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    请你运用所学物理知识指出下列“特异功能”的真相:
    (1)现象:气功师躺在布满钉子的钉板上安然无恙.真相:______.
    (2)现象:表演者从沸腾的油锅中取物,手却未被烫伤.
    物质 酒精 植物油
    密度(g/cm3 约1.3 0.8 0.9
    沸点(℃) 约35 75 约280
    真相:锅中除了植物油,还渗有上表中的 ______,因为它具有 ______、______的属性.
    本题信息:2005年扬州物理填空题难度一般 来源:未知
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本试题 “请你运用所学物理知识指出下列“特异功能”的真相:(1)现象:气功师躺在布满钉子的钉板上安然无恙.真相:______.(2)现象:表演者从沸腾的油锅中取物,手...” 主要考查您对

沸腾及沸腾的特点

增大和减少压强的办法

物体的浮沉条件及其应用

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  • 沸腾及沸腾的特点
  • 增大和减少压强的办法
  • 物体的浮沉条件及其应用

沸腾:
(1)定义:在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象

(2)沸腾的条件:温度必须达到沸点;需要不断吸热

(3)液体沸腾的特点:在沸腾的过程中,液体继续吸热,但温度保持不变。各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点

(4)气压与沸腾的关系:气压越高,沸点越高;气压越低,沸点越低。


探究“水的沸腾”的实验:
探究目的:观察水沸腾时的现象和水沸腾时的温度情况

提出问题

1.水在沸腾时有什么特征?
2.水沸腾后如果继续吸热,是不是温度会越来越高?

猜想与假设
:_____________________________________

实验器材
:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中间有孔的纸板、温度计、水、秒表.实验装置如图:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中间有孔的纸板、温度计、水、秒表。实验装置如图


实验步骤

1.按装置图安装实验仪器;
.2.用酒精灯给水加热并观察;
3.当水温接近90℃时每隔1min记录一次温度,并观察水的沸腾现象;
4.完成水沸腾时温度和时间关系的曲线。

实验记录



分析数据:


实验结论:
1.沸腾是在一定温度下,在液体表面和内部同时行的剧烈的汽化现象;
2.水在沸腾时温度不变,这个温度叫做沸点。
水沸腾现象及注意问题的解决方法:
l. 实验装置


2.实验现象:
(1)沸腾前,在水中出现小的气泡,随水温升高而变大,上升过程中温度降低.体积收缩变小,未到液面就消失,同时,水温持续上升;
(2)沸腾时水中形成大量的气泡,上升、变大,到水面破裂开来,里面的水蒸气散发到空气中,沸腾后,水继续吸收热量但温度始终保持不变。

3.注意事项:
(1)实验中尽可能取较少的温水进行实验,且最好在烧杯上加一个盖,这样可以减少加热时间
(2)实验中若测出水的沸点不是100℃,可能是温度计存在质量问题或受大气压影响。
增大压强的方法:①当压力一定时,减小受力面积②当受力面积一定时,增大压力③同时增大压力和减小受力面积;

减小压强的方法:①当压力一定时,增大受力面积②当受力面积一定时,减小压力③同时减小压力和增大受力面积。
增大和减小压强在实际生活中的应用:
1.增大压强
(1)刀斧、切削T具的刀都是磨的很薄,钉子、针、锯齿等的尖端加工得很尖等,这些都是用减小受力面积的办法增大压强的。
(2)刹车时必须用力握住车闸;农民犁地时为了犁的深些往往找个人站在犁耙上等都是用增大压力的办法来增大压强的。

2.减小压强
(1)高楼大厦的墙基很宽、坦克和履带式拖拉机、载重汽车装有很大的轮子、铁轨下铺上枕木、滑雪时穿上滑雪板、在烂泥地上铺木板等都是采用增大受力面积的方法来减小压强。
(2)现代建筑中,广泛采用空心砖来减小对地基的压力等是采用减小压力的办法来减小压强。
物体浮沉条件:
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F>G F<G F=G F=G F+N=G
实心物体 ρ ρ ρ
V=V
ρ
V<V
ρ
V=V
处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用 可以停留在液体的任何深度处 是“上浮”过程的最终条件 是“下沉”过程的最终状态
处于静态,受平衡力

漂浮和悬浮的异同:
悬浮 漂浮
区别 物体在液体中的位置 物体可以静止在液体内部任一位置 物体静止在液体表面上
物体实心时,ρ和ρ的大小 ρ ρ
物体体积V与物体排开液体体积V的大小 V=V V>V
相似 物体都处于平衡状态,各自所受的浮力与重力式一对平衡力

利用浮力知识求物体或液体的密度:
1.对于漂浮的物体,浮力等于重力,而浮力F= ρgV,重力GgV,因F≈G,只要知道V与V的关系和ρ(或ρ)就可求出ρ(或ρ)。
例1:将密度为0.6×103kg/m3,体积125cm3的木块放入盐水中,木块有1/2的体积露出盐水面,则木块受到的浮力为____N,盐水的密度____________ kg/m3(g取10N/kg)
解析:木块漂浮,所受浮力等于重力,F=G= Mg=pVg=0.6×103kg/m3×0.125×10-3m3× 10N/kg=0.75N,盐水的密度:
=1.2×103kg/m3

2. 若,物体完全浸没在液体中,根据阿基米德原理,及称重法,可求出,又因为,此时,可得。根据此式,已知ρ液,可求出ρ,已知ρ可求出ρ

液面升降问题的解法:

1. 组合物体漂浮类型
要看液面是上升还是下降,关键是比较前后两次物体排开液体的体积的变化。设物体原来排开液体的体积为V,后来排开液体的体积为V‘,若V’>V,则液面上升,若V’<V,则液面下降;若V’=V,则液面高度不变,又根据阿基米德原理知,物体在液体中所受的浮力,故,因为液体的密度ρ液不变,固物体的排开液体的体积取决于物体所受的浮力,所以只要判断出物体前后所受浮力的变化情况,即可判断出液面的升降情况。

例1一个水槽内漂浮着一个放有小铁球的烧杯,若将小铁球取出放入水槽里,烧杯仍漂浮在水槽中,则水面将(   )
A.上升  B.不变 C.下降 D.无法判断
解析:铁球和烧杯漂浮在水中,装有铁球的烧杯所受的浮力F与烧杯和铁球的总重力平衡,则有:。把铁球放入水槽中,铁球下沉,铁球单独受到的浮力,;烧杯单独受到的浮力为。铁球放入水槽中后,铁球和烧杯所受浮力之和为F浮2,因此,烧杯和铁球后来排开水的体积之和小于原来排开的水的体积,所以水面下降,故正确选项为C。

2.纯冰熔化类型:
    此类题的规律技巧:若冰块漂浮于水中,则冰熔化后液面不变;若冰块漂浮于密度大于水的液体中,则冰熔化后液面上升;若冰块漂浮于(或浸没于)密度小于水的液体中,则冰熔化后液面下降。
    要判断液面的升降,必须比较冰排开液体的体积与冰熔化成水的体积之间的关系。冰未熔化时,若它漂浮在液面上,则所受的浮力与重力相等,即。冰块所受的,冰块的重力,由此可得;冰熔化后,化成水的体积。所以当冰块漂浮于水中时,,液面不变;当时,,液面上升。若冰块浸没液体中,则冰块排开液体的体积等于冰块的体积,而冰熔化后的体积小于冰的体积,故液面下降。

例2如图所示,烧杯中的冰块漂浮在水中,冰块上部高出杯口,杯中水面恰好与杯口相平,待这些冰全部熔化后(   )

A.将有水从杯中溢出
B.不会有水从杯中溢出,杯中水面也不会下降
C.烧杯中水面下降
D.熔化过程中水面下降,完全熔化后有水溢出
解析:冰熔化后烧杯中的水面将保持不变,故不会有水溢出。
答案:B

漂浮物体切去露出部分后的浮沉情况:
      漂浮物体,如将露出液面的部分切去后,物体的重力减小,而浸在液体中的部分没有变,根据F= ρgV知物体所受浮力不变。这时浮力大于重力,剩余部分上浮。
例1长为L的蜡烛底部粘有一铁块,使其竖直停留在水中,如图所示,这时露出水面的长度为L0,将其点燃,直到自然熄灭,设燃烧掉的长度为d,则(   )

A.d<L0
B.d=L0
C.d>L0
D.无法判断
解析:假设将露出的部分一次切去,再分析剩余部分的沉浮情况就很容易得出结论。如将露出水面的部分切去,这时蜡烛的重力减小,而在水中的部分未变,即排开的水的重力——浮力未变,显然这时浮力大于重力,剩余部分将上浮。可见,蜡烛燃烧过程是逐渐上浮的,所以最终烧掉的长度大于L0,故正确选项为C。
答案:C


密度计:
    在物理实验中使用的密度计是一种测量液体密度的仪器。它是根据物体浮在液体中所受的浮力等于重力的原理制造与工作的。密度计是一根粗细不均匀的密封玻璃管,管的下部装有少量密度较大的铅丸或水银。使用时将密度计竖直地放入待测的液体中,待密度计平稳后,从它的刻度处读出待测液体的密度。常用密度计有两种,一种测密度比纯水大的液体密度,叫重表;另一种测密度比纯水小的液体,叫轻表。
   
     密度计的原理是:FgV=G(不变)。密度计在不同的液体中所受浮力相同,ρ增大时,V减小,密度计在液面以上的部分增大,刻度越靠下密度值越大。

气体的浮力:
      气体的浮力与液体的同理,物体在空气中时,上下表面受到空气的压力差就是空气的浮力。故物体在空气中称得的重量,并不是物体真正的重量,但因其所受的浮力很小可以忽略不计。不但空气如此,物体在任何气体中,均受到气体的浮力。
     氢气球和热气球浮沉原理比较:
上升 下降
氢气球 充入密度小于空气的氢气 放掉球内部分气体,使球体积减小
热气球 充入加热后的热空气 停止加热,热空气冷却,热气球内空气密度增大

饺子的浮沉:
     生饺子被放入锅中时便沉到锅底,煮熟的饺子就浮起来了,如果把饺子放凉,再放入锅中,又会沉到锅底这是为什么呢?因为生饺子放人锅中,由于浮力小于重力而下沉;煮熟的饺子因为饺子内气体受热膨胀,浮力增大,当浮力大于重力时,饺子上浮;凉的熟饺子因遇冷体积缩小使浮力减小,浮力小于重力而下沉。
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