第十章 浮力【復(fù)習(xí)目標(biāo)】通過實驗，認(rèn)識浮力。探究浮力大小與哪些因素有關(guān)。知道阿基米德原理，運用物體的沉浮條件說明生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象?！局R梳理】一、浮力的定義：一切浸入液體（氣體）的物體都受到液體（氣體）對它豎直向上的力 叫 。二、浮力方向： ，施力物體：液（氣）體三、浮力產(chǎn)生的原因（實質(zhì)）：液（氣）體對物體向上的壓力大于向下的壓力， 的壓力差 即浮力。四、物體的浮沉條件：1、前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。GF浮GF浮2、請根據(jù)示意圖完成下空。F浮GF浮G 下沉 懸浮 上浮 漂浮 F浮 G F浮 G F浮 G F浮 G 液 物 液 物 液 物 液 物3、說明： 密度均勻的物體懸?。ɑ蚱。┰谀骋后w中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊都 。一物體漂浮在密度為的液體中，若露出體積為物體總體積的1/3，則物體密度為 F浮G 懸浮與漂浮的比較相同： 不同：懸浮 漂浮 判斷物體浮沉（狀態(tài)）有兩種方法：比較F浮 與G或比較液與物 。 物體吊在測力計上，在空中重力為G,浸在密度為的液體中，示數(shù)為F則物體密度為： 冰或冰中含有木塊、蠟塊、等密度小于水的物體，冰化為水后液面不變，冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體，冰化為水后液面下降。五、阿基米德原理：1、內(nèi)容：浸入液體里的物體受到 力，浮力的大小等于 。2、公式表示：F浮 = G排 =液V排g 從公式中可以看出：液體對物體的浮力與液體的 和物體 有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關(guān)。3、適用條件：液體（或氣體）練習(xí)：請用實驗驗證“浸沒在水中的石塊受到的浮力跟它排開水的重力有什么關(guān)系”。答：用測力計測出石塊在空氣中的重力G和空桶的重力G1 ;在溢水杯中倒?jié)M水，把石塊浸沒在溢水杯中，讀出測力計示數(shù)F ;用測力計測出桶和溢出水的總重G2 ;浮力F浮=G-F ,G排=G2-G1 比較F浮和G排 。請用實驗驗證：浸沒在水中的石塊，它受到的浮力跟它在水中浸沒的深度無關(guān)。答：用細(xì)線系石塊掛在彈簧測力計掛鉤上，把石塊浸沒在水中的幾個不同深度，觀察發(fā)現(xiàn)測力計示數(shù)看是否相同，如果相同，即驗證了浸沒在水中的的石塊受到的浮力跟它在水中浸沒的深度無關(guān)。如圖所示是廣為人知的故事“曹沖稱象”曹沖利用圖中的方法，巧妙地測出了大象的體重，請你寫出他運用的與浮力有關(guān)的兩條知識（1）漂浮條件，即物體在漂浮時F浮 G（2）原理 ；另外，他所用的科學(xué)研究方法是 法。（把本身較大的質(zhì)量轉(zhuǎn)換為可以測量的小質(zhì)量）。六：漂浮問題“五規(guī)律”：（歷年中考頻率較高，）規(guī)律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力；規(guī)律二：同一物體在不同液體里，所受浮力相同；規(guī)律三：同一物體在不同液體里漂浮，在密度大的液體里浸入的體積?。灰?guī)律四：漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾；規(guī)律五：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力等于液體對物體增大的浮力。七、浮力的利用：1、輪船：工作原理：要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成 ，使它能夠排開更多的水。排水量：輪船 質(zhì)量。單位 。由排水量m 可計算出：排開液體的體積V排= ；排開液體的重力G排 = ；輪船受到的浮力F浮 = 輪船和貨物共重G= 。2、潛水艇：工作原理：潛水艇的下潛和上浮是靠 來實現(xiàn)的。3、氣球和飛艇：氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如：氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風(fēng)飄蕩，人們把氣球發(fā)展成為飛艇。4、密度計：原理：利用物體的漂浮條件來進(jìn)行工作。構(gòu)造：下面的鋁粒能使密度計直立在液體中?？潭龋嚎潭染€從上到下，對應(yīng)的液體密度越來越大八、浮力計算題方法總結(jié)：1、確定研究對象，認(rèn)準(zhǔn)要研究的物體。2、分析物體受力情況畫出受力示意圖，判斷物體在液體中所處的狀態(tài)(看是否靜止或做勻速直線運動)。3、選擇合適的方法列出等式（一般考慮平衡條件）。計算浮力方法:讀數(shù)差法：F浮= GF(用彈簧測力計測浮力)。壓力差法：F浮= F向上 F向下（用浮力產(chǎn)生的原因求浮力）漂浮、懸浮時，F(xiàn)浮=G (二力平衡求浮力；)F浮=G排 或F浮=液V排g （阿基米德原理求浮力，知道物體排開液體的質(zhì)量或體積時常用）根據(jù)浮沉條件比較浮力（知道物體質(zhì)量時常用）【考點訓(xùn)練】考點一：浮力的大小【例1】（1）據(jù)圖中提供信息石塊受到的浮力F浮= N，石塊排開水所受的重力G排=_ _N（2）由此得出的結(jié)論是：_ _。（3）甲乙丙丁的實驗順序： 【變式訓(xùn)練1】兩個物體分別掛在彈簧測力計上，將它們同時浸沒到水中，發(fā)現(xiàn)兩個彈簧測力計的示數(shù)的減小值相同。由此可以判斷（    ）A.兩物體受的浮力一定相同 B.兩個物體一定是等重的C.浸在水中時，彈簧測力計示數(shù)是相同的 D.兩個物體一定處在液體中相同深度【變式訓(xùn)練1】將一重為80N的物體放入一盛滿水的溢水杯中，從杯中溢出了30N的水，則物體受到的浮力是（ ） A.80N B.30N C.50N D.110N【變式訓(xùn)練2】把一個質(zhì)量為60g,體積為100cm3的物體，輕輕的放入盛滿水的燒杯中，當(dāng)物體靜止時，溢出水的質(zhì)量m1= g,當(dāng)把此物體放入盛滿酒精的燒杯中，物體靜止時，溢出的酒精質(zhì)量為m2 m1(填“大于”“等于”“小于”，燒杯足夠大)【例2】在物理實驗操作考查中，小雨抽測的實驗題目是“探究浮力的大小”。他的實驗操作步驟如圖所示，實驗過程如下：A、用細(xì)線將橡皮掛在彈簧測力計下，測出橡皮的_；B、將水倒入溢水杯中；C、將掛在彈簧測力計下的橡皮浸沒水中，讓溢出的水全部流入小桶中，同時_ D、將盛有溢出水的小桶掛在彈簧測力計下，讀出 此時彈簧測力計的示數(shù)；E、記錄、分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論；請根據(jù)小雨的實驗過程回答下面問題：(1)指出小雨在實驗操作中漏掉的一個步驟：_ _(2)指出上面實驗操作中的一處錯誤：_ (3)若用漂浮在水面的木塊代替橡皮做此實驗，則與上述操作不同的一個步驟 _ _（填字母）考點二：浮力的影響因素【例3】如圖，當(dāng)彈簧測力計吊著圓柱體，從底部接觸水面開始緩慢到完全沒入水中到底部A的過程中，以下能表示圓柱體所受浮力F浮與浸入水中深度h關(guān)系的圖象是（ ）【變式訓(xùn)練1】下列說法中正確的是（ ）A、物體浸沒在水中越深，受到的浮力越大 B、密度較大的物體在水中受到的浮力大 C、重的物體受到的浮力小 D、同體積的鐵塊和木塊浸沒在水中受到的浮力一樣大【變式訓(xùn)練2】下列情形中，浮力增大的是（ ）A、游泳者從海水中走上沙灘 B、輪船從長江駛?cè)氪蠛、海面下的潛艇在下潛 D、“微山湖”號補(bǔ)給艦在碼頭裝載貨物考點三：浮力的作圖【例4】重10N的物體漂浮在水面上靜止不動，請在圖中作出物體所受力的示意圖?？键c四：浮力的計算【例5】用一彈簧測力計掛著一實心圓柱體，圓柱體的底面剛好與水面接觸(未浸入水)如圖甲，然后將其逐漸浸入水中，如圖乙是彈簧測力計示數(shù)隨圓柱體逐漸浸入水中的深度變化情況，求：(1)圓柱體受的最大浮力 (2)圓柱體的密度【變式訓(xùn)練】體積是100厘米3的鐵塊，重7.6牛頓，它的密度是多少？當(dāng)它全部浸沒在水中時，受到的浮力是多大?這時候如果把鐵塊掛在彈簧秤上,彈簧秤的讀數(shù)是多少?【習(xí)題訓(xùn)練】1、有一橋墩在河水中的體積為400m3，則橋墩所受河水的浮力為 N。2、體積為1dm3的立方體浸沒在水中，如果水對它向上的壓力是28N，那么水對它向下的壓力是 N；如果它浸沒的深度增加了，水對它向上的壓力增加了42N，那么這個立方體受到的浮力是 N。（g=10N/kg）3、將一金屬塊吊在彈簧測力計的掛鉤上，彈簧測力計的示數(shù)為39。將該金屬塊全部浸入水中，彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)?4。則該金屬塊的體積為，密度為。4甲、乙、丙、丁是四個體積、形狀相同而材料不同的球，把它們投入水中靜止后的情況如圖13-68所示它們中所受浮力最小的是（）圖13-68A甲B乙C丙D丁5將一支密度計先后放入甲、乙兩容器中，如圖13-69，兩容器中液體的密度分別是A、B 密度計受到液體的浮力是FA、FB，則密度和浮力的關(guān)系分別滿足（ ）圖13-69AAB ， FA=FB BAB， FAFB CAB， FAFB DAB ， FA=FB6、上圖中，體積相等的金屬塊甲、乙、丙，浸在同一種液體里，丙塊底部緊貼容器底（ ）A、甲、乙、丙受到的浮力一樣大 B、乙受到的浮力最大C、丙受到的浮力最大 D、甲、乙受到的浮力一樣大，丙不受浮力7把一木塊浸沒在水中，排開的水所受重力為12N，木塊受到的浮力（）A大于12NB小于12NC等于12ND等于10N8把體積相同的鐵塊和鋁塊浸沒在水中,則( ) A.鐵塊受到的浮力大 B.鋁塊受到的浮力大C.鐵塊與鋁塊受到的浮力一樣大 D.無法比較浮力大小9關(guān)于物體受到的浮力，下列說法正確的是（）A浮在水面的物體受到的浮力比沉在水底的物體受到的浮力大B物體排開水的體積越大受到的浮力越大C沒入水中的物體在水中位置越深受到的浮力越大D物體的密度越大受到的浮力越小10.如圖13-70所示是研究浮力與哪些因素有關(guān)的實驗，彈簧秤的示數(shù)依次是5N、4N、4N、3N（1）比較圖（乙）與圖（丙）可得到的結(jié)論是：浮力的大小與_無關(guān)（2）比較圖（丙）與圖（?。┛傻玫降慕Y(jié)論是：浮力的大小與_無關(guān)圖13-7016有一金屬球，在空氣中稱得重3.8N，將它浸入盛滿水的溢水杯中時，有50ml水從溢水杯流入量筒，求： 金屬球的體積 金屬球所受浮力 金屬球在水中時彈簧測力計示數(shù) 金屬球的密度，它可能是由什么金屬制成的？【綜合提高訓(xùn)練】1金屬塊重10N，掛在彈簧測力計上，當(dāng)它全部放在水中時，彈簧測力計的讀數(shù)為8N，此時金屬塊受到的浮力是_N.如金屬塊有一半體積露出水面,彈簧測力計上的讀數(shù)應(yīng)該_N.如果把金屬塊全部浸沒在酒精中，金屬塊受到的浮力是_ _N.2一個實心物體，放在水中靜止時，有2/5 的體積露出水面，則該物體的密度是_kgm3。3有一個木塊，把它浸在盛滿水的溢水杯中時，從杯中溢出10g水，若把它浸在盛滿酒精的溢水杯中，會從杯中溢出_g酒精（酒精密度是0.8×103kg/m3，水的密度是1.0×l03kg/m3，木塊的密度是0.5×103kg/m3）圖13-73圖13-724如圖13-72所示，把一個小球分別放入盛滿不同液體的甲、乙兩個溢水杯中，甲杯中溢出的液體質(zhì)量是40g，乙杯中溢出的液體質(zhì)量是50g，則：小球質(zhì)量是_g，甲、乙兩杯中液體的密度之比甲 ：乙 _4 ：5（選填“”“=”或“”）5甲、乙是兩個體積相同而材料不同的實心球，它們靜止在某種液體中的情況如圖13-73所示，那么兩球所受的浮力F甲 F乙，兩球的密度甲 乙（填“大于”“小于”或“等于”）6.如圖13-74所示，研究浮力與排開液體的體積有關(guān)的實驗裝置是下圖中的（ ）A. 圖(a)和圖(b) B. 圖(a)和圖(c) 圖13-74C. 圖(b)和圖(c) D. 圖(a)、(b)和圖(c)7將鐵、銅、鉛制成三個實心金屬球，用細(xì)線拴好，分別掛在三個完全相同的彈簧秤下，將三個金屬球沒入水中，但不碰容器底，此時三只彈秤的示數(shù)相同現(xiàn)將三個金屬球提出水面后靜止，則（）（）A掛著鐵球的彈簧秤示數(shù)最小B掛著銅球的彈簧秤示數(shù)最小C掛著鉛球的彈簧秤示數(shù)最小D三個彈簧秤示數(shù)相同圖13-758如圖13-75所示，同一物體浸在甲液體中懸?。▓Da），浸在乙液體中漂?。▓Db）。比較物體在兩種液體中所受浮力F甲和F乙的大小，及兩種液體的密度甲和乙的大小，可以確定正確的是（ ）AF甲 = F乙，甲 = 乙 BF甲 = F乙，甲 乙CF甲 F乙，甲 = 乙 DF甲 F乙，甲 乙9在遠(yuǎn)洋輪船的船舷上，都漆著五條“吃水線”，又稱“載重線”，如圖13-76所示其中標(biāo)有W的是北大西洋載重線，標(biāo)有S的是印度洋載重線當(dāng)船從北大西洋駛向印度洋時，輪船受到的浮力以及北大西洋與印度洋的海水密度和的關(guān)系，有（）圖13-76A浮力增大，B浮力減小，C浮力不變，D浮力不變，10兩實心球a、b的密度之比為43，體積之比為12，放入水中靜止后所受浮力之比為23，則可能是（）A兩球均沉入水底B兩球均漂浮在水面上Ca球下沉，b球漂浮 Da球漂浮，b球下沉11.在探究“影響浮力大小的因素”這一問題時，班級的“物理小博土”為同學(xué)們做了如圖13-77所示的一系列實驗.請你從中選出一些圖，針對某一個因素進(jìn)行探究，并通過分析彈簧測力計的示數(shù)，說明你的探究結(jié)果. 探究的因素是:_. 選用的圖是：_.(填圖中的序號) 探究的結(jié)果是_ _.12一天，小麗拿著一個正方體的金屬塊來找你，希望你能幫助她測出這個金屬塊浸沒在水中時受到的浮力是多少她提供的實驗器材有：刻度尺、彈簧測力計、天平（附砝碼）、量筒、燒杯、細(xì)線和水，供你選擇請根據(jù)你所設(shè)計的方法，把所選器材、實驗步驟、計算浮力的表達(dá)式填寫在下表中 注意：（1）只需填寫一種方法（2）實驗步驟中要寫明所需測量的物理量及其符號實驗器材金屬塊實驗步驟用測量量的符號寫出計算浮力的表達(dá)式