浮力典型题浮力大小的判断.doc
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浮力大小判断
一、基础知识必过关(ρ=m/V;G=mg):
1、G,m相同时。
V与ρ成反比。
ρ越大,V越小。
例:
相同m(或G)的铁和棉花。
1kg→9.8N的铁只有巴掌大,1kg→9.8N的棉花有一大团。
ρ铁>ρ棉花,则V铁2、ρ相同时(即同种物质),V与m,G成正比。
V越大,则m越大,G越大。
例:
一桶水比一碗水重。
都是水,所以ρ相同,桶比碗体积大,V桶>V碗,则m桶>m碗,G桶>G碗。
3、V相同时。
ρ与m,G成正比。
ρ越大,m,G越大。
例:
一桶水泥比同样一桶水重。
同样的桶,V相同。
ρ水泥>ρ水,m水泥>m水;G水泥>G水
二、判断浮力大小方法:
(一)、根据阿基米德原理:
F浮=ρ液gV排
1、ρ液相同时,V排与F浮成正比,V排越大,受到的F浮越大。
注意:
物体完全浸没时才有V排=V物,(漂浮时:
V排V物不相等)不知道V排的大小时:
可根据前面m,G,ρ的关系,得出V物,V排的大小关系再比较。
例1:
体积相同的铜块和铁块都浸没在水中,比较浮力大小。
因为都浸没在水中:
ρ液相同。
比较V排,V排大则F浮大。
已知铜铁体积相同:
V铜=V铁。
都完全浸没:
V铜排=V铜,V铁排=V铁。
所以有:
V铜排=V铁排,则F铜=F铁
例2、m(或G)相同的铜块和铁块都浸没在水中,比较浮力大小。
因为都浸没在水中:
ρ液相同。
比较V排,V排大则F浮大。
分析:
题中不知道V大小,则需根据已知条件m(或G),ρ推出V的关系再比较浮力大小。
m(G)相同时,ρ与V成反比。
ρ越大,则V越小。
因为ρ铜>ρ铁,所以V铜都完全浸没:
V铜排=V铜,V铁排=V铁所以有:
V铜排(二)、根据沉浮状态判断浮力大小:
1、漂浮:
平衡状态F浮=G
2、悬浮:
平衡状态F浮=G
3、上浮:
向上运动F浮>G
4、下沉:
包括沉底F浮悬浮:
ρ物=ρ液
上浮→漂浮:
ρ物<ρ液
下沉→沉底:
ρ物>ρ液
总结:
密度上小下大
1、将铁块浸没在水中会?
ρ铁>ρ水,铁密度比水大,铁在下边,铁下沉。
2、将木块浸没在水中会?
ρ木<ρ水,水的密度大,水在下边,木头在上边,木块上浮至漂浮。
例1:
质量相同的A、B、C三个小球在水中状态为:
A漂浮,B悬浮,C沉底。
比较他们浮力大小。
分析:
m相同,ρ未知。
所以无法比较V的关系。
阿基米德用不上。
则可根据沉浮状态比较F浮与G的关系。
A漂浮,则FA=GA=G,B悬浮,则FB=GB=G,C沉底,则FCm相同:
mA=mB=mC,所以有:
GA=GB=GC=G则:
FC例2、体积相同的木块和铁块放入水中后,受到的浮力谁大谁小?
分析:
ρ相同都在水中,比较V排,ρ铁>ρ水,铁块下沉,完全浸没,ρ木<ρ水,木块上浮至漂浮,只浸入部分。
有:
V铁排=V铁,V木排则:
V木排例3、质量(或G)相同的木块和铁块放入水中后,受到的浮力谁大谁小?
分析:
ρ相同都在水中,比较V排。
ρ铁>ρ水,铁块下沉,完全浸没,ρ木<ρ水,木块上浮至漂浮,只浸入部分,所以无法比较V铁排,V木排。
下面就根据沉浮条件判断浮力大小:
ρ铁>ρ水,铁块下沉,F铁ρ木<ρ水,木块上浮,最后漂浮,有F木=G木。
因为m相同,所以G木=G铁,则F铁F铁三、实际应用
1、密度计
原理:
漂浮原理F浮=G
特点:
刻度上疏下密,密度上小下大
2、轮船
原理:
漂浮原理,空心增大体积,增大可利用浮力,质量(或G)不变时,即不上下货,始终有F浮=G,从江到海,从海到江m不变时,浮力大小也不变
m不变,F浮不变,ρ,V反比,ρ海>ρ水,,则V海船从海到江水位线上升,从江到海水位线下降。
总结:
同一物体漂浮状态F浮=G,ρ液越大,V排越小,浸入越浅。
ρ液越小,V排越大,浸入越深。
密度计,轮船等漂浮物都适合此结论
3.潜水艇
原理:
F浮不变,改变自身G。
空水时,G=F浮,漂浮在海面上
吸水时,G>F浮,开始下沉
满水时,G=F浮,悬浮在海中,通过推进器在海中任意行驶。
排水时,G4.热气球:
加热气球内部空气,使其密度减小,小于外部空气密度时,上升。
停止加热,内部空气逐渐冷却,密度等于外部空气,由于下边有人等重物,会下降。
5.飞艇、氢气球
原理相同:
充入比空气密度小的气体在空气中上浮,上升。
通过推进器螺旋桨水平方向移动。