初中物理浮力计算题和实验题以阿基米德原理为重点考察对象。浮力公式:F浮=G排(即物体浮力等于物体下沉时排开液体的重力),浮力计算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下压力差。初中物理浮力的学习需要同学针对浮力计算题和实验题的不同题型强加练习。
一、初中物理浮力定义:浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上托的力叫做浮力。
二、初中物理浮力原理:
浮力公式为F浮=G排(即物体浮力等于物体下沉时排开液体的重力),计算可用它推导出公式F浮=ρ液gV排(ρ液:液体密度,单位千克/立方米;g:重力与质量的比值g=9.8N/kg在粗略计算时,g可以取10N/kg,单位牛顿;V排:排开液体的体积,单位立方米)。液体的浮力也适用于气体。
三、初中物理阿基米德原理(重点知识):
阿基米德定律,又称浮力定律。
浮力计算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下压力差
①当物体漂浮时:F浮=G物 且 ρ物<ρ液 ②当物体悬浮时:F浮=G物 且 ρ物=ρ液
③当物体上浮时:F浮>G物 且 ρ物<ρ液 ④当物体下沉时:F浮
浮力F浮 (N)F浮=G物—G视 G视:物体在液体的重力
浮力F浮 (N)F浮=G物 此公式只适用 物体漂浮或悬浮
浮力F浮 (N)F浮=G排=m排g=ρ液gV排 G排:排开液体的重力 m排:排开液体的质量 ρ液:液体的密度 V排:排开液体的体积 (即浸入液体中的体积)
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四、初中物理浮力计算题+实验题
1.(初中物理浮力计算题)体积为2×10 -4 立方米的金属小球浸没在水中。求:小球受到的浮力F浮。
考点:初中物理浮力计算
答案:V球=2×10 -4 m³(1分)
F浮=ρ水V排g (1分)
=1000千克/米3×2×10 -4 m³×9.8牛/千克 (1分)
=1.96牛 (1分)
2.(初中物理浮力计算题)重为8牛的合金块浸在水中,合金块排开水的体积为3×10 -4 米3,求:合金块的浮力F浮。
考点:初中物理浮力计算
答案:2.94牛
解析试题分析:F浮=ρ液g V排 =1.0×10 3千克/mm³×9.8牛/千克×3×10 -4 m³ =2.94牛
3.(初中物理浮力计算题)在水中静止的木块,其排开水的体积为1×10 -3 m³,求:木块受到的浮力F浮。
考点:初中物理浮力计算
答案:F浮=ρ液g V排(1分)=1.0×10 3千克/m³ ×9.8牛/千克×1×10 -3 m³(1分)=9.8牛(1分)
4.(初中物理浮力计算题)一物体的质量为2kg,体积为3×10﹣3m3。将其浸没在水中后松手,该物体将________(填“上浮”、“漂浮”或“悬浮”),静止时该物体所受的浮力为多少N?(g=10N/kg)
考点:初中物理浮力计算
答案:上浮 20N
解析试题分析:根据F浮=ρgV排求出物体浸没时受到的浮力;根据G=mg求出物体的重力,然后根据物体的浮沉条件确定物体的状态,从而确定物体受到的浮力;物体完全浸没时受到的浮力F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3=30N,物体的重力G="mg=20N" ,因为浮力>重力,所以松手后物体将上浮;当物体静止时会漂浮在水面上,所以浮力等于自身的重力,为20N.
考点:阿基米德定律、物体的浮沉条件
点评:解决本题的关键是熟知物体的浮沉条件和熟练应用阿基米德定律,难度较大。
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5.(初中物理浮力实验题)学习浮力的应用时,老师让同学们“观察密度计(如图)的结构特点,并练习使用密度计测量液体的密度”。小明经过观察发现:
(1)密度计的外型是一根两端封闭、上端有刻度部分粗细均匀的玻璃管。管的底部封存少许铅粒,这样做目的是__________。
(2)密度计另一个特点,刻度由上至下数值逐渐___________。
小明对上述现象做了下列解释:
(3)漂浮在液体中的密度计,受力特点是__________。密度计所受的重力不变,浮力也不变。密度计漂浮在密度大的液体中,排开液体体积__________。
(4)学了液体密度计的使用后,老师又向同学们提出一个问题:给一杯水、一些盐、一颗绿豆,请同学们设计实验测出这颗绿豆的密度。请你写出实验的思路。
考点:阿基米德定律、物体的浮沉条件
答案(1)让密度计竖直漂浮在液体中(1分)
(2)增大 (1分)
(3)浮力等于重力(1分);小(1分)
(4)将绿豆放入盐水中 ,通过调制盐水密度使它悬浮,用密度计测出此时盐水的密度,即为绿豆的密度(2分)
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