第五單元浮力(1),12018海南如圖所示，兩只相同的氣球，分別充入氫氣和空氣，充氣后體積相同，放飛氣球時(shí)只有氫氣氣球升上空中。若它們?cè)诳諝庵惺艿降母×Ψ謩e為F氫和F空，則下列說法中正確的是()AF氫F空BF氫F空CF氫F空D條件不足，無法比較,B,22017山西俗話說“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中會(huì)漂浮，李子投入水中會(huì)下沉。對(duì)此現(xiàn)象，下列說法正確的是()A西瓜的密度比李子的密度大B西瓜漂浮時(shí)所受浮力大于重力C李子下沉過程中所受水的壓強(qiáng)不變D李子浸沒后，下沉過程中所受浮力大小不變,D,3.2017河南改編如圖所示，放在同一水平桌面上的兩個(gè)相同容器，分別盛有甲、乙兩種液體，現(xiàn)將同一木塊分別放入兩容器中，當(dāng)木塊靜止時(shí)兩容器中液面相平。兩種情況相比，下列判斷正確的是()A木塊在甲液體中受的浮力較大B木塊在乙液體中受的浮力較大C甲液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)較大D盛甲液體的容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)較小,D,42019預(yù)測(cè)如圖所示，氣球與鐵塊相連，懸浮在水中，此時(shí)若將氣球向下按，使氣球與鐵塊向下運(yùn)動(dòng)一段距離，待穩(wěn)定后再撤去力，此時(shí)氣球跟鐵塊所受的浮力將_(選填“變大”“變小”或“不變”)；它們將會(huì)_(選填“上升”“下沉”或“靜止”)(假設(shè)氣球不會(huì)破裂)。,變小,下沉,52018黃石改編測(cè)算不溶于水的新型合金材料密度：(1)小磊將材料用細(xì)絲線懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖甲，大小為_N。再將材料全部浸入水中，靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖乙。由此，小磊得出材料在水中受到的浮力F浮_N。(2)若取g10N/kg，水1.0103kg/m3，可以計(jì)算出材料的質(zhì)量m_kg，體積V_m3(用科學(xué)記數(shù)法表示)，并由此算出材料的密度_kg/m3。(3)小明提出若取g9.8N/kg會(huì)使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，而小磊認(rèn)為無影響。你認(rèn)為_(選填“小明”或“小磊”)的說法正確。,4.2,2.0,0.42,2.0104,2.1103,小磊,【解析】(1)物體受到重力G與彈簧測(cè)力計(jì)拉力F4.2N作用而靜止，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得，物體重力為GF4.2N；將材料全部浸入水中，靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F示2.2N，故材料在水中受到的浮力為F浮GF示4.2N2.2N2.0N。,考點(diǎn)1理解浮力產(chǎn)生的原因(b)1定義：浸在液體中的物體受到液體對(duì)它_的力。2方向：浮力的方向是_的。物體在氣體中也會(huì)受到浮力的作用。3測(cè)量：用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物體在空氣中的重力為G，讀出物體浸在液體中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為G，則F浮_。4施力物體：_。,向上,豎直向上,GG,液體(或氣體),考點(diǎn)2理解阿基米德定律，會(huì)應(yīng)用阿基米德定律求浮力(c)1阿基米德原理：浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于_。數(shù)學(xué)表達(dá)式：F浮G排液_。2比較“全部浸入”和“部分浸入”：當(dāng)物體全部浸入液體(或氣體)中時(shí)，V排_(tái)V物；當(dāng)物體部分浸入液體(或氣體)中時(shí)，V排_(tái)V物。3阿基米德原理可用于液體浮力的計(jì)算，也可用于_浮力的計(jì)算。,物體排開的液體受到的重力,液gV排液,<,氣體,4應(yīng)用阿基米德原理求浮力應(yīng)注意：(1)熟練運(yùn)用原始公式F浮液gV排液，以及兩變形公式液F浮/gV排液和V排液F浮/液g。(2)注意各個(gè)物理量單位的統(tǒng)一。(3)注意各字母下標(biāo)的含義。5計(jì)算浮力的方法(用公式表示),類型一理解浮力典例宜昌中考如圖所示，把一個(gè)底面積為S、高為l的長(zhǎng)方體浸沒在密度為的液體中，上、下表面分別距液面為h1和h2，因?yàn)橐后w內(nèi)部存在壓強(qiáng)，所以長(zhǎng)方體各表面都受到液體的壓力。(1)分析圖中長(zhǎng)方體的受力情況，其受到浮力的原因是_，浮力的方向是_。,上、下表面存在壓力差,豎直向上,(2)大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：“浸在液體中的物體受到浮力的大小等于它排開液體所受的重力”。請(qǐng)從浮力產(chǎn)生原因的角度推導(dǎo)出這一結(jié)論(液體壓強(qiáng)公式為pgh)?！敬鸢浮?2)由液體壓強(qiáng)公式pgh及壓強(qiáng)公式pF/S得：長(zhǎng)方體上表面受到液體的壓力為F1p1S液gh1S，長(zhǎng)方體下表面受到液體的壓力為F2p2S液gh2S，上、下兩表面的壓力差為F2F1液gh2S液gh1S液g(h2h1)S；長(zhǎng)方體浸沒在液體中，則長(zhǎng)方體排開液體的體積為V排V物SlS(h2h1)，結(jié)合浮力的產(chǎn)生原因：F浮F2F1液g(h2h1)S液gV排m排gG排。,【解析】(1)據(jù)圖可知，該長(zhǎng)方體周圍四個(gè)面的壓強(qiáng)可以相互抵消，但上下兩面的壓強(qiáng)不能相互抵消，下表面所處位置比較深，所受的液體壓強(qiáng)大于上表面所受的液體壓強(qiáng)，根據(jù)公式FpS可知，由于S相同，所以長(zhǎng)方體下表面所受液體壓力大于上表面所受液體的壓力，故用下表面所受水的壓力減去上表面所受水的壓力就是浮力，其方向是豎直向上的?！军c(diǎn)悟】注意區(qū)別柱形物體和球形物體，物體排開液體的體積，并不一定與其浸入的深度成正比。,跟蹤訓(xùn)練大慶中考如圖所示，燒杯中裝有某種液體，A為圓柱形木塊，用外力F緩慢將A壓入其中，h表示木塊的下表面到液面的距離，下列關(guān)于所受浮力F浮和h的關(guān)系圖像正確的是()ABCD,C,【解析】物體浸沒前，深度增加的同時(shí)排開液體的體積也增加，且二者成正比，所受浮力大小即排開液體重力大小，隨物體排開液體的體積增大而增大；浸沒后物體排開液體的體積不變，受到的浮力大小不變。,類型二探究浮力大小的影響因素典例2018大慶為了探究浮力大小跟哪些因素有關(guān)，某興趣小組同學(xué)，用同一物體進(jìn)行了如圖所示的操作，并記下物體靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。物體未放入前溢水杯裝滿水，物體浸沒后，用量筒測(cè)出了溢出水的體積，如圖丁所示。,(1)該小組同學(xué)通過比較F1和F2的大小，得到了“浮力大小與物體浸沒的深度有關(guān)”的結(jié)論是否正確？_(選填“正確”或“不正確”)。(2)為了探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系，應(yīng)選擇_兩圖。(3)物體浸沒在水中時(shí)，所受浮力大小為_N，鹽水的密度為_kg/m3(g10N/kg)。,不正確,乙、丙,0.5,1.2103,【解析】(1)探究“浮力大小與物體浸沒的深度有關(guān)”應(yīng)控制物體浸入液體的體積相同而浸入的深度不同。(2)探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系，應(yīng)該控制排開水的體積和深度相同，改變液體的密度。(3)物體浸沒在水中時(shí)，所受浮力為F浮G排水gV排1.0103kg/m310N/kg50106m30.5N。物體的重力為G1.5N0.5N2N；物體在鹽水中受到的浮力為F浮GF拉2N1.4N0.6N，所以鹽水的密度為鹽水F浮/gV排0.6N/(10N/kg50106m3)1.2103kg/m3。,跟蹤訓(xùn)練2017臺(tái)州用圖中實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證阿基米德原理，當(dāng)物塊浸入溢水杯時(shí)，水會(huì)流入空桶中，下列說法正確的是()A實(shí)驗(yàn)前溢水杯未裝滿水，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響B(tài)物塊浸入水中越深，水對(duì)溢水杯底部的壓強(qiáng)越大C物塊浸入水中越深，左側(cè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)越大D通過計(jì)算可知實(shí)驗(yàn)所用物塊的密度為2103kg/m3,D,類型三浮力圖像的分析及計(jì)算典例2018泰安改編用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一實(shí)心物塊，物塊下表面與水面剛好接觸，如圖甲所示。從此處勻速下放物塊，直至浸沒于水中并繼續(xù)勻速下放(物塊未與水底接觸)。物塊下放過程中，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物塊下表面浸入水的深度h的關(guān)系如圖乙。g取10N/kg，水的密度是1.0103kg/m3。則：,(1)物塊完全浸沒在水中受到的浮力為_N。,8,2.25103,(2)物塊的密度為_kg/m3。,【解析】(1)物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力為F浮GF拉8N。(2)物體的體積為VV排F浮/水g8N/(1.0103kg/m310N/kg)8104m3，物塊的密度為物G/gV18N/(10N/kg8104m3)2.25103kg/m3。,跟蹤訓(xùn)練2019預(yù)測(cè)如圖甲所示，長(zhǎng)方體金屬塊在細(xì)繩豎直向上拉力作用下從水中開始一直豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，上升到離水面一定的高度處。圖乙是繩子拉力F隨時(shí)間t變化的圖像，取g10N/kg。根據(jù)圖像信息，下列判斷錯(cuò)誤的是()A該金屬塊重力的大小為54NB浸沒在水中的金屬塊受到的浮力大小是20NC在t1至t2時(shí)間段金屬塊在水中受到的浮力逐漸增大D從t2時(shí)刻開始金屬塊就慢慢離開水面了,C,【解析】當(dāng)金屬塊完全露出液面時(shí)，金屬塊不受浮力，此時(shí)拉力等于重力，即為圖中的CD段，由圖可知，該金屬塊重力為GF拉54N；當(dāng)金屬塊未露出液面時(shí)，即為圖中的AB段，由圖可知，此時(shí)繩子的拉力為34N，則金屬塊受到的浮力大小為F浮GF拉54N34N20N；由圖可知，繩子的拉力在t1t2時(shí)間段內(nèi)逐漸變大，金屬塊的重力不變，則由公式F浮GF拉可知，拉力逐漸變大，所以浮力逐漸變??；繩子的拉力從t2時(shí)刻開始不再變化了，所以金屬塊從t2時(shí)刻開始就慢慢離開水面了。,【點(diǎn)悟】本題考查了重力、浮力、質(zhì)量的計(jì)算，以及阿基米德原理，關(guān)鍵是公式和變形公式的應(yīng)用，難點(diǎn)是通過圖乙確定金屬塊的重力及繩子受到的拉力、用稱重法計(jì)算出金屬塊受到的浮力。,不理解物體排開液體體積變化致錯(cuò)典例小胡同學(xué)在水槽中洗碗，一個(gè)大的碗正漂浮在水槽中。小胡用水槽中的水把碗裝滿，碗就會(huì)沉入水槽底部，此時(shí)碗所受到的浮力比漂浮時(shí)所受到的浮力_(選填“大”“小”或“不變”)，水槽中的水面將會(huì)_(選填“上升”“下降”或“不變”)。,【錯(cuò)解】小上升【析錯(cuò)】認(rèn)為碗浸沒在水中的V排大于漂浮時(shí)的V排，所以會(huì)錯(cuò)答成水面上升。【正解】小下降漂浮在水面上的碗受到的浮力等于重力；沉入水槽底部的碗受到的浮力小于重力。所以沉入水底的碗受到的浮力小于漂浮于水面的碗受到的浮力。根據(jù)阿基米德原理，浮力大小等于排開液體所受到的重力，沉入水底的碗受到的浮力小，所以排開水的體積較小，所以水面將下降。,跟蹤訓(xùn)練如圖所示，U形管左端封閉，右端開口，里面盛水；左端水中靜止著封閉有空氣的小試管。則當(dāng)往右端加水時(shí)，小試管將()A仍然懸浮B上升C下沉D先下沉、后上浮【解析】往右端加水時(shí)，右邊水位上升，小試管內(nèi)空氣受到液體壓強(qiáng)增大，空氣體積被壓縮，所以體積變小，即V排變小，所以F浮變小，即F浮<G物，所以下沉。,C,液面升降問題的分析類型一、純冰浸于液體，熔化后判斷液面升降1純冰在純水中熔化；2純冰在鹽水(或其他密度比水大的液體)中熔化；3純冰在密度比水小的液體中熔化。類型二、冰塊中含有其他雜質(zhì)，冰塊熔化后判斷水面升降1含有木塊(或其他密度比水小的固體)的冰塊在純水中熔化；2含有石塊(或其他密度比水大的固體)的冰塊在純水中熔化；3含有煤油(或其他密度比水小的液體)的冰塊在純水中熔化。,類型三、冰塊中含有一定質(zhì)量的氣體，冰塊熔化后判斷水面升降類型四、容器中的固態(tài)物質(zhì)投入水中后判斷液面升降1固態(tài)物質(zhì)的密度小于水的密度；2固態(tài)物質(zhì)的密度等于水的密度；3固態(tài)物質(zhì)的密度大于水的密度。,【解題關(guān)鍵】液面上升也好、下降也好，關(guān)鍵在于我們比較的問題是什么，確立好問題就知道如何下手?！九袛喾椒ā勘容^體積變化法：比較的是冰熔化前(或物體投放前)在液體中排開液體的體積和冰熔化成水后的體積(或物體投放后液體體積)的大小關(guān)系；若前者體積大于后者體積，液面下降；若前者體積等于后者體積，液面不變；若前者體積小于后者體積，液面上升。,(1)冰塊放在水中，漂浮，熔化后，液面_。(2)冰塊放在鹽水中，漂浮，熔化后，液面_。(3)冰塊放在煤油(或酒精)中，沉底，熔化后，液面_。,不變,上升,下降,典例如圖所示。,【解析】(1)當(dāng)冰塊漂浮時(shí)，根據(jù)漂浮條件可知，F(xiàn)浮G冰，即水gV排G冰m冰g，V排m冰/水冰塊化成水后，冰塊的質(zhì)量與水的質(zhì)量沒有變化即m化水m冰，V化水m冰/水，所以V排V化水，即冰塊完全熔化后液面不變。(2)冰塊熔化前，在鹽水中處于漂浮狀態(tài)，則有F浮G冰，即鹽水gV排m冰g，V排m冰/鹽水，冰塊化成水后，冰塊的質(zhì)量與水的質(zhì)量沒有變化，即m化水m冰，V化水m冰/水，水V排，冰塊在鹽水中熔化后液面上升。(3)冰塊熔化前，在煤油(或酒精)中沉底；冰塊熔化后，密度變大，水在煤油(或酒精)中沉底。熔化前后質(zhì)量不變，密度變大，體積變小，則液面下降。,跟蹤訓(xùn)練盆內(nèi)水面上有一塑料碗，碗內(nèi)是實(shí)心鐵塊，將鐵塊投入水中，盆內(nèi)水面將_(選填“上升”“下降”或“保持不變”)?！窘馕觥客度肭埃肱c鐵塊漂浮在水面上，得V總排G碗/水gG鐵/水g，鐵塊投入水中后，碗仍漂浮在水面上V碗排G碗/水g而鐵塊沉入水中，V鐵排V鐵G鐵/鐵g，因此后來碗與鐵塊排開水的總體積：V總排V碗排V鐵排G碗/水gG鐵/鐵g，因?yàn)殍F水，所以V總排V總排，液面下降。,下降,