浮力的拓展与提高.doc
浮力总结与提高
一、计算浮力的几种方法
1.用“称量法”测浮力
(F),即可求出物体在该液体
用物体在空气中时的示数 (G)减去在液体中的示数中
所受浮力，并可进一步求出该物体的体积和密度。
公式：F 浮=G－F
0.87 牛顿，这个物体
例题 1：一个重 1 牛顿的物体，挂在弹簧秤上，当物体浸没水中时弹簧秤的示数为
受到的浮力是______牛顿。
7.0× 103千克 /米3）吊在弹簧秤下，浸没水中时，弹簧秤示数30N，求铁块的重
例题 2：一铁块（ρ铁＝
力G铁。
F1，若仍吊在弹簧秤下浸没在煤油中，弹簧秤例题 3：一物体吊在弹簧秤下，浸没水中时，弹簧秤示数
示数 F2，已知 F1： F2＝5： 6，求物体的密度。
0.1m
2.用“压力差法”计算浮力
即根据浮力产生的原因：物体在液体中受到向上和向下的压力差就是浮力。
公式： F 浮=F 上－F 下
例题 4：一个正方体边长是0.1 米，浸没在水中的情况如图，则物体上表面受到的压强是_____帕，受到的压力是 _____牛；而物体下表面受到则物体受到的压强是_____帕，受到的压力是____牛，则物体受到的
浮力是 ______牛。
3.用“平衡法”计算浮力
漂浮或悬浮的物体，处于平衡状态，在竖直方向上受到的浮力和重力一对平衡力，大小
相等。
公式： F 浮＝G 物
9.8 牛顿，那么把它放在水中静止时受到的浮力是＿
例题 5：一个实心物体漂浮在煤油上受到的浮力是
＿＿牛顿。
例题 6：质量相同的木块和冰块放入水中时，比较它们所受的浮力 F 水 ____F 冰（填“＞”、“＜”、“＝”）；质量相同的铜块和铁块放入水银中时，比较它们所受的浮力 F 铜 ____F 铁。
例题 7：在盛水的缸底有一钢球，水面漂浮着一个木盆，若将钢球捞出放入水中，木盆
仍漂浮在水面，下列说法正确的是
A 水对木盆的浮力增大B缸底所受水的压强将增加
C 缸对地面的压强将增加D缸中水面将增高
例题 8：试证明漂浮物体浸入水中的体积跟它的总体积的比等于该物体的密度跟水的密度之比。若石蜡
漂浮在水中时，有 1/10 的体积露出水面，试计算石蜡的密度。
4．用“阿基米德原理”计算浮力
浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体受到的重力。
公式： F 浮 = G 排 =P 液 gV 排
例题 9：一个物体的体积是10－3米3，若把它浸没在水中，则物体受到的浮力是______牛顿。
例题 10：一木块浸在盛满水的溢水杯中时，从杯中溢出10 克水，若把它浸在盛满酒精的溢水杯中时，
会从杯中溢出_____克酒精（已知ρ水＞ρ酒精＞ρ木）。
例题 11：一木块浸在盛满水的溢水杯中时，从杯中溢出10 ml 水，若把它浸在盛满酒精的溢水杯中时，
会从杯中溢出____ml 酒精（已知ρ水＞ρ酒精＞ρ木）。
例题 12：将质量是200g 的物体缓缓浸没在盛满水的杯子中后，溢出160g的水，放手后，则物体最终会：（）
A、沉入水底
B、漂浮在水面
C、悬浮在水中
D、无法判断
二、解浮力题应抓住的两个要点
1．分析物体状态是第一位的工作
有些同学在解浮力题时，总认为首先应进行受力分析，这种看法有片面性。在很多情况下，首先应分析
物体在液体里的状态，是漂浮？是悬浮？还是沉底？或者是其他情况？然后再进行受力分析，否则很容易
失误。
例题 13：铝块的体积是 2 分米3，密度是 2.7× 103千克 /米3，将它浸没在水中，铝块受到的浮力是____ 牛，若将它的1／2 浸没在煤油中，铝块受到的浮力是____牛，若将它放在水银里，铝块受到的浮力是____ 牛。
例题 14：一个物体重 49N，体积为 5× 103m3，把它放入盐水中，静止时它受到浮力等于_______；把它放入煤油中，静止时它受到浮力等于_________。( ρ煤油 =0.8×103kg/m3 )
例题 15：边长为 1 分米的正方形木块，密度为0.8× 103千克 /米3，一底面积很大的平底容器中盛有深5
厘米、密度为 1.1× 103千克 /米3的盐水，求木块受到的重力和浮力。
2．解浮力题，分析V 排最重要，一般情况下，V 排决定浮力的大小，V 排决定液面的升降。
例题 16：体积相等的木块和石块，同时放入盛水容器中，静止后，它们所受浮力大小是
A 石块大
B 木块大
C 一样大
D 无法比较
例题 17：体积相同的实心物体A、 B，在液体中静止，如图，则 A 、 B 物体的重力和密
度关系正确的是： （ ）
A 、 G A =G
B ，ρ A =ρB
C 、 G A B 、G A >G B ，ρ A >ρB D 、G A >G B ，ρ A <ρB 例题 18：已知木块 A 、金属块 B 、C ，平衡状态如图，金属块 B 所受的重力为 340N ，ρ B ＝ρ C ＝ 7.8× 103 千克 /米 3。求金属块 C 所受的重力。 三、解浮力题的基本步骤 1、判断物体状态（漂浮、悬浮或下沉） 2、分析物体受力（重力、浮力、支持力、拉力） 3、列平衡方程式（ F 浮＝ G 物、 F 浮 =G － F 等） 4、代入公式（ F 浮 = G 排 =P 液 gV 排、 G=P 物 gV ） 5、解方程 四、与浮力有关的实验 1．测物重（或质量） 利用阿基米德原理和漂浮条件测物重 例题 19：曹冲称象的故事包含了那些物理知识？ 例题 20 ：用量筒、水测量木块的质量 量筒内有水，示数为 V 0，放入木块后量筒示数为 V 1，则根据阿基米德原理可得 m 木 ＝（ V 1－ V 0）ρ 水 例题 21 ：量筒内有水 80 ml ，放入一个小木块后液面上升到 110 ml ，试求小木块的质量；如果用一个大 头针将木块全部按入水中，则液面上升至 130 ml ，试求小木块的密度。 2．测液体密度 （ 1）利用阿基米德原理和漂浮条件测液体密度 用纯水、土密度计、刻度尺测待测液体的密度： A ＝ hB B hA 例题 22：如图所示为一根表面涂蜡一端绕有适量铁丝的长为 30 厘米的木棍竖直浮于水 面的情况，其露出水面部分的长度为 12 厘米，若将该木棍放入另一种液体中，其露出液 面的部分的长度为 18 厘米，求该液体的密度。 例题 23：把一根密度计先后放入三种不同的液体中，静止时如图所示，那么密度计在三种液体中受到的 浮力 [ ] A 、甲最大 B 、乙最大 C 、丙最大 D 、甲、乙、丙一样大 例题 24：有一支密度计，浮在水中时，所受的浮力为 F 1，浸入水中体积为 V 1；将它放在煤油中，所受 的浮力为 F 2 ，浸入煤油中的体积为 V 2 ，那么 F 1与 F 2，V 1与 V 2 相比较 [ ] A 、F =F ，V =V 2 B 、F =F ，V ＜ V 2 C 、F ＞F ，V ＞V 2 D 、F ＞F ，V =V 2 1 2 1 1 2 1 1 2 2 2 2 1 （2）利用阿基米德原理测固体体积 不规则固体的体积除了可以用量筒测量外，还可以用阿基米德原理测量。 例：容器内装水，用弹簧测力计测出细线拴住的矿石的重力G，在将矿石浸没入水中，读出弹簧秤示数F，则矿石体积V 为： G F V，其中（ G F ）为矿石所受浮力。 g水 （ 3）利用阿基米德原理测固体密度：上例中，矿石的密度为：石＝ m ＝ G 水V G F 【浮力习题精选】 1．弹簧秤下吊着一金属球，示数为10N，当金属球有一半浸入水中时，示数为9N，这时金属球受到的 浮力为： _______，当金属球全部浸入水中时，弹簧秤的示数为：________。 2．将质量和体积都相同的三个球浸在 A 、B 、C 三种不同的液体中， 静止后的位置如图，三球所受的浮力________，液体密度最大的是： _____。 3．一木块漂浮在水面上，有4/5 的体积浸入水中，则此木块的密 度是： _________kg/m 3，若把它放在某液体中，露出液面的体积为1/3 ，那么该液体的密度是：_________kg/m 3。 4．一木块用细绳系在容器底部，向容器内倒水，当木块露出水面体积是20cm3 时，细绳对木块的拉力为0.6N，将细绳剪断，木块上浮，静止时，有2/5 的体积 露出水面，求：（ 1）木块的密度；（ 2）木块的重力。（ g=10N/kg ） 5．（西城 07 一模）体积相同的 A 、B 两种液体的质量之比为4： 5，把它们分别倒入两个容器中。在 A 液体中放入小球甲， B 液体中放入小球乙，且两球体积相同。在下述各个状态中，比较两球受到浮力的大 小，一定正确的是（） A ．甲漂浮，乙沉底时，甲受浮力小 B ．都悬浮时，受浮力相等 C．都沉没在液体底部时，甲受浮力大 D ．都漂浮时，乙受浮力大 6．（西城 07 一模）科技小组的同学们在薄壁平底试管中装入一些细沙后，制成一个“土密度计”。把它放入水中漂浮时，试管露出水面的高度为3cm；把它放入豆浆中漂浮时，试管露出液面的高度为 4 cm；若 试管和细沙总质量为20g，试管横截面积为 1.6 cm2。求， (1) 在水中漂浮时，水对试管底部的压强：(2) 豆浆的密度。(g= l0 N / kg, ，最后结果保留两位小数)。 7．（朝阳 07 一模）物理活动课上，张老师做了一个实验，一个量程为100m1 的量筒竖直放在水平桌面上，100m1 刻度线以上还可以容水15m1。现给量筒盛水100 m1 ，将一物块轻轻放入水中，从量筒溢出25m1 的水，物块没有触及量筒底和壁。取g＝10N/kg, 你认为下列说法正确的是 A. 物块密度一定等于 1.0× 103 kg/m 3 B. 物块密度一定小于 1.0× 103 kg/m 3 C.物块所受重力一定等于0. 4N D. 物块所受重力一定等于0.25N 8．曹冲称象是一个脍炙人口的经典故事。某科技活动小组受此启发，准备制作一个可以测量物体重力 的“浮力秤” ，装置如图所示。他们将作秤盘的空心圆柱体竖直漂浮在水面上，此时秤盘与水面相交处标 为“ O 牛”，然后在秤盘上放 10 牛的物体，在秤盘与水面相交处标上“ 10 牛”．小组同学对如何标记浮力 秤上 O --10 牛的其他刻度有一番争论（如图） 。 为此他们继续实验研究，在秤盘中分别加上不同重力的物体，测出水面离“ 0 牛”刻度线的距离，如下 表所示： 分析表中数据，得出的结论是 ________________________________________________________. 当水面离“ 0 牛”刻度线 3.5 厘米时，秤盘上所放的物体重为 ______牛。 以下两个小题中．请你选做一题： ( g 取 10 牛／千克 ) ( 1 ) 当水面处于秤盘“ 0 牛”刻度线位置时（如图甲） ，测得水面离秤盘底 0.05 米，已知秤盘的底面 积为 200 厘米 2．求秤盘受到的浮力是多少？ ( 2 ) 当水面处于秤盘“ 10 牛”刻度线位置时（如图乙） 到的水的压强是多（计 2－ 8） ，测得此时水面离秤盘底 0.10 米，求秤盘底受 物重 G （牛〕 2 4 6 8 10 水面离“ 0 牛”刻度线的距离 H （厘米） l 2 3 4 5 9. 某同学学习了浮力的有关知识后， 制作了一台浮力秤， 可方便地称量物体的质量， 其构造如图甲所示。已知小筒底面积为 0.001 米 2，小筒和秤盘总重为 0.6 牛。 (1) 如图甲， 当秤盘上不放物体时， 小筒受到的 浮力是 牛； 秤盘 浮 小筒 (2) 如图甲， 当秤盘上不放物体时， 应在小筒 力 A A 处标出该浮力秤的 刻度； 透 秤 · 明 h (1) 如图乙，在秤盘上放一物体后，小筒浸 水 大 入水中的深度 h 为 0. 1 米，则该物体的质量为 筒 多少？（ g ＝ 10 牛 /千克）（计 2－ 9） 甲 乙 10．如图所示，公厕自动水箱的排水孔直径为 a ，孔塞 P 通过长为 L 的细链与直 径为 d 的实心软木圆柱形浮筒相连．已知 d ＝ 3a ，软木密度 ρ ＝ 1／ 3ρ 水 ，不计 木 链和孔塞 P 的重力，问设计时浮筒的高至少为多大才能实现自动冲水． (1/5L) 11．公共厕所自动冲洗用的水箱中有一个圆柱形的浮筒 P ，出水管口处用一圆片 形盖子 Q 盖住，两者之间用一短链相连接，如图 4 所示。已知水箱的深度足够， 为实现自动定时冲水，应满足的条件是（ ） A ．只要浮筒 P 的体积足够大 C ．盖子 Q 的质量必须比浮筒 B ．只要浮筒 P 的小 P 的质量足够小 D ．浮筒 P 的横截面积必须比盖子 Q 的大 12．（ 07 北京）如图 7 所示，有两个小球 M 和 N ，密度分别为ρ M 和ρ N 。图 7 甲中，细线的一端固定在杯底，另一端拴住小球 M 使其 浸没在水中静止；图 7 乙中，细线的一端固定在杯底，另一端拴住小 球 N 使其浸没在油中静止。小球 M 所受重力为 G M ，体积为 V M ；小 球 N 所受重力为 G N ，体积为 V N 。小球 M 和 N 所受细线的拉力大小相等，所受浮力分别为 F M 和 F N 。已 知水的密度为ρ 水 ，油的密度为ρ 油 ，且ρ 水 ＞ρ 油 ＞ρ N ＞ρ M ，则下列判断中正确的是 A ．G ＜G B ．V M ＞V N C ．F ＜F M D ．F ＞F M N N NM 浮力的应用 编稿：辛灵审稿：郭金娟责编：李井军 目标认知 学习目标 1．知道物体浮沉条件，知道浮力的利用。 2．通过观察分析，了解轮船是怎样浮在水面上的，通过收集、交流关于浮力应用的资料， 了解浮力应用的社会价值。 学习重点 物体的浮沉条件，轮船的漂浮原理。 学习难点 浮沉条件的应用。 知识要点梳理 知识点一物体的浮沉条件 1．浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力。而物体的运动状态取决于受力情况，物体的浮沉就取决于所受的浮力与重力的关系。 当时，合力方向向上上浮 当时，合力为零悬浮 当时，合力方向向下下沉 2．对于实心的物体，由，，浸没时，所以当时， 物体上浮；当时，，物体悬浮；当，物体下沉。 3．物体上浮、下沉是运动过程，在此过程中受非平衡力作用，下沉的最终状态是沉到液体底部；上浮的最终状态是浮出液面，最后漂浮在液面，漂浮和悬浮的共同特点都是浮力等于重力()。在平衡力作用下静止不动，不同点是排开液体的体积不同，漂浮时物体的体积大于排开液体的体积；悬浮时，物体的体积等于排开液体的体积。 4．物体浮沉各种状态比较表 与的关系 1、为探究物体的浮沉和有关因素的关系，小刚将一个鲜鸡蛋先放入一个装有大半杯清水的玻璃杯中，鸡蛋沉入杯底，然后向杯中逐渐加盐，在此过程中，下列分析正确的是( ) A．鸡蛋所受浮力不变 B．鸡蛋所受重力变大 C．杯底所受的压强不变 D．鸡蛋可能会慢慢上浮 解析：在向杯中加盐的过程中，杯中液体的密度不断变大，由浮力公式知，鸡蛋所受的浮力不断变大，当浮力大于重力时，鸡蛋就会慢慢上浮，由液体内部压强公式知，杯底所受的压强 也会不断变大，鸡蛋所受的重力与液体的密度无关，故重力不变。 答案：D 知识点二浮沉条件的应用 1．轮船 ①轮船是采用“空心”法来增大体积从而增大浮力，使它浮于水面的，它们受到的浮力等于船的总重。 ②轮船浮力的大小通常用排水量来表示，排水量是指轮船满载时排开的水的质量，根据漂浮条件知，排水量＝船自身的质量＋满载时货物的质量。 2．潜水艇 潜水艇是靠改变自身的重力来实验浮沉的，潜水艇为了实现升降，必须使浮力大小不等于重力，潜水艇在水下时，由于艇壳不能任意改变，因此浮力是不变的，要想控制上浮、下沉就只有改变自重，潜水艇两侧都有水舱，与高压气舱相连，高压气体能将水从水舱内排出，减小潜水艇重力，当其小于浮力时潜水艇就上浮；当浮力大小等于重力，潜水艇可在水中任一位置保持静止，即悬浮；关闭高压气舱使进水口打开，在水压作用下水舱进水，自重增大到大于浮力时，潜水艇开始下沉。 3．气球和飞艇 气球和飞艇是漂浮在空中的，内部所充气体的密度必须小于空气的密度，一般充有氢气或氦气，充气时体积增大，浮力增大，当浮力增大到大于其重力时，气球和飞艇就上升；反之，排出一部分氢气或氦气时，气球和飞艇就下降，因此它们是通过改变体积来实现上升和下降的。 热气球是通过加热的方式使气球内气体热膨胀，从而减小气体的密度，因此热气球只要停止加热，气 球体积就会缩小，浮力减小，降回地面。 4．密度计 密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的，用密度计测量液体的 密度时，它受到的浮力总等于它的重力，由于密度计制作好后它的重力 就确定了，所以它在不同液体中漂浮时所受到的浮力都相同，根据 可知：待测液体的密度越大，则越小，密度计浸入液体 中的体积越小，露出部分的体积就越大；反之待测液体密度越小，则越大，密度计浸入液体中的体积越大，露出部分的体积就越小，所以密度计上的刻度值是“上小下大”。 规律方法指导 1．基本概念：轮船的排水量，轮船满载时排开水的质量。 《浮力及其应用》练习题（一）一、选择题题号 1 2 345 678910111213 答案 1．如图所示，小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中，体积会逐渐变大，则气泡受到的浮力和气泡内气体的压强的变化情况是 A．浮力压强都不变 B．浮力变大，压强变小 C．浮力变小，压强变大 D．浮力、压强都变大 2．如图8-5-3所示，是一位先生巧用物理知识将帽子送 给楼上女士的情景。此过程中应用的关键知识是 A．气球受到重力 B．帽子质量大于气球质量 C．帽子密度大于气球密度 D．空气对物体有浮力作用 3．如图8-5-4所示，在盛水容器中，有四个体积完全相AB是用线吊着是一浮于水面的正方体木块；同的物体:8-5-3图C是沉在水底的空心钢球；浸没在水中的长方体铁块；D是正方体的石蜡块，它与容器底面无缝隙紧密结合，A它们所受的浮力分别为F、F、F、F，则下列说法正DCBA B确的是C D A．F＞F＞F＞FB．F＞F＞F＝F DBBD CACA8-5-4图C．F＝F＝F＞F D．F＝F＞F ＞F DCAABBD C4．用一个质量可以忽略不计的薄塑料袋装满水,挂在弹簧秤上,将其浸没在水中,则弹簧秤读数 A．小于袋中水重 B．等于袋中水重 C．大于袋中水重 D．等于零 5．（2004年四川省）游泳的人由河边走向深水处的过程中，如果河底布满碎石子，则人所受的压强和浮力 A.压强减小，浮力不变 B.压强增大，浮力不变 C.压强增大，浮力变大 D.压强不变，浮力变小 6. 如图8-5-5所示，将系于绳端质量相等的铁桶和实心图8-5-5铁球同时浸没在水中，静止在图示位置，绳子对它们 的拉力F和F 的大小关系是21＞ F ＝F ＜F D.无法确定2227．重20N的铁桶内盛满水，水重为100N，今用手按着铁桶浸没在水中，但不接触河底，则铁桶静止时手对桶的拉力为 A. 小于20N B. 等于20N 之间120N和20N介于 D. 120N 等于C. 8.下列说法正确的是 A.物体在上浮过程中受到浮力作用，在下沉时不受浮力作用B.轮船无论是在海面上航行还是在码头处静止，都受到水的浮力 C.热气球内的气体密度大于空气密度，球升空时不受浮力作用 150m的深海中潜行时所受到浮力在不断变小潜水艇在D. 9.如图13-25所示，球从水面下上浮至漂浮在水面上的过程 中，判断正确的是露出水面前，浮力逐渐增大；露出水面后，浮力继续增大A.露出水面前，浮力保持不变B. C.露出水面前，浮力逐渐减小13-25 图 D.露出水面前，浮力保持不变；露出水面后，浮力开始逐渐增大（石块未10.用一根细线将一个石块系住，分别浸没在盛有盐水和水的容器中由于细线拉力的作用，触及容器的底及侧壁，且盐水的密度大于水的密度），石块静止在液体中，此时线上拉力分别为FF，则两次拉力大小关系是、21无法比较＜F D.＞F ＝22 2甲、乙、丙三个完全相同的小球，分别投入三种不同的液体中，静止后，11.F所示，它们所受浮力分别是13-26F、甲漂浮，乙悬浮，丙沉底，如图甲F丙，则其大小关系是、 乙 F B. F＞F＞F=F＞丙甲丙甲乙乙= FFF=F D. F＞C. F＞乙丙甲乙甲丙 12. 将物体投入液体中，受力情况如图13-27 所示，四个物体中将会下沉的是13-26图 A.甲 B.乙 C.丙 D.丁甲、乙、丙、丁四个形状体积都相同而材料不同的球体，它们在水中静止 13.所示，其中所受浮力最小的是的情况如图13-28丁 C.丙 D. A.甲 B.乙 “浮力的应用”主题活动式单元 广东省深圳市文汇中学刘朝霞（中教一级） 教材依据 人民教育出版社九年义务教育三年制初级中学教科书第一册第十二章。 知识准备 A. 课前复习内容： （要求：列出与本课题相关的各个知识点、公式、原理等，并在重点之处作出标记。） B. 课前预习内容： （为了更好地学习本课内容，课前需要预习相关知识，且要标明页码、文章名。） C. 课前阅读材料： （为了便于理解本课内容，扩大知识视野，课前可以阅读相关材料。课本上有的，写明页数、文章名；课本上没有的，提供全文及图片等。） 活动流程 1. 应用史资料收集： A. 远古时代：（人类是怎样利用浮力的？） B. 古代：（人类又是怎样利用浮力的？有哪些进步？） C. 近代：（中国人利用浮力方面有哪些辉煌历史？你从中体会到了什么？） D. 当代：（在浮力的利用方面达到了什么水平？航空母舰的载重量有多大？） E. 未来：（在浮力的利用方面人类有哪些设想？设想的依据是什么？） 2. 常见浮力现象的观察与解释： A. 气体在气体（空气）中： （节日里放飞的气球能够飞上天空，其升空原理是什么？未充气的气球能否升空？为什么？充了空气的气球能否升空？为什么？能升空的气球里充的是什么气体？它为 什么能够升空？） B. 气体在液体（水）中： （观察水中的金鱼吐出的气泡在水中上升的过程，解释你所看到的现象。） C. 液体在气体（空气）中： （观察雨滴或水滴的下落情况，回答水滴为什么是向下落的。） D. 液体在液体中： （用薄塑料袋装满水，扎紧口，制成一个“水球”。将它分别投入盐水、水、酒精杯中，观察它的浮沉情况，并比较物体的密度与液体的密度，总结出物体的浮沉规律。） E. 固体在气体中：（观察羽毛、纸片、石头在空气中的下落情况，用物体的浮沉条件分析它们所受的浮力与重力的关系。） F. 固体在液体中： （将木块、塑料尺、铅笔、冰块、石块分别投入水杯中，观察它们的浮沉情况。通过实验回答下列问题： （1）水杯中的冰块熔化后，杯中水面是上升还是下降？ （2）为了使铅笔能直立在水中，你采取了什么方法？ （3）分别将石块放在用小盆制成的“船”上时和将石块从“船”上投入水中时，杯中水面是上升还是下降？为什么？） 3. 应用个案研究： A. 轮船 （1）船的发展史： （列举出几个比较有代表性的阶段。） （2）船的种类： （从用途上分；从动力驱动上分；从船的规模上分等。） （3）船的排水量： （“排水量”是什么意思？它表明了船的什么性能？查找出几个不同种类的船排水 六、浮力的应用 整体设计 本节是在对浮力有了一定认识的基础上进一步了解浮力在社会生产生活中的应用。浮力是现实生活中应用非常广泛的一个力，通过本节内容的学习，认识物理知识对社会发展的影响。 本节内容分为两大部分：物体的浮沉条件、浮力应用的几个特例。通过物体在液体中的浮沉情况引入课题，利用二力平衡跟合成的知识分析得出浮沉条件。通过船的发展历程认识到“空心”的作用，并利用演示实验引入轮船的教学。潜水艇的浮沉是通过改变自身重力实现的；而气球和飞艇则是利用它们的平均密度小于空气，并且通过改变自身体积实现浮沉的。 物体的浮沉条件是二力平衡知识的具体应用，教学中要注意到学生对浮沉现象的感性认识，规范描述各种浮沉状态的语言，区分易混淆的词语。 “空心”是密度大于水的材料在水中实现漂浮的常用的方法，轮船、潜水艇等都是利用空心来增大体积，从而增大浮力的。也可以将空心看作是减小材料的密度，实现漂浮或悬浮的方法。这是这节课教学中的一个重点。 轮船吃水线与排水量有紧密的联系，并且密度计的刻度线也是吃水线的延伸，可以适当补充这方面的内容。 阿基米德原理是解决浮力问题常用的方法，对浮力应用实例的分析要注意从阿基米德原理的公式出发，培养理论指导实践的意识。 教学重点：浮沉条件和密度大的物体实现漂浮的方法。 教学难点：综合利用二力合成的知识探究浮沉条件。 课时安排：1课时。 三维目标 知识与技能 1.知道物体的浮沉条件； 2.知道浮力的应用。 过程与方法 1.通过观察、分析，了解轮船是怎样浮在水面上的； 2.通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值。 情感态度与价值观 1.初步认识科学技术对社会发展的影响； 2.初步建立应用科学知识的意识。 课前准备 教师：多媒体课件、金属箔、大烧杯、水、密度计、充有氢气的气球、没充气的气球。 学生：有关浮力应用的实例资料。 教学设计 ［导入新课］ 情景设置：一艘战舰行驶在水面上，这时一颗鱼雷从一艘在水下游弋的潜水艇中发射出来击中了战舰，一声爆炸后，战舰慢慢沉没了。 问题：1.行驶在水面上的战舰、水下的潜艇、沉入水中的战舰都受浮力吗？ 2.它们所受浮力如何计算？ 学生活动：都受浮力，可以利用阿基米德原理计算大小。 问题：既然它们都受浮力，那为什么战舰一会儿浮在水面上，一会儿又沉入了水底？还有那艘潜艇，既不浮在水面上，也没有沉入水底，而是停在水面以下呢？物体什么时候浮， 浮力的计算及其应用 总复习：浮力 【考纲要求】 1、了解浮力的概念，知道浮力的方向及产生的原因； 2、理解阿基米德原理，熟练掌握原理的内容、公式以及阿基米德原理的适用范围； 3、运用浮力知识解决有关问题； 4、知道物体浮沉条件； 5、知道浮力的利用。 【知识网络】 【考点梳理】 考点一、浮力 当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上托的力，这个力就是浮力。 要点诠释： 1. 一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。 2. 浮力=物体重-物体在液体中的弹簧秤读数，即F浮=G-F′。 3. 阿基米德原理：浸在液体里的物体受的浮力，大小等于它排开的液体受的重力。 用公式表示为：F浮=G排。 (1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式；F浮=G排=m液g=ρ液gV排。 (2)阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。 考点二、浮力的应用 1.浸在液体中物体的浮沉条件 (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。 上浮漂浮悬浮下沉 ρ物＜ρ液ρ物＜ρ液ρ物=ρ液ρ物＞ρ液 G物＜F浮 G物=F浮 G物=F浮 G物＞F浮 2.应用 (1)轮船 ①原理：把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开水的体积增大，从而来增大它所受的浮力，故轮船能漂浮在水面上。 ②排水量：轮船满载时排开的水的质量。 (2)潜水艇 原理：潜水艇体积一定，靠水舱充水、排水来改变自身重力，使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。 (3)气球和气艇 原理：气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气)，通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积，从而改变所受浮力大小。 3.浮力的计算方法 压力差法：F浮=F向上-F向下 阿基米德原理法：F浮=G排=ρ液gV排 力的平衡法：受力分析 考点三、液面升降 确定液面的升降，只要比较变化后的V排与变化前的V排的大小。 1. 冰熔化后液面升降 (1)纯冰在液体中，冰熔化后液面升降。 ①，如冰浮于盐水中，冰熔化后，液面上升。 ②，冰熔化后，液面下降。 ③，液面不变。 (2)冰中含杂质，冰熔化后，水面升降。 ①，若冰中有铁、铜、铝、石块等，冰熔化后，水面下降。 ②，如冰中有木块、蜡、气泡，冰熔化后，水面不变。 ③，水面不变。 2. 漂浮在液面的“载体” 花口初中周周练 姓名：_______________班级：_______________考号：_______________ 一、选择 1、如图所示，相同的容器内水面高度相同，甲容器内只有水，乙容器内有木块漂浮在水面上，丙容器中悬浮着一个小球，则下列说法正确的是() A．三个容器对水平桌面的压力相等 B．三个容器中，丙容器对水平桌面的压力最大 C．如果向乙容器中加入盐水，木块受到的浮力变大 D．如果向丙容器中加入酒精，小球受到的浮力不变 2、水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器，甲容器内盛有适量的A液体，乙容器内盛有适量的B液体。将同一个苹果先后放入甲、乙两个容器中，苹果静止后的浮沉状况及液体的深度如图所示。下列对图中情景分析正确的是() A．甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强 B．苹果排开A液体的重力小于苹果排开B液体的重力 C．A液体对容器底部的压强等于B液体对容器底部的压强 D．苹果在A液体中受到的浮力大于苹果在B液体中受到的浮力 3、晶晶帮妈妈洗碗时发现，同一只瓷碗既可以漂浮在水面上，也可以沉入水底(如图所示)，下列说法正确的是() A．瓷碗能漂浮在水面上，说明陶瓷的密度比水小 B．瓷碗漂浮在水面上时，所受浮力等于其受到的重力 C．当漂浮的瓷碗沉入水底后，水对盆底的压力变大 D．当漂浮的瓷碗沉入水底后，水对盆底的压强不变 4、如图是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机飞行的图片，下列说法中正确的是（）A．飞机飞离航母后，航母所受浮力变小 B．飞机飞行时能获得向上的压强差，是因为机翼上方空气流 速小于机翼下方空气流速 C．飞机在航母甲板上加速飞行时，受到平衡力作用 D．飞机在起飞过程中，惯性将增大 5、海权握，国则兴，建设一支强大的海军是实现中国梦的有 力保障，潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中 悬浮、上浮、漂浮训练过程下列对此潜艇分析正确的是 A.上浮过程中所受浮力逐渐变大 B. 悬浮和漂浮是所受的浮力相等 C. 漂浮时排开的海水所受的重力最小 D. 漂浮是潜艇底部所受海水压强最大 二、填空 6、将一小物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中，A静止后，有81g的水溢出，再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，A静止后，有72g的酒精溢出，则A在水中静止时受到的浮力为N，A的密度是g/cm3（酒精的密度是0.8×103kg/m3，g取 10N/㎏）． 7、如图所示，甲，乙两个圆柱形容器中盛有两种不同的液体A，B，液体 对两个容器底的压强相等，则ρAρB，现将两个质量相等的物体分 别放入两个容器中，静止时一个漂浮，另一个悬浮（液体均为溢出），此 时两个容器底受到液体压强的大小关系是p甲p乙（均选填“大于”、 “等于”或“小于”） (考查范围：浮力及其应用) 姓名班级得分 附:本章知识小结 (一) 本章词语解释 1.上升: 物体在液体中向液面运动的过程. 2.下沉: 物体在液体中向容器底部运动的过程. 3.漂浮: 物体独自静止地浮在液面上,有一部分体积在液面下为V排,有一部分体积在液面上为V露. 4.悬浮: 物体独自静止地悬在液体中任何位置,此时V排＝V物. 5.沉底: 物体在液体中沉到容器底,容器底对它有一个支持力. 6.浸没: 物体全部浸在液体中,此时V排＝V物. 7.浸入: 物体部分或全部浸在液体中. 8.浮体: 凡是漂浮或悬浮在液体中的物体. (二) 重难点分析 1.浮力的三要素 2.对阿基米德原理的理解(F浮＝G排或F浮＝ρ液排) A.原理中“浸入液体里的物体”指两种情况 B.能区分G物与G排；V物与V排；ρ物与ρ液的意义. C.明确此公式的适用条件:既用于液体也适用于气体. D.由此式理解决定浮力大小的因素.即:物体浸在液体中所受浮力的大小跟液体(气体)的密度和物体排开液体(气体)的体积有关,而跟物体本身的体积、密度、形状以及物体浸没在液体(气体)中的深度等无关. 因此,在用F浮＝ρ液排计算或比较浮力大小时,关键是分析液体的密度ρ液和排开液体的体积V排的大小. 3.怎样判断物体的浮沉及浮沉的应用 A.物体的浮沉条件浸没在液体里的物体若只受重力和浮力的作用,由力运动的关系可知: 当F浮>G物 (ρ液>ρ物)时,物体上浮→漂浮(F'浮＝G物). 当F浮物(ρ液=ρ物)时,物体悬浮. 当F浮 《浮力的应用》教学设计 设计思路 根据浮力知识的教学分解，本节教学的知识要点：一是物体的浮沉条件；二是浮沉条件的应用。知识本身的难度并不算大，但贯穿在从如何调节浮力与重力的大小关系去理解浮力的应用事例这个分析过程要求较高，是进行本节教学的关键，为此，本节教学的策略设计是：多做实验，让学生从观察、分析、比较物体的浮沉情况→认识物体的浮沉条件（受力条件和密度条件）→调节浮力与重力的大小关系→理解浮力的应用（轮船、潜水艇、气球和飞艇、等诸方面的应用）。 一、教学目标： 1．知识与技能： (1)知道物体的浮沉条件，知道轮船、潜水艇、气球和飞艇的原理。 (2)通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产、生活社会中的应用。 2．过程与方法：通过物体的浮沉现象的实验研究，培养学生思维能力和实验研究能力。 3.情感、态度与价值观： (1)通过我国古代劳动人民利用浮力解决问题的实例，加强对学生进行爱国主义的思想教育。 (2)通过浮力知识应用实例培养学生理论联系实际的良好学风，激发兴趣和提高学生思维方法的变化与灵活水平． 二、教学重点： （1）知道物体浮沉的条件 （2）知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。 三、教学难点： 理解改变物体所受的重力与浮力的关系，能增大可利用的浮力。 四、教学用具： 木块、橡皮泥、烧杯、水、盐水、鸡蛋等 五、教学过程设计： 1 引入课题： 在广阔的海洋里，每年都要沉没大小船只几千艘。2000年8月12日，俄罗斯的库尔斯克号潜艇在巴伦支遇难，引起国际社会的普遍关注。这艘潜艇质量约14000吨，如此重的潜艇，如何把它打捞上来呢？引出课题。 2物体的浮沉条件： （1）若F 浮＜G 物 ，则物体下沉； （2）若F 浮＞G 物 ，则物体上浮(直到物体漂浮在水面）； （3）若F 浮=G 物 ，则物体悬浮（物体浸没在水中）。 物体的浮沉可以由重力和浮力的大小来判断，也可以由物体密度与液体密度相比较的大小关系来加以判断． （1）橡皮泥的密度比水的密度大，所以它沉入水底； （2）木块的密度比水的密度小，所以它上浮直到漂浮在水面。 上浮：ρ物<ρ液 悬浮：ρ物=ρ液 沉底：ρ物>ρ液 3课堂探究： 你能让橡皮泥浮在水面吗？（动手做做看） 你发现了什么？ 结论：利用空心的办法 由此，你想到了什么？ 4浮力的应用： 学生通过探究实验后，最终得出结论：要使物体上浮，可采用减小物体自身重力和增大物体所受浮力两种方法，而增大物体的浮力又可采用增大液体密度和增大物体排开液体体积。引出轮船、潜水艇、飞艇和热气球，讲述它们的工作原理。 5巩固练习： 考点24：浮力及其应用 一、密度计 1. 测定血液的密度不用密度计（因为这样做需要的血液量太大），而采用巧妙的办法：先在几个 玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每个管中滴进一滴血液。 分析人员只要看到哪一个管中血滴悬在中间，就能判断血液的密度。其根据是（） A. 帕斯卡定律 B. 液体内同一深度各方向压强相等 C. 物体的浮沉条件 D. 血滴上部所受硫酸铜溶液的压强等于下部所受硫酸铜溶液的压强(2001·大同杯初赛)2. 一个密度计，其刻度部分的A、B两点，分别是最上面和最下面的 刻度位置，如图所示，这个密度计的测量范围是1.00×103kg/m3～1.60×103kg/m3，把这 个密度计放入某种液体中，液面的位置恰好在AB的中点C，则这种液体的密度是 （） A. 小于1.30×103kg/m3 B. 等于1.30×103kg/m3 C. 大于1.30×103kg/m3 D. 无法确定 (2002·全国竞赛)3. 小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝，使得木杆放在液体中可以竖直漂浮，从而制成一支密度计。将它放在水中，液面到木杆下端的距离为16.5 cm，再把它放到盐水中，液面到木杆下端的距离为14.5 cm。如果所用铅丝的体积很小，可以忽略，小明测得的盐水密度是多少？ 二、冰块熔化 1. 烧杯内盛有0℃的水，一块0℃的冰浮在水面上，水面正好在杯口处，最后冰全部熔解成0℃的 水。在这过程中（） A. 无水溢出杯口，但最后水面下降了 B. 有水溢出杯口，但最后水面仍在杯口处 C. 无水溢出杯口，水面始终在杯口处 D. 有水溢出杯口，但最后水面低于杯口 (2001·大同杯初赛)2. 一块冰漂浮在一杯浓盐水中，已知ρ冰=0.9×103kg/m3，ρ浓盐水=1.1×103kg/m3，如果冰块完全熔化后，液面将（） A. 下降 B. 上升 C. 不变 D. 无法确定 (2000·大同杯初赛)3. 如图所示，在盛有水的烧杯内放置一冰块，冰块的下表面与杯底接触，水 面正好与杯口相齐，当冰融化时是否有水溢出? （） A. 当冰块的下表面对杯底有压力时，冰融化后水一定会溢出 B. 当冰块的下表面对杯底有压力时，冰融化后水一定不会溢出 C. 无论冰块的下表面对杯底是否有压力，冰融化后水都会溢出 D. 无论冰块的下表面对杯底是否有压力，冰融化后水都不会溢出 总复习：浮力 【考纲要求】 1、了解浮力的概念，知道浮力的方向及产生的原因； 2、理解阿基米德原理，熟练掌握原理的内容、公式以及阿基米德原理的适用范围； 3、运用浮力知识解决有关问题； 4、知道物体浮沉条件； 5、知道浮力的利用。 【知识网络】 【考点梳理】 考点一、浮力 当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上托的力，这个力就是浮力。 要点诠释： 1. 一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。 2. 浮力=物体重-物体在液体中的弹簧秤读数，即F浮=G-F′。 3. 阿基米德原理：浸在液体里的物体受的浮力，大小等于它排开的液体受的重力。 用公式表示为：F 浮=G排。 (1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式；F浮=G排=m液g=ρ液gV排。 (2)阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。 考点二、浮力的应用 1.浸在液体中物体的浮沉条件 (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。 上浮漂浮悬浮下沉 ρ物＜ρ液ρ物＜ρ液ρ物=ρ液ρ物＞ρ液 G物＜F浮G物=F浮G物=F浮G物＞F浮 2.应用 (1)轮船 ①原理：把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开水的体积增大，从而来增大它所受的浮力，故轮船能漂浮在水面上。 ②排水量：轮船满载时排开的水的质量。 (2)潜水艇 原理：潜水艇体积一定，靠水舱充水、排水来改变自身重力，使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。 (3)气球和气艇 原理：气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气)，通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积，从而改变所受浮力大小。 3.浮力的计算方法 压力差法：F 浮=F向上 -F向下 阿基米德原理法：F 浮=G排 =ρ液gV排 力的平衡法：受力分析 考点三、液面升降 确定液面的升降，只要比较变化后的V 排与变化前的V 排 的大小。 1. 冰熔化后液面升降 (1)纯冰在液体中，冰熔化后液面升降。 ①，如冰浮于盐水中，冰熔化后，液面上升。 ②，冰熔化后，液面下降。 ③，液面不变。 (2)冰中含杂质，冰熔化后，水面升降。 ①，若冰中有铁、铜、铝、石块等，冰熔化后，水面下降。 ②，如冰中有木块、蜡、气泡，冰熔化后，水面不变。 ③，水面不变。 2. 漂浮在液面的“载体” 当把所载的物体取出放入液体中时，如，容器中液面下降，当时，容器中液面不变。 物理浮力提高训练及解析 一、浮力 1．如图一个装有石块的小船漂浮在水面，如果将石头投入水中，容器的水位将 A ．升高 B ．降低 C ．不变 D ．无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】 石头在船上，船和石头受到的浮力： F G G G G V g ρ==+=+石石石浮总船船①， 石块放入水中后，船和石头受到的浮力等于船受到的浮力F 船加上石头受到的浮力F 石， F F F '=+石浮船， 由于船漂浮： F G =船船， 石头沉入水底： F gV ρ=石水排， ∴F F F G gV ρ'=+=+石石浮船船水②， ∵ρρ>石水， 由①②可得： F F '>浮浮， 即：石头在船上时，船和石头受到的浮力大，由阿基米德原理可知石头在船上时，船和石头排开水的体积大、水位高，所以把船上的石头投入水中，池内水位下降。故ACD 项不符合题意，B 项符合题意； 故选B 。 2．如图所示物体A 由大小两个圆柱体组成悬浮于水中，已知V A =1dm 3，大圆柱体上表面受水向下压力5N ，小圆柱体下表面受到水向上压力8N ，下列说法正确的是 A ．物体A 受浮力3N B ．物体A 受浮力13N C ．大圆柱体下表面受向上压力7N D ．大圆柱体下表面受向上压力10N 【答案】C 【解析】 【详解】 由题可知，物体A 由大、小两个圆柱体组成悬浮于水中，已知V A =1dm 3，则物体A 排开水的体积： V 排=V A =1dm 3=1×10﹣3m 3， 根据阿基米德原理，物体A 所受的浮力： ， 根据浮力产生原因可得：F 浮=F 向上小+F 向上大﹣F 向下， 所以大圆柱体下表面受向上的压力：F 向上大=F 浮﹣F 向上小+F 向下=10N ﹣8N +5N=7N 。 故ABD 错误，C 正确为答案。 3．如图所示，边长为10cm 的实心正方体，静止在乙液体中。h 1等于10cm ，其上表面受到液体向下的压力F 1=8N ，下列说法正确的是 A ．液体的密度为0.8×103g/cm 3 B ．正方体受到的浮力为8N C ．正方体上表面受到液体的压强为8×104pa D ．正方体下表面受到液体的压力为18N 【答案】B 【解析】 【详解】 AC ．根据题意知道，正方体的上表面积是： S=L 2 =（10cm ）2 =100cm 2 =0.01m 2 ， 由于上表面受到液体向下的压力F 1 =8N ，所以，上表面受到液体向下的压强是： 12 18N = 800Pa 0.01m F p S ==上 由p=ρgh 知道，液体的密度是： 1800Pa =10N/kg 0.1m p gh ρ= ?上 =0.8×103 kg/m 3 ， 故AC 不符合题意； BD ．下表面受到液体的压强是： p 下 =ρgh 2 =0.8×103 kg/m 3×10N/kg×（0.1m+0.1m ）=1600Pa ， 浮力的复习及应用——解决台秤问题复习课教学设计 设计思想：浮力问题是初中科学教学中的一个难点，模型复杂多变，计算方法灵活，是中考科学复习中的一块重点知识。学生在学习浮力的时候，往往存在囫囵吞枣的现象，通过死记硬背和大量的做题，应付了八年级浮力的学习，但是缺乏对于浮力的本质问题的认识。所以当进行中考第一轮复习时，遇到浮力的问题，学生面对略为复杂的情景，就不知道如何进行受力分析、如何找到问题的原型，自然也就无法从自己所掌握的知识中，概括出解题的方法。为解决对浮力有关知识的理解问题，增加学生解决实际问题的能力，本节课第一部分通过知识回顾、理论证明对浮力的基本知识进行复习巩固，第二部分主要是针对中考中常常出现的台秤问题，应用浮力的反作用力对此类问题进行方法的指导，提高学生解决实际问题的能力。 教学目标： 1、使学生对浮力的知识点有进一步的掌握，通过简单例题对浮力的计算方法进行回顾，增加学生解决台秤问题的信心。 2、通过对沉浮条件与物质密度关系的证明，使学生对已知结论的过程性内容，有深入的思考和认识。 3、以一个反作用力问题，引发学生思考，并由此找到正确解决台秤问题的一种方法。 教学设计： 一、知识梳理 1. 基本概念 浮力的定义：浸没在液体（气体）中的物体受到液体（气体）给它的一个向上托的力。 浮力产生的本质：上下表面的压力差 阿基米德原理：浸在液体（或气体）里的物体受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。 公式：F浮=G排=ρ液gV排（气体中：F浮= ρ气gV排） 请根据右图证明：阿基米德定律F浮=G排 2. 液体中，物体所受浮力的计算方法 例1：某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中称时示数是15N，浸没在水中称时示数是5N，则此物块受到的浮力是 N。 称重法： F 浮 =G-F拉 (实验室测浮力) 例2：一个棱长为10cm的正方体物块，浸没在水中，上表面距水面5cm，该物体受浮力多少牛？ 压力差法：F 浮＝F向上－F向下 例3：将体积为20cm3的物体浸没在水中，该物体受到的浮力为多少牛？ 公式法：F浮=G排=ρ液gV排 例4：一个重20N的物体能漂浮在水面上，若将此物体放到盐水中，该物体所受浮力将发生怎么样的变化？ 平衡法： F浮=G （悬浮、漂浮） 3. 沉浮条件 图8-5-5 《浮力及其应用》练习题（一） 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 1．如图所示，小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中，体积会逐渐变大， 则气泡受到的浮力和气泡内气体的压强的变化情况是 A ．浮力压强都不变 B ．浮力变大，压强变小 C ．浮力变小，压强变大 D ．浮力、压强都变大 2．如图8-5-3所示，是一位先生巧用物理知识将帽子送 给楼上女士的情景。此过程中应用的关键知识是 A ．气球受到重力 B ．帽子质量大于气球质量 C ．帽子密度大于气球密度 D ．空气对物体有浮力作用 3．如图8-5-4所示，在盛水容器中，有四个体积完全相 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 是沉在水底的空心钢球； D 是正方体的石蜡块，它与容器底面无缝隙紧密结合，它们所受的浮力分别为F A 、F B 、F C 、F D ，则下列说法正确的是 A ．F A ＞F B ＞F C ＞F D B ．F A ＞F B ＞F C ＝F D C ．F A ＝F B ＝F C ＞F D D ．F B ＝F C ＞F A ＞F D 4．用一个质量可以忽略不计的薄塑料袋装满水,挂在弹簧秤上,将其浸没在水 中,则弹簧秤读数 A ．小于袋中水重 B ．等于袋中水重 C ．大于袋中水重 D ．等于零 5．（2004年四川省）游泳的人由河边走向深水处的过程中，如果河底布满碎 石子，则人所受的压强和浮力 A .压强减小，浮力不变 B .压强增大，浮力不变 C .压强增大，浮力变大 D .压强不变，浮力变小 6. 如图8-5-5所示，将系于绳端质量相等的铁桶和实心 铁球同时浸没在水中，静止在图示位置，绳子对它们 的拉力F 1和F 2 的大小关系是 A.F 1＞ F 2 B.F 1＝F 2 C.F 1＜F 2 D.无法确定 7．重20N 的铁桶内盛满水，水重为100N ，今用手按着铁桶浸没在水中，但 不接触河底，则铁桶静止时手对桶的拉力为 A. 小于20N B. 等于20N C. 等于120N D. 介于20N 和120N 之间 A B C D 图8-5-4 求浮力的几种方法及其应用 河北省迁安市太平庄乡初级中学 王小红 QQ:610415142邮编064401 邮箱duanjixuan@https://www.360docs.net/doc/7010352778.html, 浮力是力学考查的重点内容，根据多年的教学发现，无论是什么题型都离不开浮力的求法，所以求浮力的方法成为解决浮力问题的关键，下面就结合具体实例详细介绍求浮力的几种方法。 一、弹簧测力计测量法 依据：根据浮力的概念“一切浸在液体中的物体，都受到液体对它竖直向上的力”就可以知道，浮力的大小可以借助测量工具来求，这也就有了“弹簧测力计测量法” 解析：先用弹簧测力计测出物体在空气中的重量G ，再测出物体浸在液体中测力计所受到的拉力F 液，两次之差就是物体浸在该液体中受到的浮力的大小F 浮。 表达式：F 浮＝G －F 液 适用范围：所有物体（密度大于液体密度的物体应用的较多）。 应用1：（2005 吉林）小明将一物体挂在弹簧测力计上，示数为9.8N ，将物体浸没在某种液体中，示数为7.8N ，请你帮他解决下列问题： ①、物体浸没在液体中示数减小是因为 。 ②、若直接把物体放入此种液体中，则物体将 。（漂浮、悬浮、下沉） 分析：①一切浸在液体中的物体都要受到液体对它竖直向上的浮力；②物体在液体中的浮沉情况要根据物体的重力G 与受到浮力F 浮的关系来判断，已知物体的重力G=9.8N ，物体受到浮力F 浮=G －F 液=2N ，因为G ＞F 浮，所以物体将下沉； 应用2：在弹簧测力计下面挂一实心物体，弹簧测力计的示数是F ，如果把物体浸没在水中，物体静止时弹簧测力计的示数为F/5，则物体的密度是（ ） A 、1.0×103kg ／m 3 B 、0.8×103kg ／m 3 C 、1.5×103kg ／m 3 D 、1.25×103kg ／m 3 分析：因为物体的密度ρ＝m ／V ，而m ＝G ／g F 浮＝G －F 液=ρ液gV 排 V ＝V 排=（G －F 液）／（ρ液g ） 所以ρ物= ) /(/g F G g G 液（液）ρ-=ρ液液F G G -=1.0×103kg ／m 3×F F F 5/1-=1.25×103kg ／m 3， 故选D 。 二、上下表面压力差法 依据：液体内部向各个方向都有压强，同一深度向各个方向的压强都相等，压强随着深度的增加而增加。如图1所示，正方体浸没在液体中各个表面都要受到液体压强作用，而前后、左右表面所受到的压强相等，压力也相等，方向相反，所以受到的合力为0，而上下表面由于深度不同所受到的压强也不同，这样上下表面所受到的压力也不同，上下表面的压力差就是浮力。 1 3 解析：上表面受到的压力F 上=P 上×S ＝ρ液gh ×S ， 下表面受到的压力F 下＝P 下×S ＝ρ液g （h ＋L ）×S ， 因为F 下－F 上＝ρ液g （h ＋L ）×S －ρ液gh ×S ＝ρ液gL ×S ＝ρ液gV 物＞0，所以物体所受的合力方向竖直向上，而液体对物体竖直向上的力就是物体受到的合力F 浮。（另外F 下－F 上＝ρ液gV 物，就是阿基米德原理） 《浮力》全章复习与巩固（提高） 【学习目标】 1、知道浮力产生的原因； 2、会利用浮力的产生原因、称重法、公式法、特殊状态法，计算浮力的大小，并解决实际问题； 3、理解阿基米德原理，知道浮力的大小只与排开液体的体积，和排开液体的密度有关； 4、理解物体的浮沉条件，能运用物体的浮沉条件解决有关问题。 【知识网络】 【要点梳理】 要点一、浮力的计算方法 1、压力差法：对于形状规则的物体（如长方体)，它所受的浮力可用液体对物体向上和向下的压力差来求，即：F F F =-浮向上向下。压力F Ps gh ρ==液。浮力是液体对物体压力的合力，压力的产生又是因为液体压强导致的，压力差法适用于任何形状的物体，只是对于不规则的物体，运用这个方法不方便。 2、阿基米德原理：F G gV ρ==浮排液排，浮力的大小只跟液体的密度和排开液体的体积有关。 3、受力平衡法：对浸在液体中的物体进行受力分析，列出平衡等式，找到浮力与重力和可能受到的拉力、压力、支持力的关系。 （1）漂浮（悬浮）：F G =浮物 （2）称重法：F G F =-浮拉物 （3）沉底：F G F =-浮物支 要点诠释： 1、利用公式求浮力时，要知道公式的适用范围和适用条件，不能乱套公式。 2、同种物质组成的不同物体，浮在同一种液体中， ，为一定值，等于（浮在液体中的物体，将露出液面部分切去，物体上浮又露出 液面，为定值，等于）。 要点二、物体的浮沉条件 1.受力比较： （1）上浮时，合力方向向上； （2）下沉：时，合力方向向下； （3）漂浮（悬浮）：时，合力为零； （4）沉底：，合力为零。 2.密度比较： （1）上浮（漂浮）：； （2）下沉（沉底）：； （3）悬浮：。 要点诠释： 1．对于实心的物体，由，，浸没时，所以当时，物体上浮；当时，，物体悬浮；当，物体下沉。2．物体上浮、下沉是运动过程，在此过程中受非平衡力作用，下沉的最终状态是沉到液体底部；上浮的最终状态是浮出液面，最后漂浮在液面，漂浮和悬浮的共同特点都是浮力等于重力()。在平衡力作用下静止不动，不同点是排开液体的体积不同，漂浮时物体的体积大于排开液体的体积；悬浮时，物体的体积等于排开液体的体积。 要点三、浮力的应用 1.轮船、气球、飞艇的浮沉原理——调节重力、浮力的关系： （1）要使密度大于水的物质做成的物体浮于水面可采用“空心”办法，增大体积从而增大浮力，使物体浮于水面，用钢铁做成轮船，就是根据这一道理。 （2）潜水艇靠改变自身的重力来实现上浮和下潜。当F浮＞G时，潜水艇上浮；当水箱中充水时，自身重力增大，增大到F浮=G时，可悬浮于某一位置航行；水箱中再充水，至F浮＜G时，则潜水艇下沉。（3）利用密度小于空气的气体，通过改变气囊里气体的质量来改变自身的体积，从而改变所受浮力的大小，来实现升降，气球和飞艇就是利用空气浮力升空的。 2.密度计原理及用途： 密度计是用来测定液体密度的仪器，它根据漂浮时的受力平衡及阿基米德原理而制成的，密度计在待测液体里呈漂浮状态，所受浮力大小不变，都等于它的重力，根据浮力公式， F浮=G排=ρ液gV排，液体密度较大的时候，密度计露出部分多，反之就少，所以密度计上的刻度数是上面较小而下面较大，密度计上的数值表示待测液体密度是水密度的倍数。如“0.8，”表示该液体密度是0.8×103kg/m3。 要点四、关于浮力问题的分析： 中考精练----浮力及其应用 题眼一：浮力概念及应用 1.下列关于浮力的说法正确的是 () A.轮船从长江驶入大海,所受的浮力变大 B.密度计可以直立漂浮在水面上,密度计的刻度值越往上越小 C.阿基米德原理说明物体所受的浮力大小等于物体的重力 D.鸡蛋放入清水中后沉在杯子底部,是因为鸡蛋在清水中不受浮力 2.[2019·江西]“远征号”潜水艇在南海执行任务,根据任务的要求,潜水艇需要在不同深度处悬浮,若海水密度保持不变,则下列说法错误的是() A.潜水艇排开海水的体积相等 B.潜水艇所受的重力大小不相等 C.潜水艇所受的浮力大小相等 D.潜水艇所受的浮力与重力大小相等 3.[2018·德州]2018年4月12日,我国在南海举行海上阅兵。此次阅兵辽宁舰航母编队精彩亮相,一大批新型潜艇、水面舰艇、作战飞机集中展示。下列说法正确的是() A.当辽宁舰航母上舰载飞机起飞后,航空母舰排开水的体积会增大 B.水面舰艇多采用前后编队而非并排行驶,是为避免舰艇相“吸”碰撞 C.潜水艇受到的重力等于其浮力时,潜水艇一定处于漂浮状态 D.战机升空时,机翼下方气流速度较大,气流对机翼下表面的压强较大 题眼二称重法求浮力的综合计算 4.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件后,弹簧测力计示数是2.7 N。当把该零件浸没在水中时,弹簧测力计的示数是1.7 N。现把该零件浸没在某种液体中时,弹簧测力计的示数是1.9 N。下列说法正确的是(g取10 N/kg) () A.该零件浸没在水中时受到的浮力F浮=1.7 N B.该零件的密度ρ零件=2.7×103 kg/m3 C.该液体的密度ρ液=1×103 kg/m3 D.该零件浸没在水中的深度越深,受到的水的压力越大,弹簧测力计的示数越大 5.[2019·荆门]重16 N的正方体物块沉在面积很大的容器底部,现用一根细线将物块提出水面,物块所受的浮力F浮力的应用
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