第12讲 浮力

(1)比较图B和C可知，物体受到的浮力大小与排开液体的______ 体积 有关；
(2)比较图C和E可知，物体受到的浮力大小与液体的______ 密度 有关；
(3)比较图C和_____ D 可知，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关 ； (4)图E中物体受到浮力大小为_____N 0.8 ； (5)比较图 C和E可知 ，水对杯底部的压强 ______( 大于 选填“大于”“小于 ”或“等于”)酒精对杯底部的压强。 【分析】 在探究浮力大小与什么因素有关时，应找出不变的量和变 化的量 ， 研究浮力与变化量间的关系 ， 这种关系叫做控制变量法 。 图 E 中物体受到的浮力可用称重法来求得，即F浮＝G－F＝4.0 N－3.2 N＝0.8 N；图 C和E中，杯中液体的深度相同 ， 因为ρ水＞ρ酒精， 根据p＝ρ液gh 可 知，所以水对杯底部的压强大于酒精对杯底部的压强。
F1－F2 ，浮力的方向 受到浮力的原因 ，所以浮力的大小可表示为 F浮＝_______
竖直向上。 为_________
1．内容：浸在液体里的物体，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。 F浮＝G排液＝ρ液gV排 。由公式可知 ， 浮力的大小决定于 2 ． 表达式： __________________ ___________ 液体的密度 和_________________ 排开液体的体积 ，与物体的密度、物体的体积、液体 的体积无直接关系。 气体 。 3．适用范围：浮力的计算公式也适用于______
2．(2016，张家界)两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中 ，同时松手，小木块上浮，大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力 ( B ) A．木块受的浮力大 B．石块受的浮力大 C．两者受的浮力一样大 D．条件不足，无法比较
3．(2016，衡阳)同样重的实心铜块和实心铁块，都浸没在煤油中，这
【分析】 A． 由图可知， 物体没有浸入液体时弹簧测力计示数为 4 N， 则物体受到重力： G＝4 N； B.由图可知， 在 h＝8 cm 时， 物体刚好完全浸没 在水中， 此时受到的浮力： F 浮＝G－F＝4 N－2 N＝2 N； C.由浮力公式： F浮 2N ＝ ρ 液 gV 排 可知 ， 物体的体积 ： V＝V 排＝ ＝ ＝ 3 3 1 × 10 kg/m × 10 N/kg ρ 水g G 4N 2×10－4 m3， 由 G＝mg 可知， 物体的质量： m＝ g ＝10 N/kg＝0.4 kg， 则物体 m 的密度： ρ ＝ 物体 V＝
铁 选填“铜”或“铁”) 块受到浮力大；同样重的实心铜块和实心 时____( 铁 选填“铜”或“ 铁块，铜块浸没在煤油中，铁块浸没在水中，这时____(
铁”)块受到浮力大。
【解析】因为铜的密度大于铁的密度 ，且实心铜块和实心铁块的质量 相等，所以由V＝m/ρ可知，铁块的体积较大。铜块和铁块都浸没在煤油 中时，因为物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等 ，所以，由F浮 ＝ρ液gV排可知，铁块排开煤油的体积较大 ，受到的浮力较大；铜块浸没 在煤油中，铁块浸没在水中，因为水的密度大于煤油的密度 ，且铜块排 开煤油的体积小于铁块排开水的体积，所以，由F浮＝ρ液gV排可知，铁块 受到的浮力较大
自身的重力不变，由于水的密度变大，则轮船浸入水的体积变小，所以
吃水深度变小；C.橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面 ，是通过改变排开 水的体积来实现漂浮的；D.潜水艇潜在水中排开水的体积不变，受到的
浮力不变，为了实现上浮和下沉，是通过改变自身的重力来实现的。
4．(2016，舟山)人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，做法是将几个灌满 水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁，把空气压进浮筒将浮筒里的水排出 ，沉船随着浮筒一起浮起，下列说法正确的是( A．沉船在河底时，受到的浮力等于其重力 B．浮筒充满气后，受到的浮力大于其重力 C．沉船在水下上浮时，受到的浮力逐渐变小 D．船和浮筒浮在水面时，受到的浮力大于其重力 ) B
1．物体的浮沉条件 重力 浮力 (1)前提条件：物体浸没在液体中，且只受______ 和______ 。 (2)物体的浮沉条件 ①当F浮>G物(或ρ液>ρ物)时，物体______ 。 上浮 在物体未露出液面以前，由于排开液体的体积没有变化，所以受到的浮 力不变。当物体露出液面处于静止状态时 ，物体______漂浮 ，此时F浮____G
物。
＝
②当F浮＝G物(或ρ液＝ρ物)时，物体______ 。 悬浮 下沉 ③当F浮<G物(或ρ液<ρ物)时，物体______ 。
2．物体浮沉条件的应用 (1)密度计：根据漂浮时__________ 的原理制成。密度计在各种液体中受 F浮＝G物 到的浮力相等。 (2)轮船：采用“______ ”的办法增大浮力。把密度大于水的钢铁制成空 空心 心的轮船，使它排开水的体积增大，从而增大浮力，使它能够浮在水面 上。 (3)潜水艇：靠____________ 达到上浮和下沉的目的。 改变自身重力 (4)热气球：使气球内的气体体积变化 (即排开空气的体积)而改变浮力大 小，从而达到气球上升和下降的目的。
＝2.25×103 kg/m3，故 C 正确。由图像可知，物块在刚浸没时，下表面 所处的深度 h＝20 cm－10 cm＝10 cm＝0.1 m， 因此受到的液体压强 p＝ρ
水
gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m＝1000 Pa，故 D 正确。故选 BCD
1．(2016，岳阳)关于物体受到的浮力，下列说法正确的 是( D ) A．浮在水面上的物体比沉入水底的物体受到的浮力大 B．物体的密度越大受到的浮力越小 C．物体没入水中越深受到的浮力越大 D．物体排开水的体积越大受到的浮力越大 2．(2016，泉州)一艘轮船从长江驶入东海，船受到的浮 力( C ) A．变大 C．不变 B．变小 D．条件不足，无法判断
3 3 ＝ 2 × 10 kg/m ； D.由图可知， 物体没有完全 －4 3 2×10 m
F浮
0.4
浸没在液体中前受到的浮力与物体浸入液体的深度成正比 ， 物体完全浸 入液体中后受到的浮力不变， 即此时物体受到的浮力与深度无关。
【例3】
(2016，泸州)探究“影响浮力大小的因素”时，小红做了如
图所示的实验。请你根据她的实验探究，回答下列问题：
【解析】密度计放在两种液体中都漂浮，根据漂浮条件可知，密度计在 甲、乙两种液体中受到的浮力F浮都等于密度计受到的重力G，即：F浮1＝ F浮2＝G。由图可知，密度计排开液体的体积V排1＞V排2，由阿基米德原理 F浮＝ρ液gV排可知，密度计排开甲液体的体积大，所以甲液体的密度小， 即ρ1 ＜ ρ2 。两次浮力相等 ，根据阿基米德原理可知两次排开液体的重力 相等，所以两次排开液体的质量相等
【解析】由图像可知，G＝9 N，当物体完全浸没时，拉力 F＝5 N，则完 全浸没时受到的浮力 F 浮＝G－F＝9 N－5 N＝4 N，此时物体完全浸没， 所以浮力最大；由 F
浮
＝ρ
液
gV
排
得，V＝V
排
＝Leabharlann F浮 ＝ ρ水g4N ＝4×10－4 m3＝400 cm3，故 A 错误，故 B 正确。 3 3 1.0×10 kg/m ×10 N/kg G 9N m 物体的质量 m＝ g ＝10 N/kg＝0.9 kg，则物块的密度ρ＝ V ＝ 0.9 kg 4×10－4 m3
5．如图所示为一种自制简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做 漂浮选填“悬浮”“漂浮” 成的，用它来测量液体密度时，该密度计______( 或“下沉”)在被测液体中。将其分别放入装有液体密度为ρ1和ρ2的两个 ＜ 烧杯中 ，可以判断： ρ1_____( 选填“ >”“<” 或“＝”， 下同 )ρ2 。若该密 ＝ 度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2，则m1_____m 2。
【例6】
(2016，广西)一个边长为10 cm的正方体，放入水中静止时
，有2/5的体积露出水面，此时受到水的浮力为F水；把该物体放入某种液
体中，待物体静止时，有3/4的体积浸入液体中，此时受到液体的
浮力为F液，液体的密度为ρ液(g取10 N/kg)，则( A．F液＝6 N，ρ液＝2.4×103 kg/m3 B)
B．F水＝6 N，ρ液＝0.8×103 kg/m3
C．F液＝4 N，ρ液＝0.53×103 kg/m3 D．F液＝4 N，ρ液＝0.8×103 kg/m3
【分析】
先求出正方体的体积，然后可求其排开水的体积，利用F浮
＝ρ液gV排可计算出物体受到水的浮力 ；物体在水中和液体中均漂浮 ，可 知在水中和液体中受到的浮力都等于其自身重力，再利用F浮＝ρ液gV排计
鸡蛋刚好在盐水中处于悬浮状态时，盐水的密度等于鸡蛋
的密度，且受到的浮力和自身的重力相等。在往杯中加入清水的过程中 ，盐水的密度减小，当小于鸡蛋的密度时，鸡蛋会下沉；由F浮＝ρ液gV排
可知，鸡蛋排开盐水的体积不变，等于自身体积，而盐水密度在不断减
小，所以鸡蛋所受浮力在不断减小。
【例5】 的是( A )
【例1】 如图所示的四种情景中没有受到浮力的是( D )
【分析】
到浮力。
浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)竖直向上的托
力叫做浮力。太空中没有空气，所以在太空中运行的“天宫一号”不受
1．如图所示的圆柱体浸没在液体中，它的侧面所受的各个方向上的压 平衡 ，其下表面受到液体向上的压力 F1_____( 力相互 ______ > 选填“＞”“＜ ”或“＝”)其上表面受到液体向下的压力F2，这就是浸在液体中的物体
【例2】
小华用如图甲装置进行“探究影响浮力大小的因素”实验，A
是实心圆柱体 ，根据数据作出的弹簧测力计示数 F与物体浸入水中的深 度h的关系图像如图乙所示，从图乙可知(g取10 N/kg)( B ) A．物体受到的重力为2 N B．当物体浸没在水中时受到的浮力为2 N C．该物体的密度为1.0×103 kg/m3 D．浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比