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物理科技小论文你知道“浮力的应用吗”

2016-11-03 15:04:51 来源网站:百味书屋

篇一:物理科技小论文 你知道“浮力的应用吗”

物理科技小论文

——你知道“浮力的应用吗” ?

物理学是一门以实验为基础的自然科学,回顾物理学产生和发展的过程,可以看出物理实验自始至终都占有极其重要的地位。无论是经典物理学的建立和发展,还是现代物理学的进展都与物理实验息息相关。可以预言,未来物理学的发展一定离不开物理实验。在职业高中的各门基础课程中,物理课在提高学生的科学素质方面起着无可替代的作用,实验在物理教学中更是占有着举足轻重的地位。加强实验教学,提高物理教学效果和开发学生创造能力在加强素质教育的今天,显得更加突出,尤为重要。

接下来,我将为大家介绍“浮力”的应用。

“孔明灯”,是以蜀汉刘备军中,足智多谋的军师诸葛亮(孔明)命名的,算起来已有一千七百多年的历史了。当年,诸葛孔明被司马懿围困于平阳,无法派兵出城求救。孔明算准风向,制成会飘浮的纸灯笼,系上求救的讯息,其后果然脱险,于是后世就称这种灯笼为孔明灯。另一种说法则是这种灯笼的外形像诸葛孔明戴的帽子,因而得名。

孔明灯的原理与热气球的原理相同,皆是利用热空气之浮力使球体升空。然而为何热空气会飘浮呢?我们可用阿基米德原理来解释它:当物体与空气同体积,而重量(密度)比空气小时就可飞起,此与水之浮力的道理是相同的。将球内之空气加热,球内之一部份空气会因空气受热膨胀而从球体流出,使内部空气密度比外部空气小,因此充满热空气之球体就会飞起来。

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现象一:飞快的火车有一个安全距离,当我们在公路上步行时,不宜靠中太近,除了害怕离线的车会撞到之外。还有一个意料之外的原因,对此本文将作出解答。 现象二:取两片很薄的纸,将他们贴近,用力的吹,我们并不能将纸吹开,反而出现被“吹拢”的情况。 现象三:,对于相同流量的水而言,口径大的水龙头,水的流速很慢,但是对于口径小的水龙头,可以明显的看到流速加快了。这是什么原因呢?

总结来看,空气和水都是流体,在两者之间有着一定的共同点,都遵循流体的基本性质,在流体的学习中有两个很重要的方程叫:伯努利方程和连续性方程。用它们就可以很简单的解释上面三个现象。首先,伯努里方程的基本表达式为:P+1/2pv+pgh=恒量。P指流体周围的压强大小,p指流体本身的密度,v指流体的速度。在上述但现象中,可把水和空气近似的看作理想流体,且它们作常流动。在以上前两种情况中,都可以将pgh看作是不变的,所以我们很容易的就得到P+1/2pv=恒量。容易得出压强和速度成反相关。下面将对三个现象作出具体的解释。

解释现象一:其中提到一个意外的原因就是很有可能身边的空气将我们“推”向汽车而发生意外。为什么这么说?当车飞快的从我们身边开过的时候,对周围的空气造成了影响:使它们的速度加快,在这样的情况下,根据上面的推倒易知:速度过快造成周围空气的压强减小,在汽车周围形成一个压强差,在车周围的事物就容易被“压”到车下。这是相当危险的,所以步行要尽量的靠边走。

解释现象二:当两片薄纸靠近,我们将它们看成和外面的空气分 2

开,当我们吹气时,使得两纸间少量的空气流速加大,压强减小,外围的空气使得纸片贴在一起。

解释现象三:同流量即体积相同,所以易知SV=S V。这就是理想流体的连续性方程。它表示理想流体作定常流动时,流体的速率与流管截面积的乘积是一个恒量。由此可知,当我们将口径边小时,必然导致流速加快。根据个原理在科技上也有很大的运用,比如切割水枪,对于一样的出水量,这种水枪的口径很微小,使得出水的速度极快,所含动能极大, 在生产上有很大的运用。

最后,要介绍一个很实用的方法:取水。在家中,看到大人用一根管子插到水里,用嘴在管口吸气,水就会自己流出来,我也试过,但没有成功,现在我目标了原因:必须保证吸气的一端低于出水的一端,为什么呢?这是利用了大气压的原理。当吸气后管子里成为真空,水就被外界大气压压倒了出水端。 物理在我们的生活中有很大的作用,我们可以借着生活来学习物理,再利用物理来服务生活。

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篇二:初二物理科技小论文

浮力的应用孔明灯

“孔明灯”,是以蜀汉刘备军中,足智多谋的军师诸葛亮(孔明)命名的,算起来已有一千七百多年的历史了。当年,诸葛孔明被司马懿围困於平阳,无法派兵出城求救。孔明算准风向,制成会飘浮的纸灯笼,系上求救的讯息,其后果然脱险,於是后世就称这种灯笼为孔明灯。另一种说法则是这种灯笼的外形像诸葛孔明戴的帽子,因而得名。

最早的孔明灯的作法是:用很细的竹篾做成灯笼架,四周和顶上都用薄纸糊严,只在底部留个圆口。在灯笼下面挂上松脂,点燃松脂后,灯笼就会升上空中。由于灯笼里有火光,古代战争中,曾经把它作为夜间军事行动的信号,如同现代所用的信号弹一样。

清朝年间,汉民族不满清政府的统治,纷纷起来开展“反清复明”斗争。为成义举,把放“孔明灯”作为统一行动的指挥信号。

过去,汉人们把“孔明灯”作通信联络使用,而后来人们把放“孔明灯”作为一种民间娱乐,现代人放孔明灯多作为祈福之用。男女老少亲手写下祝福的心愿,象徵丰收成功,幸福年年。

孔明灯的结构可分为主体与支架2部份,主体大都以竹篦编成,次用棉纸或纸糊成灯罩,底部的支架则以竹削成的篦组成。孔明灯可大可小,可圆形也可长方形。一般的孔明灯是用竹片架成圆桶形,外面以薄白纸密密包围而开口朝下。欲点灯升空时,在底部的支架中间绑上一块沾有煤油或花生油的粗布或金纸,放飞前将油点燃,灯内的火燃烧一阵后产生热空气,孔明灯便膨胀,放手后,整个灯会冉冉飞升空,如果天气不错,底部的煤油烧完后孔明灯会自动下降。

孔明灯的原理与热气球的原理相同,皆是利用热空气之浮力使球体升空。然而为何热空气会飘浮呢?我们可用阿基米德原理来解释它:当物体与空气同体积,而重量(密度)比空气小时就可飞起,此与水之浮力的道理是相同的。将球内之空气加热,球内之一部份空气会因空气受热膨胀而从球体流出,使内部空气密度比外部空气小,因此充满热空气之球体就会飞起来。

生活中有很多的物理现象,许多简单的现象可以用所学知识去解答。

现象一:飞快的火车有一个安全距离,当我们在公路上步行时,不宜靠中太近,除了害怕离线的车会撞到之外。还有一个意料之外的原因,对此本文将作出解答。

现象二:取两片很薄的纸,将他们贴近,用力的吹,我们并不能将纸吹开,反而出现被“吹拢”的情况。

现象三:,对于相同流量的水而言,口径大的水龙头,水的流速很慢,但是对于口径小的水龙头,可以明显的看到流速加快了。这是什么原因呢?

总结来看,空气和水都是流体,在两者之间有着一定的共同点,都遵循流体的基本性质,在流体的学习中有两个很重要的方程叫:伯努利方程和连续性方程。用它们就可以很简单的解释上面三个现象。首先,伯努里方程的基本表达式为:P+1/2pv+pgh=恒量。P指流体周围的压强大小,p指流体本身的密度,v指流体的速度。在上述但现象中,可把水和空气近似的看作理想流体,且它们作常流动。在以上前两种情况中,都可以将pgh看作是不变的,所以我们很容易的就得到P+1/2pv=恒量。容易得出压强和速度成反相关。下面将对三个 现象作出具体的解释。

解释现象一:其中提到一个意外的原因就是很有可能身边的空气将我们“推”向汽车而发生意外。为什么这么说?当车飞快的从我们身边开过的时候,对周围的空气造成了影响:使它们

的速度加快,在这样的情况下,根据上面的推倒易知:速度过快造成周围空气的压强减小,在汽车周围形成一个压强差,在车周围的事物就容易被“压”到车下。这是相当危险的,所以步行要尽量的靠边走。

解释现象二:当两片薄纸靠近,我们将它们看成和外面的空气分开,当我们吹气时,使得两纸间少量的空气流速加大,压强减小,外围的空气使得纸片贴在一起。

解释现象三:同流量即体积相同,所以易知SV=S V。这就是理想流体的连续性方程。它表示理想流体作定常流动时,流体的速率与流管截面积的乘积是一个恒量。由此可知,当我们将口径边小时,必然导致流速加快。根据个原理在科技上也有很大的运用,比如切割水枪,对于一样的出水量,这种水枪的口径很微小,使得出水的速度极快,所含动能极大, 在生产上有很大的运用。

最后,要介绍一个很实用的方法:取水。在家中,看到大人用一根管子插到水里,用嘴在管口吸气,水就会自己流出来,我也试过,但没有成功,现在我目标了原因:必须保证吸气的一端低于出水的一端,为什么呢?这是利用了大气压的原理。当吸气后管子里成为真空,水就被外界大气压压倒了出水端。

物理在我们的生活中有很大的作用,我们可以借着生活来学习物理,再利用物理来服务生活。

篇三:初三物理浮力的应用精华版(附答案)

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《14.6浮力的应用》同步练习

5分钟训练(预习类训练,可用于课前)

1.物体浸没在液体中时,受到_______的浮力F浮,同时还受到方向_______的重力G。当F浮<G时,物体就会_______;当F浮=G时,物体就会_______;当F浮>G时,物体就会____________。

思路解析:物体所受浮力的大小与物体排开液体的重力有关系,排开的液体重力越大,受到的浮力也越大。当浮力小于物体的重力,物体会下沉;当浮力等于重力时,物体就可以停留在液体内部任一位置,这样的现象叫悬浮;当浮力大于重力时,物体将浮在水面上。 答案:向上 竖直向下 下沉 悬浮 上浮

2.轮船是根据_______制成的。潜水艇的工作原理是______________,它是靠改变______________实现上浮和下沉的。热气球是靠加热球内的空气,使其密度_________,相当于充入了_______的气体,当F浮_______G时就升空了,若需要下降则要_______,这时,球内空气的密度_______,当F浮_______G时就下降了。

答案:漂浮的条件F浮=G 物体的浮沉条件 自身重力 减小 密度小于空气密度 大于 停止加热 变大 小于

3.下列说法正确的是( )

A.浮力等于重力,一定悬浮

B.浮力等于重力,一定漂浮

C.物体在水中上浮,在没有露出水面之前浮力不变

D.在水中匀速下沉的物体重力大于浮力

思路解析:浮力等于重力,有两种可能,即漂浮或悬浮。匀速下沉的物体,浮力等于重力。上升的物体,在露出水面之前 V物不变,浮力不变,故只有C是正确的。

答案:C

10分钟训练(强化类训练,可用于课中)

1.(2010北京四中模拟模拟)浸没在盐水中的鸡蛋(不沉底),所排开盐水的重力大约为( )

A.0.5 NB.5 N

C.50 N D.500 N

思路解析:浸没在盐水中的鸡蛋将悬浮,因此鸡蛋的重力等于排开水的重力,而一个鸡蛋的重力大约为0.5 N。

答案:A

2.把重5 N、体积为0.6 cm3的物体投入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是( )

A.物体上浮,F浮=6 N B.物体悬浮,F浮=5 N

C.物体漂浮,F浮=5 N D.物体沉在水底,F浮=6 N

思路解析:假设体积为0.6 cm3的物体能浸没于水中,则F浮=ρ液gV排=1.0 g/cm3×10 N/kg×0.6 cm3=6 N,大于物体自身的重力,因此物体最终漂浮于水面上,由漂浮条件可得F浮=G=5 N。

答案:C

3.质量相同的木块和铝块都放入水中,木块浮在水面上,铝块沉入水底。它们受的浮力大小是( )

A.木块大B.铝块大

C.一样大D.无法比较

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思路解析:此题无法直接用阿基米德原理比较木块的浮力和铝块的浮力,因为虽然木块体积大于铝块的体积,但由于漂浮在水面上,它在水下部分的体积与铝块的体积无法直接比较。此题可将相同的质量(重力)作为比较的桥梁,利用浮沉条件中浮力与重力的关系得出结论。木块在水中受的浮力等于木块的重力,铝块受到的浮力小于铝块的重力,而木块与铝块的重力相等,所以木块受的浮力大于铝块受的浮力。

答案:A

4.(2010河北课改区)如图14-6-1所示,体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中。甲上浮、乙悬浮、丙下沉,在甲露出水面之前,关于它们所受浮力的说法正确的是( )

图14-6-1

A.甲受到的浮力大B.乙受到的浮力大

C.丙受到的浮力大D.甲、乙、丙受到的浮力一样大

思路解析:三球体积相同,由图示可以知道,甲乙丙排开的液体体积相同,所受浮力也一定相同。之所以甲上浮,是因为甲的浮力大于重力;乙悬浮说明了它受到的浮力等于它的重力;丙下沉说明它受到的浮力小于它的重力。所以D正确,ABC错。

答案:D

5.轮船的排水量指的是___________,若排水量为1万吨的货轮,自身质量为2 000 t,则最多能装货物为_______t。轮船是采用_________的办法来增大可利用的浮力。

思路解析:轮船满载时,浮力等于其总重力,即总轮船的重力等于排开水的重力,也就是轮船的总质量等于排开水的质量,又轮船自身质量为2000 t,所以最多能装货物为10 000 t-2 000 t=8 000 t。

轮船是用密度大于水的材料制成的,若要能够浮在水面上,可以把它做成空心的,以使它能排开更多的水。

答案:轮船满载货物时,排开水的质量 8 000 “空心”

6.对于完全浸没在液体中的物体,若F浮>G,则___________;若F浮=G,则___________;若F浮<G,则___________。漂浮在液面上的物体F浮___________G。请在图14-6-2中用力的示意图表示。

图14-6-2

思路解析:本题考查物体的浮沉条件及漂浮的条件,若用密度比较,可表示为ρ物>ρ(下沉)、ρ物=ρ(悬浮)、ρ物<ρ(上浮,最终漂浮)。

答案:上浮 悬浮 下沉 =

如图所示。

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快乐时光

博格是大学篮球队的主力,但他考试成绩却总是不太好。数学教授对博格说:“你的球艺那么好,为什么考试却不行呢?”博格说:“打篮球时有人配合,可考试的时候没有合作呀。”

30分钟训练(巩固类训练,可用于课后)

1.若要质量相等的铜块和铁块所受浮力相等,要把它们放在( )

A.水中 B.酒精中

C.水银中D.盐水中

思路解析:质量相等的铜块、铁块体积不等,若放到A、B、D中,都要下沉,排开液体的体积不等,浮力不等,只有放到水银中才能漂浮(水银的密度较铜、铁的大),浮力等于重力,故C是正确的。

答案:C

2.完全浸没在水中的乒乓球,放手后从运动到静止的过程中,其浮力大小的变化情况是( )

A.浮力不断变大,但小于重力

B.浮力不变,但浮力大于重力

C.浮力先大于重力,后小于重力

D.浮力先不变,后变小,且始终大于重力直至静止时,浮力才等于重力

思路解析:浸没后物体排开液体的多少不再改变,浮力大小与物体在液体内深度无关。因此乒乓球在水中运动时所受浮力不变。当球露出水面的过程中,它排开液体的体积逐渐变小,浮力开始变小。当浮力等于重力时,球静止在水面上,呈漂浮状态。

答案:D

3.一塑料块,放入水中静止时,有43的体积没入水中,放入另一种液体中静止时,有的体54积没入液体中,则另一种液体的密度为( ) 43ρ水 B. ρ水 54

1615C.ρ水D. ρ水 1516A.

思路解析:根据漂浮的条件,F1=G=F2,

4316Vρ水g=Vρ液g,ρ液=ρ水,故C正确。 5415

答案:C

4.由同种物质做成的实心正方体,放在水中后有1/3部分露出水面,现将露出水面的部分切去,则剩余的部分( )

A.将有2部分露出水面B.将悬浮在水中 9

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C.将下沉入水底D.将有1/2部分露出水面

思路解析:假设将露出水面的部分切掉后,正方体仍保持原来的位置不动,那它受到的浮力也将不变,但此时它的重力已减小,小于它的浮力,当它受到的浮力大于重力时,它将上浮。由于切割后它的密度是不变的,因此它排开液体的体积占总体积的比例是不变的。 答案:A

5.(2010江苏南京)如图14-6-3甲所示,一只烧杯中盛有石蜡油、水和水银三种液体,液体之间不相溶合。将一实心铅块(铅的密度是11.3 g/cm3)轻轻放入该烧杯中,图14-6-3乙中能正确显示出铅块静止时位置的图是( )

图14-6-3

思路解析:实心铅球的密度比水银的密度小,所以一定会漂浮在水银液体上。则A错,B对。水的密度比铅的小,所以一定会沉入水中,则CD均错。

答案:B

6.一个漂浮在小型游泳池水面上的小船,一个人从池中捞上几种物体放入船中,其中能使池中水面升高的是( )

A.从池中捞铁块 B.从水面上捞木块

C.从池中捞石块 D.将池中的一些水装入船中

思路解析:物体的重力为G,在水中排开水的体积为V排,捞到船上后漂浮在水面排开水的体积为V排′,石块、铁块浸没在水中时,V排=V=G,漂浮时G=F浮=ρ水gV排′,V排′?g

=G

?水g,由于ρ>ρ水,则V排>V排′,石块、铁块捞到船上后,水面上升;木块漂浮在

水面上时和捞到船上后,所受浮力相同等于木块的重力,排开水的体积相等;水悬浮在水中时和捞到船上后,所受浮力相同等于水的重力,排开水的体积相等。水、木块放到船上后,水面高度不变。

答案:AC

7.(2010江苏南通)如图14-6-4所示,纵坐标表示物体的质量,横坐标表示物体的体积。图象a、b分别表示物体甲、乙的质量与体积的关系。下列说法中正确的是( )

图14-6-4

A.将物体甲放入水中一定浮在水面

B.将物体乙放入水中一定沉入水底

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C.将体积相等的甲、乙物体捆在一起放入水中一定沉入水底

D.将体积相等的甲、乙物体捆在一起放入水中一定浮在水面

思路解析:从图象a可以得出,当体积为1 m3时,对应物体的质量是2.0×103 kg,由此得到该物体a的密度为ρa= 2.0×103 kg·m-3 >ρ水(水的密度);同理物体b的密度为ρb= 0.6×103 kg·m-3<ρ水(水的密度)。于是可以作出判断,物体甲放入水中一定下沉,A错。物体乙放入水中一定漂浮,B错。将单位体积的甲乙物体放在一起,混合后的密度仍然大于水的密度,所以还是下沉,C正确D错。

答案:C

8.(2010湖北黄冈)如图14-6-5所示,打捞江底的沉船,下面采取的措施,合理的是( )

图14-6-5

A.使沉船与水底淤泥尽量分离

B.使用费力的机械把沉船拉起来

C.清除船体中的泥沙,使船变轻

D.将浮筒与船绑在一起,再排出浮筒内的水

思路解析:使沉船与水底淤泥分离是不可能做到的,A错。沉船在深海中,用机械把沉船拉起来会遇到很大的困难,B错。清除船体中的泥沙,也不能使船变轻。因为钢铁的密度远大于海水的密度,C错。将浮筒与船绑在一起,再排出浮筒内的水,并让浮筒充满空气,是打捞沉船普遍采用的方法,D正确。

答案:D

9.在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,如图14-6-6所示。其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系是( )

图14-6-6

A.浮力增大,ρ1=ρ2 B.浮力减小,ρ1=ρ2

C.浮力不变,ρ1>ρ2D.浮力不变,ρ1<ρ2 思路解析:轮船行驶在北大西洋和印度洋上都是漂浮的,它受到的浮力都等于船的重力,由于船的重力是不变的,所以船受到的浮力也不变。由图可知轮船在北大西洋中排开液体的体积较小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当F浮不变,V排较小时,对应的液体密度ρ液较大,因此北大西洋的海水密度较大。

答案:C


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