2020年初中物理《四種方法計算浮力》考點+訓練.zip
更新時間:2021-08-15 06:57:17 文件大?。?/strong>
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《四種方法計算浮力》考點+訓練
浮力計算是學生們學習過程中的難點,也是各省市中考中必考內容之一。由于涉及到浮力的計算方法比較多,往往又不是單純的只用一種方法計算,所以加大了學習的難度。靈活運用四種方法計算浮力是突破浮力計算的關鍵。
一、壓力差法:F浮=F向上-F向下
1、如圖,物體浸在液體中,上表面受到液體向下壓強(壓力),下表面受到向上的壓強(壓力),由于液體壓強隨深度的增加而增大,所以物體上、下表面就會形成一個壓強差(壓力差),這個壓強差使得物體上下表面有壓力差,這就是浮力,即F浮=F向上-F向下。浮力實質是一個合力,在受力分析時,我們用浮力代替了上、下表面的壓力,這樣使得問題更簡單了。
2、特例:當物體漂浮時,上表面露出液面,不受液體的壓力,即F向下=0,所以F浮=F向上,也就是說物體受到的浮力就等于液體對物體下表面的壓力。
2、適用條件:浸入液體的物體是形狀規則的物體或已知壓力。
二、稱重法:F浮=G-F示
1、如圖,將物體掛在測力計下,當靜止時測力計顯示的就是物體的重力G,再把物體浸在液體中,測力計示數為F示,此時物體所受的浮力F浮=G-F示,實際上彈簧測力計兩次讀數之差就是浮力。
2、適用條件:題目中出現測力計。
三、原理法:F浮=ρgV排
1、根據阿基米德原理,浮力的大小等于它排開液體所受的重力,即F浮=G排液,而排開液體的重力G排液=m排液g=ρ液V排g,所以F浮=ρ液gV排。
2、當物體浸沒時,V排=V物;當物體部分浸入時,V排=V物-V露
3、適用條件:普遍適用于任何物體。
四、平衡法:F浮=G物
1、如圖,當物體漂浮和懸浮時,物體處于靜止狀態,此時物體受到豎直向下的重力和豎直向上浮力,根據二力平衡可知:F浮=G物。
2、適用條件:漂浮或懸浮的物體。
3、有關物體漂浮或懸浮時:
(1)當同一物體漂浮在不同液體表面時,露出的體積越大,液體密度越大;
(2)漂浮的物體:ρ物<ρ液;懸浮的物體:ρ物=ρ液。
(3)由于F浮=ρ液gV排,G物=ρ物gV物,所以當物體漂浮或懸浮時,有ρ液gV排=ρ物gV物,即ρ液V排=ρ物V物,當已知V排與V物關系時,可以計算出ρ物與ρ液的關系。
【拓展】當物體在液體中受多個力而平衡時,通常有以下三種情況:
受力分析 力學平衡式 適用條件
沉底平衡
F浮=G-F支 物體密度大于液體密度且物體沉在容器底部
被拉平衡
F浮=G+F拉 物體密度小于液體密度,繩子或鐵塊或石塊對物體有向下的拉力,如連接體
疊加平衡
F浮=G+F壓 密度小于液體密度的物體漂浮在液面,石塊或鐵塊對物體有向下的壓力。疊加后增大的浮力等于物體的疊加物體的重力, 。
說明:
1、四種計算浮力方法中,原理法是任何情況都適用的,但遇到漂浮和懸浮的物體時,首先考慮使用平衡法,F浮=G物,求出浮力后,在結合F浮=ρ液gV排,可求物體的密度或體積。
2、考試中往往不是單純的考查用某一種方法計算浮力,需要2種方法或多種方法結合使用,以便解決問題。
五、求解浮力問題的一般步驟:
1、明確研究對象(受力物體)
2、明確研究對象所處的運動狀態(漂浮、懸浮、沉底、上浮或下沉等,因為狀態不同,浮力就不同)
3、對研究對象進行受力分析,并畫出受力示意圖。(除分析重力、浮力外,還要注意是否有其它相關聯的物體對它是否有拉力、壓力等)
4、列出物體處于平衡狀態下的力平衡方程式,在展開方程時,應注意抓住題中的關鍵字“全浸”、“部分浸”、“漂浮”、“沉底”、“露出水面”等字眼。
5、列等式、解方程求出未知量。
一、中考題型分析
中考中,浮力計算往往是歷屆中考中不考的題目,主要考查結合具體的情景考查運用四種方法計算能力。主要以選擇、填空、計算題的形式考查,大多屬于中等偏難的題目,失分率往往很高。分值在2分—5分左右。
二、典例精析
★考點一:稱重法與原理法結合計算浮力:
◆典例一:(2019·樂山)如圖甲所示,一個質量為270g的鋁塊懸掛在彈簧測力計的掛鉤上,鋁塊的下表面剛好接觸某未知液體的液面。將鋁塊緩慢浸入液體,彈簧測力計的示數隨浸入深度的變化如圖乙所示,則鋁塊浸沒時所受的浮力為 N,液體的密度為 kg/m3。(g=10N/kg,ρ鋁=2.7×103kg/m3)。
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