第第頁共15頁向量筒里注水（量筒仍在水槽中）直至水面到原來的刻線處，根據(jù)等效和漂浮原理，此時，量筒內(nèi)水的質(zhì)量與金屬塊的質(zhì)量相等。所以，讀出量筒內(nèi)水的體積V，就能算出金屬塊的質(zhì)量m=PV。⑶最后，將金屬塊放入盛有水（仍為吸管注入的水量）的量筒內(nèi)，讀出此時的體積V,則金屬塊的體積V=V-V。金屬塊密221oV度的表達(dá)式為P=—水^。v—v21透視：此題的難點是如何利用改進(jìn)的量筒測金屬塊的質(zhì)量，而關(guān)鍵是如何利用吸管這一附加的器材（平常沒有）。根據(jù)以上步驟可知，利用吸管可向量筒里注入與金屬塊等質(zhì)量的水讓量筒漂浮于同一刻度線，則金屬塊的質(zhì)量可精確測定。此題的設(shè)計很有創(chuàng)新意識，培養(yǎng)了同學(xué)們實驗探究的興趣，同時也能提高同學(xué)們的思維創(chuàng)新能力。例5：如圖3為家用煤氣灶灶頭的示意圖?；静僮魇牵捍蜷_煤氣閥，擰動點火裝置時，煤氣和空氣在進(jìn)口處混合流向燃燒頭被點燃，有同學(xué)擔(dān)心煤氣在進(jìn)口處是不是會向空氣中泄漏，你認(rèn)為是否會有可能，說明理由？答案：不可能。透視：家用煤氣灶的氣閥被打開時，在擰動點火裝置的瞬間，由于空氣進(jìn)口處有煤氣的高速流動而壓強(qiáng)小，這樣，外面的空氣就從進(jìn)口處被壓入，且與煤氣混合流向燃燒頭被點燃。由于煤氣的高速流動使得進(jìn)口處的壓強(qiáng)總小于外面大氣壓強(qiáng)，所以不必?fù)?dān)心煤氣會從空氣進(jìn)口處泄漏。例6：在探究“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，某同學(xué)猜想：浮力大小可能與液體密度的大小、物體浸入液體中體積的大小、物體重力的大小有關(guān)。請你設(shè)計一個方案，探究浮力的大小與物體的重力大小是否有關(guān)？實驗提供如下器材：實驗桌、彈簧測力計、量筒、燒杯各一個；純水、鹽水、細(xì)線適量；一大塊橡皮泥；體積相同的銅塊和鐵塊各一塊；體積不同的鐵塊各一塊。答題要求：⑴從給定的器材中選出你需要的器材。⑵簡要說明實驗步驟。⑶說明如何根據(jù)實驗現(xiàn)象，得出相應(yīng)的探究結(jié)論。答案：選擇體積相同的銅塊和鐵塊各一塊、細(xì)線、彈簧測力計、純水、燒杯進(jìn)行實驗。先用彈簧測力計測出相同體積銅塊和鐵塊的重力，必存在G>G。然后分別使其浸沒水中，讀出測力計的示數(shù)F、F,則兩者受到的浮力為6鐵一F、G—F。因兩者的重力不同，若受的浮力也不同，則說明浮力的大小與重力1鐵2有關(guān)；若受的浮力相同，則說明浮力的大小與重力無關(guān)。透視：根據(jù)以上實驗設(shè)計方法，由于銅塊和鐵塊的體積相同，利用阿基米德原理，兩者受的浮力一定相同，所以可以得到浮力的大小與重力無關(guān)的結(jié)論。本題的答案開放性很強(qiáng)?？紤]的思路可以從相同重力條件下比較浮力；也可以從相同浮力條件下比較重力等來進(jìn)行設(shè)計實驗。關(guān)鍵是應(yīng)如何掌握好控制變量這一科學(xué)研究方法，所謂控制變量就是在研究某一結(jié)論與哪一個變量有什么關(guān)系時，就應(yīng)該改變這個變量而控制其它相關(guān)變量不變。三、常見失誤分析例1：重4.5N，體積為500cm3的鋁球，放入水中靜止時受的浮力多大?

答案：4.5N分析：同學(xué)們易受思維定勢的影響，認(rèn)為鋁的密度比水的密度大，就武斷地認(rèn)為鋁球在水中下沉，滿足V=V，忽視了知識的應(yīng)用條件，不深入思考就立即用阿基米德原理計算得到錯誤的答案：F二PgV=1.0X103kg/m3X9.8N/kgX5X10-4m3=4.9N。如果先求出鋁球的密度，可發(fā)現(xiàn)比水的密度還小，這說明此鋁球并不是實心，空心的鋁球可漂浮在水面上，所以，正確的答案：F廣G=4.5N。例2：浸沒在液體中的物體在下降過程中，物體受到的浮力一定()A.不變B.增大C.減小D.不確定答案：D。分析：同學(xué)們初看題，可能認(rèn)為物體的體積一定不變，根據(jù)阿基米德原理，用公式F廣P、gV考慮，必定選A。如果仔細(xì)審題，由“一定”二字聯(lián)想到是否浮液排有某一特殊情況，即存在某一重物拉著氣球在液體中下降，因為氣球在下降過程中受到液體的壓強(qiáng)會增大，氣球的體積要減小，所以氣球受到的浮力要減小。由于題設(shè)中物體的具體情況不確定，故準(zhǔn)確的答案應(yīng)選D。例3：邊長為20cm的立方體，水平浸入足夠多的水中，如果上表面與水面間的距離為5cm，物體所受的浮力(g取10N/kg)()A80NB60NC100ND80N或60N答案：Do分析：同學(xué)們很可能根據(jù)物體懸浮在水面下，求得FJP水gV排=1.0X103kg/m3X10N/kgX(0.2m)3=80N，由此，選擇答案A。因該題有隱含條件，立方體浸入水中，上表面與水面間的距離為5cm時有兩種可能，即物體有懸浮和漂浮。若物體漂浮,則求得浮力：F廣PgV=1.0X103kg/m3X10N/kgX(0.2m)2X(0.2m—0.05m)=60N。所以，正確的答案應(yīng)該是D。例4：某物體重為0.5N，把它放在盛有水的燒杯中，溢出重為0.3N的水，則它受到的浮力()A—定為0.3NB可能為0.2NC一定為0.5ND可能為0.4N答案：Do分析：有些同學(xué)可能認(rèn)為溢出0.3N的水一定是物體排開水的重力，根據(jù)阿基米德原理，就斷定物體受到的浮力為0.3N。因原先燒杯中盛的水是否裝滿不確定，那么溢出的水量就不一定等于物體排開的水量，所以，只有原先燒杯中盛圖4滿水時，浮力才一定是0.3N。如果原先燒杯中盛的水不滿，則溢出的水量小于物體排開的水量，所以，物體受到的浮力大于0.3N。但必須注意，由于物體不存在與其它物體相互作用，所以，受到的浮力不可能大于其重力0.5N,浮力最大只能等于0.5N。根據(jù)以上分析，準(zhǔn)確的答案應(yīng)該是D。圖4例5：如圖4所示。質(zhì)量為400g，底面積為50cm2的溢水杯，置于水平桌面上，倒入某種液體至溢口，液面高為10cm,此時液體對容器底部的壓強(qiáng)為1.176X103Pa。問：若將長16cm,密度為0.9X103kg/m3的圓柱形物體豎直放入該液體中(不傾倒)，試判斷該物體靜止時與容器底部是否接觸。答案：會接觸。分析：有些同學(xué)很可能根據(jù)液體對容器底部的壓強(qiáng)值，求得液體的密度為:

P1176x103paP液二亦二9.8N/kgx0.1m二12X103kg/加?可知：卩物"液'由此得出結(jié)論:物體漂浮在液面上，則物體不與容器底接觸。如果根據(jù)物體漂浮求得物體浸入液體中的長度：-GpgVp09、h=浮二物二—物物二—物h=x0.16m=0.12m。因溢口到容液pgSpgSpgSp物1.2液物液物液物液器底只有0.1m，液體太少不足以使物體漂浮，所以，物體與容器底會接觸。四、競賽專題解析)B浮筒P的截面必須大于塞子a的截面D浮筒P的截面必須小于塞子a的截面)B浮筒P的截面必須大于塞子a的截面D浮筒P的截面必須小于塞子a的截面A只要浮筒P的體積足夠大C只要浮筒P足夠輕答案：B。解析：設(shè)浮筒P浸在水面下深h處、浮筒的橫截面積為S；塞子a上表面離水面的距離為h'、塞子上表面的面積為S'。由于塞子下表面沒有水，即塞子不受浮力，只受到水對其向下的壓力和短鏈對其向上的拉力。而浮筒受到水對其向上的浮力和短鏈對其向下的拉力。由于浮筒和塞子都很輕，重力可忽略，所以，要將塞子提起，則必須讓浮筒受的浮力大于塞子受到水向下的壓力，即P■水水水gSh>pgS'h'。因h<h',則必須滿足S>S',才能滿足P,gSh>P,gS‘h'，即實現(xiàn)自動定時沖洗。水水b小l+b、BP—(1+)oll-2aDbb小l+b、BP—(1+)oll-2aDb八l-b、

DP；(1-)0ll+2aAb八l-b、Po7(+l-2a)CPb(1-出)oll-2a答案：A。解析：對細(xì)棒進(jìn)行受力分析：細(xì)棒除受器壁對它的支持力外，還受重力和浮力。若把細(xì)棒看作能繞器壁擱置點0處轉(zhuǎn)動的杠桿，那么就必須確定重力和浮力的大小、方向和作用點，然后，再根據(jù)杠桿的平衡條件列等式求解。問題的關(guān)鍵是重力和浮力的作用點應(yīng)確定在何處。因重力的作用點在物體的重心，由于棒是均勻的，所以重力的作用點A在

棒的-處；又細(xì)棒只有浸入液體中的部分b才受浮力，所以浮力的作用點B在2b浸入部分的-處。設(shè)均勻細(xì)棒的橫截面積為S，則其重力為G=PglS。根據(jù)阿基2米德原理，浸入液體中部分受到的浮力F浮=P0gV排=P0gbSlb由圖可知，OA=--a，OB=1-a-2，又設(shè)重力和浮力的力臂分別為】1、則根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得：OA:OB=l1則根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得：OA:OB=l1:l2由杠桿的平衡條件得：Gli=F浮12，即￡F浮12則:11]b_OB_1—a—2p0gbs=OA_pgis將上式整理后得：p_p-（1+丄二丄）故正確的答案應(yīng)選A。011—2a例3：燒杯中裝有水和一塊沉底的三棱柱鑄鐵塊。鐵塊斤高h(yuǎn)=6cm,其橫截面是直角三角形，兩直角邊a=4cm,b=3cm；鑄鐵密度P=7.8X103kg/m3，它的最大側(cè)面同杯底緊密接觸，如圖7所示。若燒杯中水深H=10cm，求鐵塊對杯底的壓力與壓強(qiáng)？（g取10N/kg）答案：壓力：約5.45N；壓強(qiáng)：約1.82X103Pa。解析：由于鐵塊同杯底緊密接觸，鐵塊不受浮力，則鐵塊對杯底的壓力等于鐵塊的重力與水對鐵塊向下的壓力之和。解題的關(guān)鍵是如何求水對鐵塊向下的壓力。由于與水接觸的三棱柱的兩側(cè)面是傾斜的，用初中力學(xué)知識不便直接求出水對其向下的壓力，這里我們可以虛擬鐵塊受到浮力，并利用浮力產(chǎn)生的原因間接求出鐵塊受到水的壓力°TF_=F-F???求出鐵塊受到水的壓力°TF_=F-F???F=F-F=PgHS—pgV。向下向上浮水水排又因最大側(cè)面面積：S_h\a2+b2；鐵塊的體積：V_。2浮向上向下甲甲所以，鐵塊對杯底的壓力：F=G+F向下=呼+p水嘰E-P水讐代入數(shù)值并計算得F~5.45N。鐵塊對杯底的壓強(qiáng)：p_F_F_54^_1.82X103Pa。Sh：a2+b26x*42+32x10-4五、綜合能力演練一、填空題1?在倒置的漏斗里放一個乒乓球，用手托住乒乓球。然后從漏斗口向下用力吹氣時，將手移開，發(fā)現(xiàn)乒乓球不會下落，反而會貼住漏斗口。其原因是乒乓球上表面空氣而；而乒乓球下表面受到空氣的壓強(qiáng)，由此產(chǎn)生的壓力差不會重力（選圖1填“小于”或“等于”或“大于”）。如圖1所示，把一個小球分別放入盛滿不同液體的甲、乙杯中，甲杯中溢出液體的質(zhì)量是40g，乙杯中溢出的液體質(zhì)量是50g，貝V：小球的質(zhì)量是g,甲、乙兩杯中液體的密度之比P:P甲乙4:5（選填“〉”或“二”或“〈”）。

—艘輪船由東海駛?cè)腴L江，所受到浮力（填“變大”或“變小”或“不變”），該船在南京港卸下貨物前后，船的吃水線深度減小0.2m，該船在水面附近的水平橫截面積平均為4500m2，則卸下的貨物的質(zhì)量約為t。4?如圖2所示，彈簧秤下吊著一個質(zhì)量為0.78kg的金屬塊，當(dāng)金屬塊全部浸沒在底面積為10cm2的柱形容器的酒精中時，彈簧秤的示數(shù)減小至0.8N。則酒精對容器底增加的壓強(qiáng)AP=Pa，金屬塊的密度P=kg/m3,二、選擇題1?如圖3，物體漂浮在液面上，是由于（）A.物體受到的重力小于浮力B.物體的密度大于液體的密度C.浮力和重力的合力為零D.物質(zhì)的密度小于液體的密度2?甲、乙兩只密度計，放在水中靜止時，正好甲密度計與水面相平刻度處以上的其它刻線被磨損，而乙密度計與水面相平刻度處以下的其它刻線被磨損，如圖4所示.現(xiàn)在要測定濃鹽水的密度，應(yīng)選用（）B.乙密度計A.甲密度計B.乙密度計1D.甲、乙均不可C.D.甲、乙均不可3?如圖5所示，在甲圖中，物塊有四分之一體積浸沒水中，彈簧秤的示數(shù)為14.7N,在乙圖中，同一物塊有四分之三的體積浸沒水中，彈簧秤的示數(shù)為9.8N。則在丙圖中，該物體全部浸沒水中，此時彈簧秤的示數(shù)應(yīng)是（）A.9.8NB.2.24NC.1.27ND.7.35N4?燒杯中的一大塊冰內(nèi)含有一定量的砂子，冰塊漂浮在水面，杯中水面恰好與杯口相平，且冰塊上部高出杯口。在冰塊熔化的過程中（）A.將有水從燒杯中溢出B.水面始終與杯口相平C.燒杯中水面會下降D.水面先有下降，后有水溢出三、計算題將一個實心小球先后放入盛有足量的水和足量的酒精的兩個容器中，小球靜止時受到的浮力分別是4.5N和4.0N，小球的密度比水的密度小，但比酒精的密度大，酒精的密度為0.8X103kg/m3。（1）試分析說明小球在這兩種液體中的浮沉狀態(tài)。（2）根據(jù)題中所給條件求出與小球有關(guān)的物理量。（g=10N/kg）2?如圖6所示，在圓柱形筒內(nèi)裝有適量的水，水對筒底的壓強(qiáng)為p,將質(zhì)量為50g的木塊浸沒在水中，用細(xì)線拴在筒底，此時水對筒底的壓強(qiáng)為1.5p,線對木塊的拉力是放入木塊之前水對筒底壓力的1。求：4（1）木塊的密度。（2）剪斷細(xì)線，待木塊靜止后，筒底受到的壓力。（g=10N/kg）融四、實驗探究與說理題1?在燒開水時，我們都看到過這樣的現(xiàn)象：水中產(chǎn)生大量的氣泡，這些氣泡

不斷上升，到達(dá)水面時破裂并放出水蒸氣。你能否用學(xué)到的液體壓強(qiáng)知識和浮力知識來解釋這個現(xiàn)象？觀察鳥類翅膀的形狀，解釋為什么鳥在空中滑翔時不會墜落下來。3?在探究浮力的大小與什么有關(guān)時，同學(xué)們結(jié)合自己的一些生活經(jīng)驗，猜想影響浮力大小的因素可能有：A物體的重力；B物體的體積；C物體所處的深度；D液體的密度。請你選擇其中一個因素，設(shè)計一個實驗進(jìn)行探究。要求寫出：⑴實驗所需要的器材和實驗步驟⑵分析論證4?在探究“影響浮力大小因素”的實驗中，小宇同學(xué)利用體積相同的鐵塊A和鋁塊B及圖示器材，做了如圖7所示的若干實驗。團(tuán)T⑴若要探究物體所