加强对浮力知识的有关计算. 课堂学习设计 [课前练习] 1.简述物体浸没在液体中时物体的浮沉情况. [答] 对浸没在液体中的物体来说: (1)当F浮>G物.物体就上浮.最后处于漂浮状态, (2)当F浮＝G物.物体悬浮在液体中, (3)当F浮<G物.物体下沉.最后沉在底部. 而对于实心物体来说.则又有: (1)当ρ液>ρ物.上浮后漂浮, (2)当ρ液＝ρ物.物体悬浮, (3)当ρ液<ρ物.物体将下沉. 2.浸没在液体中的某一物体.如果它所处的深度增加.则它受到液体的 A.压强增加.浮力不变 B.压强增加.浮力增加 C. 压强不变.浮力增加 D.压强不变.浮力不变 3.如图l一28所示.A.B是体积相同的木块和铁块.当同时将它们的绳子剪断后.在木块上浮未露出水面和铁块下沉未到底部的过程中.以下说法正确的是 A.木块所受的浮力增大.铁块所受的浮力减小 B.木块所受的浮力减小.铁块所受的浮力增大 C. 木块所受的浮力增大.铁块所受的浮力不变 D.木块所受的浮力不变.铁块所受的浮力也不变 4.甲.乙两只小球的质量.体积都相同.把它们分别浸在A.B两种不同的液体中.静止状态如图1-29所示.若它们受到的浮力是F甲与F乙.两种液体的密度为ρA与ρB.则 A.F甲>F乙.ρA>ρB B.F甲<F乙.ρA<ρB C. F甲＝F乙.ρA>ρB D.F甲＝F乙.ρA<ρB [科学探究] 一.实验 将一块橡皮泥放在水面上.可观察到橡皮泥下沉到容器底部 .将橡皮泥捏成碗状再放在水面上.又可观察到橡皮泥将 漂浮在水面上 . 1.轮船:用钢铁制成空心即可. 其大小通常用排水量表示.排水量是轮船装满货物后排开水的质量.即为轮船满载时受到水的浮力.排水量可用吃水线来表示. 2.潜水艇. 潜水艇的浮沉原理是靠改变自身重力来实 现的.需下沉时.水舱内充水.到G>F浮,当G=F浮时.能停在任何位置,需上浮时.用压缩空气将水排出.到G<F浮. [思考] 你知道生活在水中的鱼靠什么来实现上浮和下沉的?它的原理是否跟潜水艇一 样? [答] 不一样.潜水艇靠改变自身重力来实现浮沉.而鱼则是利用改变体内的鱼鳔的体积来改变浮力大小而实现浮沉的. 二.密度计 1.用途:测量液体的密度. 2.工作原理:漂浮原理即F浮＝G. 3.刻度值的特点: (1)上面读数小.下面读数大, (2)刻度不均匀.上疏下密. [典型例题解析] [例1] 一艘质量为1500吨的轮船.装上5×103吨货物后刚好满载.它此时受到的浮力和轮船的排水量分别是 A.1.47×103牛.1500吨 B.3.43×103牛.3500吨 C.4.9×103牛.5000吨 D.6.37×103牛.6500吨 [解析] 轮船漂浮在水面上.它满载时受到的浮力等于船重加货物重,排水量是指轮船满载时所排开水的质量.数值上等于轮船装满货物时的总质量. [答] D [例2] 如图1-30所示.一只漂浮在水面上的碗中装有若干石子.现将石子全部投入 水中后.水面将 A.保持不变 B.升高一些 C.降低一些 D.都有可能 [解析] 因为碗和碗中的石子原来是漂浮在水面上的.即F浮1＝G碗+G石.现将石块全部投入水中后.所受浮力F浮2＝G碗+G浮石.由于ρ石>ρ水.石块投入水中后要下沉.即F浮石<G石.则F浮1>F浮2.根据阿基米德原理.F浮1＝ρ水gV排1.F浮2＝ρ水gV排2.因此V排1>V排2.即水面要下降一些. [答] C [例3] 用同一支密度计测甲.乙.丙三种液体的密度.如图1-3l所示.则甲.乙.丙三种液体的密度及密度计在三种液体中所受浮力大小关系如何? [解析] 密度计是根据漂浮原理制成的.物体漂浮时.所受浮力等于物体的重力.图1-31中用的是同一支密度计.故密度计在甲.乙.丙三种液体中所受浮力大小都相等. 由于F浮＝ρ液gV排.当F浮一定时.ρ液与V排成反比. 图中易看出.密度计排开液体体积在甲液体中最大.丙液体中最小.则有ρ甲<ρ乙<ρ丙. [答] 略 [例4] 如图1-32所示.一木块上面放着一实心铁块A.木块顶部刚好与水面相平.在同样的木块下挂另一铁块B.木块也刚好全部浸在水中.则A.B两铁块的体积比是多少?(ρ铁＝7.8×103千克／米3.ρ水＝1.0×103千克／米3) [解析] 可以先以A为研究对象.A受重力GA和木块对它的支持力N.由二力平衡条件 求出N.根据物体间力的作用是相互的.可求出铁块A对木块的压力N＇.再以左边木块为 研究对象.木块受重力G.浮力F和压力N＇.由阿基米德原理和物体的平衡条件求出木块的重力G.又以右边木块为研究对象.木块受重力G.浮力F和绳子的拉力T.由阿基米德原理和平衡条件求出绳子的拉力T.又以B为研究对象.铁块B受重力GB.浮力FB.绳子的拉力T＇.最后可求出. N＝F-G＝GA＝ρ铁gVA T＝F-G＝GB-FB＝ρ铁gVB-ρ水gVB 所以＝＝ [答] 略 [思考和讨论] 上题还能用其他方法来求解吗?请写出你的解法. [课内练习] 【
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