八年级物理专题三：压强与浮力上海科技版.doc

初二物理专题三：压强与浮力上海科技版【本讲教育信息】一、教学内容：专题三：压强与浮力二、考点点拨：1.掌握浮力，压强基本知识，进而形成系统的知识体系。2.同学经过系统的学习，形成解答问题的基本思路。能够在解决实际问题时联系运用所学知识解答问题，提高解答问题的能力。三、跨域障碍1、浮力巨型的轮船为什么会漂在水平面上而不下沉，热气球为什么会腾空而起，这些现象都与浮力有关。液体和气体对浸入其中的物体有竖直向上的托力，物理学中把这个托力叫做浮力。浮力产生的原因：液体对物体向上和向下的压力差。，方向竖直向上2、阿基米德原理浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力大小。表达式：注意：①公式中，是液体的密度，不是物体的密度；是物体排开的液体的体积，而不是物体的体积，仅当完全浸没时，才有②与，有关，当一定时，与物体的运动状态，形状，密度无关。③阿基米德原理也不适用于气体，物体在气体中所受浮力的大小：3、物体的浮沉（4）漂浮：F浮＝G——物体的一部分浸入液体中说明：（1）物体上浮、下沉是运动过程，此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部，上浮的结果是浮出液面，最后漂浮在液面。（2）漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力，在平衡力的作用下静止不动。但漂浮是物体在液面的平衡状态，物体的一部分浸入液体中。悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，整个物体浸没在液体中。上面是物体的浮沉条件的一种表述——合力表述；物体的浮沉条件还有另一种表述——密度表述。结合合力所述与阿基米德原理，我们可以证明如下：（1）当物体漂浮时，F浮＝G物又因为F浮＝ρ液gV排G物＝ρ物V物g所以ρ液gV排＝ρ物V物g也就是ρ液V排＝ρ物V物由于物体处于漂浮状态，其必然有一部分体积露出水面，也就是说V排＜V物，所以ρ液＞ρ物。（2）当物体上浮时，F浮＞G物又因为F浮＝ρ液gV排G物＝ρ物V物g所以ρ液gV排＞ρ物V物g也就是ρ液V排＞ρ物V物由于物体处于上浮状态，还没有露出液面外，其必然全部浸没有液体中，也就是说V排＝V物，所以ρ液＞ρ物。（3）当物体悬浮时，F浮＝G物又因为F浮＝ρ液gV排G物＝ρ物V物g所以ρ液gV排＝ρ物V物g也就是ρ液V排＝ρ物V物由于物体处于悬浮状态，其必然全部浸没在液体中，也就是说V排＝V物，所以ρ液＝ρ物。（4）当物体下沉时，F浮＜G物又因为F浮＝ρ液gV排G物＝ρ物V物g所以ρ液gV排＜ρ物V物g也就是ρ液V排＜ρ物V物由于物体处于下沉状态，其必然全部浸没在液体中，也就是说V排＝V物，所以ρ液＜ρ物。如图所示，在盛水容器中，有4个体积完全相同的物体：A是一浮于水面的正方体木块；B是用线吊着浸没在水中的长方体铁块；C是悬浮在水中的空心钢球；D是圆台形石蜡块，它沉于容器底面并与容器底无缝隙紧密结合，试比较分析A、B、C、D所受浮力的情况.点拨：A、B、C、D四个物体，虽然它们的形状不同，组成的物体种类不同，有的是实心的、有的是空心的，浸入水中的深度也不同，但这些不同条件跟浮力的大小均无关，所以无需加以考虑.浮力的大小只跟液体的密度与排开液体的体积有关.因为它们是浸在同一种液体中，所以浮力的大小由而定，但D物体与容器底紧密结合，故浮力为零.由此可知，此题中A、B、C、D四个物体所受浮力大小可以用下式来表示，即。例2、体积相等的甲、乙两物体，其密度分别是0.8×103千克/米3和1.2×103千克/米3，同时投入水中，静止后所受浮力之比为____________；如果甲、乙两物体的质量相等，则在水中静止后所受浮力之比为__________.点拨：该题应首先分析判断密度不同的甲、乙两物体在水中静止所处的不同状态，然后根据不同状态下的不同特点，运用合适的公式求解.甲的密度甲＝0.8×103千克/米3，小于水的密度，故甲投入水中后上浮直到静止后漂浮在水面，由浮体性质可知，甲所受的浮力与甲的重力相等，即F甲＝G甲.乙的密度乙＝1.2×103千克/米3，大于水的密度，故乙投入水中后下沉直至静止在容器底部，运用阿基米德原理可求出其所受的浮力：F乙＝水gv排甲所受浮力：F甲＝G甲＝甲gV甲乙所受浮力：F乙＝水gV排＝水gV乙而甲、乙的体积相等：V甲＝V乙，∴甲、乙所受浮力之比为：如果甲、乙两物体不是体积相等而是质量相等，则根据同样的分析方法可解得：甲所受浮力：F甲＝G甲＝m甲g乙所受浮力：F乙＝水gV排＝水g而甲、乙质量相等，即m甲＝m乙，所以甲、乙所受浮力之比：即：应填4:5;6:5.例3、如图所示，在烧杯中漂浮着一块冰，冰中夹着一小块石子。当冰完全熔化为水时，水面将如何变化？点拨：冰化成水，原来冰所排开水的体积被水占据，只要分析清楚冰未化成水前占有的体积V1、冰化成水的体积V2之间的关系，即可得知水面的变化情况。若V