浮力(沉与浮及液面升降讲义)

课题：浮力(沉与浮及液面升降)

教学目标

1.能正确运用浮力的实质、物体浮沉条件求浮力．

2.根据浮力的变化来判断液面的升降

重点：

根据浮力的变化来判断液面的升降

难点：

根据浮力的变化的分析 Ｖ排的变化

（以下为相关基础知识基本技能复习巩固的学案）

一、 阿基米德原理复习

浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 Ｆ浮＝Ｇ排液＝ρ液ｇＶ排 浸没时Ｖ排＝Ｖ 物

部分浸入时Ｖ排＝Ｖ－Ｖ出 二、 物体沉浮的条件

(１)浸没在液体中的物体 (Ｖ排＝Ｖ物) Ｆ浮＜Ｇ物，下沉(ρ液＜ρ物) Ｆ浮＞Ｇ物，上浮(ρ液＞ρ物) Ｆ浮＝Ｇ物，悬浮(ρ液＝ρ物)

(２)漂浮在液面上的物体：Ｆ浮＝Ｇ物(Ｖ排<Ｖ物) 三、 液面的升降规律

a .纯冰浮于纯水上，熔化后液面无变化， b.从容器中往水中投放固态物质时： 若ρ物>ρ液，则液面下降； 若ρ物≤ρ液，则液面不变。

c.冰中含有杂质，漂浮在纯水上时：

若冰中所含杂质大于水的密度时，冰熔化后液面下降 若冰中所含杂质小于水的密度时，冰熔化后液面不变 d 纯冰浮在不同密度的液体上时：

若液体密度大于水的密度时，冰熔化后液面上升 若液体密度小于水的密度时，冰熔化后液面下降 【思考交流】

（以下为相关知识技能结合考试要求的巩固、延伸、拓展和提升的教案）

考点一：根据物体在液体中的状态判断浮力的大小

例1.一个物体的体积是0.5 dm 3，完全浸没在水中，它受到的浮力是________N ；如果这个物体重4 N ，它在水中将________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)．

【练习】

1.如图10-4-7所示，将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形，

分别放入相同的甲、乙两杯水中．静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力________(填“大于”“小于”或“等于”)乙杯中橡皮泥所受的浮力，________杯中水面升高．

考点二：液面升降问题类型一：容器中的固态物质投入水中后判断液面升降

例 2.情景如图所示，小船和石块一起漂浮在水中，将石块（或金属块）从船中取出放入水中后，你观察到的现象是水面 。

【练习】

1.如图所示，一个小船中放有ABC 三个小球，小船和球一起漂浮在水面上，其中A 球密度小于水，B 球密度等于水，C 球密度大于水，小船可以自由的漂浮在水面上。

①只将A 球放入水中， 则A 球 （填浮沉状况），液面 （填“上升”或“下降”或“不变”）

②只将B 球放入水中， 则B 球 （填浮沉状况），液面 （填“上升”或“下降”或“不变”）

③只将C 球放入水中， 则C 球 （填浮沉状况），液面 （填“上升”或“下降”或“不变”）

④若将ABC 三球同时从船中取出放入水中，则液面 （填“上升”或“下降”或“不变”）。

2.（1997年北京） 如图2所示，在一较大容器的水面上放一木块，

木块上面放一个体积为1分米3

、重7.84牛的物体，此时木块漂浮．如果将物体从木块上拿下并放入水中，当木块和物体都静止时，容器中

的水面将（ ）

Ａ．上升 Ｂ．下降 Ｃ．不变 Ｄ．无法判断

3.在盛水的缸底有一个实心铁球，水面上漂浮着一个脸盆．若将铁球捞出放入盆中，盆仍漂浮在水面上，则缸底所受水的压强（ ） Ａ．变大 Ｂ．变小 Ｃ．不变 Ｄ．无法判断

总结：此类问题判断前后液面变化，实质是比较Ｖ排的变化，因为液体密度不变，浮力跟Ｖ排 有关，所以转化为判断浮力的变化。若浮力变大，则Ｖ排 变大，液面 ；若浮力变小，则Ｖ排变小，液面 ；若浮力不变，则Ｖ排 不变，液面 。

考点三：液面升降问题类型三：纯冰浸于液体，熔化后判断液面升降

例3. 将冰块分别放在水、盐水和煤油（或酒精）中，冰块完全熔化后，判断液面的变化。

1．冰块放在水中，漂浮，熔化后，液面 。 2．冰块放在盐水中，漂浮，熔化后，液面 。

3．冰块放在煤油（或酒精）中，沉底，熔化后，液面 。

考点四：液面升降问题类型四：

冰块中含有其他物体浮于水中，冰块熔化后判断水面升降。

例4.

1．冰块内包有一个石块（石块密度大于水的密度）漂浮在水面上，冰块熔化后，石块 （填浮沉状况），则水面 （填“上升”或“下降”或“不变”）。

2．冰块内包有一个密度等于水的物体漂浮在水面上，冰块熔化后，水面 （填“上升”或“下降”或“不变”）。

3．冰块内包有一个木块（木块密度小于水）漂浮在水面上，冰块熔化后，水面 （填“上升”或“下降”或“不变”）。

【练习】

总结：由于冰块熔化后不会引起水面的变化，关键是分析冰块所包的物体引起的液面变化。 中考链接：

课堂实练及作业：

1．水槽中放一个小铁盒，铁盒中放少许细线和一个铝块，铁盒漂浮在水面。现用细线把铝

块拴在铁盒下面，铁盒仍漂浮在水面，如图所示。讨论此时水槽中的水位以及铁盒浸入水中的体积，说法正确的是（ ）

A ．水槽中水位不变，铁盒浸入水中的体积变大

B ．水槽中水位下降，铁盒浸入水中的体积不变

C ．水槽中水位不变，铁盒浸入水中的体积变小

D ．水槽中水位上升，铁盒浸入水中的体积不变

2．在图中，容器内装有一定量的水，水面上浮有木块甲，在甲上放有铁块乙，甲与乙之间

用细绳相连，当木块翻转，铁块乙没入水中时，则（ ） A ．容器内液面高度一定不变 B ．容器内液面高度一定降低 C ．容器内液面高度一定升高

D ．容器内液面高度先升高后降低

3．如图所示，木块下吊着一铁块，悬浮在水中，如果将绳子剪断，当木块

和铁块都静止后，下列分析正确的是（ ）

A ．铁块沉底，木块漂浮

B ．水面下降，容器底受到水的压强变小

C ．桌面受到的压力变小

D ．桌面受到的压强不变

4．重为5N 的木块A ，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为3N ，若绳

子突然断了，木块A 在没有露出水面之前，所受合力的大小和方向是 ；当木块露出水面漂浮时，水面 （填“上升”或“下降”或“不变”），木块所受浮力为 ，水对容器底的压力 （填“增加”或“减小”）了 。 5．一块0℃的冰放在盛有0℃的水的容器中。已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力，则当冰完全融化为0℃的水后．容器中水面的位置将（ ）

A ．上升；

B ．下降；

C ．保持不变；

D ．水面的升或降决定于冰和容器内水的体积。

6．如图所示，装有金属球的小盆漂浮在圆柱形水槽的水面上。此时小盆受浮力F 1。若把金

属球从盆中拿出并投入水槽中，球沉到水槽的底部。此时小盆受浮力F 2，水槽底对金属球的支持力为N 。那么

A ．小盆受重力的大小为F 1

B ．金属球受重力的大小为F 1－F 2

C ．小盆排水体积减小了

g

N

水 D ．水对水槽底部的压力减小了N

7．在图中，容器内装有一定量的酒精，酒精面上浮有木块甲，在甲上放有铁块乙，甲与乙之间用细绳相连，当木块翻转，铁块乙没入酒精中时，则 A ．容器内液面高度一定不变 B ．容器内液面高度一定降低 C ．容器内液面高度一定升高 D ．容器内液面高度先升高后降低

8如图所示，金属铝块的体积为500cm ，用线系着放入装有某种液体圆柱形容器中，容器中的液体深度由20cm 上升到21cm ，这时细线对铝块的拉力为9.5N ，求：

（1）铝块受到的重力（2）铝块在液体中受到的浮力（3）液体的密度 （4）剪断细线，铝块沉底静止后，容器对水平支持面的压强（容器的重力

水 盐水 酒精或煤油