《章末小结与提升》浮力PPT
第一部分内容：重点突破
浮力的计算
对于浮力的计算,通常有如下三种基本方法:
1.利用阿基米德原理计算。若已知液体的密度ρ液和物体排开液体的体积V排,可根据阿基米德原理公式F浮=G排=ρ液gV排计算( 当物体浸在气体中时,则有F浮=ρ气gV排 ),此方法也叫原理法或公式法。
2.利用漂浮或悬浮条件计算。若物体漂浮在液面或悬浮在液体( 或气体 )中时,可根据物体所受的浮力与重力大小相等( 即F浮=G物 )计算,此方法也称为平衡法。
3.利用两次测量之差计算。若用弹簧秤先后称量同一物体在空气中和液体中所受的重力,其读数分别为G和G',则物体在液体中所受的浮力为F浮=G-G',此方法常称为称重法。
典例1 两块完全相同的橡皮泥,体积均为10 cm3,质量均为12 g,一个捏成实心,一个捏成碗状,分别放在装有水的甲、乙两个容器中,如图所示。水对它们的浮力分别为F甲=______N、F乙=__________N( g取10 N/kg )。
【解析】题图甲中,实心橡皮泥处于沉底状态,则橡皮泥排开水的体积V排=V泥=10 cm3=1×10-5 m3,橡皮泥受到的浮力F甲=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×1×10-5 m3×10 N/kg=0.1 N;则题图乙中,橡皮泥处于漂浮状态,受到平衡力的作用,即此时橡皮泥受到的浮力F乙=G泥=m泥g=12×10-3 kg×10 N/kg=0.12 N。
【答案】 0.1 0.12
典例2 如图所示,将一个重为20 N的物块用弹簧测力计挂着浸没在装满水的溢水杯中,物块静止后,从杯中溢出的水的质量为0.5 kg,g取10 N/kg。求:
( 1 )弹簧测力计的示数;
( 2 )物块的密度。
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章末小结与提升PPT，第二部分内容：实验活动
实验一:探究浮力的大小跟哪些因素有关
1.实验器材:如图所示,弹簧测力计、物块、一杯盐水、一杯清水。
2.实验操作
( 1 )如图a所示,测出物块重力大小。
( 2 )如图b、c、d所示,分别读出物块浸在不同深度水中时弹簧测力计的示数,并算出浮力大小。
( 3 )将物块浸没在盐水中测算出浮力大小。
3.实验现象
从图b所示位置到图c所示位置,物块所受的浮力增大;从图c所示位置到图d所示位置,物块所受浮力不变;从图d所示位置到图e所示位置,物块所受浮力变大。
4.实验结论
物体在液体中所受浮力大小跟浸入液体的体积、液体密度有关,浸入液体的体积越大、液体密度越大,物体所受浮力越大。
典例1 同学们用塑料瓶和细沙等实验器材探究“影响浮力大小的因素”( ρ水=1.0×103 kg/m3 )。他们根据生活经验提出了如下三种猜想,并举出了相应的实例:
猜想一:浮力的大小与物体的密度有关,实例:铁块在水中下沉,木头可以浮在水面上;
猜想二:浮力的大小与液体的密度有关,实例:鸡蛋在水中下沉,在盐水中可以浮起来;
猜想三:浮力的大小与浸入液体的深度有关,实例:在游泳池里,人越往下蹲,感觉到水向上托自己的力越大。
为了验证以上猜想是否正确,同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究,实验过程如图所示。
( 1 )根据图c和图d可以验证猜想三是_________( 选填“正确”或“错误” )的;
( 2 )要验证猜想一是否正确,可以在塑料瓶中_________( 需要重新进行图a实验 )后再进行探究;
( 3 )同学们讨论认为,猜想一和猜想二中的实例反映了物体的沉与浮可能与密度有关,要选用一个能漂浮在图e盐水上的物体时,物体的密度应小于_________g/cm3( 计算结果保留一位小数 )。
【解析】( 1 )物体在题图c、d所示的位置时所受浮力相同,而排开液体的体积等于物体的体积,但物体所处深度不同,故得出:物体浸没在同种液体中,所受浮力大小与浸入液体的深度无关。根据题图c和d可以验证猜想三是错误的;( 2 )验证猜想一是否正确,即验证浮力的大小与物体密度是否有关,根据控制变量法,要改变物体的密度,即在物体体积不变时,在塑料瓶中添加一些细沙可以改变塑料瓶整体的密度;( 3 )由题图a、c可知,物体浸没在水中所受浮力F浮=0.34 N,由题图a、e可知,物体浸没在盐水中所受浮力F'浮=0.38 N,由阿基米德原理F浮=ρV排g及浸没在水与盐水中时V排相等可得,盐水密度ρ盐水≈1.1 g/cm3,要选用一个能漂浮在题图e中盐水上的物体时,物体的密度应小于1.1 g/cm3。
【答案】 ( 1 )错误 ( 2 )添加一些细沙 ( 3 )1.1
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