gV排 —— 决定式 表明浮力大小只和 r液、V排有关, 浮力大小与物体的形状、密度,浸没在液体中的深 度及物体在液体中是否运动等因素无关。
〈日照〉小芳同学在探究“浮力的大小等于什么”时,用弹簧测力计 、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作,如图所示a、b、c、d是四个步骤示意图。设四个图中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4,由四个图中________两个图的弹簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力;被排开液体的重力为________;如果关系式______________________成立,就可以得到著名的阿基米德原理。
F4-F2=F1-F3
根据F浮=G-F示可知,小石块受到的浮力等于小石块的重力F1减去小石块在液体中弹簧测力计的示数F3;故应选a、c;d中弹簧测力计的示数F4(即桶和排开液体的重力之和)减去b中弹簧测力计的示数F2(即空桶的重力)等于被排开液体的重力即F4-F2;如果关系式F4-F2=F1-F3成立,就可以得到著名的阿基米德原理。
根据称重法求浮力,即先在空气中测量物体的重力为F1,然后把物体浸在液体中,再读出弹簧测力计的示数为F3,则物体所受浮力F浮=F1-F3。
【中考·岳阳】关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( )A.漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大B.物体的密度越大受到的浮力越小C.物体没入水中越深受到的浮力越大D.物体排开水的体积越大受到的浮力越大
如图所示,悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中,则从大烧杯溢出流入小桶中的水和此金属球的关系是( )A.两者体积相等,质量相等B.两者体积相等,小桶中水的质量较大C.金属球受到的浮力等于小桶中水的重力D.金属球受到的浮力大于小桶中水的重力
阿基米德原理的应用——计算F浮
1.阿基米德原理数学表达式:F浮=G排
3.适用范围:液体和气体
2.用于计算的导出式: F浮= G排= m排g= r液 gV排
如图所示,将一个体积为100 cm3的金属块挂在弹簧测力计下浸没入水中,弹簧测力计的示数为5 N,则物体受到的浮力为________N,物体的重为________N。
物体受到的浮力大小为:F浮=ρ液gV排=1.0×103 kg/m3 ×10 N/kg×100×10-6 m3 =1 N;物体的重为:G=F浮+F示=1 N+5 N=6 N。
本题用公式法求解。物体浸没在液体中时的V排等于它自身的体积,若已知它排开液体的体积而要求物体受到的浮力,这时通常用阿基米德原理直接求解。
【中考·福州】将重6 N的物体浸没在装满水的杯中,溢出了4 N的水,物体受到的浮力是( )A.10 N B.6 NC.4 N D.2 N
【中考·绥化】有一体积为0.2 m3的铁块,将它完全浸没在水池中,此时水的深度为1 m,则铁块受到的浮力是________N,水对池底的压强是________Pa。
1. 公式F浮=ρ液gV排中的ρ液是液体的密度,而不是物 体的密度ρ物;V排是物体排开的液体的体积;当物 体浸没在液体中时,V排=V物;当物体部分浸入液 体中时,V排<V物。2. 由F浮=ρ液gV排可知,物体排开液体的体积V排一定 时,物体所受浮力的大小与液体的密度成正比; 在同一种液体中,物体所受浮力的大小与物体排 开液体的体积成正比。
【中考·安徽】理论上分析:浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体表面压力的合力。如图所示,一个底面积为S,高为h的长方体浸没在密度为ρ的液体中。(1)分析该物体侧面所受液体压力的合力F合1;(2)求出该物体上、下底面所受液体压力的合力F合2;(3)结合以上结果,说明该理论分析与阿基米德原理的表述是一致的。
解: (1)由于侧面是两两对称的,每个面上受到的压力都相同,所以相对的两个面上的压力都是一对平衡力,所以合力为0。(2)物体上底和下底是相同的两个面,只是所受水的压力不同,所以合力为两个力的差,即:F合2=F下-F上=ρgSh下-ρgSh上=ρgSh。(3)从上面的计算结果来看,液体对物体表面压力的合力为F合2,F合2=ρgSh=ρgV排,正好与阿基米德原理的表述是一致的。
解:不对,因为浮力的大小跟液体的密度和物体排开液体的体积有关,与液体的深度无关。
北京“水立方”中游泳池的水深设计比一般标准游泳池深了0.5 m。有人说,水的深度越深,其产生的浮力就越大,因此,各国运动员在“水立方”的比赛成绩普遍提高就不足为奇了。你认为他的说法正确吗?为什么?
解: (1)甲铜块受到的浮力大;(2)铝块受到的浮力大;(3)铝块受到的浮力大。
请比较以下浮力的大小。(1)同样重的两个铜块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,哪个受到的浮力大?(2)同样重的铝块和铜块,都浸没在煤油中,哪个受到的浮力大?(3)同样重的铝块和铜块,铜块没没在煤油中,铝块浸没在水中,哪个受到的浮力大?
解:气球受到的浮力:F浮=ρgV排=1.29 kg/m3× 10 N/kg×620 m3=7 998 N。
一个在节日放飞的气球,体积是620 m3。这个气球在地面附近受到的浮力有多大?设地面附近气温是0℃,气压是1×105Pa,空气的密度是1.29kg/m3。
解:零件受到的浮力: F浮=G-F=7.5 N-6.6 N=0.9 N; 零件的体积: V=V排= =1.125×10-4 m3。
在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5 N。当把零件浸没在密度为 0.8×103kg/ m3的油中时,测力计的示数是6.6 N,金属零件的体积有多大?
某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度:他把一个铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上,铁块在空气中时弹簧测力计的示数是4.74 N,把铁块浸没在该液体中时弹簧测力计的示教是4.11 N,该液体的密度是多少?铁的密度为7.9×103kg/ m3。
解:铁块的质量:m= =0.474 kg; 铁块的体积: V= =6×10-5 m3; 铁块受到的浮力: F浮=G-F=4.74 N-4.11 N=0.63 N; 液体的密度: ρ液= =1.05×103 kg/m3。
【中考·兰州】液体沸腾时,液体内部会产生大量气泡,在液体中不断上升、变大。对于气泡所受压强和浮力的变化情况(气泡未露出液面时),以下说法中正确的是( )A.压强变小,浮力变小 B.压强不变,浮力不变C.压强变大,浮力不变 D.压强变小,浮力变大
【中考·济南】将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中。放手后发现:实心球沉入水底,而乒乓球浮出水面,如图所示。比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小,则( )A.实心球受到的浮力大B.它们受到的浮力一样大C.乒乓球受到的浮力大D.不能确定
如图所示的热气球充气后体积为3 000 m3,则该热气球所受的浮力为____________N(g取10 N/kg,空气的密度取1.29 kg/m3)。【中考·上海】重为 10 N、体积为5×10-4m3的石块浸没在水中受到的浮力大小为______N,它受到重力与浮力的合力大小为______N。(g取10 N/kg)
第3节 物体的浮沉条件 及应用
物体的浮沉条件浮力的应用
像“泰坦尼克”号这样的钢铁巨轮为什么能浮在海面上?
撞上冰山后, “泰坦尼克”号为什么会沉没?
在水里,许多东西能浮在水面,比如乒乓球、木块,石蜡等;也有许多东西沉到水底,比如石头、硬币、橡皮等;那么物体的浮沉取决于什么呢?
思考:受到浮力相同的物体有些能浮在水面,有些却 沉入水底,这是为什么?结论:物体的浮沉与物体的重力的大小有关。思考:为什么重力相同的物体有些浮在水面,有些却 沉入水底?结论:物体的浮沉还与物体受到的浮力的大小有关; 排开的体积越大,所受到的浮力越大。
实验告诉我们,物体浸没在液体中时,究竟是浮还是沉,是由该物体在液体中所受浮力和重力之间的大小关系决定的。
当F浮=G时, 即二力平衡,此时物体将静止在液体中任意深度的位置称为悬浮。
前提:物体完全浸没 即V排=V物
当F浮<G时,合力方向竖直下,物体在液体中向下运动称为下沉。
当F浮>G时,合力方向竖直向上,物体在液体中向上运动称为上浮。
物体上浮过程中开始浮出水面这时F浮逐渐减少,到F浮=G时,物体静止在液面上称为漂浮。 此时 V排 < V物
思考:漂浮与悬浮有什么共同点与不同点?共同点:1. 在平衡力的作用都处于静止状态(其中悬浮是静止在 液面以下的任何位置;漂浮是静止在液面上的任何 位置)。2. 物体处于悬浮和漂浮时,浮力等于重力。不同点:漂浮是物体一部分浸入液体中,悬浮是整物体浸没在液体中。
前提:浸没在液体中的物体 当F浮=G时,即二力平衡此时物体将悬浮。 当F浮<G时,合力方向竖直向下,物体就下沉。 当F浮>G时,合力方向竖直向上,物体就上浮。
物体漂浮时,F浮=G, 且V排 < V物
当ρ液G物,物体在液体中上浮。最终悬浮。
如图所示,将一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水面;把它放入另一种液体中,它却沉入底部。则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较( )A.在水中受到的浮力较大 B.在液体中受到的浮力较大C.受到的浮力一样大 D.无法比较浮力大小
在水中处于漂浮状态,说明玩具青蛙在水中受到的浮力等于它自身的重,即F浮水=G;放入另一种液体中时处于下沉状态,则此时的浮力小于玩具青蛙的重,即F浮<G。因此,F浮水>F浮。
本题用到条件分析法,即应用物体的浮沉条件来比较不同物体受到浮力的大小。当影响浮力大小的两个因素都不相同时,不能依据影响因素来比较物体在不同情况下所受浮力的大小。这时可以先由浮沉条件分析出不同情况下的浮力与物体自身重力之间的大小关系,再比较浮力的大小。
小晴在清洗苹果和梨子时,发现苹果漂浮在水面,而梨子却沉到水底,对此,她作出了如下推断,其中正确的是( )A.梨子所受的浮力比重力大B.梨子所受的浮力比重力小C.苹果所受的浮力小于重力D.苹果所受的浮力大于重力
【中考·凉山州】如图所示,完全相同的两个物体分别放在甲、乙两种不同液体中静止后,两容器中液面相平,比较物体在两种液体中所受浮力F甲与F乙及两种液体对容器底部的压强p甲和p乙的大小,下列说法正确的是( )A.F甲=F乙,p甲=p乙B.F甲>F乙,p甲>p乙C.F甲=F乙,p甲>p乙D.F甲<F乙,p甲<p乙
1. 轮船(1)工作原理:轮船是利用物体_______在水面的原理工作的。(2)利用把密度比水大的钢材制成_______的使它排开更多的水,增大可利用的________。(3)轮船在河里和海里都处于漂浮状态,因而所受浮力________,根据阿基米德原理,它在海水里比在河水里浸入的体积_______。
船总是漂浮在水面上,一艘船从河里驶向大海,它受到的重力大小______(变大、变小、不变);它受到的浮力大小 _____(变大、变小、不变);都_____(大于、等于、小于)船受到的重力;它排开水的体积_____(变大、变小、不变);轮船是下沉些还是上浮些?
潜水艇(改变自重,体积不变)1. 潜水艇的上浮、下沉和悬浮,靠改变自身的重力来 实现(但它的体积不发生改变)2. 潜水艇自身重力的改变取决于水舱内充水或放水的 多少。
喷嘴点火加热,袋内空气受热膨胀,排开气体的体积增大,浮力增大,浮力大于重力时,气球上升。
小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情形如图所示,下列说法正确的是( )A.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大B.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大C.乙杯液体的密度较大D.甲杯液体的密度较大
用密度计测量不同液体的密度,密度计处于漂浮状态,密度计受到的浮力总等于密度计的重,浮力大小不变。测量时,密度计若浸入越深,表明该液体的密度越小。
有些同学往往认为用密度计测量液体密度时,密度计浸入待测液体中的深度越小,则在这种液体中受到的浮力越大,其原因是不理解密度计的制作原理。
一艘轮船从长江驶入大海,下列分析正确的是( )A.浮力变小,船体上浮一些B.浮力变大,船体下沉一些C.浮力不变,船体下沉一些D.浮力不变,船体上浮一些
【中考·永州】2012年11月,我国自行研制的舰载多用途歼-15战斗机,首次成功起降在中国第一艘航空母舰“辽宁舰”上,歼-15战斗机飞离航母时相对于航母是________的,当它飞离航母后,航母受到的浮力将________(填“变大”“不变”或“变小”)。
1. 物体的浮沉条件:
2. 辨析漂浮与悬浮:
【中考·临沂】“蛟龙号”载人潜水器于2016年5月18日在西北太平洋完成该海域的第三次科学应用下潜。“蛟龙号”潜水器漂浮在海面上时,其受到的重力________(填“大于”“等于”或“小于”)浮力;当“蛟龙号”下潜至5 000 m深处时,受到海水的压强是________Pa。(ρ海水取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
易错点:错误认为漂浮时重力小于浮力
解:满载时船及所装货物的总重:G=F浮=m排g=106 kg×10 N/kg=107 N;船排开河水的体积:V排= =103 m3。
排水量为1 000 t的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物总共有多重?所受河水的浮力是多少牛?如果河水密度为1×103kg/m3,船排开河水的体积是多少立方米? g取10 N/kg。
测量液体密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(图甲)。图乙和图丙是自制的简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的。将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由观察到的现象可以判断哪杯液体的密度大。说出你的理由。
解:丙杯中液体的密度大;因为密度计总是漂浮的,因此同一支密度计不论在哪种液体中受到的浮力都等于自身的重力;由图可知:密度计在丙杯中排开液体的体积较小,由公式ρ液= 可知:丙杯中液体的密度较大。
解:因为木块的密度小于水的密度,因此木块在水中静止时一定是漂浮的,浸在水中的体积:V==1.6×10-4 m3。
某一木块的体积为 200 cm3,密度为0.8×103 kg/ m3。把它浸没在水中后放手,为什么木块不能悬浮在水中?木块最终漂浮在水面上静止时,浸在水中的体积有多大?
解:固体的密度:ρ= =1.5×103 kg/m3,因为固体的密度大于盐水的密度,故下沉;固体受到的浮力:F浮=ρ盐水gV排=1.1×103 kg/m3×10 N/kg×0.000 12 m3=1.32 N;容器底部对它的支持力:F=G-F浮=1.8 N-1.32 N=0.48 N。
体积为120 cm3的一块固体,重1.8 N,放在密度为1.1×103 kg/ m3的盐水中为什么会下沉?当固体浸没在盐水中静止时,容器底部对它的支持力有多大?
一个飞艇充入气体后的质量是1.5 t,体积为1 500 m3。当装入多少货物时,气艇能够悬浮在空中?空气的密度为1.29kg/ m3。
解:飞艇受到的浮力:F浮=ρgV排=1.29 kg/m3×10 N/kg×1 500 m3=1.935×104 N;飞艇的重力:G=mg=1.5×103 kg×10 N/kg=1.5×104 N;货物的重力:G′=F浮-G=1.935×104 N-1.5×104 N=4.35×103 N。因此货物的质量m′= =435 kg。
油漂浮在静止的水面上,说明油的密度 _______(填“大于”“等于”或“小于”)水的密度,一实心物体刚好能悬浮在水中,将此物体放入足够多的油中时,物体将________(填“漂浮”“上浮”“悬浮”或“下沉”)。
2015年6月1日,由南京驶往重庆的“东方之星” 旅游客轮突遇龙卷风发生翻沉。经过多方营救,截至6月3日,已有14人获救。其中,张辉依靠救生圈在湍急的江水中漂流了10多个小时,终于在岳阳获救。张辉在江水中漂流时,他与救生圈的总重力________(填“大于”“等于”或“小于”)所受总浮力。
【中考·菏泽】新旧两只鸡蛋放入水中的状态如图所示。两只鸡蛋的体积分别是VA、VB,质量分别是mA、mB,两只鸡蛋受到的浮力分别为:FA=________,FB=____________(已知水的密度为ρ)。
如图所示,潜水艇在水中处于悬浮状态,此时其所受浮力与重力的大小关系为F浮______(填“>”“<”或“=”)G。当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,潜水艇将________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。
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