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牲畜自动饮水器的示意图，如图所示，饮水杯A、B、C的水位可以保持一定，便于牲畜饮用，设计者运用了__________原理和________原理。-九年级物理
[db:作者]  2020-04-30 00:00:00  零零社区

题文

牲畜自动饮水器的示意图，如图所示，饮水杯A、B、C的水位可以保持一定，便于牲畜饮用，设计者运用了__________ 原理和________ 原理。
题型：填空题  难度：中档

答案

连通器；阿基米德；杠杆平衡（三个中任填两个）

据专家权威分析，试题“牲畜自动饮水器的示意图，如图所示，饮水杯A、B、C的水位可以保持..”主要考查你对  连通器原理及应用，浮力及阿基米德原理，杠杆的应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

连通器原理及应用浮力及阿基米德原理杠杆的应用

考点名称：连通器原理及应用

  • 定义：
    上端开口，下端连通的容器叫连通器，如图所示。

  • 特点：
    连通器里的同种液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。

    应用：
    乳牛自动喂水器、茶壶、锅炉水位计、船闸等。如图所示。

    说明：
    (1)连通器的特点既可以通过实验归纳得出，也可以通过理论推导得出。
    (2)理论推导的过程(建立模型法)：如图，液体不流动一液片处于平衡状态一液片两侧受到的压力相等(F左=F右)→液片两侧受到的压强相等(p左=P右)→两管液面高度相等(h左=h右)→两管液面相平。

     (3)连通器特点应用：连通器的特点是只有容器内装有同一种液体时各个容器中的液面才是相平的。如果容器倾斜，则各容器中的液体即开始流动，由液柱高的一端向液柱低的一端流动，直到各容器中的液面相平时，才停止流动。

  • 压强计：
        压强计是测量液体内部压强的仪器(如图所示)，它由探头，U形管，软管组成，当探头的薄膜(橡皮模) 受压强的作用时，U形管左右两侧液面就会产生高度差，液面高度差越大，薄膜(橡皮模)受到的压强越大。


    船闸:
         船闸是利用连通器原理T作的。通过闸门和阀门的打开、关闭，调节船闸内的水位分别与上、下游水位相平，使船经过船闸从上游驶往下游或从下游驶往上游。当上游闸门打开时，闸室与上游河流构成连通器；当下游闸门打开时，闸室与下游河流构成连通器，这样使落差较大的河面上能让船只正常安全地行驶。下面描述的是一艘轮船由上游通过船闸驶往下游的情况。
    (1)如图l船在上游(打开上游阀门A，闸室和上游水道构成了一个连通器)。
    (2)如图2船进入闸室中(闸室水面上升到和上游水面相平后，打开上游闸门，船驶入闸室)。
    (3)如图3船准备出闸室(打开下游阀门B，闸室和下游水道构成了一个连通器)。

考点名称：浮力及阿基米德原理

  • 浮力：
    （1）定义：浸在液体中的物体受到向上托的力叫做浮力。
    （2）施力物体与受力物体：浮力的施力物体是液体 (或气体)，受力物体是浸入液体(或气体)中的物体。
    （3）方向：浮力的方向总是竖直向上的。
    阿基米德原理：
    （1）原理内容：浸在液体里的物体受到液体竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
    （2）公式：，式中ρ液表示液体的密度，V排是被物体排开的液体的体积，g取9．8N／kg。

  • 浮力大小跟哪些因素：
    有关浸在液体中的物体受到浮力的大小，跟物体浸入液体中的体积有关，跟液体的密度有关，跟物体浸入液体中的深度无关。跟物体本身密度大小无关。

  • 阿基米德原理的五点透析：
    (1)原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态：一是物体的全部体积都浸入液体里，即物体浸没在液体里；二是物体的一部分体积浸入液体里，另一部分露在液面以上。

    (2)G排指被物体排开的液体所受的重力，F浮= G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。

    (3)V排是表示被物体排开的液体的体积，当物体全部浸没在液体里时，V排=V物；当物体只有一部分浸入液体里时，则V排<V物。

    (4)由可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、液体的多少等因素无关。

    (5)阿基米德原理也适用于气体，但公式中ρ液应该为ρ气。

    控制变量法探究影响浮力大小的因素:
         探究浮力的大小跟哪些因素有关时，用“控制变量法”的思想去分析和设计，具体采用“称量法”来进行探究，既能从弹簧测力计示数的变化中体验浮力，同时，还能准确地测出浮力的大小。
    例1小明在生活中发现木块总浮在水面，铁块却沉入水底，因此他提出两个问题：
    问题1：浸入水中的铁块是否受到浮力?
    问题2：浮力大小与哪些因素有关?
    为此他做了进一步的猜想，设计并完成了如图所示实验，
    (1)(b)、(c)图中弹簧测力计示数均小于(a)图中弹簧测力计示数，说明浸入水中的铁块__(选填 “受到”或“不受到”)浮力；
    (2)做___(选填字母)两次实验，是为了探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关；
    (3)做(d)、(e)两次实验，是为了探究浮力大小与 __的关系。

    解析(1)物体在水中时受到水向上托的力，因此示数会变小。
    (2)研究浮力与深度的关系时，应保持V排和ρ液不变，改变深度。
    (3)在V排不变时，改变ρ液，发现浮力大小改变，说明浮力大小与ρ液有关。
    答案(1)受到(2)(c)、(d)(3)液体密度

    公式法求浮力:
         公式法也称原理法，根据阿基米德原理，浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力(表达式为：F浮=G排=ρ液gV排)。此方法适用于所有浮力的计算。
    例1一个重6N的实心物体，用手拿着使它刚好浸没在水中，此时物体排开的水重是10N，则该物体受到的浮力大小为____N。
    解析由阿基米德原理可知，F浮=G排=10N。
    答案10

    实验法探究阿基米德原理:
         探究阿基米德原理的实验，就是探究“浮力大小等于什么”的实验，结论是浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。实验时，用重力差法求出物体所受浮力大小，用弹簧测力计测出排开液体重力的大小，最后把浮力与排开液体的重力相比较。实验过程中注意溢水杯中的液体达到溢口，以保证物体排开的液体全部流入小桶。
    例1在探究“浮力大小等于什么”的实验中，小明同学的一次操作过程如图所示。

     (1)测出铁块所受到的重力G铁；
    (2)将水倒入溢水杯中；
    (3)把铁块浸入溢水杯中，读出弹簧测力计示数F；
    (4)测出小桶和被排开水的总重力G；
    (5)记录分析数据，归纳总结实验结论，整理器材。
    分析评估小明的实验，指出存在的问题并改正。
    解析:在探究“浮力大小等于什么”的实验中，探究的结论是浮力的大小等于物体排开的液体所受到的重力，所以实验时，需要用弹簧测力计测出铁块受到的浮力和它排开水的重力进行比较得出结论，因此实验过程中需要测空小桶的重力G桶，并且将溢水杯中的水加至溢水口处。
    答案:存在的问题：
    (1)没有测空小桶的重力 (2)溢水杯的水量不足
    改正：(1)测空小桶的重力G桶(2)将溢水杯中的水加至溢水口处

  • 浮力知识梳理：

  • 曹冲称象中的浮力知识：
       例曹冲利用浮力知识，巧妙地测出了大象的体重。请你写出他运用的与浮力有关的知识_____、 ____，另外，他所用到的科学研究方法是：_____和______.
      
       解析:曹冲称象的过程是首先把大象放在船上，在水面处的船舷上刻一条线，然后把大象牵上岸。再往船上放入石块，直到船下沉到船舷上的线再次与水面相平时为止，称出此时船上石头的质量即为大象的质量。两次船舷上的线与水面相平，根据阿基米德原理可知，为了让两次船排开水的体积相同，进而让两次的浮力相同，再根据浮沉条件，漂浮时重力等于浮力可知：船重+大象重=船重+石头重，用多块石头的质量替代了不可拆分的大象的质量，这是等效替代法在浮力中的一个典型应用。
     
       答案:浮沉条件  阿基米德原理  等效替代法化整为零法

考点名称：杠杆的应用

  • 生活中常见的杠杆：
    (1)省力杠杆：钉锤、手推车、剪树枝的剪刀等(如图)。

     (2)费力杠杆：人的前臂、钓鱼竿、裁缝用的剪刀等 (如图)。

    (3)等臂杠杆：天平

  • 自行车中的杠杆：
         自行车(如图)由许多的简单机械构成，其中就包括各种各样的杠杆：

    (1)控制前轮转向的杠杆——车把。这是一个省力杠杆，人们用很小的力就能转动自行车前轮，达到控制自行车运动方向和平衡的目的。
    (2)控制刹车闸的杠杆——车把上的闸把。这也是一个省力杠杆，人们用很小的力就能拉动车闸，使其以比较大的压力压到车轮的钢圈上，与钢圈产生一定的摩擦力，使钢圈转速变慢或停止转动，从而达到减速的目的。
    (3)支持人重和货重的杠杆——三角杠、货架、前叉、后三角杠。这里的杠杆的主要目的是形成车身和承重。
    另外，在自行车上还有卡下杆的变形——轮轴。例如，自行车中轴上的脚蹬和花盘齿轮组成省力轮轴，因为脚蹬半径大于花盘齿轮的半径；车把与前叉轴组成省力轮轴，因为手握车把的半径大于前叉轴的半径；自行车后轴上的齿轮和后轮组成费力轮轴，因为齿轮的半径小于后轮的半径。

    杆秤：
         杆秤是利用杠杆平衡条件制成的。如图所示，秤杆上提绳的D点为支点，由于支点不在秤杆(包括秤钩)的重心B点上，在不称物体时，手提绳，秤杆不能平衡于水平位置，此时必须把秤砣挂在适当的位置D点上，才能使秤杆平衡。D点就是杆秤的零刻度线，通常叫定盘星。(如图所示)

        秤杆上从定盘星开始刻度是均匀的，用等分法可以确定杆秤的刻度。
        根据杠杆的平衡条件，改变支点的位置(即在秤钩处加上一个提绳)，这样又可以用上面的方法刻出新的刻度来。一般的杆秤都备有两个提纽，两套刻度．大大增加了秤的称量范围。



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