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中考物理一轮复习课时突破练习课件 第13课时 浮力 (含解析)
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这是一份中考物理一轮复习课时突破练习课件 第13课时 浮力 (含解析)，共55页。PPT课件主要包含了教材梳理夯实基础，思维导图构建体系，考点一浮力，压力差，F向上-F向下，竖直向上，液体或气体，G-F示，G-F，G排+桶-G桶等内容，欢迎下载使用。
【点拨】 (1)浸入液体中的物体不一定受到液体对它的浮力,例如底部与容器紧密相连的物体,深入泥底的柱状桥墩或水里打的木桩等。(2)浮力大小与深度的关系:物体浸没前,所受浮力大小随深度的增加而增大;物体浸没后,所受浮力大小将不变,与物体所处深度无关。浮力大小随深度变化关系的图像如图13-1所示。
考点二 阿基米德原理(见实验突破二)
它排开的液体所受的重力
【点拨】(1)受力分析典型实例:(如图13-2所示)(2)计算浮力的四种方法:①浮力本质法:F浮=F向上-F向下。②阿基米德原理法:F浮=G排=ρ液V排g。③称重法:F浮=G-F。④平衡法:F浮=G(只适用于悬浮或漂浮状态)。
考点三 物体的浮沉条件及应用
前提:物体只受重力和浮力时
【点拨】可由物体的状态直接判定密度和受力,反之亦可。当物体漂浮时,F浮=G物,m物=m排,可视为物体并不存在来解决某些问题,推得ρ物V物=ρ液V排求物体密度。
1.如图13-3所示,人漂浮在死海上看书,则人的密度 海水的密度,人所受的重力 所受的浮力,这两个力是一对 。
2.水平桌面上放置的两个圆柱形容器中盛有甲、乙两种不同液体,将同一支密度计分别放入这两种液体中,静止后的情形如图13-4所示,两液面相平。则下列判断正确的是( )A.甲液体的密度比乙液体的密度大B.甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小C.密度计越靠上的刻度,对应的密度值越大D.密度计在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小
3.小丽把两块相同的实心橡皮泥放入水中,都沉底了,她取出橡皮泥,分别做成甲、乙两小船漂浮在水面上,这是利用 的办法增大排开水的体积,从而增大可以利用的浮力。往甲、乙两小船内分别放入2颗、7颗质量相同的小球后,水面恰好都与船舷边相平,如图13-5所示。甲小船受到的浮力 乙小船受到的浮力,甲小船排开水的质量 乙小船排开水的质量,甲小船排开水的体积 乙小船排开水的体积。
1.下列有关浮力的说法中正确的是 。 A.浸没在液体中的物体所受的浮力与它所在深度无关B.物体只有浸没在液体中才受到浮力C.物体受到的浮力大小与物体的形状无关D.物体受到的浮力大小只与物体的密度和体积有关E.漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大F.重1 N的水不可能产生大于1 N的浮力G.物体排开液体所受的重力越大,则物体受到的浮力越大
探究一 浮力的基本概念和公式
2.实心的木球和铁球,浸没水中放手后,铁球下沉,木球上浮,下列说法正确的是( )A.铁球比木球重B.铁球的体积比木球的体积小C.木球受到的浮力比铁球受到的浮力大D.木球受到的浮力比木球受到的重力大
3.如图13-6所示,一质量为600 g的木块漂浮在水面上,g取10 N/kg,则:(1)木块所受浮力为 N。 (2)木块上表面受到水的压力为 N。 (3)木块下表面受到水的压力为 N。 (4)木块排开水的质量为 g。 (5)木块排开水的体积为 cm3。
4.金属块重10 N,挂在弹簧测力计上,当它全部浸没在水中时,弹簧测力计的示数为8 N,此时金属块受到的浮力为 N;金属块的体积是 cm3。(g取10 N/kg) 5.一艘排水量为1000 t的货轮在海上航行,满载时受到的浮力是 N;它由海上驶入长江后,船体浸入水中的体积 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)
6.一个空心金属球的质量为500 g,体积是6×10-4 m3,把它投入水中,静止时它将 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),静止时所受浮力为 N。(g取10 N/kg) 7.质量为180 g的蜡块分别放入水中和酒精中,蜡块最终静止时,在水中受到的浮力为 ; 在酒精中受到的浮力为 。(ρ蜡=0.9×103 kg/m3,ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
8.将一圆柱形木块用细线拴在容器底部,容器中开始没有水,往容器中逐渐加水至如图13-7甲所示位置,在这一过程中,木块受到的浮力随容器中水的深度的变化如图乙所示,则得出的以下信息中正确的是(g取10 N/kg)( )①木块的重力为10 N②木块的体积为1×10-3 m3③细线对容器底部的最大拉力为6 N④木块的密度为0.6×103 kg/m3A.①③B.②④C.①②③D.②③④
9.如图13-8所示,A、B两物体用细线相连浸没在水中,两物体恰好悬浮。细线的质量、体积忽略不计。已知物体A的体积为1000 cm3,物体B的体积为100 cm3,物体B的质量为0.5 kg。(g取10 N/kg)(1)求物体B受到的浮力。(2)求细线对物体B的拉力。(3)求物体A受到的重力。(4)细线剪断后,求物体A静止时浸入水中的体积。
9.如图13-8所示,A、B两物体用细线相连浸没在水中,两物体恰好悬浮。细线的质量、体积忽略不计。已知物体A的体积为1000 cm3,物体B的体积为100 cm3,物体B的质量为0.5 kg。(g取10 N/kg)(1)求物体B受到的浮力。
解:(1)由题知,物体B浸没在水中,则物体B受到的浮力F浮B=ρ水gV排B=ρ水gVB=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×100×10-6 m3=1 N。
9.如图13-8所示,A、B两物体用细线相连浸没在水中,两物体恰好悬浮。细线的质量、体积忽略不计。已知物体A的体积为1000 cm3,物体B的体积为100 cm3,物体B的质量为0.5 kg。(g取10 N/kg)(2)求细线对物体B的拉力。
解: (2)物体B的重力GB=mBg=0.5 kg×10 N/kg=5 N;因物体B处于平衡状态,受力平衡,则细线对物体B的拉力F拉B=GB-F浮B=5 N-1 N=4 N。
9.如图13-8所示,A、B两物体用细线相连浸没在水中,两物体恰好悬浮。细线的质量、体积忽略不计。已知物体A的体积为1000 cm3,物体B的体积为100 cm3,物体B的质量为0.5 kg。(g取10 N/kg)(3)求物体A受到的重力。
解: (3)因为物体间力的作用是相互的,所以细线对物体B的拉力和物体B对细线的拉力大小相等,又因为物体A受到细线的拉力与物体B对细线的拉力大小相等,即F拉A=F拉B=4 N,A浸没在水中时受到的浮力F浮A=ρ水gV排A=ρ水gVA=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1000×10-6 m3=10 N;因物体A处于平衡状态,受力平衡,对物体A进行受力分析可得GA+F拉A=F浮A,故物体A受到的重力GA=F浮A-F拉A=10 N-4 N=6 N。
9.如图13-8所示,A、B两物体用细线相连浸没在水中,两物体恰好悬浮。细线的质量、体积忽略不计。已知物体A的体积为1000 cm3,物体B的体积为100 cm3,物体B的质量为0.5 kg。(g取10 N/kg)(4)细线剪断后,求物体A静止时浸入水中的体积。
10.如图13-9所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯,杯中装满不同的液体。先把小球放入甲杯中,溢出0.9 N的液体,则小球受到的浮力为 N,小球的重力为 N;再把同一小球放入乙杯中,溢出0.8 N的液体,则小球受到的浮力为 N;甲杯中液体的密度 乙杯中液体的密度,甲杯中液体对杯底的压强 乙杯中液体对杯底的压强,甲杯对桌面的压强 乙杯对桌面的压强。(后三空均选填“小于”“等于”或“大于”)
探究三 压强、浮力的判断
11.水平桌面上放置甲、乙两个完全相同的杯子,杯中分别盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图13-10所示,则( )A.乙杯底部所受的液体压强较大B.甲杯底部所受的液体压力较大C.鸡蛋在甲杯中受到的浮力较大D.桌面所受压力一样大
12.两个底面积相同、形状不同的容器A、B(GA=GB)盛有不同的液体放置在水平桌面上,现将甲、乙两个相同的物块分别放入两个容器中,当两物块静止时,两容器中的液面恰好相平,两物块所处的位置如图13-11所示,下列说法正确的是( )A.物块甲受到的浮力大于物块乙受到的浮力B.两容器底部受到的液体压强相等C.取出两物块后,B容器底受到的液体压强大于A容器底受到的液体的压强D.取出两物块后,B容器底对桌面的压强小于A容器对桌面的压强
[答案】C[解析] 物块甲在A容器的液体中悬浮,所受浮力等于甲的重力,物块乙在B容器的液体中漂浮,所受浮力等于乙的重力,因为甲、乙两个物块完全相同,即物重相等,故物块甲受到的浮力等于物块乙受到的浮力,A错误。物块甲的密度等于A中液体的密度,物块乙的密度小于B中液体的密度,因此ρ液A<ρ液B,根据p=ρ液gh可知,B容器底部受到的液体压强较大,B错误。将甲、乙两物块取出后,A、B两容器中的液面都下降,但A容器中液面下降的深度更大,且ρ液A<ρ液B,则根据p=ρ液gh可知,B容器底受到液体的压强大于A容器底受到液体的压强,C正确。取出两物块后,因为两容器对桌面的压力F压=G容+G液,又因为G容相等,G液A
14.三个实心球甲、乙、丙体积相等,在某液体中静止时的位置如图13-13所示,下列说法正确的是( )A.三个球所受浮力一样大B.甲、乙两球的重力相等C.乙球的密度小于丙球的密度D.甲球的质量大于丙球的质量
突破一 探究浮力的大小跟哪些因素有关
【设计和进行实验】1.测量浮力的原理:称重法,即F浮=G-F。2.实验方法:控制变量法[探究浮力大小与物体排开液体体积的关系、探究浮力大小与液体密度的关系、探究浮力大小与物体浸入液体深度的关系(无关)]3.选用不同液体进行多次实验:因为一次实验具有偶然性,需要得出普遍规律。
【数据处理和分析】4.设计实验记录表格(如下表所示)并绘制F-h图像(如图13-14所示),分析可得出:物体在液体中所受浮力的大小,跟它排开液体的体积有关,跟液体的密度有关,物体排开液体的体积越大,液体的密度越大,物体所受的浮力就越大。
【交流、反思与评估】5.正确理解F-h图像(如图13-14所示),通过图像可求物体的重力、浮力、密度、高度等。
例1 在“探究影响浮力大小因素”的实验中,一组同学提出了4种猜想。
小华:浮力大小与液体密度有关;小红:浮力大小与物体浸入液体的体积有关;冬冬:浮力大小与物体所受的重力有关;玲玲:浮力大小与物体的形状有关。他们找来了体积相同的A、B两块实心物块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器,按照图13-15所示的方法规范地完成了实验,记录了如下表所示的实验数据。
观察表中数据,回答下列问题:(1)根据表格中实验数据,可知物块A浸在液体中的体积为60 cm3时,物块A所受浮力大小为 N;表格中标有“Δ”的位置的数据应该是 。
[答案]0.6 3.8[解析]根据题表中实验数据可知物块A浸在液体中的体积为60 cm3时,A所受浮力大小为0.6 N;液体密度为1.0 g/cm3且物体浸入液体中的体积为100 cm3时,物体所受浮力为1 N,由F浮=ρ液gV排得,当液体密度为1.2 g/cm3且物体浸入液体中的体积为100 cm3时,物体受到的浮力为1.2 N,故“Δ”处的数据为5 N-1.2 N=3.8 N。
观察表中数据,回答下列问题:(2)通过分析比较第 次实验数据,能够说明小华同学的猜想是正确的;分析比较第 次实验数据,能够说明小红同学的猜想是正确的。
[答案]3、4 1、2、3[解析]小华同学的猜想是浮力大小与液体密度有关,分析比较第3、4次实验数据,能够说明小华同学的猜想正确的;小红同学的猜想是浮力大小与物体浸入液体的体积有关,分析比较第1、2、3次数据,能够说明小红同学的猜想是正确的。
观察表中数据,回答下列问题:(3)为了验证冬冬同学的猜想,他们选择了第 次实验数据,他们发现浮力大小与物体所受的重力 (选填“无关”或“有关”)。
[答案] 4、5 无关[解析] 冬冬同学的猜想是浮力大小与物体所受的重力有关,为了验证应选择第4、5次数据,说明浮力大小与物体所受的重力无关。
(4)要验证玲玲的猜想,同学们又找来了一块橡皮泥,他们把橡皮泥捏成不同形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉。他们由此得出结论:浮力的大小与物体的形状有关。请指出他们实验方法的错误之处: 。
[答案] 没保证橡皮泥浸入水中的体积相同[解析] 玲玲的猜想是浮力大小与物体的形状有关,但同学们实验时没保证橡皮泥浸入水中的体积相同,所以得出了错误的结论。
(5)实验中小红将另一物块逐渐浸入水中,发现弹簧测力计的示数逐渐变小后保持不变,最后突然变为0,示数为0时,物块处于 (选填字母)。 A.漂浮状态B.悬浮状态C.沉底状态
(6)另取一弹簧测力计,在弹簧测力计下另挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降(如图13-16甲所示),圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计示数F随圆柱体下降高度h变化的图像,则圆柱体的高度是 cm, 圆柱体的体积是 m3,圆柱体的密度是 kg/m3。
突破二 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
【设计和进行实验】1.测量浮力的原理:称重法,即F浮=G-F。2.溢水杯的正确使用:水面达到溢水杯口,确保V排=V物。(注意:如果溢水杯中的水没有加满,会使测出的物块排开水所受的重力偏小)3.计算物块排开水的重力:G排=G桶+排-G桶。4.改变实验条件(由浸没改为浸在,换用不同的物体,换用不同的液体)多做几次实验得出具有普遍性结论。
【数据处理和分析】 5.设计实验记录表格(如下表所示),分析可得出:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
【交流、反思与评估】
(1)实验中所用物体的重力为 N。 (2)在情景图B中存在的错误是 。这会使测出的物体排开水所受的重力 (选填“偏大”或“偏小”)。 (3)纠正错误后,继续实验,图C中物体受到的浮力F浮= N。
例2 图13-17A、B、C、D四幅图是探究浮力的大小与排开水所受重力关系的过程,请根据图示完成下面的填空。(g取10 N/kg)
溢水杯中未注满水(或水面未跟溢水口相平)
(4)物体排开水所受的重力G排= N。 (5)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力 物体排开水所受到的重力。 (6)纠正错误后,物体从刚接触水面到浸没水中,水对溢水杯底的压强 (选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”)。
(7)为了使实验结论更具有普遍性,应该 。(8)利用图中数据,可求得物体的密度为 kg/m3。
换用不同液体或物体多做几组实验
下表是小明同学利用上面装置换用不同物体进行实验时设计的表格及填写的实验数据:
(9)请你将该表格中的第三行数据补充完整。
【点拨】 (1)浸入液体中的物体不一定受到液体对它的浮力,例如底部与容器紧密相连的物体,深入泥底的柱状桥墩或水里打的木桩等。(2)浮力大小与深度的关系:物体浸没前,所受浮力大小随深度的增加而增大;物体浸没后,所受浮力大小将不变,与物体所处深度无关。浮力大小随深度变化关系的图像如图13-1所示。
考点二 阿基米德原理(见实验突破二)
它排开的液体所受的重力
【点拨】(1)受力分析典型实例:(如图13-2所示)(2)计算浮力的四种方法:①浮力本质法:F浮=F向上-F向下。②阿基米德原理法:F浮=G排=ρ液V排g。③称重法:F浮=G-F。④平衡法:F浮=G(只适用于悬浮或漂浮状态)。
考点三 物体的浮沉条件及应用
前提:物体只受重力和浮力时
【点拨】可由物体的状态直接判定密度和受力,反之亦可。当物体漂浮时,F浮=G物,m物=m排,可视为物体并不存在来解决某些问题,推得ρ物V物=ρ液V排求物体密度。
1.如图13-3所示,人漂浮在死海上看书,则人的密度 海水的密度,人所受的重力 所受的浮力,这两个力是一对 。
2.水平桌面上放置的两个圆柱形容器中盛有甲、乙两种不同液体,将同一支密度计分别放入这两种液体中,静止后的情形如图13-4所示,两液面相平。则下列判断正确的是( )A.甲液体的密度比乙液体的密度大B.甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小C.密度计越靠上的刻度,对应的密度值越大D.密度计在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小
3.小丽把两块相同的实心橡皮泥放入水中,都沉底了,她取出橡皮泥,分别做成甲、乙两小船漂浮在水面上,这是利用 的办法增大排开水的体积,从而增大可以利用的浮力。往甲、乙两小船内分别放入2颗、7颗质量相同的小球后,水面恰好都与船舷边相平,如图13-5所示。甲小船受到的浮力 乙小船受到的浮力,甲小船排开水的质量 乙小船排开水的质量,甲小船排开水的体积 乙小船排开水的体积。
1.下列有关浮力的说法中正确的是 。 A.浸没在液体中的物体所受的浮力与它所在深度无关B.物体只有浸没在液体中才受到浮力C.物体受到的浮力大小与物体的形状无关D.物体受到的浮力大小只与物体的密度和体积有关E.漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大F.重1 N的水不可能产生大于1 N的浮力G.物体排开液体所受的重力越大,则物体受到的浮力越大
探究一 浮力的基本概念和公式
2.实心的木球和铁球,浸没水中放手后,铁球下沉,木球上浮,下列说法正确的是( )A.铁球比木球重B.铁球的体积比木球的体积小C.木球受到的浮力比铁球受到的浮力大D.木球受到的浮力比木球受到的重力大
3.如图13-6所示,一质量为600 g的木块漂浮在水面上,g取10 N/kg,则:(1)木块所受浮力为 N。 (2)木块上表面受到水的压力为 N。 (3)木块下表面受到水的压力为 N。 (4)木块排开水的质量为 g。 (5)木块排开水的体积为 cm3。
4.金属块重10 N,挂在弹簧测力计上,当它全部浸没在水中时,弹簧测力计的示数为8 N,此时金属块受到的浮力为 N;金属块的体积是 cm3。(g取10 N/kg) 5.一艘排水量为1000 t的货轮在海上航行,满载时受到的浮力是 N;它由海上驶入长江后,船体浸入水中的体积 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)
6.一个空心金属球的质量为500 g,体积是6×10-4 m3,把它投入水中,静止时它将 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),静止时所受浮力为 N。(g取10 N/kg) 7.质量为180 g的蜡块分别放入水中和酒精中,蜡块最终静止时,在水中受到的浮力为 ; 在酒精中受到的浮力为 。(ρ蜡=0.9×103 kg/m3,ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
8.将一圆柱形木块用细线拴在容器底部,容器中开始没有水,往容器中逐渐加水至如图13-7甲所示位置,在这一过程中,木块受到的浮力随容器中水的深度的变化如图乙所示,则得出的以下信息中正确的是(g取10 N/kg)( )①木块的重力为10 N②木块的体积为1×10-3 m3③细线对容器底部的最大拉力为6 N④木块的密度为0.6×103 kg/m3A.①③B.②④C.①②③D.②③④
9.如图13-8所示,A、B两物体用细线相连浸没在水中,两物体恰好悬浮。细线的质量、体积忽略不计。已知物体A的体积为1000 cm3,物体B的体积为100 cm3,物体B的质量为0.5 kg。(g取10 N/kg)(1)求物体B受到的浮力。(2)求细线对物体B的拉力。(3)求物体A受到的重力。(4)细线剪断后,求物体A静止时浸入水中的体积。
9.如图13-8所示,A、B两物体用细线相连浸没在水中,两物体恰好悬浮。细线的质量、体积忽略不计。已知物体A的体积为1000 cm3,物体B的体积为100 cm3,物体B的质量为0.5 kg。(g取10 N/kg)(1)求物体B受到的浮力。
解:(1)由题知,物体B浸没在水中,则物体B受到的浮力F浮B=ρ水gV排B=ρ水gVB=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×100×10-6 m3=1 N。
9.如图13-8所示,A、B两物体用细线相连浸没在水中,两物体恰好悬浮。细线的质量、体积忽略不计。已知物体A的体积为1000 cm3,物体B的体积为100 cm3,物体B的质量为0.5 kg。(g取10 N/kg)(2)求细线对物体B的拉力。
解: (2)物体B的重力GB=mBg=0.5 kg×10 N/kg=5 N;因物体B处于平衡状态,受力平衡,则细线对物体B的拉力F拉B=GB-F浮B=5 N-1 N=4 N。
9.如图13-8所示,A、B两物体用细线相连浸没在水中,两物体恰好悬浮。细线的质量、体积忽略不计。已知物体A的体积为1000 cm3,物体B的体积为100 cm3,物体B的质量为0.5 kg。(g取10 N/kg)(3)求物体A受到的重力。
解: (3)因为物体间力的作用是相互的,所以细线对物体B的拉力和物体B对细线的拉力大小相等,又因为物体A受到细线的拉力与物体B对细线的拉力大小相等,即F拉A=F拉B=4 N,A浸没在水中时受到的浮力F浮A=ρ水gV排A=ρ水gVA=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1000×10-6 m3=10 N;因物体A处于平衡状态,受力平衡,对物体A进行受力分析可得GA+F拉A=F浮A,故物体A受到的重力GA=F浮A-F拉A=10 N-4 N=6 N。
9.如图13-8所示,A、B两物体用细线相连浸没在水中,两物体恰好悬浮。细线的质量、体积忽略不计。已知物体A的体积为1000 cm3,物体B的体积为100 cm3,物体B的质量为0.5 kg。(g取10 N/kg)(4)细线剪断后,求物体A静止时浸入水中的体积。
10.如图13-9所示,水平桌面上有两个完全相同的溢水杯,杯中装满不同的液体。先把小球放入甲杯中,溢出0.9 N的液体,则小球受到的浮力为 N,小球的重力为 N;再把同一小球放入乙杯中,溢出0.8 N的液体,则小球受到的浮力为 N;甲杯中液体的密度 乙杯中液体的密度,甲杯中液体对杯底的压强 乙杯中液体对杯底的压强,甲杯对桌面的压强 乙杯对桌面的压强。(后三空均选填“小于”“等于”或“大于”)
探究三 压强、浮力的判断
11.水平桌面上放置甲、乙两个完全相同的杯子,杯中分别盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图13-10所示,则( )A.乙杯底部所受的液体压强较大B.甲杯底部所受的液体压力较大C.鸡蛋在甲杯中受到的浮力较大D.桌面所受压力一样大
12.两个底面积相同、形状不同的容器A、B(GA=GB)盛有不同的液体放置在水平桌面上,现将甲、乙两个相同的物块分别放入两个容器中,当两物块静止时,两容器中的液面恰好相平,两物块所处的位置如图13-11所示,下列说法正确的是( )A.物块甲受到的浮力大于物块乙受到的浮力B.两容器底部受到的液体压强相等C.取出两物块后,B容器底受到的液体压强大于A容器底受到的液体的压强D.取出两物块后,B容器底对桌面的压强小于A容器对桌面的压强
[答案】C[解析] 物块甲在A容器的液体中悬浮,所受浮力等于甲的重力,物块乙在B容器的液体中漂浮,所受浮力等于乙的重力,因为甲、乙两个物块完全相同,即物重相等,故物块甲受到的浮力等于物块乙受到的浮力,A错误。物块甲的密度等于A中液体的密度,物块乙的密度小于B中液体的密度,因此ρ液A<ρ液B,根据p=ρ液gh可知,B容器底部受到的液体压强较大,B错误。将甲、乙两物块取出后,A、B两容器中的液面都下降,但A容器中液面下降的深度更大,且ρ液A<ρ液B,则根据p=ρ液gh可知,B容器底受到液体的压强大于A容器底受到液体的压强,C正确。取出两物块后,因为两容器对桌面的压力F压=G容+G液,又因为G容相等,G液A
14.三个实心球甲、乙、丙体积相等,在某液体中静止时的位置如图13-13所示,下列说法正确的是( )A.三个球所受浮力一样大B.甲、乙两球的重力相等C.乙球的密度小于丙球的密度D.甲球的质量大于丙球的质量
突破一 探究浮力的大小跟哪些因素有关
【设计和进行实验】1.测量浮力的原理:称重法,即F浮=G-F。2.实验方法:控制变量法[探究浮力大小与物体排开液体体积的关系、探究浮力大小与液体密度的关系、探究浮力大小与物体浸入液体深度的关系(无关)]3.选用不同液体进行多次实验:因为一次实验具有偶然性,需要得出普遍规律。
【数据处理和分析】4.设计实验记录表格(如下表所示)并绘制F-h图像(如图13-14所示),分析可得出:物体在液体中所受浮力的大小,跟它排开液体的体积有关,跟液体的密度有关,物体排开液体的体积越大,液体的密度越大,物体所受的浮力就越大。
【交流、反思与评估】5.正确理解F-h图像(如图13-14所示),通过图像可求物体的重力、浮力、密度、高度等。
例1 在“探究影响浮力大小因素”的实验中,一组同学提出了4种猜想。
小华:浮力大小与液体密度有关;小红:浮力大小与物体浸入液体的体积有关;冬冬:浮力大小与物体所受的重力有关;玲玲:浮力大小与物体的形状有关。他们找来了体积相同的A、B两块实心物块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器,按照图13-15所示的方法规范地完成了实验,记录了如下表所示的实验数据。
观察表中数据,回答下列问题:(1)根据表格中实验数据,可知物块A浸在液体中的体积为60 cm3时,物块A所受浮力大小为 N;表格中标有“Δ”的位置的数据应该是 。
[答案]0.6 3.8[解析]根据题表中实验数据可知物块A浸在液体中的体积为60 cm3时,A所受浮力大小为0.6 N;液体密度为1.0 g/cm3且物体浸入液体中的体积为100 cm3时,物体所受浮力为1 N,由F浮=ρ液gV排得,当液体密度为1.2 g/cm3且物体浸入液体中的体积为100 cm3时,物体受到的浮力为1.2 N,故“Δ”处的数据为5 N-1.2 N=3.8 N。
观察表中数据,回答下列问题:(2)通过分析比较第 次实验数据,能够说明小华同学的猜想是正确的;分析比较第 次实验数据,能够说明小红同学的猜想是正确的。
[答案]3、4 1、2、3[解析]小华同学的猜想是浮力大小与液体密度有关,分析比较第3、4次实验数据,能够说明小华同学的猜想正确的;小红同学的猜想是浮力大小与物体浸入液体的体积有关,分析比较第1、2、3次数据,能够说明小红同学的猜想是正确的。
观察表中数据,回答下列问题:(3)为了验证冬冬同学的猜想,他们选择了第 次实验数据,他们发现浮力大小与物体所受的重力 (选填“无关”或“有关”)。
[答案] 4、5 无关[解析] 冬冬同学的猜想是浮力大小与物体所受的重力有关,为了验证应选择第4、5次数据,说明浮力大小与物体所受的重力无关。
(4)要验证玲玲的猜想,同学们又找来了一块橡皮泥,他们把橡皮泥捏成不同形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉。他们由此得出结论:浮力的大小与物体的形状有关。请指出他们实验方法的错误之处: 。
[答案] 没保证橡皮泥浸入水中的体积相同[解析] 玲玲的猜想是浮力大小与物体的形状有关,但同学们实验时没保证橡皮泥浸入水中的体积相同,所以得出了错误的结论。
(5)实验中小红将另一物块逐渐浸入水中,发现弹簧测力计的示数逐渐变小后保持不变,最后突然变为0,示数为0时,物块处于 (选填字母)。 A.漂浮状态B.悬浮状态C.沉底状态
(6)另取一弹簧测力计,在弹簧测力计下另挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降(如图13-16甲所示),圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计示数F随圆柱体下降高度h变化的图像,则圆柱体的高度是 cm, 圆柱体的体积是 m3,圆柱体的密度是 kg/m3。
突破二 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
【设计和进行实验】1.测量浮力的原理:称重法,即F浮=G-F。2.溢水杯的正确使用:水面达到溢水杯口,确保V排=V物。(注意:如果溢水杯中的水没有加满,会使测出的物块排开水所受的重力偏小)3.计算物块排开水的重力:G排=G桶+排-G桶。4.改变实验条件(由浸没改为浸在,换用不同的物体,换用不同的液体)多做几次实验得出具有普遍性结论。
【数据处理和分析】 5.设计实验记录表格(如下表所示),分析可得出:浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
【交流、反思与评估】
(1)实验中所用物体的重力为 N。 (2)在情景图B中存在的错误是 。这会使测出的物体排开水所受的重力 (选填“偏大”或“偏小”)。 (3)纠正错误后,继续实验,图C中物体受到的浮力F浮= N。
例2 图13-17A、B、C、D四幅图是探究浮力的大小与排开水所受重力关系的过程,请根据图示完成下面的填空。(g取10 N/kg)
溢水杯中未注满水(或水面未跟溢水口相平)
(4)物体排开水所受的重力G排= N。 (5)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力 物体排开水所受到的重力。 (6)纠正错误后,物体从刚接触水面到浸没水中,水对溢水杯底的压强 (选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”)。
(7)为了使实验结论更具有普遍性,应该 。(8)利用图中数据,可求得物体的密度为 kg/m3。
换用不同液体或物体多做几组实验
下表是小明同学利用上面装置换用不同物体进行实验时设计的表格及填写的实验数据:
(9)请你将该表格中的第三行数据补充完整。
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