第十章浮力知識點一知識點一 認識浮力認識浮力1 1定義：浸在定義：浸在_或或_中的物體受到向中的物體受到向_托的托的力，這個力叫浮力。力，這個力叫浮力。2 2方向：總是方向：總是 _的。的。3 3浮力施力物體：浮力施力物體：_或氣體。或氣體。液體液體 氣體氣體 上上 豎直向上豎直向上 液體液體 4 4稱重法測浮力稱重法測浮力(1)(1)用彈簧測力計測物體所受的重力用彈簧測力計測物體所受的重力G G；(2)(2)將物體懸掛于彈簧測力計下，讀出浸在液體中時測力將物體懸掛于彈簧測力計下，讀出浸在液體中時測力計的示數(shù)計的示數(shù)F F；(3)(3)物體受到的浮力為物體受到的浮力為F F浮浮 _。(4)(4)上圖中物體受到的浮力為上圖中物體受到的浮力為 _。G GF F0.6 N0.6 N5 5浮力產(chǎn)生的原因：浸沒在液體中的物體其上、下表面浮力產(chǎn)生的原因：浸沒在液體中的物體其上、下表面受到液體對它的受到液體對它的_不同，即不同，即F F浮浮 _。 壓力壓力 F F2 2F F1 1知識點二知識點二 阿基米德原理阿基米德原理1 1內(nèi)容：浸在液體中的物體受到內(nèi)容：浸在液體中的物體受到_的浮力，浮力的的浮力，浮力的大小等于大小等于 _。 向上向上 它排開液體所受的重力它排開液體所受的重力2 2公式：公式：F F浮浮 _。3 3適用性：阿基米德原理適用于適用性：阿基米德原理適用于_和和_。4 4影響浮力大小的因素：跟液體的影響浮力大小的因素：跟液體的_和和 _有關(guān)，浮力的大小與物體的體積、形狀、質(zhì)量、有關(guān)，浮力的大小與物體的體積、形狀、質(zhì)量、密度及物體浸沒在液體的深度等因素密度及物體浸沒在液體的深度等因素_。G G排排m m排排g g液液gVgV排排 液體液體 氣體氣體 密度密度 排開液體排開液體的體積的體積 無關(guān)無關(guān) 知識點三知識點三 物體的浮沉條件及應(yīng)用物體的浮沉條件及應(yīng)用1 1物體的浮沉條件物體的浮沉條件2.2.應(yīng)用應(yīng)用(1)(1)輪船：通過輪船：通過 _的辦法增大可利用的的辦法增大可利用的浮力。浮力。(2)(2)潛水艇：靠改變潛水艇：靠改變 _的方法來實現(xiàn)上浮或下沉。的方法來實現(xiàn)上浮或下沉。(3)(3)氣球和飛艇：充的是密度氣球和飛艇：充的是密度_空氣的氣體。空氣的氣體。 增大排開液體的體積增大排開液體的體積自身重力自身重力 小于小于 考點一考點一 阿基米德原理阿基米德原理 (3(3年年3 3考考) )命題角度命題角度探究浮力大小的影響因素探究浮力大小的影響因素例例1 1(2017(2017樂山中考樂山中考) )某實驗小組利用圖甲所示的器材來某實驗小組利用圖甲所示的器材來探究探究 “ “浮力的大小與哪些因素有關(guān)浮力的大小與哪些因素有關(guān)”。(1)(1)選擇器材，驗證猜想：選擇器材，驗證猜想：探究一：只選擇器材探究一：只選擇器材a a、c c、d d、e e，就可以探究，就可以探究“浮力的浮力的大小是否與物體浸在液體中的體積有關(guān)大小是否與物體浸在液體中的體積有關(guān)”；探究二：只選擇器材探究二：只選擇器材 ( (選填器材編號選填器材編號) )，就可以探究，就可以探究“浮力的大小是否與液體的密度有關(guān)浮力的大小是否與液體的密度有關(guān)”；探究三：只選擇器材探究三：只選擇器材a a、b b、d d、e e，就可以探究，就可以探究_。(2)(2)在上述過程中采用的研究方法主要是在上述過程中采用的研究方法主要是 。A A比值法比值法 B B等效法等效法C C控制變量法控制變量法 D D估算法估算法(3)(3)完成以上探究后，他們又按圖乙所示的步驟進行了測量完成以上探究后，他們又按圖乙所示的步驟進行了測量物質(zhì)密度的實驗。物質(zhì)密度的實驗。稱量出稱量出a a金屬塊的重力金屬塊的重力G GF F1 14.8 N4.8 N；將它浸沒在水中；將它浸沒在水中時，彈簧測力計的示數(shù)時，彈簧測力計的示數(shù)F F2 2 N N，則此時物體所受浮力為，則此時物體所受浮力為F F浮浮 N N；將將a a金屬塊浸沒到煤油中，此時彈簧測力計的示數(shù)金屬塊浸沒到煤油中，此時彈簧測力計的示數(shù)F F3 34.0 N4.0 N，由此可知煤油的密度為，由此可知煤油的密度為 kg/mkg/m3 3。【思路點撥【思路點撥】 (1)(1)根據(jù)稱重法測浮力根據(jù)稱重法測浮力F F浮浮G GF F拉拉，確定需要，確定需要用到的測量工具；用到的測量工具；(2)(2)被研究問題受多個因素影響時，當研被研究問題受多個因素影響時，當研究問題和某一個因素的關(guān)系時要控制其他的因素一定，這究問題和某一個因素的關(guān)系時要控制其他的因素一定，這種方法叫作控制變量法；種方法叫作控制變量法；(3)(3)確定彈簧測力計的分度值，確定彈簧測力計的分度值，然后讀數(shù)。利用稱重法測浮力時，有然后讀數(shù)。利用稱重法測浮力時，有F F浮浮G GF F拉拉；根據(jù)稱根據(jù)稱重法求出物體浸沒在煤油中受到的浮力，利用阿基米德原重法求出物體浸沒在煤油中受到的浮力，利用阿基米德原理求出煤油的密度。理求出煤油的密度。【自主解答【自主解答】 (1)(1)a a、d d、e e、f f( (b b、d d、e e、f f或或c c、d d、e e、f f ) )浮力的大小是否與物體的密度有關(guān)浮力的大小是否與物體的密度有關(guān)(2)C(2)C(3)(3)3.83.81 10.80.810103 3 命題角度命題角度阿基米德原理的運用阿基米德原理的運用( (常考?？? )例例2 2(2017(2017濱城區(qū)模擬濱城區(qū)模擬) )在水平臺面上放置一個底面積為在水平臺面上放置一個底面積為100 cm100 cm2 2的圓筒形容器，容器內(nèi)水深的圓筒形容器，容器內(nèi)水深20 cm20 cm，將一個長方體用，將一個長方體用細線拴好懸掛在彈簧測力計下，從水面開始逐漸浸入直至細線拴好懸掛在彈簧測力計下，從水面開始逐漸浸入直至浸沒到水面下某處停止。此過程中，彈簧測力計的示數(shù)浸沒到水面下某處停止。此過程中，彈簧測力計的示數(shù)F F與與長方體下表面到水面的距離長方體下表面到水面的距離h h的關(guān)系圖像如圖所示。的關(guān)系圖像如圖所示。( (g g取取10 N/kg10 N/kg，容器厚度、細線重均不計，容器內(nèi)的水未溢出，容器厚度、細線重均不計，容器內(nèi)的水未溢出) )求：求：(1)(1)長方體浸沒在水中時受到的浮力；長方體浸沒在水中時受到的浮力；(2)(2)長方體浸沒時，水對容器底的壓強。長方體浸沒時，水對容器底的壓強。【思路點撥【思路點撥】 (1)(1)由圖像知，當由圖像知，當h h0 cm0 cm時，此時彈簧測力時，此時彈簧測力計的示數(shù)等于長方體的重力；當計的示數(shù)等于長方體的重力；當h h10 cm10 cm時，彈簧測力計的時，彈簧測力計的示數(shù)不變，說明此時浮力不變，長方體完全浸沒，知道彈簧示數(shù)不變，說明此時浮力不變，長方體完全浸沒，知道彈簧測力計的示數(shù)，利用測力計的示數(shù)，利用F F浮浮G GF F示示求長方體浸沒在水中受到的求長方體浸沒在水中受到的浮力；浮力；(2)(2)求出了長方體浸沒在水中受到的浮力，利用求出了長方體浸沒在水中受到的浮力，利用F F浮浮水水gVgV排排得排開水的體積；利用得排開水的體積；利用V VShSh求容器內(nèi)水的體積，以求容器內(nèi)水的體積，以及長方體浸沒時，水和物體的總體積，進而求出容器內(nèi)水的及長方體浸沒時，水和物體的總體積，進而求出容器內(nèi)水的深度，再利用液體壓強公式求水對容器底的壓強。深度，再利用液體壓強公式求水對容器底的壓強?！咀灾鹘獯稹咀灾鹘獯稹?解：解：(1)(1)由圖像知，當由圖像知，當h h0 cm0 cm時，此時彈時，此時彈簧測力計的示數(shù)等于長方體的重力，所以簧測力計的示數(shù)等于長方體的重力，所以G GF F9 N9 N；當當h h10 cm10 cm時，彈簧測力計的示數(shù)不變，說明此時浮力時，彈簧測力計的示數(shù)不變，說明此時浮力不變，長方體完全浸沒，此時不變，長方體完全浸沒，此時F F示示5 N5 N；所以長方體浸沒在水中時受到的浮力：所以長方體浸沒在水中時受到的浮力：F F浮浮G GF F示示9 N9 N5 N5 N4 N4 N。(2)(2)由由F F浮浮水水gVgV排排得排開水的體積：得排開水的體積：容器內(nèi)水的體積：容器內(nèi)水的體積：V V水水S S容容h h水水100 cm100 cm2 220 cm20 cm2 000 cm2 000 cm3 32 210103 3 m m3 3，長方體浸沒時，水和物體的總體積：長方體浸沒時，水和物體的總體積：V VV V水水V V排排2 210103 3 m m3 34 410104 4 m m3 32.42.410103 3 m m3 3，容器內(nèi)水的深度：容器內(nèi)水的深度：水對容器底的壓強：水對容器底的壓強：p pghgh1.01.010103 3 kg/m kg/m3 310 N/kg10 N/kg0.24 m0.24 m2 400 Pa2 400 Pa。答：答：(1)(1)長方體浸沒在水中時受到的浮力為長方體浸沒在水中時受到的浮力為4 N4 N；(2)(2)水對容器底的壓強為水對容器底的壓強為2 400 Pa2 400 Pa?！窘忸}技巧【解題技巧】 浮力的求法：浮力的求法：(1)(1)平衡法：物體懸浮在液體平衡法：物體懸浮在液體中或漂浮在液面上時，由于物體靜止不動，根據(jù)二力平衡中或漂浮在液面上時，由于物體靜止不動，根據(jù)二力平衡可知，可知，F(xiàn) F浮浮G G物物( (G G物物為物體的重力為物體的重力) )；(2)(2)公式法公式法( (根據(jù)阿基米根據(jù)阿基米德原理德原理) )：F F浮浮G G排排液液gVgV排排；(3)(3)稱重法：如果在空氣中測稱重法：如果在空氣中測得某物體的重力為得某物體的重力為G G空空，將該物體浸在某種液體中，測得讀，將該物體浸在某種液體中，測得讀數(shù)為數(shù)為G G液液( (物體在液體中的視重物體在液體中的視重) )，則物體在液體中所受的浮，則物體在液體中所受的浮力力F F浮浮G G空空G G液液。講：講： 排開液體的體積不一定等于物體的體積排開液體的體積不一定等于物體的體積在利用阿基米德原理在利用阿基米德原理F F浮浮液液gVgV排排進行相關(guān)計算時，要正確進行相關(guān)計算時，要正確判斷物體排開液體的體積，而不能將物體的體積代入進行判斷物體排開液體的體積，而不能將物體的體積代入進行計算。計算。練：鏈接跟蹤訓(xùn)練第練：鏈接跟蹤訓(xùn)練第2 2題題1 1(2017(2017濱城區(qū)模擬濱城區(qū)模擬) )在探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)在探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)的實驗中，小強做了圖的實驗中，小強做了圖1 1所示的實驗。所示的實驗。(1)(1)根據(jù)圖根據(jù)圖1 1中甲、乙兩圖可知物體在水中受到的浮力是中甲、乙兩圖可知物體在水中受到的浮力是_N_N。(2)(2)圖圖1 1中乙、丙兩次實驗是為了探究浮力的大小與中乙、丙兩次實驗是為了探究浮力的大小與_的關(guān)系。的關(guān)系。(3)(3)從物體剛開始接觸水面至浸沒于水中，它所受浮力大小與從物體剛開始接觸水面至浸沒于水中，它所受浮力大小與浸入水中深度的關(guān)系如圖浸入水中深度的關(guān)系如圖2 2所示，由此得到：所示，由此得到：結(jié)論一：物體所受浮力大小與排開液體的體積有關(guān)；結(jié)論一：物體所受浮力大小與排開液體的體積有關(guān)；結(jié)論二：物體未浸沒前，它所受浮力大小可能還與結(jié)論二：物體未浸沒前，它所受浮力大小可能還與_有有關(guān)；關(guān)；結(jié)論三：當物體浸沒于水中后，浮力大小與結(jié)論三：當物體浸沒于水中后，浮力大小與_無關(guān)。無關(guān)。1 1液體密度液體密度 深度深度 深度深度 2 2(2017(2017安順中考安順中考) )如圖所示，水平桌面上放置底面積為如圖所示，水平桌面上放置底面積為80 cm80 cm2 2，質(zhì)量為，質(zhì)量為400 g400 g的圓筒，筒內(nèi)裝有的圓筒，筒內(nèi)裝有16 cm16 cm深的某液體，深的某液體，彈簧測力計懸掛底面積為彈簧測力計懸掛底面積為40 cm40 cm2 2、高為、高為8 cm8 cm的圓柱體，從液的圓柱體，從液面逐漸浸入直到浸沒，彈簧測力計示數(shù)面逐漸浸入直到浸沒，彈簧測力計示數(shù)F F與圓柱體浸入液體與圓柱體浸入液體深度深度h h的關(guān)系如圖所示。的關(guān)系如圖所示。( (圓筒的厚度忽略不計，筒內(nèi)液體圓筒的厚度忽略不計，筒內(nèi)液體沒有溢出沒有溢出) )求：求：(1)(1)圓柱體浸沒在液體中所受的浮力是多少？圓柱體浸沒在液體中所受的浮力是多少？(2)(2)筒內(nèi)液體的密度是多少？筒內(nèi)液體的密度是多少？(3)(3)圓柱體浸沒并且未與圓筒底部接觸時，圓筒對桌面的壓圓柱體浸沒并且未與圓筒底部接觸時，圓筒對桌面的壓強是多少？強是多少？【答案【答案】 解：解：(1)(1)由圖像知，當由圖像知，當h h0 cm0 cm時，彈簧測力計的時，彈簧測力計的示數(shù)等于圓柱體的重力，所以示數(shù)等于圓柱體的重力，所以G G10 N10 N；當；當h h8 cm8 cm時，彈時，彈簧測力計的示數(shù)不變，說明此時浮力不變，圓柱體完全浸簧測力計的示數(shù)不變，說明此時浮力不變，圓柱體完全浸沒，此時沒，此時F F2 N2 N，所以，所以F F浮浮G GF F10 N10 N2 N2 N8 N8 N。(2)(2)完全浸沒，物體排開液體的體積：完全浸沒，物體排開液體的體積：V V排排V V物物40408 810106 6 m m3 33.23.210104 4 m m3 3，由由F F浮浮液液gVgV排排得，得，(3)(3)液體的質(zhì)量：液體的質(zhì)量：m m液液液液V V液液2.52.510103 3 kg/m kg/m3 38080161610106 6 m m3 33.2 kg3.2 kg，將圓柱體、圓筒、液體看作一個整體，則其對地面的壓力：將圓柱體、圓筒、液體看作一個整體，則其對地面的壓力：F F( (m m液液m m筒筒) )g gG GF F(3.2 kg(3.2 kg40040010103 3 kg)kg)1010 N/kgN/kg10 N10 N2 N2 N44 N44 N，圓筒對桌面的壓強：圓筒對桌面的壓強：答：答：(1)(1)圓柱體浸沒在液體中所受的浮力是圓柱體浸沒在液體中所受的浮力是8 N8 N；(2)(2)筒內(nèi)液體的密度是筒內(nèi)液體的密度是2.52.510103 3 kg/m kg/m3 3；(3)(3)圓柱體浸沒并且未與圓筒底部接觸時，圓筒對桌面的壓圓柱體浸沒并且未與圓筒底部接觸時，圓筒對桌面的壓強是強是5.55.510103 3 Pa Pa?？键c考點二二 物體的浮沉條件及應(yīng)用物體的浮沉條件及應(yīng)用 (3(3年年1 1考考) )例例3 3(2015(2015濱州中考濱州中考) )測量液體密度的儀器叫密度計，將測量液體密度的儀器叫密度計，將其插入被測液體中，待靜止后直接讀取液面處的刻度值其插入被測液體中，待靜止后直接讀取液面處的刻度值( (圖甲圖甲) )。圖乙和圖丙的容器中是同一個自制的簡易密度。圖乙和圖丙的容器中是同一個自制的簡易密度計，它是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的，將其放入盛計，它是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的，將其放入盛有不同液體的兩個燒杯中，它會豎直立在液體中，由圖中有不同液體的兩個燒杯中，它會豎直立在液體中，由圖中現(xiàn)象可以判斷現(xiàn)象可以判斷( () )A A密度計在乙燒杯液體中受到的浮力較大密度計在乙燒杯液體中受到的浮力較大B B密度計在丙燒杯液體中受到的浮力較大密度計在丙燒杯液體中受到的浮力較大C C乙燒杯中液體的密度較大乙燒杯中液體的密度較大D D丙燒杯中液體的密度較大丙燒杯中液體的密度較大【思路點撥【思路點撥】 根據(jù)阿基米德原理根據(jù)阿基米德原理F F浮浮液液gVgV排排可知，在浮力可知，在浮力相同的情況下，密度計排開液體的體積越小，則液體的密相同的情況下，密度計排開液體的體積越小，則液體的密度越大。度越大?！咀灾鹘獯稹咀灾鹘獯稹?D D【解題技巧【解題技巧】 浮沉條件浮沉條件狀態(tài)狀態(tài)F F浮浮與與G G物物的關(guān)系的關(guān)系物物與與液液的關(guān)系的關(guān)系物體的狀態(tài)物體的狀態(tài)漂浮漂浮F F浮浮G G物物液液物物靜止靜止懸浮懸浮F F浮浮G G物物液液物物靜止或勻速運動靜止或勻速運動上浮上浮F F浮浮G G物物液液物物先向上加速運動先向上加速運動后減速直到靜止后減速直到靜止下沉下沉F F 浮浮G G物物液液物物向下加速運動向下加速運動3 3(2017(2017無棣模擬無棣模擬) )選擇優(yōu)良種子，是農(nóng)業(yè)豐收的基本保選擇優(yōu)良種子，是農(nóng)業(yè)豐收的基本保證，鹽水選種是我國農(nóng)民常采用的選種方法：將待選的種證，鹽水選種是我國農(nóng)民常采用的選種方法：將待選的種子放入濃度適當?shù)柠}水中后，良種沉入水底，次種則漂浮子放入濃度適當?shù)柠}水中后，良種沉入水底，次種則漂浮于水面，很快就能完成選種工作，如圖所示。但鹽水濃度于水面，很快就能完成選種工作，如圖所示。但鹽水濃度的把握是關(guān)鍵，如果鹽水的濃度太低，則可能的把握是關(guān)鍵，如果鹽水的濃度太低，則可能( )( )A A所有種子都漂浮在水面所有種子都漂浮在水面B B所有種子都不受浮力所有種子都不受浮力C C只有少量次種漂浮只有少量次種漂浮D D良種漂浮，而次種下沉良種漂浮，而次種下沉C C