第1講浮力基礎(chǔ)物體浮沉條件的應(yīng)用TOC\o"13"\h\z\u考點一、浮力 1考點二、浮力產(chǎn)生的根本原因 2考點三、示重差法測浮力 2考點四、阿基米德原理 2考點五、物體的浮沉條件 3考點六、沉浮條件的應(yīng)用 4TOC\o"44"\h\z\u題型1浮力產(chǎn)生的原因方向 5題型2探究影響浮力大小因素的實驗 7題型3阿基米德原理 12題型4物體浮沉條件及其應(yīng)用 15題型5浮力的計算方法 19考點一、浮力浮力的概念：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浮力。浮力的方向：豎直向上施力物體：液（氣）體考點二、浮力產(chǎn)生的根本原因液（氣）體對物體上下表面都有壓力，浮力是上下表面的壓力差（F下—F上）?？键c三、示重差法測浮力物體在空氣中的重與物體在液體中的重的差值等于浮力。即?？键c四、阿基米德原理浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力。表達(dá)式：F浮=G排液＝m排g=ρ液gV排液（阿基米德原理也適用于氣體）考點五、物體的浮沉條件物體在水中的浮沉狀態(tài)分為“兩動”——上浮、下沉；“三靜”——漂浮、懸浮、沉底。根據(jù)物體處于受力平衡或非平衡狀態(tài)，可得出相應(yīng)的受力分析。浸沒在液體中的物體，受到豎直向下的重力和豎直向上的浮力兩個力的作用。這兩個力的相對大小決定了物體是上浮、懸浮還是下沉。（如圖物體為實心物體）上浮漂浮懸浮下沉示意圖F浮與G物F?。綠物F?。紾物F浮＝G物F?。糋物ρ液與ρ物ρ液＞ρ物ρ液＞ρ物ρ液＝ρ物ρ液＜ρ物怎樣判斷物體的浮沉及浮沉的應(yīng)用1).利用F浮與G物的關(guān)系進(jìn)行判斷上浮的物體受到的浮力未必大于下沉的物體，物體的浮沉與受到的浮力和物體的重力同時有關(guān)。2).利用ρ液和ρ物的關(guān)系進(jìn)行判斷漂浮問題1)物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力；2)同一物體在不同液體里，所受浮力相同；3)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??；4)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；5)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?？键c六、沉浮條件的應(yīng)用密度計用來測量液體密度的儀器，它是根據(jù)漂浮時受力平衡及阿基米德原理制成的。由于密度計在任何液體中都呈漂浮狀態(tài)，所受到的浮力不變，都等于它自身的重力，即F?。紾密度計＝ρ液gV排，根據(jù)公式推導(dǎo)我們可知：密度計浸入液體中的體積越大，液體的密度越??；密度計浸入液體中的體積越小，液體的密度越大，所以密度計的特點是：上小下大；上疏下密（密度計的刻度不是均勻的）。下圖1中，甲、乙、丙三種液體的密度大小為：ρ甲＞ρ乙＞ρ丙圖1圖2圖3輪船要使密度大于水的材料能夠浮在水面上，必須把它做成空心的，使它能夠排開更多的水，輪船就是利用這個原理制成的。輪船還有多條吃水線，因為浮力的大小不僅與輪船排開水的體積有關(guān)，還跟水的密度有關(guān)。河流與大海，或者不同的海域，水的密度是不一樣的。河水的密度小于海水的密度，所以輪船由大海駛進(jìn)河流時，輪船吃水深度會變大。圖2為一輪船，有多條吃水線，其中標(biāo)有W的是北大西洋吃水線，標(biāo)有S的是印度洋吃水線。由圖，我們就可以推斷出北大西洋海水的密度大于印度洋海水的密度。潛水艇下潛和上?。ㄎ绰冻鏊妫┻^程中，其體積不變，所受浮力也不變，通過改變自身的重力來實現(xiàn)下潛和上浮。向水艙中加水，則潛水艇的重力增大，當(dāng)重力大于浮力時，潛水艇將下潛；將水艙中的水排出，潛水艇的重力減小，當(dāng)重力小于浮力時，潛水艇將上浮。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。題型1浮力產(chǎn)生的原因方向（2023秋?玉環(huán)市期末）如圖所示，玉環(huán)公園河面上有一片落葉隨著水流由某一高處漂流而下。落葉所受浮力是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F4（2023秋?吳興區(qū)校級期末）某同學(xué)觀察一條在水中游動的小魚，下列選項中，能正確表示該小魚受到浮力的方向的是（）A． B． C． D．（2023秋?海曙區(qū)期末）如圖所示，一個塑料小球堵在一個水池的出口處，水無法排出，則該小球（）A．不受水的浮力，也不受水對它的壓力 B．受水的浮力，也受水對它的壓力 C．不受水的浮力，但受水對它的壓力 D．受到水的浮力，但浮力很?。?023秋?平陽縣校級期中）10月6日，中國選手謝遠(yuǎn)聰在杭州第19屆亞運會皮劃艇激流回旋男子單人劃艇決賽中奪得金牌，右圖中皮劃艇所受浮力的方向是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F4（2023秋?余姚市校級月考）往容器中注入一些水，如圖所示，a、b是能自由移動的物體，c、d是容器自身凸起的一部分，則下列說法中錯誤的是（）A．a(chǎn)物體一定受浮力作用 B．b物體一定受浮力作用 C．c物體一定受浮力作用 D．d物體一定受浮力作用。題型2探究影響浮力大小因素的實驗（2023秋?濱江區(qū)期末）在探究“浮力的大小與什么因素有關(guān)”的實驗中，同學(xué)們提出了如下猜想：A．可能與液體的密度ρ1有關(guān)；B．可能與物體的密度ρ2有關(guān)；C．可能與物體的體積V1有關(guān)；D．可能與物體浸在液體中的體積V2有關(guān)；E．可能與物體浸沒在液體中的深度h有關(guān)。小明所在的實驗小組得到的實驗器材有：柱形鐵塊一個、彈簧測力計一個、一杯水（足夠多）、細(xì)線。（1）只用這些器材，他們可以驗證上述猜想中的E和（填序號即可）是否正確。（2）他們在驗證猜想E的過程中，先讓鐵塊靜止在如圖所示的狀態(tài)，讀出測力計的示數(shù)F接著向下移動測力計和鐵塊，增大深度h，待鐵塊處于狀態(tài)時，再讀出測力計的示數(shù)F2，繼續(xù)增大h，重復(fù)上述操作。若每次測量，測力計的示數(shù)都相等，說明猜想。（2023秋?新昌縣期末）如圖所示是小科同學(xué)自制的用來探究“影響物體浮力大小因素”的裝置：將彈簧和標(biāo)尺固定在支架上，用細(xì)線將一個金屬塊懸掛在彈簧下端，彈簧靜止時指針正對標(biāo)尺上的A位置（本裝置使用時，彈簧未超過彈性限度，彈簧伸長量與所受拉力成正比）。（1）向杯中緩慢注水，從金屬塊底部接觸水面開始，到金屬塊剛好浸沒的過程中，指針由標(biāo)尺上的A位置慢慢上移至C位置，繼續(xù)向杯中注水，指針（選填“上移”、“不動”或“下移”），說明物體所受浮力的大小跟有關(guān)。（2）換用另一種液體重復(fù)上述實驗（ρ液≠ρ水），指針由標(biāo)尺上的A位置慢慢上移至B位置，說明物體所受浮力的大小跟有關(guān)。（3）若AB＝2AC，可以得出該液體的密度為kg/m3。（2023秋?武義縣期末）小金想用彈簧測力計、物塊、燒杯和水探究“浮力大小的相關(guān)因素”實驗，如圖所示。請根據(jù)圖示回答問題：（1）物塊完全浸沒在水中受到的浮力是N。（2）由圖乙、丙、丁中的兩幅圖可知，浸在水中的物體受到的浮力大小跟物體浸在水中的體積有關(guān)。（3）由圖中的丙、丁兩幅圖可知，浸沒在水中的物體受到的浮力大小跟物體浸在水中的深度（填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。（2023秋?拱墅區(qū)期末）為驗證阿基米德定律，小樂用如圖所示裝置進(jìn)行實驗：（1）實驗時，小樂逐漸調(diào)節(jié)水平鐵棒高度，使重物C浸入水中的體積越來越大，觀察到A的示數(shù)（選填“增大”“減小”或“不變”，下同）；B的示數(shù)。在C浸沒水中后，再下移C（不與溢水杯接觸），觀察到A的示數(shù)。（2）比較A的示數(shù)變化量ΔFA和B的示數(shù)變化量ΔFB，若有（寫出關(guān)系式），即可證實阿基米德定律是正確的。（2024?舟山模擬）為證明空氣浮力的存在，科學(xué)興趣小組利用自行車氣嘴、礦泉水瓶、細(xì)繩、氣球等器材進(jìn)行了如下實驗：步驟一：在礦泉水瓶蓋和底部上各鉆一個小孔，將兩個自行車氣嘴分別固定在瓶蓋和底部，將氣球用細(xì)繩與底部的氣嘴綁緊，如圖甲所示。打開瓶蓋，使瓶內(nèi)外氣壓一致，再擰緊瓶蓋不漏氣。步驟二：關(guān)閉氣嘴2，打開氣嘴1；用氣泵向礦泉水瓶充入氣體，待手壓瓶子感覺較硬時停止充氣；用天平稱出整個裝置的質(zhì)量為m1。步驟三：關(guān)閉氣嘴1，打開氣嘴2；讓瓶內(nèi)的高壓氣體進(jìn)入氣球，至氣球停止脹大；稱出整個裝置的質(zhì)量為m2。步驟四：比較m1與m2的大小。（1）實驗裝置的氣密性是本實驗成功的關(guān)鍵，寫出一種檢查圖甲裝置氣密性的方法：。（2）本實驗?zāi)茯炞C氣球在空氣中受到浮力，其依據(jù)是m1m2。（3）實驗中，小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)氣球與氣嘴2之間漏氣，于是設(shè)計了如圖乙所示的改進(jìn)型實驗裝置：將一空心金屬球與配重通過細(xì)線懸掛在定滑輪上，調(diào)節(jié)配重質(zhì)量使二者保持靜止，用氣泵往密閉玻璃容器內(nèi)緩慢壓入空氣，觀察到現(xiàn)象，說明金屬球受到空氣浮力的作用。題型3阿基米德原理（2023秋?杭州期中）將四個物體分別放入四只相同且盛滿水的溢水杯中，四只小燒杯也完全相同，靜止后如圖所示。其中物體受到浮力最大的是（）A． B． C． D．（2023秋?江北區(qū)期中）如圖所示，4個體積相同的小球浸在水中，則所受浮力最小的是（）A．A球 B．B球 C．C球 D．D球（2023秋?余姚市校級月考）小華在游泳池游泳，當(dāng)他從淺水區(qū)走向深水區(qū)，若水底布滿小石頭，則下述體驗與分析合理的是（）A．腳底疼痛感覺減弱，因為人越來越輕 B．腳底疼痛感覺減弱，因為水對人的浮力越來越大 C．腳底疼痛感覺加重，因為人越來越重 D．腳底疼痛感覺加重，因為水對人的浮力越來越小（2022秋?永康市期末）小李同學(xué)在探究某種液體密度的實驗中，用測力計懸掛一個正方體金屬塊，浸沒在液體中（容器足夠大，不考慮液面的變化，如圖甲），緩慢地將金屬塊從液體中豎直提起，該過程中測力計讀數(shù)F隨金屬塊提起高度h的關(guān)系如圖乙所示，則根據(jù)圖象信息可以確定（）A．該金屬塊的邊長為6cm B．在高度h由2cm變化到6cm的過程中，金屬塊所受浮力逐漸增大 C．該液體的密度約為1.56×103kg/m3 D．該金屬塊的密度約為3.46×103kg/m3（2023秋?西湖區(qū)校級期中）如圖所示，體積相同的4個實心鋁塊在某液體中處于靜止?fàn)顟B(tài)，A為長方體，B為棱臺，C為正方體，D為圓球體。C與容器底接觸緊密。在這四種情況下（）A．鋁塊C所受的浮力為零 B．鋁塊A所受的浮力最小 C．鋁塊B所受的浮力比A小 D．B、C、D浮力是一樣大的題型4物體浮沉條件及其應(yīng)用（2024?寧波自主招生）如圖，三個物體靜止在某液體中的情景。下列說法正確的是（）①若三個物體的質(zhì)量相等，則受到浮力最小的可能是C物體；②若三個物體的體積相同，則受到浮力最小的一定是A物體；③若三個物體由同種材料做成，則A、B物體一定是空心的，C物體一定是實心的；④若物體都是實心的，則B物體的密度一定與液體的密度相同。A．①②④ B．②④ C．②③④ D．①③（2023秋?長興縣期末）水平桌面上有甲、乙兩個相同的容器，分別裝有體積相等的水和鹽水。將質(zhì)量相等的蘋果和香蕉先放入甲容器中，取出后擦干，再放入乙容器中，前后兩次靜止時的液面如圖所示。下列說法正確的是（）A．香蕉在水和鹽水中所受浮力相等 B．香蕉在水中所受浮力大于在鹽水中所受浮力 C．蘋果在鹽水中受到的浮力大于水中受到的浮力 D．蘋果在水中受到的浮力大于香蕉在水中所受的浮力（2023秋?東陽市期末）潛水艇通過改變自身的重力實現(xiàn)浮沉。學(xué)校科技節(jié)開展了制作潛水艇的比賽，某組同學(xué)設(shè)計了如圖所示的潛水艇模型，下列關(guān)于潛水艇的說法正確的是（）A．較淺處懸浮的模型下潛至更深處懸浮，活塞應(yīng)先拉后推 B．向內(nèi)推注射器活塞，水會被壓入試管中，可實現(xiàn)潛艇下沉 C．向外拉注射器活塞，模型會下沉，它受到的浮力將變小 D．當(dāng)模型漂浮于水面時，它受到的浮力小于重力（2023秋?北侖區(qū)期末）課堂上，老師做了圖甲所示實驗。然后將燒杯右邊墊高，出現(xiàn)如圖乙所示的現(xiàn)象。下列對先后實驗對比分析并得出的結(jié)論錯誤的是（）A．重力的方向是豎直向下的 B．浮力的方向是豎直向上的 C．乒乓球先后兩次受到的浮力大小相等 D．甲圖中乒乓球受到的浮力與重力大小相等（2023秋?桐鄉(xiāng)市期末）在一只鉛筆的下端粘上一塊橡皮泥，把它分別置于甲、乙、丙三種不同的液體中，鉛筆靜止時的情形如圖所示，則鉛筆分別在三種液體中受到的浮力F的大小和三種液體的密度ρ之間的關(guān)系正確的是（）A．F甲＜F乙＜F丙，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 B．F甲＞F乙＞F丙，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙 C．F甲＝F乙＝F丙，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 D．F甲＝F乙＝F丙，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙題型5浮力的計算方法（2024?錢塘區(qū)一模）如圖甲所示，一彈簧測力計下懸掛底面積為40cm2的圓柱體，水平桌面上放置底面積為100cm2，質(zhì)量為500g的圓筒，筒內(nèi)裝有30cm深的某液體?，F(xiàn)