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(知识点)化学实验基本知识:F浮=G排

更新时间:2024-04-13 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

浮力的定义为F float = G row,计算公式为:F float = ρ gV row,其中ρ 代表液体密度,单位为千克/立方米; g表示常数,g=9.8N/kg; 第 V 行表示排出的液体体积,以立方米为单位。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

物体在液体中所受到的浮力只与浸在液体中的物体的体积和液体的密度有关,而与物体本身的密度、运动状态、深度无关。浸没在液体中和其他因素。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

在水中,虽然密度比水大的物体会下沉,例如石头和铁块,而密度比水小的物体会上升,例如塑料和木材,但它们的浮力保持不变。 其他液体和气体也存在同样的模式。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

浮力的计算公式Yxw物理好资源网(原物理ok网)

物理分析Yxw物理好资源网(原物理ok网)

可以使用浸入液体中的立方体来分析浮力的原因。 完全浸没在系统中的物体会受到各个方向液体的压力,压力随着深度的增加而增加。 因此,这个立方体的前、后、左、右、上、下四面都受到液体的压力。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

由于作用在左右两侧的力相互对应、面积相等且在液体中的深度相同,因此两侧压力大小相等、方向相反,两力相互平衡。 同样,作用在前侧和后侧的压力也相互平衡。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

但由于上下表面在液体中的深度不一样,所以它们受到的压力也相等。 顶部压力小,底部压力强,底部向上的压力大于顶部向下的压力。 液体与物体之间的压力差就是液体对物体的浮力。 该力等于物体排开的液体的重量。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

第一个问题:物体排开水的体积不等于该物体排开水所用的体积。 例如:一个空心球,球的体积(不包括空心部分)为V1,半径为R,那么显然,4πR3/3>V1。 如果球完全浸没在水中,计算浮力的体积就是排水体积,即4πR3/3,而不是球本身的体积V1Yxw物理好资源网(原物理ok网)

第二个问题:施加浮力的力是物体上液体上下表面的压力差。 例如,将边长为a的正方体平放,浸入水中,上表面深度小,压力也小,为P1; 下表面深度大,压力强,为P2; 那么上下压差作用在物体上产生的力就是:F=(P2-P1)a² 这就是浮力的来源。而P2-P1实际上是p个液体ga,所以F=p个液体ga³= p 液体 gV 放电Yxw物理好资源网(原物理ok网)

对于不规则物体,通过微积分计算浮力,也可以获得结果。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

如何做好物理浮力题? 无论你是第一次学“浮力”,还是中考复习,你都会发现这部分越学,题就会越多,题也就越难。 常常在中考临近的时候,很多好学生都会从各种渠道请我解答一些“浮力”练习题。 我从两个角度来解释这个现象。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

首先,在研究了力、密度、压力之后引入浮力问题。 众所周知,这三个内容本身对于中考的知识点起着决定性的作用。 因此,学习浮力困难也就不足为奇了。 另一方面,由于学生不了解中考要求,导致学习困难、解决问题困难。 特别是有的老师还认为浮力的计算公式,题目越难越有效,对中考也更有信心。 他们不惜为学生练习大量的超大纲题和竞赛题,让老师和学生都应接不暇。 这种高成本(指付出的金钱数量)不必要的精力和时间)的学习方法是不可取的。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

我觉得从以下几个方面来学习“浮力”会比较好?Yxw物理好资源网(原物理ok网)

1.学好浮力的关键是对力、二力平衡、密度和压力有透彻的了解。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

因为浮力实际上就是以上知识的应用。 也就是说,在掌握以上知识的基础上,我们就可以分析和解决生活、生产中的一些简单问题。 难免有难度,题型也多。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

例如:如图所示,同一个物体浸入两种不同的液体中,其受到的浮力分别为F1和F2; 两种液体作用于物体底面的压力为F1'和F2',压力分别为P1和P2,液体的密度为ρ1。 和ρ2,则:F1F2,F1'F2',P1P2,ρ1ρ2(填<、=、>)。 如果在这里立即用几个浮力关系来计算,其实是没有必要的,而且非常困难。 但如果你冷静地看到容器A和B中的物体处于二力平衡状态(漂浮和悬浮的特例),你立即可以知道F1=物体G,F2=物体G2,所以F1= F2; 其次,联想浮力是液体将物体向上托起的力。 这个力本质上就是浮力,即F1和F1'、F2和F2'是同一个力。 当然,F1' = F 2'。 根据压力关系P=FS,由于同一物体底部面积相同,压力也相同,所以P1=P2。 最后,根据F1=F2,有ρ1gV1=ρ2 g V 2 。由于V1<V2,所以有ρ1>ρ2。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

2、浮力问题中要注意两个力的不平衡和三个力的平衡。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

一般来说,初中物理中关于三力平衡的题相对较少。 目前,正式出现在教材和教学大纲中的问题是弹簧平衡问题。 这类题一定要学会简单的受力分析,但不能随意拓展。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

例如:体积为1×10 -3 米3的物体浸入水中。 物体所受的浮力为 ( ) N。若物体所受的浮力和重力合力为 20 N,则物体所受的重力为 ( ) N。对于第一个空间,很容易用阿基米德原理F float = ρ 液体 gV 位移,代入数据计算浮力为 9.8 牛顿。 然而,在第二空间中,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、浮力变化问题 首先要注意密度或排开液体体积变化引起的浮力变化。 例如:如果一艘潜艇从东海潜入长江,它的浮力会改变吗? 有同学认为潜艇处于悬浮状态,所以浮力保持不变。 这显然是错误的。 需要注意的是,V排保持不变,液体的密度变小,因此浮力变小。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

其次,要注意将物体放入盛有或盛有某种液体的容器中。 由于浮力问题,您必须非常小心。 因为盛优必须同时考虑满载和欠满的情况。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

例如:重10N的东西,轻轻放入盛有水的容器中,2N的水溢出。 求物体所受到的浮力?Yxw物理好资源网(原物理ok网)

如果你很容易认为这道题F float = G 排水,你会立即得到F float = 2 头牛,但这只是装满水时的答案。 如果仔细分析“满”,应该考虑到未满时,放置物体后水位应该上升。 如果先满了然后溢出,浮力应该大于2N。如果物体最后漂浮或者悬浮,它会受到最大的浮力,F浮=G=10牛,所以答案是10牛≥F浮≥2牛。 4、现实生活和生产中的问题和综合问题。 浮体问题这里主要明确:1.船舶的应用(比如船舶的排水量、船舶的水线)2.潜艇(我们知道潜艇是通过改变自身重力来实现漂浮和上升的)3.气球和飞艇(要知道阿基米德原理也适用于空气浮力,即空气对气球的浮力等。F浮力=p空气gV球)总之,不要盲目做题,尤其是不要做题。不要做很多困难的问题。 因为浮力并不是中考要求很高的知识点。 浮力部分常见问题分析: 1、将物体悬挂在弹簧测力计的刻度钩上,记录物体在空气中和浸入水中时弹簧测力计的读数。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

将浮力的知识分别应用到G和F上,可以计算出浸入水中的物体的体积和物体的密度。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

F浮点数=G对象-F…①Yxw物理好资源网(原物理ok网)

F浮力=ρ水量V排出量g...②Yxw物理好资源网(原物理ok网)

由这两个公式,我们得到V row = F float/ρ water gYxw物理好资源网(原物理ok网)

=(G物质-F)/ρ水gYxw物理好资源网(原物理ok网)

浸没时,V放电=V物体Yxw物理好资源网(原物理ok网)

因此,物体的体积V物体=(G物体-F)/ρ水gYxw物理好资源网(原物理ok网)

且密度ρ材料=M材料/V材料=G材料/gV材料Yxw物理好资源网(原物理ok网)

将上式中物体的体积代入Yxw物理好资源网(原物理ok网)

ρ物质=G物质ρ水/(G物质-F)Yxw物理好资源网(原物理ok网)

2.应用浮力知识计算漂浮在水面上的物体的密度。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

F 浮力 = ρ 水 V 排出量 g…①Yxw物理好资源网(原物理ok网)

F float=G 对象=ρ 对象 V 对象 g…②Yxw物理好资源网(原物理ok网)

浮力等于重力,①=②。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

ρ 物料 V 物料 g = ρ 水 V 排放量 gYxw物理好资源网(原物理ok网)

ρ 事物 V 事物 = ρ 水 V 行Yxw物理好资源网(原物理ok网)

如果漂浮物体的3/5体积浸入水中,即V行=(3/5)V物体,Yxw物理好资源网(原物理ok网)

那么物体的密度就是水的密度的3/5,即ρ物体=(3/5)ρ水。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

3.根据浮力的知识计算液体的密度。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

(1)将物体悬挂在弹簧测力计的刻度钩上Yxw物理好资源网(原物理ok网)

当物体处于空气、水和其他液体中时浮力的计算公式,记下弹簧测力计上的读数。 它们分别是G、F1和F。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

F浮点=G-F1…①Yxw物理好资源网(原物理ok网)

F浮力=ρ水量V排出量g...②Yxw物理好资源网(原物理ok网)

浮力的计算公式Yxw物理好资源网(原物理ok网)

①=② V行=(G-F1)/ρ水gYxw物理好资源网(原物理ok网)

浸入水中和另一种液体中的同一物体的排量相等,但浮力不相等。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

另一种液体中的浮力F float 1=GF...③Yxw物理好资源网(原物理ok网)

F浮子1=ρ液体V排出g…④Yxw物理好资源网(原物理ok网)

③=④ρ液体=(GF)/V行gYxw物理好资源网(原物理ok网)

=(GF)ρ水/(G-F1)Yxw物理好资源网(原物理ok网)

(2)同一物体先后浮在水面和另一个液面上。 浮力相等。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

当物体浮在水面上时,其体积的3/5浸入水中,V位移1=(3/5)V物体。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

当物体浮在另一个液体表面时,物体体积的2/3浸入液体中,V位移=(2/3)V物体。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

F浮力=ρ水V排出量1g…①Yxw物理好资源网(原物理ok网)

F浮力=ρ液体V排出量g...②Yxw物理好资源网(原物理ok网)

F float = G 对象 = ρ 对象 V 对象 g...③Yxw物理好资源网(原物理ok网)

由①和③求出物体的密度。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

由②、③(或①、②)可以计算出另一种液体的密度。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

4、根据物体的浮沉情况,可以将物体的密度或液体的密度与水进行比较。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

(1)同一物体浸入三种不同液体中,分别处于漂浮、悬浮、下沉状态。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

漂浮时,ρ物体<ρ液体1Yxw物理好资源网(原物理ok网)

悬浮时,ρ物质=ρ液体2Yxw物理好资源网(原物理ok网)

下沉时,ρ物体>ρ液体3Yxw物理好资源网(原物理ok网)

得到ρ液体1>ρ液体2>ρ液体3Yxw物理好资源网(原物理ok网)

(2) 三个不同的物体浸入同一液体中,分别呈浮、悬浮、下沉状态。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

根据上述方法,可以比较三个物体的密度。Yxw物理好资源网(原物理ok网)

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