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3.0九物名校 第三次课《浮力》讲义(1)


名校班九年级物理第 3 次课《浮力》讲义 姓名:_____________ 班级:______________

一、知识巩固和拓展
1)主要内容:浮力的概念、产生原因、计算方法;物体的浮沉条件、判断及应 用;浮力与压力、压强、质量、密度的综合应用。 2)基础巩固: (------熟能生巧) 1、浮力:一切 液体(或气体)中物体,都要受到液体或气体)对它施加 的 向上的力。 2、浮力的施力物体 : 。 浮力的方向:永远是 向上 3、浮力产生原因:是由于浸在 中的物体上下表面存在着 差, 这个 差就是浮力。 4、浮力的计算方法: ①浮力的产生原因(原因法) : F 浮= F 向上 - F 向下 ②用弹簧测力计测浮力(称重法) :F 浮= G 空- G 液 ③阿基米德原理(原理法) :F 浮=ρ 液 gV 排。 (说明浮力大小与 和 __ 有关) ④特殊平衡法(平衡法) :F 浮= G 物 (只适用于 和 ) 5、 物体的浮沉条件 (物体的浮沉取决于自身所受 和 的合力的 大小与方向) ①物体上浮时: (受力关系) ______ >______ ; (体积关系) ______>______ 。 (密度关系)______ >______ ②物体下沉时: (受力关系)______<______ ; (体积关系) ______<______ 。 (密度关系)______< ______。 ③物体悬浮时: (受力关系) ______=______ ; (体积关系) ______= ______ (密度关系)______=______。 ④物体漂浮时: (受力关系) ______=______ ; (体积关系) ______> ______ (密度关系)______ >______。 6、轮船:①工作原理:要使密度大于水的材料制成能够 在水面上的物体 必须把它做成 的,使它能够排开更多的水,从而达到 F 浮 = 。 ②轮船的排水量 = 轮船排开水的 。单位:一般是 ,所以轮船受 到的 F 浮 = 。 7、潜水艇的上浮和下沉:由于潜水艇的外形已经固定,所以 V 排 ,即 F浮 ,所以只能通过改变潜水艇自身 来实现上浮和下沉的。 8、密度计的原理:当密度计 时 F 浮= G 计(重力不变)=ρ 液 gV 排,因为 ρ 液与 V 排成 比,所以当密度计上浮一些时,其表明液体密度变 。 9、气球、飞艇:气球是利用 的浮力升空的。气球里充的是密度 空气 的气体如:氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发 展成为飞艇。 。 3、知识拓展(-----开阔视野) (1)有关物体浮沉条件的说明: ① 密度均匀的物体 (或 )在某液体中,若把物体切成大小不等 的两块,则大块、小块仍然是 (或 ) 。 ②一物体漂浮在密度为ρ 液的液体中,若露出体积为物体总体积的 1/3,即 V 排= V,则物体密度为ρ 物= ρ 液

分析:F 浮 = G 则:ρ 液 V 排 g =ρ 物 Vg F浮 ρ 物=( V 排/V) ·ρ 液= ρ 液 ③ 悬浮与漂浮的比较 相同: F 浮 = G G 不同:悬浮ρ 液 ρ 物 ;V 排 V物 漂浮ρ 液 ρ 物;V 排 V物 ④判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较 F 浮 与 或 比较ρ 液与 。 ⑤物体吊在测力计上,在空中重力为 G,浸在密度为ρ 的液体中,示数为 F。则物 体密度为:ρ 物= 。 ⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后 ,冰 中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后 。 (2)阿基米德原理: 1、内容:浸入液体里的物体受到 的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受 到的 。 2、公式表示:F 浮 = G 排 =ρ 液 V 排 g 从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液 体的 和物体排开液体的 有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、 浸没的深度等均 关。 3、适用条件: (或 体) . (3)漂浮问题“五规律” : (历年中考频率较高) 规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力 它受的重力; 规律二:同一物体在不同液体里,所受浮力 ; 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 ; 规律四:漂浮物体 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 液体对 物体增大的浮力。 (4)浮力计算题方法总结: 1、确定研究对象,认准要研究的 。 2、分析物体受力情况,并画出受力 图,判断物体在液体中所处的 (看 是否 或做 直线运动)。 3、根据物体在液体中所处的 ,选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡 条件) 。 4、浮力容易知道时,往往由 F 浮 = 求 V 排,而 V 排往往是物体和它所受 浮力的联系点。 计算浮力方法: ①称重法:F 浮= (用弹簧测力计测浮力)。 ②原因法:F 浮= (用浮力产生的原因求浮力) ③漂浮、悬浮时,F 浮= (二力平衡求浮力;) ④原理法:F 浮= 或 F 浮= (阿基米德原理求浮力,知道物体排开液体 的 或 时常用) ⑤根据 条件比较浮力与重力大小的(知道物体质量时常用)

二、拓展提高典型例题-----名题引领
例 1、与火车相比,汽车车厢外表面更容易堆积灰尘。对于导致这种现象的原因分析,你认 为下列说法中最可能的是() A、火车车厢的外表面比汽车车厢的外表面光滑,更不容易堆积灰尘 B、火车行驶的速度比汽车的大,产生的风更大,更容易把灰尘吹掉 C、火车行驶的速度比汽车的大,车厢外侧空气流动的速度比汽车的大,车厢外侧气压比汽 车的小,车厢的内外压强差比汽车的大,更不容易积灰尘 D、 在车辆行驶过程中, 车厢外表面由于和空气摩擦而带电, 因为汽车的轮胎是绝缘的橡胶, 和铁轮的火车相比更不容易把电荷导入地下,因而更容易吸附灰尘 例 2、如图所示的是医院为病人输液时用的吊瓶,瓶中插入两条管子,A 是 输液管, B 是空气管。 在输液的过程中, 如果发现病人的血液沿输液管回流; 可将吊瓶适当地升高,血液就会随着药液重新流入患者的血管而不再回流。 这是因为当吊瓶升高后,增大了流入患者血管药液的 ,阻止了 血液的流出。B 管的作用是 。 例 3、实验桌上有两只大烧杯,其中一杯盛有纯净水,另一 杯盛有盐水, 老师告诉小敏, 盐水的密度大于纯净水的密度, 希望她用压强计将它们区别开,如图所示,小敏将压强计的 金属盒(探头)先后浸没到甲、乙两杯液体中,分别记下压强 计 U 形管两侧的液面高度差 h 甲和 h 乙.她发现 h 甲小于 h 乙, 于是认为乙杯子中盛的是盐水.老师指出小敏的实验过程是 不正确的.小敏认真思考后发现自己在实验过程中没有控制 变量, 并提出了新的实验思路如下: 将压强计的金属盒(探头)先后浸没到甲、 乙两杯液体中, 压强计 U 形管两侧的液面高度差分别用 h 甲'和 h 乙'表示,使 h 甲'和 h 乙' , 比较 , 则 的一定是盐水, 请你将小敏的实验思路补充完整. 例 4、大气压随高度的升高而降低,一支登山队测出了几个高度的大气压,如下表所示.
高度h/km 0 0.4 0.8 1.4 2.0 大气压p/×l05 Pa 1.0l 0.97 0.92 0.86 0.79

(1)请你根据表中的数据,在图中所示的坐标中作出大气压随高度变化的图像. (2)根据图像, 可以看出大气压随高度变化的数量关系大致为: 。 (3)当高度为 lkm 时,大气压约为 Pa;当高度为 3000 km 时,已到了大气层的边 缘,此处的大气压约为 Pa. (4)除了高度,大气压还与什么因素有关?请提出你的一个猜想: 。 例 5、 科学家通过实验探究某一定质量的气体在体积不变的情况下压强 P 随温度变化的规律, 得到如下表所示的一组 t 和 P 的数据: 分 实验次序 l 2 3 4 5 析表中的实验数据, 可推知上述气体的压 气体的温度t(℃) O 25 50 75 100 强 P 与温度 t 之间的关系式应 气体的压强p(1×103Pa) 100 110 120 130 140 为 .

例 6、如图所示,横截面积为 S 的容器内盛有部分水,水面上方压有一块横截面积也为 S 的 活塞 M,现在活塞的中央挖一面积为 S0 的小孔,小孔内塞人一木塞 N.假设 M 与 N 间、M 与 容器壁间紧密结合,且不考虑任何摩擦.已知水的密度为ρ 水,当在 N 的上方放置一块质量 为 m 的物块后,活塞 M 上升的距离为 ;木塞 N 下沉的距离为 。

例 7、如图所示,将一只钢制砝码挂在精密的测力计下,并将砝码完全浸没在煤油中加热, 装煤油的烧杯再放在电子秤上. 已知煤油的膨胀比钢的膨胀要明显得多, 且不考虑加热过程 中煤油质量的变化,那么随着温度的升高,测力计的读数将 ;烧杯底部上表面受 到煤油的压强将 ; 电子秤上的读数将 . (填 “变大” 、 “变小” 或 “不变” ) 例 8、如图所示,GA=20N,GB=5N,F=120N,若物体 A、B 处于静止状态,则墙面受到的压力 是( ) A. 20 N B. 25 N C. 120 N D.145N 例 9、一均匀正方体金属块放在水平地面上,对地面的压强为 p.若任意地把它截去专(但只 能截一刀),有三位同学对剩下的金属块对地面的压强大小作如下判断:甲认为可能为 p/2, 乙认为可能为 p;丙认为有可能为 2p,则以上判断中 ( ) A. 只有甲正确 B. 只有乙正确 C. 只有甲、乙正确 D.甲、乙、丙都正确 例 10、如图是小敏同学在探究甲、乙两种不同的固体物质的质量和体积的关系时得出的图 像.如果用上述两种物质做成甲、乙两个质量相同的实心正方体,把它们放在水平面上,则 根据图像可知,甲、乙两物体对水平面的压强之比为 ( )

A. P 甲 :P 乙 ? 8 :1

B. P 甲 :P 乙 ? 4 :1

C. P 甲 :P 乙 ? 2 :1

D. P 甲 :P 乙 ? 1: 1

例 11、如图所示甲、乙两个立方体(V 甲>V 乙)分别放在水平地面上,它们 对地面的压强相等,若把乙放在甲上面,甲对地面压强增加 P1,若把甲放 在乙上面,乙对地面压强增加 P2,则 P1、P2 的大小关系为 ( ) A. Pl>P2 B. Pl=P2 C. Pl<P2 D.无法判断 例 12、 如图所示, 甲、 乙两支完全相同的试管, 分别装有质量相等的液体, 甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平,设液体对两试管底 的压强分别为夕甲和夕乙,则 ( )

A. P 甲 ?P 乙

B. P 甲 ?P 乙

C. P 甲 ?P 乙

D.条件不足,无法判断

例 13、在五一游艺晚会上,陈思同学演示了如图示的实验,排在一条线上的 三个碗, 中间碗内放一个乒乓球, 当用小管向斜上方吹气, 乒乓球将 ( ) A. 仍静止 B.运动到左碗 C. 运动到右碗 D.无法确定 例 14、物理兴趣小组的同学想探究大气压强的大小,他们拿来一个带挂钩的吸盘,将吸盘 紧压在厚玻璃板的下面,用一个可装细沙的购物袋(质量不计)挂 在挂钩下。如图所示,向袋里逐渐注入细沙直至吸盘被拉下来,由 此可得到大气压强的大小。 (1)需要直接测量的物理量: (2)大气压的表达式 P= 。


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