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(知識點)化學實驗基本知識:F浮=G排

更新時間:2024-04-13 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

浮力的定義為F float = G row,計算公式為:F float = ρ gV row,其中ρ 代表液體密度,單位為千克/立方米; g表示常數,g=9.8N/kg; 第 V 行表示排出的液體體積,以立方米為單位。LJD物理好資源網(原物理ok網)

物體在液體中所受到的浮力只與浸在液體中的物體的體積和液體的密度有關,而與物體本身的密度、運動狀態、深度無關。浸沒在液體中和其他因素。LJD物理好資源網(原物理ok網)

在水中,雖然密度比水大的物體會下沉,例如石頭和鐵塊,而密度比水小的物體會上升,例如塑料和木材,但它們的浮力保持不變。 其他液體和氣體也存在同樣的模式。LJD物理好資源網(原物理ok網)

浮力的計算公式LJD物理好資源網(原物理ok網)

物理分析LJD物理好資源網(原物理ok網)

可以使用浸入液體中的立方體來分析浮力的原因。 完全浸沒在系統中的物體會受到各個方向液體的壓力,壓力隨著深度的增加而增加。 因此,這個立方體的前、后、左、右、上、下四面都受到液體的壓力。LJD物理好資源網(原物理ok網)

由于作用在左右兩側的力相互對應、面積相等且在液體中的深度相同,因此兩側壓力大小相等、方向相反,兩力相互平衡。 同樣,作用在前側和后側的壓力也相互平衡。LJD物理好資源網(原物理ok網)

但由于上下表面在液體中的深度不一樣,所以它們受到的壓力也相等。 頂部壓力小,底部壓力強,底部向上的壓力大于頂部向下的壓力。 液體與物體之間的壓力差就是液體對物體的浮力。 該力等于物體排開的液體的重量。LJD物理好資源網(原物理ok網)

第一個問題:物體排開水的體積不等于該物體排開水所用的體積。 例如:一個空心球,球的體積(不包括空心部分)為V1,半徑為R,那么顯然,4πR3/3>V1。 如果球完全浸沒在水中,計算浮力的體積就是排水體積,即4πR3/3,而不是球本身的體積V1LJD物理好資源網(原物理ok網)

第二個問題:施加浮力的力是物體上液體上下表面的壓力差。 例如,將邊長為a的正方體平放,浸入水中,上表面深度小,壓力也小,為P1; 下表面深度大,壓力強,為P2; 那么上下壓差作用在物體上產生的力就是:F=(P2-P1)a2 這就是浮力的來源。而P2-P1實際上是p個液體ga,所以F=p個液體ga3= p 液體 gV 放電LJD物理好資源網(原物理ok網)

對于不規則物體,通過微積分計算浮力,也可以獲得結果。LJD物理好資源網(原物理ok網)

如何做好物理浮力題? 無論你是第一次學“浮力”,還是中考復習,你都會發現這部分越學,題就會越多,題也就越難。 常常在中考臨近的時候,很多好學生都會從各種渠道請我解答一些“浮力”練習題。 我從兩個角度來解釋這個現象。LJD物理好資源網(原物理ok網)

首先,在研究了力、密度、壓力之后引入浮力問題。 眾所周知,這三個內容本身對于中考的知識點起著決定性的作用。 因此,學習浮力困難也就不足為奇了。 另一方面,由于學生不了解中考要求,導致學習困難、解決問題困難。 特別是有的老師還認為浮力的計算公式,題目越難越有效,對中考也更有信心。 他們不惜為學生練習大量的超大綱題和競賽題,讓老師和學生都應接不暇。 這種高成本(指付出的金錢數量)不必要的精力和時間)的學習方法是不可取的。LJD物理好資源網(原物理ok網)

我覺得從以下幾個方面來學習“浮力”會比較好?LJD物理好資源網(原物理ok網)

1.學好浮力的關鍵是對力、二力平衡、密度和壓力有透徹的了解。LJD物理好資源網(原物理ok網)

因為浮力實際上就是以上知識的應用。 也就是說,在掌握以上知識的基礎上,我們就可以分析和解決生活、生產中的一些簡單問題。 難免有難度,題型也多。LJD物理好資源網(原物理ok網)

例如:如圖所示,同一個物體浸入兩種不同的液體中,其受到的浮力分別為F1和F2; 兩種液體作用于物體底面的壓力為F1'和F2',壓力分別為P1和P2,液體的密度為ρ1。 和ρ2,則:F1F2,F1'F2',P1P2,ρ1ρ2(填<、=、>)。 如果在這里立即用幾個浮力關系來計算,其實是沒有必要的,而且非常困難。 但如果你冷靜地看到容器A和B中的物體處于二力平衡狀態(漂浮和懸浮的特例),你立即可以知道F1=物體G,F2=物體G2,所以F1= F2; 其次,聯想浮力是液體將物體向上托起的力。 這個力本質上就是浮力,即F1和F1'、F2和F2'是同一個力。 當然,F1' = F 2'。 根據壓力關系P=FS,由于同一物體底部面積相同,壓力也相同,所以P1=P2。 最后,根據F1=F2,有ρ1gV1=ρ2 g V 2 。由于V1<V2,所以有ρ1>ρ2。LJD物理好資源網(原物理ok網)

2、浮力問題中要注意兩個力的不平衡和三個力的平衡。LJD物理好資源網(原物理ok網)

一般來說,初中物理中關于三力平衡的題相對較少。 目前,正式出現在教材和教學大綱中的問題是彈簧平衡問題。 這類題一定要學會簡單的受力分析,但不能隨意拓展。LJD物理好資源網(原物理ok網)

例如:體積為1×10 -3 米3的物體浸入水中。 物體所受的浮力為 ( ) N。若物體所受的浮力和重力合力為 20 N,則物體所受的重力為 ( ) N。對于第一個空間,很容易用阿基米德原理F float = ρ 液體 gV 位移,代入數據計算浮力為 9.8 牛頓。 然而,在第二空間中,重力G和浮力方向正好相反,只有G>F漂浮。 ,只有G - F float = 20 ,所以G = F float + 20 = 29.8 3、浮力變化問題 首先要注意密度或排開液體體積變化引起的浮力變化。 例如:如果一艘潛艇從東海潛入長江,它的浮力會改變嗎? 有同學認為潛艇處于懸浮狀態,所以浮力保持不變。 這顯然是錯誤的。 需要注意的是,V排保持不變,液體的密度變小,因此浮力變小。LJD物理好資源網(原物理ok網)

其次,要注意將物體放入盛有或盛有某種液體的容器中。 由于浮力問題,您必須非常小心。 因為盛優必須同時考慮滿載和欠滿的情況。LJD物理好資源網(原物理ok網)

例如:重10N的東西,輕輕放入盛有水的容器中,2N的水溢出。 求物體所受到的浮力?LJD物理好資源網(原物理ok網)

如果你很容易認為這道題F float = G 排水,你會立即得到F float = 2 頭牛,但這只是裝滿水時的答案。 如果仔細分析“滿”,應該考慮到未滿時,放置物體后水位應該上升。 如果先滿了然后溢出,浮力應該大于2N。如果物體最后漂浮或者懸浮,它會受到最大的浮力,F浮=G=10牛,所以答案是10牛≥F浮≥2牛。 4、現實生活和生產中的問題和綜合問題。 浮體問題這里主要明確:1.船舶的應用(比如船舶的排水量、船舶的水線)2.潛艇(我們知道潛艇是通過改變自身重力來實現漂浮和上升的)3.氣球和飛艇(要知道阿基米德原理也適用于空氣浮力,即空氣對氣球的浮力等。F浮力=p空氣gV球)總之,不要盲目做題,尤其是不要做題。不要做很多困難的問題。 因為浮力并不是中考要求很高的知識點。 浮力部分常見問題分析: 1、將物體懸掛在彈簧測力計的刻度鉤上,記錄物體在空氣中和浸入水中時彈簧測力計的讀數。LJD物理好資源網(原物理ok網)

將浮力的知識分別應用到G和F上,可以計算出浸入水中的物體的體積和物體的密度。LJD物理好資源網(原物理ok網)

F浮點數=G對象-F…①LJD物理好資源網(原物理ok網)

F浮力=ρ水量V排出量g...②LJD物理好資源網(原物理ok網)

由這兩個公式,我們得到V row = F float/ρ water gLJD物理好資源網(原物理ok網)

=(G物質-F)/ρ水gLJD物理好資源網(原物理ok網)

浸沒時,V放電=V物體LJD物理好資源網(原物理ok網)

因此,物體的體積V物體=(G物體-F)/ρ水gLJD物理好資源網(原物理ok網)

且密度ρ材料=M材料/V材料=G材料/gV材料LJD物理好資源網(原物理ok網)

將上式中物體的體積代入LJD物理好資源網(原物理ok網)

ρ物質=G物質ρ水/(G物質-F)LJD物理好資源網(原物理ok網)

2.應用浮力知識計算漂浮在水面上的物體的密度。LJD物理好資源網(原物理ok網)

F 浮力 = ρ 水 V 排出量 g…①LJD物理好資源網(原物理ok網)

F float=G 對象=ρ 對象 V 對象 g…②LJD物理好資源網(原物理ok網)

浮力等于重力,①=②。LJD物理好資源網(原物理ok網)

ρ 物料 V 物料 g = ρ 水 V 排放量 gLJD物理好資源網(原物理ok網)

ρ 事物 V 事物 = ρ 水 V 行LJD物理好資源網(原物理ok網)

如果漂浮物體的3/5體積浸入水中,即V行=(3/5)V物體,LJD物理好資源網(原物理ok網)

那么物體的密度就是水的密度的3/5,即ρ物體=(3/5)ρ水。LJD物理好資源網(原物理ok網)

3.根據浮力的知識計算液體的密度。LJD物理好資源網(原物理ok網)

(1)將物體懸掛在彈簧測力計的刻度鉤上LJD物理好資源網(原物理ok網)

當物體處于空氣、水和其他液體中時浮力的計算公式,記下彈簧測力計上的讀數。 它們分別是G、F1和F。LJD物理好資源網(原物理ok網)

F浮點=G-F1…①LJD物理好資源網(原物理ok網)

F浮力=ρ水量V排出量g...②LJD物理好資源網(原物理ok網)

浮力的計算公式LJD物理好資源網(原物理ok網)

①=② V行=(G-F1)/ρ水gLJD物理好資源網(原物理ok網)

浸入水中和另一種液體中的同一物體的排量相等,但浮力不相等。LJD物理好資源網(原物理ok網)

另一種液體中的浮力F float 1=GF...③LJD物理好資源網(原物理ok網)

F浮子1=ρ液體V排出g…④LJD物理好資源網(原物理ok網)

③=④ρ液體=(GF)/V行gLJD物理好資源網(原物理ok網)

=(GF)ρ水/(G-F1)LJD物理好資源網(原物理ok網)

(2)同一物體先后浮在水面和另一個液面上。 浮力相等。LJD物理好資源網(原物理ok網)

當物體浮在水面上時,其體積的3/5浸入水中,V位移1=(3/5)V物體。LJD物理好資源網(原物理ok網)

當物體浮在另一個液體表面時,物體體積的2/3浸入液體中,V位移=(2/3)V物體。LJD物理好資源網(原物理ok網)

F浮力=ρ水V排出量1g…①LJD物理好資源網(原物理ok網)

F浮力=ρ液體V排出量g...②LJD物理好資源網(原物理ok網)

F float = G 對象 = ρ 對象 V 對象 g...③LJD物理好資源網(原物理ok網)

由①和③求出物體的密度。LJD物理好資源網(原物理ok網)

由②、③(或①、②)可以計算出另一種液體的密度。LJD物理好資源網(原物理ok網)

4、根據物體的浮沉情況,可以將物體的密度或液體的密度與水進行比較。LJD物理好資源網(原物理ok網)

(1)同一物體浸入三種不同液體中,分別處于漂浮、懸浮、下沉狀態。LJD物理好資源網(原物理ok網)

漂浮時,ρ物體<ρ液體1LJD物理好資源網(原物理ok網)

懸浮時,ρ物質=ρ液體2LJD物理好資源網(原物理ok網)

下沉時,ρ物體>ρ液體3LJD物理好資源網(原物理ok網)

得到ρ液體1>ρ液體2>ρ液體3LJD物理好資源網(原物理ok網)

(2) 三個不同的物體浸入同一液體中,分別呈浮、懸浮、下沉狀態。LJD物理好資源網(原物理ok網)

根據上述方法,可以比較三個物體的密度。LJD物理好資源網(原物理ok網)

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