Ⅰ 物理杠桿,壓強,浮力三大塊重要知識點的特點,知識結構,考點與他們各自的特點
壓強
⒈壓強P:物體單位面積上受到的壓力叫做壓強。
壓力F:垂直作用在物體表面上的力,單位:牛(N)。
壓力產生的效果用壓強大小表示,跟壓力大小、受力面積大小有關。
壓強單位:牛/米2;專門名稱:帕斯卡(Pa)
公式: F=PS 【S:受力面積,兩物體接觸的公共部分;單位:米2。】
改變壓強大小方法:①減小壓力或增大受力面積,可以減小壓強;②增大壓力或減小受力面積,可以增大壓強。
⒉液體內部壓強:【測量液體內部壓強:使用液體壓強計(U型管壓強計)。】
產生原因:由於液體有重力,對容器底產生壓強;由於液體流動性,對器壁產生壓強。
規律:①同一深度處,各個方向上壓強大小相等②深度越大,壓強也越大③不同液體同一深度處,液體密度大的,壓強也大。 [深度h,液面到液體某點的豎直高度。]
公式:P=ρgh h:單位:米; ρ:千克/米3; g=9.8牛/千克。
⒊大氣壓強:大氣受到重力作用產生壓強,證明大氣壓存在且很大的是馬德堡半球實驗,測定大氣壓強數值的是托里拆利(義大利科學家)。托里拆利管傾斜後,水銀柱高度不變,長度變長。
1個標准大氣壓=76厘米水銀柱高=1.01×105帕=10.336米水柱高
測定大氣壓的儀器:氣壓計(水銀氣壓計、盒式氣壓計)。
大氣壓強隨高度變化規律:海拔越高,氣壓越小,即隨高度增加而減小,沸點也降低。
浮力
1.浮力及產生原因:浸在液體(或氣體)中的物體受到液體(或氣體)對它向上托的力叫浮力。方向:豎直向上;原因:液體對物體的上、下壓力差。
2.阿基米德原理:浸在液體里的物體受到向上的浮力,浮力大小等於物體排開液體所受重力。
即F浮=G液排=ρ液gV排。 (V排表示物體排開液體的體積)
3.浮力計算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下壓力差
4.當物體漂浮時:F浮=G物 且 ρ物<ρ液 當物體懸浮時:F浮=G物 且 ρ物=ρ液
當物體上浮時:F浮>G物 且 ρ物<ρ液 當物體下沉時:F浮<G物 且 ρ物>ρ液
簡單機械
⒈杠桿平衡條件:F1l1=F2l2。力臂:從支點到力的作用線的垂直距離
通過調節杠桿兩端螺母使杠桿處於水位置的目的:便於直接測定動力臂和阻力臂的長度。
定滑輪:相當於等臂杠桿,不能省力,但能改變用力的方向。
動滑輪:相當於動力臂是阻力臂2倍的杠桿,能省一半力,但不能改變用力方向。
⒉功:兩個必要因素:①作用在物體上的力;②物體在力方向上通過距離。W=FS 功的單位:焦耳
3.功率:物體在單位時間里所做的功。表示物體做功的快慢的物理量,即功率大的物體做功快。
W=Pt P的單位:瓦特; W的單位:焦耳; t的單位:秒。
Ⅱ 物理杠桿(涉及浮力和壓強)
對於A端
△Fa=減少的拉力=增加的支持力=增加的壓力=增加的壓強×C的底面積=4000Pa×(0.1m)^2=40N
對於B端
△Fb=減少的拉力=浮力F浮
△Fa×AO=△Fb×OB
40N×AO=△Fb×2AO
F浮=△Fb=20N
A正確
B錯誤
A端原來的拉力
Fa0=Fa+△Fa=10N+40N=50N
Fa0×AO=Gd×BO
50N×AO=Gd×2AO
Gd=25N
md=Gd/g=25N÷10N/kg=2.5Kg=2500g
ρd=md/Vd=2500g/2000cm^3=1.25g/cm^3=1250Kg/m^3
D錯誤
液體密度
ρ=F浮/V排g=F浮/Vdg=20N÷0.002m^3÷10N/kg=1000Kg/m^3
C錯誤
Ⅲ 初三物理題(浮力、壓強)
6. (1)參考方案一:
器材:輕質杠桿,細繩,鐵架台
說明:利用省力杠桿,在一端用較小的彈簧測力計的拉力,在另一端可以獲得較大的力拉吸盤.
參考方案二:
器材:定滑輪,鉤碼,細繩,鐵架台
說明:用鉤碼作為配重,利用鉤碼的重力來增加對吸盤的拉力.
參考方案三:
器材:定滑輪,動滑輪,細繩,鐵架台
說明:將定滑輪和動滑輪組成省力的滑輪組,再用彈簧測力計向上拉動即可.
(2)方案一中:吸盤中排氣不清(或有少量空氣);氣密性不好;吸盤脫離玻璃板時太快,造成讀取彈簧測力計示數不準確;彈簧測力計自身受到重力;杠桿有自重且杠桿重心不在懸點正下方等.
方案二中:吸盤中排氣不清(或有少量空氣);氣密性不好;吸盤脫離玻璃板時太快,造成讀取彈簧測力計示數不準確;彈簧測力計自身受到重力;滑輪與軸間有摩擦等.
方案三中:吸盤中排氣不清(或有少量空氣);氣密性不好;吸盤脫離玻璃板時太快,造成讀取彈簧測力計示數不準確;彈簧測力計自身受到重力;滑輪與軸間有摩擦;動滑輪有重力等.
Ⅳ 求超難物理題!要求:有浮力、杠桿、滑輪任有其二;至少要列五個方程組成的方程組才能解;在附加詳細解答
如圖,小明用機械提升重物,當小明自由站在地面上時,對地面的壓強是p人=20000帕。當動滑輪下掛一個與小明重量相同的重物甲時,他用力勻速提起杠桿的A端,使杠桿平衡,但此時對地面的壓強為p1=45000帕,這時滑輪組的機械效率為∩1,當動滑輪下掛一個1200N重量的重物乙時,他用力勻速提起杠桿的A端,使杠桿平衡,但此時對地面的壓強為p2=55000帕,這時滑輪組的機械效率為∩2,如果OA:OB=1:2,求小明的重量和兩次機械效率的比值
解得
G動=G人/4=200N
G人=800N
η1=G人/(G人+G動)=4/5
η2=1200/(1200+G動)=6/7
η1/η2=14/15
Ⅳ 初三物理上冊知識框架圖
第十章《多彩的物質世界》復習提綱
一、宇宙和微觀世界
1、宇宙由物質組成:
2、物質是由分子組成的: 任何物質都是由極其微小的粒子組成的,這些粒子保持了物質原來的性質
3、固態、液態、氣態的微觀模型:
固態物質中,分子與分子的排列十分緊密有規則,粒子間有強大的作用力將分子凝聚在一起。分子來回振動,但位置相對穩定。因此,固體具有一定的體積和形狀。 液態物質中,分子沒有固定的位置,運動比較自由,粒子間的作用力比固體小。因此,液體沒有確定的形狀,具有流動性。 氣態物質中,分子間距很大,並以高速向四面八方運動,粒子之間的作用力很小,易被壓縮。因此,氣體具有很強的流動性。
4、原子結構
5、納米科學技術
二、質量:
1、定義:物體所含物質的多少叫質量。
2、單位:國際單位制:主單位kg ,常用單位:t g mg
對質量的感性認識:一枚大頭針約80mg 一個蘋果約 150g
一頭大象約 6t 一隻雞約2kg
3、質量的理解:固體的質量不隨物體的形態、狀態、位置、溫度 而改變,所以質量是物體本身的一種屬性。
4、測量:
⑴ 日常生活中常用的測量工具:案秤、台秤、桿秤,實驗室常用的測量工具托盤天平,也可用彈簧測力計測出物重,再通過公式m=G/g計算出物體質量。
⑵ 托盤天平的使用方法:二十四個字:水平台上, 游碼歸零, 橫梁平衡,左物右砝,先大後小, 橫梁平衡.具體如下:
①「看」:觀察天平的稱量以及游碼在標尺上的分度值。
②「放」:把天平放在水平台上,把游碼放在標尺左端的零刻度線處。
③「調」:調節天平橫梁右端的平衡螺母使指針指在分度盤的中線處,這時橫梁平衡。
④「稱」:把被測物體放在左盤里,用鑷子向右盤里加減砝碼,並調節游碼在標尺上的位置,直到橫梁恢復平衡。
⑤「記」:被測物體的質量=盤中砝碼總質量+ 游碼在標尺上所對的刻度值
⑥注意事項:A 不能超過天平的稱量
B 保持天平乾燥、清潔。
⑶ 方法:A、直接測量:固體的質量B、特殊測量:液體的質量、微小質量。
二、密度:
1、定義:單位體積的某種物質的質量叫做這種物質的密度。
2、公式: 變形
3、單位:國際單位制:主單位kg/m3,常用單位g/cm3。這兩個單位比較:g/cm3單位大。單位換算關系:1g/cm3=103kg/m3 1kg/m3=10-3g/cm3水的密度為1.0×103kg/m3,讀作1.0×103千克每立方米,它表示物理意義是:1立方米的水的質量為1.0×103千克。
4、理解密度公式
⑴同種材料,同種物質,ρ不變,m與 V成正比; 物體的密度ρ與物體的質量、體積、形狀無關,但與質量和體積的比值有關;密度隨溫度、壓強、狀態等改變而改變,不同物質密度一般不同,所以密度是物質的一種特性。
⑵質量相同的不同物質,密度ρ與體積成反比;體積相同的不同物質密度ρ與質量成正比。
5、圖象:左圖所示:ρ甲>ρ乙
6、測體積——量筒(量杯)
⑴用途:測量液體體積(間接地可測固體體積)。
⑵使用方法:
「看」:單位:毫升(ml)=厘米3 ( cm3 ) 量程、分度值。
「放」:放在水平台上。
「讀」:量筒里地水面是凹形的,讀數時,視線要和凹面的底部相平。
7、測固體的密度:
說明:在測不規則固體體積時,採用排液法測量,這里採用了一種科學方法等效代替法。
8、測液體密度:
⑴ 原理:ρ=m/V
⑵ 方法:①用天平測液體和燒杯的總質量m1 ;②把燒杯中的液體倒入量筒中一部分,讀出量筒內液體的體積V;③稱出燒杯和杯中剩餘液體的質量m2 ;④得出液體的密度ρ=(m1-m2)/ V
9、密度的應用:
⑴鑒別物質:密度是物質的特性之一,不同物質密度一般不同,可用密度鑒別物質。
⑵求質量:由於條件限制,有些物體體積容易測量但不便測量質量用公式m=ρV算出它的質量。
⑶求體積:由於條件限制,有些物體質量容易測量但不便測量體積用公式V=m/ρ算出它的體積。
⑷判斷空心實心:
第十二章《力和機械》復習提綱
一、彈力
1、彈性:物體受力發生形變,失去力又恢復到原來的形狀的性質叫彈性。
2、塑性:在受力時發生形變,失去力時不能恢復原來形狀的性質叫塑性。
3、彈力:物體由於發生彈性形變而受到的力叫彈力,彈力的大小與彈性形變的大小有關
二、重力:
⑴重力的概念:地面附近的物體,由於地球的吸引而受的力叫重力。重力的施力物體是:地球。
⑵重力大小的計算公式G=mg 其中g=9.8N/kg 它表示質量為1kg 的物體所受的重力為9.8N。
⑶重力的方向:豎直向下 其應用是重垂線、水平儀分別檢查牆是否豎直和 面是否水平。
⑷重力的作用點——重心:
重力在物體上的作用點叫重心。質地均勻外形規則物體的重心,在它的幾何中心上。如均勻細棒的重心在它的中點,球的重心在球心。方形薄木板的重心在兩條對角線的交點
☆假如失去重力將會出現的現象:(只要求寫出兩種生活中可能發生的)
① 拋出去的物體不會下落;② 水不會由高處向低處流③ 大氣不會產生壓強;
三、摩擦力:
1、定義:兩個互相接觸的物體,當它們要發生或已發生相對運動時,就會在接觸面上產生一種阻礙相對運動的力就叫摩擦力。
2、分類:
3、摩擦力的方向:摩擦力的方向與物體相對運動的方向相反,有時起阻力作用,有時起動力作用。
4、靜摩擦力大小應通過受力分析,結合二力平衡求得
5、在相同條件(壓力、接觸面粗糙程度相同)下,滾動摩擦比滑動摩擦小得多。
6、滑動摩擦力:
⑴測量原理:二力平衡條件
⑵測量方法:把木塊放在水平長木板上,用彈簧測力計水平拉木塊,使木塊勻速運動,讀出這時的拉力就等於滑動摩擦力的大小。
⑶ 結論:接觸面粗糙程度相同時,壓力越大滑動摩擦力越大;壓力相同時,接觸面越粗糙滑動摩擦力越大。該研究採用了控制變數法。由前兩結論可概括為:滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關。實驗還可研究滑動摩擦力的大小與接觸面大小、運動速度大小等無關。
7、應用:
⑴理論上增大摩擦力的方法有:增大壓力、接觸面變粗糙、變滾動為滑動。
⑵理論上減小摩擦的方法有:減小壓力、使接觸面變光滑、變滑動為滾動(滾動軸承)、使接觸面彼此分開(加潤滑油、氣墊、磁懸浮)。
練習:火箭將飛船送入太空,從能量轉化的角度來看,是化學能轉化為機械能太空飛船在太空中遨遊,它 受力(「受力」或「不受力」的作用,判斷依據是:飛船的運動不是做勻速直線運動。飛船實驗室中能使用的儀器是 B (A 密度計、B溫度計、C水銀氣壓計、D天平)。
四、杠桿
1、 定義:在力的作用下繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。
說明:①杠桿可直可曲,形狀任意。
②有些情況下,可將杠桿實際轉一下,來幫助確定支點。如:魚桿、鐵鍬。
2、 五要素——組成杠桿示意圖。
①支點:杠桿繞著轉動的點。用字母O 表示。
②動力:使杠桿轉動的力。用字母 F1 表示。
③阻力:阻礙杠桿轉動的力。用字母 F2 表示。
說明 動力、阻力都是杠桿的受力,所以作用點在杠桿上。
動力、阻力的方向不一定相反,但它們使杠桿的轉動的方向相反
④動力臂:從支點到動力作用線的距離。用字母l1表示。
⑤阻力臂:從支點到阻力作用線的距離。用字母l2表示。
畫力臂方法:一找支點、二畫線、三連距離、四標簽
⑴ 找支點O;⑵ 畫力的作用線(虛線);⑶ 畫力臂(虛線,過支點垂直力的作用線作垂線);⑷ 標力臂(大括弧)。
3、 研究杠桿的平衡條件:
① 杠桿平衡是指:杠桿靜止或勻速轉動。
② 實驗前:應調節杠桿兩端的螺母,使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是:可以方便的從杠桿上量出力臂。
③ 結論:杠桿的平衡條件(或杠桿原理)是:
動力×動力臂=阻力×阻力臂。寫成公式F1l1=F2l2 也可寫成:F1 / F2=l2 / l1
解題指導:分析解決有關杠桿平衡條件問題,必須要畫出杠桿示意圖;弄清受力與方向和力臂大小;然後根據具體的情況具體分析,確定如何使用平衡條件解決有關問題。(如:杠桿轉動時施加的動力如何變化,沿什麼方向施力最小等。)
解決杠桿平衡時動力最小問題:此類問題中阻力×阻力臂為一定值,要使動力最小,必須使動力臂最大,要使動力臂最大需要做到①在杠桿上找一點,使這點到支點的距離最遠;②動力方向應該是過該點且和該連線垂直的方向。
4、應用:
名稱 結 構
特 征 特 點 應用舉例
省力
杠桿 動力臂
大於
阻力臂 省力、
費距離 撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀
費力
杠桿 動力臂
小於
阻力臂 費力、
省距離 縫紉機踏板、起重臂
人的前臂、理發剪刀、釣魚桿
等臂
杠桿 動力臂等於阻力臂 不省力
不費力 天平,定滑輪
說明:應根據實際來選擇杠桿,當需要較大的力才能解決問題時,應選擇省力杠桿,當為了使用方便,省距離時,應選費力杠桿。
五、滑輪
1、 定滑輪:
①定義:中間的軸固定不動的滑輪。
②實質:定滑輪的實質是:等臂杠桿
③特點:使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。
④對理想的定滑輪(不計輪軸間摩擦)F=G
繩子自由端移動距離SF(或速度vF) = 重物移動
的距離SG(或速度vG)
2、 動滑輪:
①定義:和重物一起移動的滑輪。(可上下移動,
也可左右移動)
②實質:動滑輪的實質是:動力臂為阻力臂2倍
的省力杠桿。
③特點:使用動滑輪能省一半的力,但不能改變動力的方向。
④理想的動滑輪(不計軸間摩擦和動滑輪重力)則:F= 1 2G只忽略輪軸間的摩擦則 拉力F= 1 2(G物+G動)繩子自由端移動距離SF(或vF)=2倍的重物移動的距離SG(或vG)
3、 滑輪組
①定義:定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。
②特點:使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向
③理想的滑輪組(不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力)拉力F= 1 n G 。只忽略輪軸間的摩擦,則拉力F= 1 n (G物+G動) 繩子自由端移動距離SF(或vF)=n倍的重物移動的距離SG(或vG)
④組裝滑輪組方法:首先根據公式n=(G物+G動) / F求出繩子的股數。然後根據「奇動偶定」的原則。結合題目的具體要求組裝滑輪。
第十三章《壓力和壓強》復習提綱
一、固體的壓力和壓強
1、壓力:
⑴ 定義:垂直壓在物體表面上的力叫壓力。
⑵ 壓力並不都是由重力引起的,通常把物體放在桌面上時,如果物體不受其他力,則壓力F = 物體的重力G
⑶ 固體可以大小方向不變地傳遞壓力。
⑷重為G的物體在承面上靜止不動。指出下列各種情況下所受壓力的大小。
G G F+G G – F F-G F
2、研究影響壓力作用效果因素的實驗:
⑴課本甲、乙說明:受力面積相同時,壓力越大壓力作用效果越明顯。乙、丙說明壓力相同時、受力面積越小壓力作用效果越明顯。概括這兩次實驗結論是:壓力的作用效果與壓力和受力面積有關。本實驗研究問題時,採用了控制變數法。和 對比法
3、壓強:
⑴ 定義:物體單位面積上受到的壓力叫壓強。
⑵物理意義:壓強是表示壓力作用效果的物理量
⑶公式 p=F/ S 其中各量的單位分別是:p:帕斯卡(Pa);F:牛頓(N)S:米2(m2)。
A使用該公式計算壓強時,關鍵是找出壓力F(一般F=G=mg)和受力面積S(受力面積要注意兩物體的接觸部分)。
B特例:對於放在桌子上的直柱體(如:圓柱體、正方體、長放體等)對桌面的壓強p=ρgh
⑷壓強單位Pa的認識:一張報紙平放時對桌子的壓力約0.5Pa 。成人站立時對地面的壓強約為:1.5×104Pa 。它表示:人站立時,其腳下每平方米面積上,受到腳的壓力為:1.5×104N
⑸ 應用:當壓力不變時,可通過增大受力面積的方法來減小壓強如:鐵路鋼軌鋪枕木、坦克安裝履帶、書包帶較寬等。也可通過減小受力面積的方法來增大壓強如:縫一針做得很細、菜刀刀口很薄
4、一容器盛有液體放在水平桌面上,求壓力壓強問題:
處理時:把盛放液體的容器看成一個整體,先確定壓力(水平面受的壓力F=G容+G液),後確定壓強(一般常用公式 p= F/S )。
二、液體的壓強
1、液體內部產生壓強的原因:液體受重力且具有流動性。
2、測量:壓強計 用途:測量液體內部的壓強。
3、液體壓強的規律:
⑴ 液體對容器底和測壁都有壓強,液體內部向各個方向都有壓強;
⑵ 在同一深度,液體向各個方向的壓強都相等;
⑶ 液體的壓強隨深度的增加而增大;
⑷ 不同液體的壓強與液體的密度有關。
4、壓強公式:
⑴ 推導壓強公式使用了建立理想模型法,前面引入光線的概念時,就知道了建立理想模型法,這個方法今後還會用到,請認真體會。
⑵推導過程:(結合課本)
液柱體積V=Sh ;質量m=ρV=ρSh
液片受到的壓力:F=G=mg=ρShg .
液片受到的壓強:p= F/S=ρgh
⑶液體壓強公式p=ρgh說明:
A、公式適用的條件為:液體
B、公式中物理量的單位為:p:Pa;g:N/kg;h:m
C、從公式中看出:液體的壓強只與液體的密度和液體的深度有關,而與液體的質量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關。著名的帕斯卡破桶實驗充分說明這一點。
D、液體壓強與深度關系圖象:
5、F=G F<G F>G
6、計算液體對容器底的壓力和壓強問題:
一般方法:一首先確定壓強p=ρgh;二其次確定壓力F=pS
特殊情況:壓強:對直柱形容器可先求F用p=F/S
壓力:①作圖法②對直柱形容器F=G
7、連通器:⑴定義:上端開口,下部相連通的容器
⑵原理:連通器里裝一種液體且液體不流動時,各容器的液面保持相平
⑶應用:茶壺、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器、船閘等都是根據連通器的原理來工作的。
三、大氣壓
1、概念:大氣對浸在它裡面的物體的壓強叫做大氣壓強,簡稱大氣壓,一般有p0表示。說明:「大氣壓」與「氣壓」(或部分氣體壓強)是有區別的,如高壓鍋內的氣壓——指部分氣體壓強。高壓鍋外稱大氣壓。
2、產生原因:因為 空氣受重力並且具有流動性。
3、大氣壓的存在——實驗證明:
歷史上著名的實驗——馬德堡半球實驗。
小實驗——覆杯實驗、瓶吞雞蛋實驗、皮碗模擬馬德堡半球實驗。
4、大氣壓的實驗測定:托里拆利實驗。
(1)實驗過程:在長約1m,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然後倒插在水銀槽中放開堵管口的手指後,管內水銀面下降一些就不在下降,這時管內外水銀面的高度差約為760mm。
(2)原理分析:在管內,與管外液面相平的地方取一液片,因為液體不動故液片受到上下的壓強平衡。即向上的大氣壓=水銀柱產生的壓強。
(3)結論:大氣壓p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化)
(4)說明:
A實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的是:使玻璃管倒置後,水銀上方為真空;若未灌滿,則測量結果偏小。
B本實驗若把水銀改成水,則需要玻璃管的長度為10.3 m
C將玻璃管稍上提或下壓,管內外的高度差不變,將玻璃管傾斜,高度不變,長度變長。
D若外界大氣壓為H cmHg 試寫出下列各種情況下,被密封氣體的壓強(管中液體為水銀)。
H cmHg (H+h)cmHg (H-h)cmHg (H-h)cmHg (H+h)cmHg (H-h)cmHg (H-h)cmHg
E標准大氣壓: 支持76cm水銀柱的大氣壓叫標准大氣壓。
1標准大氣壓=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa
2標准大氣壓=2.02×105Pa,可支持水柱高約20.6m
5、大氣壓的特點:
(1)特點:空氣內部向各個方向都有壓強,且空氣中某點向各個方向的大氣壓強都相等。大氣壓隨高度增加而減小,且大氣壓的值與地點、天氣、季節、的變化有關。一般來說,晴天大氣壓比陰天高,冬天比夏天高。
(2)大氣壓變化規律研究:在海拔3000米以內,每上升10米,大氣壓大約降低100 Pa
6、測量工具:
定義:測定大氣壓的儀器叫氣壓計。
分類:水銀氣壓計和無液氣壓計
說明:若水銀氣壓計掛斜,則測量結果變大。 在無液氣壓計刻度盤上標的刻度改成高度,該無液氣壓計就成了登山用的登高計。
7、應用:活塞式抽水機和離心水泵。
8、沸點與壓強:內容:一切液體的沸點,都是氣壓減小時降低,氣壓增大時升高。
應用:高壓鍋、除糖汁中水分。
9、體積與壓強:內容:質量一定的氣體,溫度不變時,氣體的體積越小壓強越大,氣體體積越大壓強越小。
應用:解釋人的呼吸,打氣筒原理,風箱原理。
☆列舉出你日常生活中應用大氣壓知識的幾個事例?
答:①用塑料吸管從瓶中吸飲料②給鋼筆打水③使用帶吸盤的掛衣勾④人做吸氣運動
三、浮力
1、浮力的定義:一切浸入液體(氣體)的物體都受到液體(氣體)對它豎直向上的力 叫浮力。
2、浮力方向:豎直向上,施力物體:液(氣)體
3、浮力產生的原因(實質):液(氣)體對物體向上的壓力大於向下的壓力,向上、向下的壓力差 即浮力。
4、物體的浮沉條件:
(1)前提條件:物體浸沒在液體中,且只受浮力和重力。
(2)請根據示意圖完成下空。
下沉 懸浮 上浮 漂浮
F浮 < G F浮 = G F浮 > G F浮 = G
ρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物
(3)、說明:
① 密度均勻的物體懸浮(或漂浮)在某液體中,若把物體切成大小不等的兩塊,則大塊、小塊都懸浮(或漂浮)。
②一物體漂浮在密度為ρ的液體中,若露出體積為物體總體積的1/3,則物體密度為(2/3)ρ
分析:F浮 = G 則:ρ液V排g =ρ物Vg
ρ物=( V排/V)•ρ液= 2 3ρ液
③ 懸浮與漂浮的比較
相同: F浮 = G
不同:懸浮ρ液 =ρ物 ;V排=V物
漂浮ρ液 <ρ物;V排<V物
④判斷物體浮沉(狀態)有兩種方法:比較F浮 與G或比較ρ液與ρ物 。
⑤ 物體吊在測力計上,在空中重力為G,浸在密度為ρ的液體中,示數為F則物體密度為:ρ物= Gρ/ (G-F)
⑥冰或冰中含有木塊、蠟塊、等密度小於水的物體,冰化為水後液面不變,冰中含有鐵塊、石塊等密大於水的物體,冰化為水後液面下降。
5、阿基米德原理:
(1)、內容:浸入液體里的物體受到向上的浮力,浮力的大小等於它排開的液體受到的重力。
(2)、公式表示:F浮 = G排 =ρ液V排g 從公式中可以看出:液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關,而與物體的質量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關。
(3)、適用條件:液體(或氣體)
6:漂浮問題「五規律」:(歷年中考頻率較高,)
規律一:物體漂浮在液體中,所受的浮力等於它受的重力;
規律二:同一物體在不同液體里,所受浮力相同;
規律三:同一物體在不同液體里漂浮,在密度大的液體里浸入的體積小;
規律四:漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾,物體密度就是液體密度的幾分之幾;
規律五:將漂浮物體全部浸入液體里,需加的豎直向下的外力等於液體對物體增大的浮力。
7、浮力的利用:
(1)、輪船:
工作原理:要使密度大於水的材料製成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的,使它能夠排開更多的水。
排水量:輪船滿載時排開水的質量。單位 t 由排水量m 可計算出:排開液體的體積V排= ;排開液體的重力G排 = m g ;輪船受到的浮力F浮 = m g 輪船和貨物共重G=m g 。
(2)、潛水艇:
工作原理:潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實現的。
(3)、氣球和飛艇:
工作原理:氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小於空氣的氣體如:氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風飄盪,人們把氣球發展成為飛艇。
(4)、密度計:
原理:利用物體的漂浮條件來進行工作。
構造:下面的鋁粒能使密度計直立在液體中。
刻度:刻度線從上到下,對應的液體密度越來越大
8、浮力計算題方法總結:
(1)、確定研究對象,認准要研究的物體。
(2)、分析物體受力情況畫出受力示意圖,判斷物體在液體中所處的狀態(看是否靜止或做勻速直線運動)。
(3)、選擇合適的方法列出等式(一般考慮平衡條件)。
計算浮力方法:
①稱量法:F浮= G-F(用彈簧測力計測浮力)。
②壓力差法:F浮= F向上 - F向下(用浮力產生的原因求浮力)
③漂浮、懸浮時,F浮=G (二力平衡求浮力;)
④F浮=G排 或F浮=ρ液V排g (阿基米德原理求浮力,知道物體排開液體的質量或體積時常用)
⑤根據浮沉條件比較浮力(知道物體質量時常用)
Ⅵ 有關九年級杠桿問題和浮力問題的典型難題和答案
浮力綜合練習
一、選擇題:
1、關於浮力,下列說法不正確的是 ( )
A、在液體中的物體不一定受到浮力
B、沉下去的物體受到的浮力一定比浮上來的物體受到的浮力小
C、浮力大小與受到浮力物體的運動狀態無關
D、體積相等的鐵球和木球都浸沒在水中,它們受到的浮力一樣大
2、將一個銅塊掛在彈簧秤上,當銅塊浸在水中時,彈簧秤的示數之差表示銅塊受到的( )
A、浮力大小 B、重力大小 C、重力和浮力之差 D、重力和浮力之和
3、同一木塊先後漂浮在酒精、水、水銀中,比較三種情況中,木塊所受到的浮力大小()
A、酒精中最大 B、水中最大 C、水銀中最大 D、一樣大
4、一隻新鮮雞蛋,沉沒在盛有水的燒杯里,要使雞蛋離開杯底,可採用的方法有( )
A.加熱 B.加鹽 C.加酒精 D.加水
5、重力為0.3牛的石蠟漂浮在水面上,這時石蠟受到的浮力是( )
A、大於0.3牛 B、等於0牛 C、等於0.3牛 D、無法確定
6、一艘輪船從海里駛入河裡,輪船受到的浮力大小將( )
A、變小 B、變大 C、不變 D、無法判斷
7、把某一實心金屬球放入某種液體,它一直沉到底,這是因為( )
A.金屬球不受浮力 B. 金屬球所受的重力大於所受的浮力
C. 金屬球所受的重力大 D.金屬球所受浮力大於它所受的重力
8、質量為1kg,密度為0.4×103kg/m3的木塊,在水中靜止時所受浮力是( )
A.1kg B.2.5kg C.9.8N D.24.5N
9、一密度均勻的實心物體懸浮在某一種液體中,若將此物體均勻地切成兩塊,並輕輕地取出一半,餘下的一半在液體中( )
A、將上浮 B、將下沉 C、仍然是懸浮 D、以上情況都有可能出現
10、潛水艇潛入水下越深,受到水的壓強和浮力(忽略潛水艇的體積變化)將是 ( )
A、壓強越大,浮力越小 B、壓強越大,浮力不變
C、壓強不變,浮力不變 D、壓強越小,浮力越大
11、液體中物體受到浮力的原因是( )
A. 物體受到的重力和液體對物體的壓力的合力 B. 液體對物體的向上的壓力
C.物體受到液體對它的向上、向下的壓力有壓力差 D液體對物體的向上的壓強
12、一個空心的銅球放在水中,則( )
A.一定沉在水中 B.一定浮在水面上 C.一定懸浮在水中 D.三種情況都有可能
13、某物體的質量為60克,當把它放進盛滿水的容器時,溢出50毫升的水,則此物體 ( )
A.浮在水面上 B.沉到容器底部 C.懸浮在水中 D.無法判斷
14. 如下圖所示,把一個自製的密度計分別放入兩種不同的液體中(左圖
為甲液體,右圖為乙液體),由此得出的下列判斷正確的是( )
A、這個密度計在甲液體中受到的浮力較大
B、這個密度計在乙液體中受到的浮力較大
C、甲種液體的密度較大 D.密度計B處的刻度值應大於A的處的刻度值
15.一塊冰塊漂浮在水面上時容器底部受到的壓強為P1,當冰全部熔化後,容器底受到的水的壓強為P2,則兩壓強關系一定是( )
A.P2=P1 B.P2<P1 C.P2>P1 D.若原來裝滿水,則P2≠P1
二、填空題:
16.浸在液體中的物體,如果受到的浮力__________受到的重力,物體就上浮,如果浮力__________重力,物體就下沉,如果浮力__________重力,物體就可以停留在液體中的任何深度的地方(呈懸浮狀態)。
17.潛水艇的下潛和上浮是靠改變______________來實現的,飛艇的主要組成部分是氣囊,在裡面裝著____________比空氣小的氣體,當飛艇受到的重力_______(填「大於」、「等於」或「小於」)浮力時就能升空。
18.一艘輪船的排水量為3×105千克,它滿載時受到的浮力是_____________牛。(g=10N/Kg)
19.密度計是測量__________的儀器。把它放在密度較大的液體中,它排開的液體體積__________ (填「較大」或「較小」)。
20.在河邊有一打在水中的木樁,浸入水中部分的體積是10分米3,露出水面部分體積為2分米3,木樁受到的浮力是 牛。
21.木塊的密度為0.6×103kg/m3,冰塊的密度為0.9×103kg/m3,若它們等重,且都漂浮在水面上,則木塊受到的浮力______冰塊所受到的浮力,木塊浸沒在水中的體積______冰塊浸沒在水中的體積(均填"大於"、"小於"或"等於")。
三、計算題:
22、如下圖所示,重為10N的小球懸浮在盛水杯中,用力的圖示法 表示小球所受的浮力和重力。
23、一個重為5牛的小球,體積為0.5分米3,如果把它浸沒在水中,它是上浮還是懸浮還是下沉?(g=10N/Kg)
24、一個體積為5升的氫氣球,自重(包括氣球和吊籃及裡面氫氣)為0.01牛,要用多大力拉住它才能使氣球不會飛向空中?(ρ空氣=1.29千克/米3,ρ氫氣=0.09千克/米3, g=10N/Kg)
25、求一個金屬球用彈簧稱測得在空氣中的重力為54牛,把它浸沒在水中,彈簧秤的示數變為34牛,求(1)金屬球受到的浮力是多大?(2)金屬球的體積是多少米3?(3)該球可能是由什麼金屬製成的? (g=10N/Kg)
26、一個物體在空氣中用彈簧秤稱,讀數為1.6牛,或把物全部浸沒在水中,彈簧秤的讀數為0.6牛。
求①此物體所受的浮力
②物體的體積
③物體的密度。
27、有一根最多能承受4牛力的繩子,用它將一個密度為0.6×103千克/米3,質量為0.9千克的木塊固定在水中(如圖所示),繩子會斷嗎?請通過計算回答。
28.算一算:(1)總質量為400千克的氣球,上升到一定高度時停留在空中,此時氣球受到的浮力多少牛頓?若該氣球的體積為320米3,則此高度空氣的密度多大?
29.體積是100厘米3的正方體石塊,浸沒在水中時,受到的浮力是多少牛?如果此時正方體的上表面受到向下的壓力是2.5牛,則下表面受到向上的壓力是多少牛?
30.把一個質量為200克的金屬球放入盛有水的量杯里,杯中水面上升的體積為150厘米3,這個球在水中是下沉還是上浮?
31.一個重為88.2牛的球放入油中靜止時,受到的浮力為78.4牛,若將該球放入水中,靜止時,球受到的浮力是多少牛?(油的密度為0.8克/米 )
32.一物體浮在水面時,露岀水面的體積與浸在水中的體積之比為2 :3 ,則這個物體的密度是多大?
荅案:
一.選擇題。1-5,BADBC,6-10,CBCCB,11-15,CDBCA
二.填空題。16,大於、小於、等於,17,自身的重力、密度、小於。、
18,3×10 。19,液體密度,較少。20,0
21,等於、等於。
22,觧:G=F =10N
23.。觧:F = gV =1.0×10 千克 /米×10N/Kg×0.5×10 m =5N
G=5N= F =5N 懸浮
24.觧:F = gV =1.29Kg/m ×10N/Kg×5×0.001m = 0.064N
F =F -G =0.064N-0.01N=0.054N
25.。觧:(1)F =G-G =54N-34N=20N
(2)V =V = = =2×10 m
(3) = = =2.7×10 Kg/m
26.觧:(1)F =1N, (2)V =10 m (3) =1.6×10 Kg/m
27. 觧:F =6N 會斷
28,觧:(1)4000N (2)1.25Kg/m
29,觧:(1)1N (2) 3.5N
30,觧:下沉
31,觧:88.2N
32,觧:400Kg/m
Ⅶ 物理 關於浮力、杠桿的題
浮力問題的研究
蔣吉勇
浮力問題是力學的重點內容之一,也是力學的難點,涉及到的知識點較多,且綜合性較強,學生學習浮力的有關內容時,對浮力概念理解不透,導致學生對物理過程的理解及解題方法發生混淆,含混不清。現列舉一些關於浮力問題的解法加以分析,以提高讀者的解題技巧。
一、判斷物理是否受浮力
物體浸在液體中是否受浮力,我們判斷的依據是浮力產生的原因,若浸在液體里的物體受到液體向上和向下的壓力差,就受到浮力,反之則沒有受到浮力。
例1. 圖1中A、B都浸沒於液體中,A與容器側壁緊密接觸,B與容器底緊密接觸。則:A、B兩物體是否受到浮力( )
A. A、B都受到浮力
B. A不受浮力,B受到浮力
C. A、B都不受到浮力
D. A受浮力,B不受浮力
分析:因為B物體下表面沒有與水接觸,根本就不受水對它的壓力,所以無壓力差,因而不受浮力。而A物體上下表面都與水接觸,受到浮力。
故選D。
二、關於浮力的大小
根據阿基米德原理公式 可知,浸在液體里的物體,所受浮力的大小隻決定於液體的密度和物體排開液體的體積,而與其它任何因素都無關。
例2. 如圖2,A、B、C三個物體的體積相同,則它們所受的浮力大小關系是( )
A. B.
C. D.
分析:A、B、C都浸在同一液體中, ,所以 ,而 ,所以 ,所以 。
故選C。
三、判斷物體的浮沉
浸入液體里的物體的浮沉情況,決定於物體所受浮力大小與重力大小關系。當 ,物體就下沉;當 ,物體就上浮;當 時,物體可能是懸浮,也可能是漂浮。而與物體的體積、物體的質量等因素無關。
例3. 關於物體的沉浮,下列說法中正確的是( )
A. 體積大的物體在液體中一定上浮
B. 質量大的物體在液體中一定下沉
C. 如果物體所受的浮力和重力相等,那麼物體一定懸浮
D. 空心的物體在液體中不一定上浮
分析:體積大的物體,它的重力不一定小於它受到的浮力;重力大的物體不一定大於它受到的浮力;浮力和重力相等有可能是懸浮,也有可能是漂浮;空心物體的重力有可能大於它受到的浮力。
故選D。
四、關於容器中液面位置的變化
在容器中發生物理變化前,物體處於什麼狀態,重力與浮力的關系;當物體發生物理變化後,要抓住物理量的關系。
例4. 盛食鹽水的容器內漂浮著一冰塊,冰熔化後,食鹽水面將( )
A. 上升 B. 下降 C. 不變 D. 無法確定
分析:冰塊未熔化前, ,當冰全部熔化成水後,所受的重力不變,即 ,於是可得:
因為 ,所以
所以食鹽水面將上升,選A。
五、確定彈簧秤的示數
一個物體浸在液體中,要明確物體的受力方向,如果物體與容器底接觸,還要注意物體受支持力作用,方向如何,根據平衡條件,確定建立方程。
例5. 質量為m的鐵球沉於杯底,杯底對球的支持力為N,圖3,現用彈簧秤通過細繩(繩重不計),以速度v勻速提升鐵球,則鐵球露出水面之前,彈簧秤的讀數是( )
A. B. C. D. N
分析:重力的方向豎直向下,支持力和浮力方向豎直向上。
則:
又因為拉力的方向豎直向上
所以
解<1><2>得:
選D
六、判斷物體是實心,還是空心
一個物體浸在液體中,除了受到浮力和重力以外,還要考慮到受到其它力的作用,如果物體掛在彈簧秤下,則還要受到彈簧秤的拉力,若處於平衡狀態,關系有 。
例6. 已知金屬球材料的密度為 。在空氣中稱時,彈簧秤讀數是14.7N,浸沒在水中稱,彈簧秤的讀數4.9N,則金屬球( )
A. 空心 B. 實心 C. 可能空心,可能實心 D. 無法判斷
分析:因為物體處於平衡狀態,所以:
所以:此金屬球是空心,選A。
七、判斷杠桿的平衡
物體浸入液體前,根據杠桿的平衡條件確定兩物體的體積之間的大小關系,浸入液體後,判定兩物體受到的浮力大小,從而明確杠桿兩端所受合力大小,再利用杠桿的平衡條件,判斷是否平衡。
例7. 如圖4,杠桿左右兩端分別掛一鐵塊和銅塊,杠桿處於平衡狀態,現將其兩邊物體同時浸入水中,則杠桿( )
A. 杠桿仍保持平衡
B. 杠桿左端將向下傾斜
C. 杠桿右端將向下傾斜
D. 無法判斷
分析:為了便於判斷,我們可以假設兩端的物體同時浸入密度剛好為 的液體中,左邊鐵塊受到的浮力等於鐵塊的重力,故左端的合力為零,右邊銅的重力仍大於它受到的浮力,合力大於零。根據杠桿的平衡條件,右端下沉。
選C。
八、求物質的密度
這種類型的問題,常利用平衡力法。當物體漂浮在液體表面或物體懸浮在液體中時, 。
例8. 木塊浮在水面上,露出水面的體積占總體積的2/5,則木塊的密度( )
A. B.
C. D.
分析:設液體密度為 ,物體的密度為 ,物體的體積為 ,浸入體積為 ,因為物體漂浮有:
也即有
所以有
即
選B
九、求壓強
確定研究對象,對研究對象進行受力分析及所處狀態分析,依題意列方程(組),求解未知量。
例9. 某一薄壁圓柱形容器,其底面積為 ,盛有密度為 的液體,將一質量為300 g的實心物體A放入液體中,物A有1/4露出液面,液體沒有溢出,求物體A放入液體中前後,液體的壓強變化了多少?
分析:物體A為研究對象,A受重力和浮力
得:
由於A排開液體的體積 等於兩容器中液體體積的變化
所以
十、浮力與其它
例10. 如圖5,一盛水的燒杯放在台秤上,台秤的示數為F,另有一金屬塊,其重為 與它同體積的水重為 ,若把該金屬塊浸沒在水中,則台秤示數( )
A. F B. C. D.
分析:金屬塊浸沒於水中, ,因為力的作用是相互的,金屬塊給水一個作用力 ,這個力使台秤示數增大,所以台秤的示數為 。
選C。
從以上的研究可以看出,有關浮力的綜合題涉及的知識點較多,一般要涉及到阿基米德原理、公式、物體浮沉條件、物體受力平衡、密度、杠桿等知識。解題的一般步驟是:首先認真審題,明確已知條件,要求什麼,然後對物體的受力情況和所處的狀態進行分析,建立方程(組),求解。通過以上的分析培養學生思維的獨創性、敏捷性,增強學生的解決問題的能力大有幫助。
Ⅷ 初二物理 杠桿方面的難題--高手來!
首先根據杠桿原理F1*L1=F2*L2,可知B端掛著球所受到的拉力F1=39.2N (19.6*OA=F1*OB).然後對球進行受力分析(受到杠桿的拉力、浮力和重力)可知:F1+f=mg ,其中浮力f=ρvg ,ρ是水的密度,10的3次方kg/m3。可以得出球的體積v,再根據鐵的密度ρ1=7.8g/cm3, 用m=ρ1*v,算出的m與5 kg 比較,結果是大於5 kg ,所以它就是空心的了。(m算得是7.8kg)
因為我們用的ρ1是鐵的真實密度。
Ⅸ 物理杠桿加浮力題
解:設大球的力臂為L大,小球的力臂為L小,大球的密度為ρ大,小球的密度為ρ小.
則兩球在放入水中之前,根據杠桿的平衡條件可知:
G大L大=G小L小,
所以ρ大gV大L大=ρ小gV小L小,
則
ρ大gV大
ρ小gV小
=
L小
L大
;
當兩球都浸沒在水中時,根據杠桿的平衡條件可知:
(G大-F浮大)L大=(G小-F浮小)L小,
由阿基米德原理原理可得:
(ρ大gV大-ρ水gV大)L大=(ρ小gV小-ρ水gV小)L小,
則
ρ大gV大-ρ水gV大
ρ小gV小-ρ水gV小
=
L小
L大
;
綜合前面兩式得出:
(ρ大-ρ水)gV大
(ρ小-ρ水)gV小
=
ρ大gV大
ρ小gV小
由此可得:
ρ大-ρ水
ρ小-ρ水
=
ρ大
ρ小
,
所以(ρ大-ρ水)ρ小=(ρ小-ρ水)ρ大,
則ρ大ρ小-ρ水ρ小=ρ小ρ大-ρ水ρ大,那麼ρ水ρ小=ρ水ρ大,所以ρ小=ρ大
既然解出得到兩球的密度都一樣,那肯定都是實心羅。