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浮力知识点不少同学学起来感觉有点“浮”,其实只要弄清楚浮力产生的实质,以及影响浮力大小的因素,不同情况下灵活运用有关公式,就能理清思路,解起题来也就得心应手.为了适应新课改理念,近几年各地中考中有关浮力的考题着重考查以下三方面,望同学们从中受到启发.
一、探究影响浮力大小的因素
【例1】 (2008年济宁)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
①可能跟物体浸入液体的深度有关;
②可能跟物体的重力有关;
③可能跟物体的体积有关;
④可能跟物体浸入液体的体积有关;
⑤可能跟液体的密度有关. br>
(1)铁块从位置1-2-3的过程中,弹簧测力计的示数_______,说明铁块受到的浮力________;从位置3-4的过程中,弹簧测力计的示数_________,说明铁块受到的浮力_______.(填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)通过这一实验可以验证上述猜想________是正确的,猜想__________是不正确的(填上面猜想的序号).
(3)给你一杯清水、一个熟鸡蛋和适量的食盐(如图2),请你设计实验验证浮力与液体的密度是否有关.简要写出你的实验验证的方法
分析与解答:观察图1中弹簧测力计的示数可知:铁块从位置1-2-3的过程中,弹簧测力计的示数变小,说明铁块受到的浮力变大,这一实验可以验证上述猜想④;从位置3-4的过程中,弹簧测力计的示数不变,这一实验可以验证上述猜想①.(3)先把鸡蛋放入清水中,鸡蛋会下沉,在向水中放入适量的食盐,鸡蛋会慢慢上浮.说明鸡蛋浸没在清水和盐水中受到的浮力不同,由此验证物体受到的浮力与液体的密度有关.
二、探究物体的浮沉条件
分析与解答:第一小组:如图3所示则金属块所受的浮力为2.2N–2N=0.2N;如图4所示则排开水的体积为40mL–20mL=20mL;根据F浮=G排=ρ水V排g可计算出浮力0.2N;
第二小组:探究木块上浮的条件.要测量木块浸没时的浮力,你准备选用上述两方法中的方法2,操作中还应采取的措施是用细针等使木块完全浸没(或选填1用金属块将木块坠入水中;其他方法只要合理均可)
三、浮力知识的应用
【例3】 (2008年盐城)一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水.然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止.(g=10N/kg)求:
(1)物体在纯水中所受的浮力;(2)物体的体积:(3)物体悬浮时盐水的密度.
分析与解答:(1)根据阿基米德原理可知F浮=G排=0.5N
(2)由G排=ρ水gV排知:
浸没时V物=V排=5×10-5m3
(3)因为物体悬浮,所以ρ盐水=ρ物=m物/V物=0.055kg/(5×10-5m3)
=1.1×103kg/m3
试一试
1.(2008年临沂)孙晓同学在家中利用身边的物品探究影响浮力的有关因素时,他把木块压入水中后松开手,发现木块又浮了上来,由此他得出浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关的结论.请你利用弹簧测力计、烧杯、小石块、线、水设计一个探究方案来验证或否定他的结论.
(1)提出问题:物体受到的浮力跟物体浸没在液体中的深度是否有关?
(2)猜想或假设;
(3)设计实验进行验证(说出你的实验设想);
3.(2008年黄冈)科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型(如图6),总重为4N,A底部与浮子B用细绳相连.水位上升时,浮子B下降;水位下降时,浮子B上升,使航标灯静止时A浸入水中的深度始终为5cm,排开水的质量为500g,浮子B重0.5N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)
求:(1)泡沫塑料A底部受到水的压强是多少?
(2)航标灯静止时,浮子B体积应为多大?
答案:1.(2)浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体深度无关(有关).
(3)用弹簧测力计测出小石块的重力并记录数据,再把小石块浸没在水中不同深度,并记下对应的弹簧测力计所受的拉力;计算出物体浸没在液体中不同深度处所受的浮力并比较,如果不同深度处所受的浮力大小相等,说明浸没在液体中的物体所受浮力与液体深度无关,反之则有关.
2.物体的体积 丙 丁
3.500Pa;1.5×1-4m3
一、探究影响浮力大小的因素
【例1】 (2008年济宁)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
①可能跟物体浸入液体的深度有关;
②可能跟物体的重力有关;
③可能跟物体的体积有关;
④可能跟物体浸入液体的体积有关;
⑤可能跟液体的密度有关. br>
(1)铁块从位置1-2-3的过程中,弹簧测力计的示数_______,说明铁块受到的浮力________;从位置3-4的过程中,弹簧测力计的示数_________,说明铁块受到的浮力_______.(填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)通过这一实验可以验证上述猜想________是正确的,猜想__________是不正确的(填上面猜想的序号).
(3)给你一杯清水、一个熟鸡蛋和适量的食盐(如图2),请你设计实验验证浮力与液体的密度是否有关.简要写出你的实验验证的方法
分析与解答:观察图1中弹簧测力计的示数可知:铁块从位置1-2-3的过程中,弹簧测力计的示数变小,说明铁块受到的浮力变大,这一实验可以验证上述猜想④;从位置3-4的过程中,弹簧测力计的示数不变,这一实验可以验证上述猜想①.(3)先把鸡蛋放入清水中,鸡蛋会下沉,在向水中放入适量的食盐,鸡蛋会慢慢上浮.说明鸡蛋浸没在清水和盐水中受到的浮力不同,由此验证物体受到的浮力与液体的密度有关.
二、探究物体的浮沉条件
分析与解答:第一小组:如图3所示则金属块所受的浮力为2.2N–2N=0.2N;如图4所示则排开水的体积为40mL–20mL=20mL;根据F浮=G排=ρ水V排g可计算出浮力0.2N;
第二小组:探究木块上浮的条件.要测量木块浸没时的浮力,你准备选用上述两方法中的方法2,操作中还应采取的措施是用细针等使木块完全浸没(或选填1用金属块将木块坠入水中;其他方法只要合理均可)
三、浮力知识的应用
【例3】 (2008年盐城)一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水.然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止.(g=10N/kg)求:
(1)物体在纯水中所受的浮力;(2)物体的体积:(3)物体悬浮时盐水的密度.
分析与解答:(1)根据阿基米德原理可知F浮=G排=0.5N
(2)由G排=ρ水gV排知:
浸没时V物=V排=5×10-5m3
(3)因为物体悬浮,所以ρ盐水=ρ物=m物/V物=0.055kg/(5×10-5m3)
=1.1×103kg/m3
试一试
1.(2008年临沂)孙晓同学在家中利用身边的物品探究影响浮力的有关因素时,他把木块压入水中后松开手,发现木块又浮了上来,由此他得出浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关的结论.请你利用弹簧测力计、烧杯、小石块、线、水设计一个探究方案来验证或否定他的结论.
(1)提出问题:物体受到的浮力跟物体浸没在液体中的深度是否有关?
(2)猜想或假设;
(3)设计实验进行验证(说出你的实验设想);
3.(2008年黄冈)科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型(如图6),总重为4N,A底部与浮子B用细绳相连.水位上升时,浮子B下降;水位下降时,浮子B上升,使航标灯静止时A浸入水中的深度始终为5cm,排开水的质量为500g,浮子B重0.5N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)
求:(1)泡沫塑料A底部受到水的压强是多少?
(2)航标灯静止时,浮子B体积应为多大?
答案:1.(2)浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体深度无关(有关).
(3)用弹簧测力计测出小石块的重力并记录数据,再把小石块浸没在水中不同深度,并记下对应的弹簧测力计所受的拉力;计算出物体浸没在液体中不同深度处所受的浮力并比较,如果不同深度处所受的浮力大小相等,说明浸没在液体中的物体所受浮力与液体深度无关,反之则有关.
2.物体的体积 丙 丁
3.500Pa;1.5×1-4m3