1、第二篇物質(zhì)科學(xué)(一),第18課時浮力,考點1知道浮力的概念a (1)浮力 浸在液體(或氣體)中的物體，受到液體(或氣體)_ _稱做浮力。 (2)方向：_。 (3)產(chǎn)生原因：物體上下表面受到的液體的_，浮力是液體給物體的壓力的合力。 考點2描述阿基米德原理a (1)內(nèi)容：浸在液體中的物體所受的浮力，大小等于它_。,向上托起的力,豎直向上,壓力差,排開的液體所受的重力,(2)公式：F浮G排_。 由公式可知浮力的大小決定于液體的密度和排開液體的體積。 浸沒在水中的石塊受到的浮力跟它排開的水重有什么關(guān)系？,液 V排 g,考點3直接運(yùn)用阿基米德原理或公式的變形進(jìn)行簡單的計算b 有關(guān)浮力的分析與計算 (1

2、)阿基米德原理：F浮G排_。 (2)稱重法：F浮_，其中F為物體浸入液體時彈簧測力計的讀數(shù)。 注意：稱重法分析浮力時需注意測力計的示數(shù)不是浮力的大小而是拉力的大小。 (3)平衡條件法：_，一般指物體在液體中處于懸浮或漂浮狀態(tài)。 考點4認(rèn)識物體浮沉條件a 1物體在液體中的浮沉條件,液 V排 g,G物F,F浮G排,2.浮沉條件的應(yīng)用：潛水艇是通過改變_來實現(xiàn)浮沉的；密度計的工作原理是物體的_條件，其刻度特點是上小下大，上疏下密；用硫酸銅溶液測血液的密度的原理是_條件。熱氣球、氫氣球、飛艇都是通過改變自身重力來實現(xiàn)上浮的。,自身的重力,漂浮,懸浮,1. (2014溫州)將一個生雞蛋放進(jìn)盛有清 水的杯

3、中，如圖所示，雞蛋沉入水底，雞 蛋重為G，然后逐漸向水中加入食鹽并使 其溶解，在雞蛋漸漸浮起到靜止的過程中，雞蛋所受的浮力隨時間變化正確的是(),B,2.(2015衢州)篆刻社團(tuán)的小柯，對篆刻印章的石頭的密度進(jìn)行測量，相關(guān)過程及數(shù)據(jù)如圖，則石頭的密度為_g/cm3，再將它浸沒在燒杯中的水里，石頭受到的浮力為_N。,2.5,0.2,3(2015臺州)小柯在一根一端密封的空心玻璃管下端繞上一段細(xì)鐵絲，制成一支自制密度計，用它來測量液體密度，測量過程中杯內(nèi)液體總量沒有變化。當(dāng)密度計在杯中漂浮時，液面高度在A處(如圖甲)。此時，密度計受到的浮,力_(填“”、“”或“”)重力。使用中，小柯發(fā)現(xiàn)細(xì)鐵絲很容

4、易滑落，于是他改變這段細(xì)鐵絲的形狀，并把鐵絲置于玻璃管內(nèi)，再次測量同一杯液體密度(如圖乙)，杯中液面將_ (填“上升”、“下降”或“仍在A處”)。,仍在A處,4.(2015寧波)課前，小科和小思對物體浸沒前受到的浮力大小與浸入水中的深度是否有關(guān)，有不同的猜想，于是用相同的長方體重物，分別以甲圖和乙圖的方式進(jìn)行實驗，并獲得如下數(shù)據(jù)：,(1)分析小科測得的數(shù)據(jù)可以得出：浸沒前，物體受到的浮力大小隨浸入水中的深度增大而_，小思的數(shù)據(jù)也說明了這一點。 (2)綜合分析兩個人的數(shù)據(jù)卻發(fā)現(xiàn)，第(1)小題的結(jié)論是不正確的，其中兩次實驗數(shù)據(jù)可以證明這一點_ _。(填實驗序號),課后，小科和小思才知道，物體受到的

5、浮力大小隨排開水的體積增大而增大。,第4題圖,增大,2和4(或2和5、3和6),高頻點1阿基米德原理應(yīng)用 例1(2015濟(jì)南)將一個體育測試用的實心球和一個乒乓球同時沒入水中，放手后發(fā)現(xiàn)：實心球沉入水底，而乒乓球浮出水面。如圖所示，比較實心球和乒乓球沒入水中時受到的浮力大小。則() A.實心球受到的浮力大 B.乒乓球受到的浮力大 C.它們受到的浮力一樣大 D.不能確定,A,【解析】浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，從圖中可以看出，實心球和乒乓球沒入同種液體之中，實心球排開液體的體積遠(yuǎn)大于乒乓球排開水的體積，所以實心球和乒乓球沒入水中時，實心球受到的浮力大。故選A。,1跳水運(yùn)動員入水的

6、過程中，他所受浮力F隨深度h變化的關(guān)系如圖所示，其中正確的是(),A,【解析】運(yùn)動員入水的過程中，排開水的體積V排先增大后不變，所以受到的浮力先增大后不變。,高頻點2漂浮 例2(2014孝感)如圖所示，玻璃水槽中裝有一定深度的水，一正方體木塊漂浮在水面上，在水槽口下方設(shè)有固定的水平金屬網(wǎng)?，F(xiàn)緩慢向水槽中注水，使水槽內(nèi)水面上升，直到水面與水槽口相平。則在注水過程中，木塊下底面受到水的壓力變化情況是() A先增大，后減小 B先增大，后不變 C先不變，后增大 D一直增大,C,【解析】木塊在水中是處于漂浮狀態(tài)，即隨著向容器中倒水，在木塊沒有接觸金屬網(wǎng)之前，木塊所處的位置變高，但所浸入液體中的深度是不變

7、的，即h不變，據(jù)公式pgh可知，木塊底部所受的液體的壓強(qiáng)不變，而后再由公式FpS可知，木塊底部所受的壓力不變；當(dāng)木塊接觸到金屬網(wǎng)后，由于金屬網(wǎng)的束縛，使得木塊不能繼續(xù)上升，即隨著倒水，木塊浸入水中的深度不斷增加，據(jù)公式pgh可知，木塊底部所受的液體的壓強(qiáng)變大，而后再由公式FpS可知，木塊底部所受的壓力變大。,2(2014益陽)為了延長水果的存放時間，果農(nóng)先將水果浸沒到自己配制的保鮮液中。再用保鮮紙包住就能存放比較長的時間。若將同一個蘋果先后放入甲乙兩個容器的保鮮液中靜止后蘋果的浮沉情況如圖所示，則甲乙兩容器中保鮮液的密度大小比較。正確的是() A甲中的大 B乙中的大 C一樣大 D條件不夠，不能

8、比較 【解析】甲圖中，蘋果漂浮在保鮮液中，所以甲蘋果，乙圖中，蘋果懸浮在保鮮液中，所以乙蘋果，所以甲乙。,A,高頻點3浮力的簡單計算 例3(2014泰安)有一個實心球形物體，用彈簧測力計在空氣中稱重時，測力計的示數(shù)為12N；當(dāng)把物體一半體積浸入水中時，測力計的示數(shù)為5N。把物體從彈簧測力計上取下投入水中靜止時，物體受到的浮力是() A5N B7N C14N D12N 【解析】把物體一半體積浸入水中時，測力計的示數(shù)為5N，浮力F浮GF12N5N7N；根據(jù)阿基米德原理F浮水gV排可知，物體全部浸沒水中時浮力F浮2F浮27N14N；浮力F浮大于物體的重力G，故物體上浮，直至漂浮，物體此時受到的浮力：

9、F浮G12N。,D,3. (2015重慶)彈簧測力計下掛一長方體物體，將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降，然后將其逐漸浸入水中如圖(甲)；圖(乙)是彈簧測力計示數(shù)F拉與物體下降高度h變化關(guān)系的圖像，則下列說法中正確的是() A物體的體積是500cm3 B.物體受到的最大浮力是5N C.物體的密度是2.25103kg/m3 D.物體剛浸沒時下表面受到水的壓力是9N,C,【解析】由乙圖可知，物體重9N，全部浸入水中時受到的浮力是9N5N4N，剛剛浸沒時上表面受到水的壓力為0，所以下表面受到水的壓力等于浮力4N，則B、D錯；物體浸沒時 A錯；物體的密度： C對。,高頻點4物體沉浮條

10、件的應(yīng)用 例4(2015濱州)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(圖甲)。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() A.密度計在乙燒杯液體中受 到的浮力較大 B.密度計在丙燒杯液體中受 到的浮力較大 C.乙燒杯中液體的密度較大 D.丙燒杯中液體的密度較大,D,【解析】由于兩個密度計在兩種液體中都處于漂浮狀態(tài)，浮力等于重力，而密度計本身的重力是一定的，所以在兩種液體中所受的浮力是相等的，故A、B都錯；當(dāng)浮力相等時，排開液體的體積越小，液體

11、的密度就越大，由圖示可知，排開丙液體的體積小，所以丙液體的密度大，故C錯，D正確，應(yīng)選D。,4某同學(xué)制作了如圖所示的潛水艇模型，下列說法錯誤的是() A潛艇模型是通過改變潛艇的重力實現(xiàn)沉浮的 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，試管內(nèi)水量適當(dāng)時，可實現(xiàn)潛艇懸浮 D潛艇模型的試管上繞些鐵絲，可保持試管穩(wěn)定,B,【解析】A.當(dāng)潛艇模型浸沒在水中時，排開水的體積不變，所受浮力不變，因此模型的上浮和下沉是通過改變潛艇的重力來實現(xiàn)的，故A正確，但不符合題意；B.現(xiàn)在潛艇模型處于懸浮，向內(nèi)推注射器活塞，水會被壓出試管，模型的自重減小，模型上浮，故B錯，符合題意；C.向

12、外拉注射器活塞，試管內(nèi)水增加，試管內(nèi)水量適當(dāng)時，潛艇可懸浮，故C正確，但不符合題意；D.為了保持試管穩(wěn)定，潛艇模型的試管上繞些鐵絲，故D正確，但不符合題意。,【提醒】了解整個過程中物體所受浮力變化的情況是解答本題的關(guān)鍵。 (例5)(2015紹興、義烏)將一密度比水小的木塊，系好繩子后放入甲圖容器中，并把繩子的另一端固定在容器底部的中央，然后沿器壁緩慢勻速倒入水(忽略其他因素影響)。容器中水與木塊位置變化如乙圖。請你在丙圖中畫出木塊從加水開始到被完全浸沒后的過程中浮力隨時間的變化情況圖，并說出各段變化的理由。(溫馨提示：t1時間時木塊恰好離開杯底，t2時繩子剛好拉直，t3時木塊剛好完全浸沒。),

13、【答案】作圖如圖，因為F浮液V排g，液、g不變，V排越大，F(xiàn)浮越大,從0t1加水過程中，木塊沒有離開杯底，木塊排開水的體積越大，浮力增大,從t1t2加水過程中，木塊離開杯底處于漂浮狀態(tài)，排開水的體積不變，浮力不變,從t2t3加水過程中，繩子拉直，木塊排開水的體積又不斷變大，浮力再次變大,從t3t4加水過程中，木塊完全浸沒，排開水的體積不再發(fā)生變化，浮力也不再發(fā)生變化,例6(2014成都)閱讀了教材“自制密度計”的課外小實驗后，小葉和小王決定進(jìn)行一下嘗試。 (1)兩人選擇了一個由某種特殊材料制成的條形長方體A來制作密度計。小王測得A的質(zhì)量為12g。當(dāng)它漂浮在不同液面上時，所受到的浮力為_N。(g

14、10N/kg),0.12,(2)小葉查閱了相關(guān)資料，在得知該材料的密度后，作出了如圖甲所示的V圖像，據(jù)圖像可以找到關(guān)于A的一些信息。兩人發(fā)現(xiàn)A的質(zhì)量可以在V圖中用陰影部分面積表示出來，請你在圖中用斜線畫出這一陰影部分。 (3)小王想用理論推導(dǎo)的方法，在A上標(biāo)注出各種密度值。他選擇首先標(biāo)注水的密度，在測量出A的長度為20cm后，作出了圖乙所示的示意圖。經(jīng)過計算，他確定出水面位置在距A上表面h_cm處，并作了標(biāo)記。(水1.0103kg/m3),【答案】見解析中圖,8,(4)為了保證實驗結(jié)果，兩人將A放入足夠多的水中，發(fā)現(xiàn)它不容易豎直漂浮。小葉在A的下端密繞了適量的金屬絲(金屬絲體積忽略不計)，制成

15、了“密度計”B。小王提醒他，如果這樣，B的刻度應(yīng)該與A不同。為了重新標(biāo)注，他們應(yīng)該測量的一個物理量是_。 (5)按照上述方法，兩人在B上標(biāo)注出了水、酒精、汽油等液體對應(yīng)的刻度值，一個簡易的密度計就制成了。 【解析】(1)由物體的浮沉條件可知浮力等于重力： F浮Gmg12103kg10N/kg0.12N；,B的質(zhì)量(或重力),(2)由圖像可知物體A的密度A0.6g/cm3，由 在圖像甲中涂黑如圖：,(3)設(shè)物體A的底面積為S，浸入水中的深度為h，則排開水的體積為V排Sh，物體的體積V物SH，物體A漂浮，則有GAF浮， 由阿基米德原理得F浮水gV排水gSh，又由Gmg， 得，G物gV物物gSH，所

16、以水gSh物gSH，即： 水面位置距A上表面h20cm12cm8cm；,(4)“密度計”B的重力增大，根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理可知，GF浮液gV排，物體重力增大，放入液體中后排開液體的體積較以前增大，會下沉一些，測量值比液體真實值偏小，所以要重新測量B的質(zhì)量(或重力)，重新標(biāo)注密度值。,(友情提示：本欄目建議午休時間完成) 1. (2015常德)“094型”潛艇是我國自行研制的新一代潛艇，當(dāng)它從深海中上浮而未露出水面的過程中，它受到的海水的() A.壓強(qiáng)減小，浮力不變 B.壓強(qiáng)減小，浮力增大 C.壓強(qiáng)減小，浮力減小 D.壓強(qiáng)增大，浮力不變,A,【解析】液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，浮力的大小

17、等于所排開的液體所受的重力；從深海中上浮時，深度變小，所以壓強(qiáng)會變小，而未露出水面時，所排開的水的多少不變，所以所受的浮力不變，應(yīng)選A。,2(2014雅安)如圖所示，同一只雞蛋先后放入甲、乙兩杯鹽水中，雞蛋在甲杯處于漂浮狀態(tài)，所受浮力為F甲，在乙杯處于懸浮狀態(tài)，所受浮力為F乙。以下判斷正確的是() AF甲F乙 BF甲F乙 C向甲杯中加入鹽，雞蛋所受浮力會增大 D向乙杯中加入水，雞蛋所受浮力會減小,D,第2題圖,3(2014河南)a、b兩種物質(zhì)的質(zhì)量和體積關(guān)系圖像如圖所示，分別用a、b兩種物質(zhì)制成體積相等的甲、乙兩實心物體，浸沒在水中。放手穩(wěn)定后() A甲漂浮，甲受浮力大 B乙漂浮，乙受浮力大

18、C甲漂浮，乙受浮力大 D乙漂浮，甲受浮力大,D,第3題圖,4 (2015內(nèi)江)密度為0.8103kg/m3的實心木塊，輕放于足夠深的水中，木塊靜止后，浸入水中的體積與木塊體積之比為() A45 B41 C14 D11 【解析】因為木塊的密度為0.8103kg/m3小于水的密度，所以輕放入足夠深的水中，木塊靜止后將漂浮在水中，此時物體所受浮力大小等于木塊重力大小，即F浮G，又因為F浮水gV排；G木gV木；所以水gV排木gV木；可得V排V木木水0.8103kg/m31.0103kg/m345；答案選A。,A,5.(2015大連)甲、乙物體的密度相同，甲的體積是乙的2倍，將它們疊放在水槽里的水中，水

19、面恰好與甲的上表面相平，如圖所示，現(xiàn)將乙物體取下，當(dāng)甲物體靜止時，甲物體將() A.沉在水槽的底部 B.懸浮在原位置 C.漂浮，水下部分高度與甲的高度之比為12 D.漂浮，露出水面部分的體積與甲的體積之比為13,D,第5題圖,6(2013自貢)小張看到雞蛋浮在鹽水面 上，如圖所示，他沿杯壁緩慢加入清水使 雞蛋下沉。在此過程中雞蛋受到的浮力F 隨時間t的變化圖像可能是圖中的(),D,第6題圖,【解析】雞蛋漂浮和懸浮時所受浮力不變，等于雞蛋的重力，隨著鹽水密度減小，雞蛋浸沒后，排開水的體積不變，根據(jù)公式F浮gV排可知雞蛋所受浮力逐漸減小，但不會減小到0，故A錯誤；而B答案是浮力開始不變，再逐漸增大

20、，故B錯誤；雞蛋所受浮力從漂浮到剛在鹽水中懸浮的過程中，浮力是不變的，故C錯誤。,7(2013重慶)如圖所示，三個相同的容器內(nèi)水面高度相同，甲容器內(nèi)只有水，乙容器內(nèi)有木塊漂浮在水面上，丙容器中懸浮著一個小球，則下列四種說法正確的是() A三個容器對水平桌面的壓力相等 B三個容器中，丙容器對水平桌面的壓力最大 C如果向乙容器中加入鹽水，木塊受到的浮力變大 D如果向丙容器中加入酒精，小球受到的浮力不變,A,第7題圖,【解析】甲容器內(nèi)只有水，則容器對水平桌面的壓力等于容器和水的重力。 木塊漂浮在乙容器中，小球懸浮在丙容器中， 物體受到的浮力等于物體的重力， F浮水V排g， 物體受到的重力等于排開的水

21、重， 三容器水面等高， 三個容器對水平桌面的壓力相等； 故A正確。,8(2015福州)小華在探究浮力大小與哪些因素有關(guān)的實驗中，做了如圖所示的實驗： (1)比較甲和乙可知，物體受到的浮力F浮_。(用圖中的物理量符號表示) (2)分析乙和丙可知，彈簧測力計測得拉力大小關(guān)系是：F1_F2(填“”、“”或“”)。 (3)通過乙和丁的探究，不能得到浮力大小與液體密度的關(guān)系，其原因是_不同。,GF1,排開液體的體積,第8題圖,【解析】(1)由于物體浸沒在水中靜止時，受到的重力、浮力和拉力三個力平衡，所以，物體受到的浮力F浮GF1； (2)由阿基米德原理F浮G排m排g液gV排可知，物體排開液體的體積越大，受到的浮力越大。所以，由FGF浮可知，F(xiàn)1 F2； (3)要探究浮力與密度的關(guān)系，應(yīng)控制物體排開液體的體積相同，而乙和丁兩組實驗中物體排開液體的體積不相同。,9.(2015廣東)如圖所示為一種自制簡易密度計，它是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的，用它來測量液體密度時，該密度計在被測液體中_(填“懸浮”、“漂浮”或“下沉”)