（6）浮力的应用
①轮船：
是利用密度大于水的钢铁做成空心，使之能浮在水面上的道理做成的，轮船的大小通常用排水量表示。
轮船的排水量是指满载时排开水的质量。
②潜水艇：
是靠充水或排水的方式改变自身重来实现浮沉的。
③气球与飞艇：
内充的是密度小于空气的气体。
④密度计：
密度计是测定液体密度的仪器．密度计在较大密度的液体里比在较小密度的液体里浸得浅一些，所以密度计的刻度是上小下大。
五、复习过程
典型例题】
例题1：
走钢丝的演员两脚都站立在直径为2cm的钢丝上（脚与钢丝平行），
（1）估算一下他的脚对钢丝的压强是多大？
（2）他站在水平地面上的压强大约是：
A.102PaB.103PaC.104PaD.105Pa
分析与解：
解决此问题的关键是要了解人的体重的数量级和鞋底面积的数量级，知道了这两个常识后就可根据压强公式估算出人对地面压强的数量级。
做为走钢丝的演员，设其体重为60kg，其鞋底长大约为20cm，其鞋底面积大约为200cm2
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N
他站在水平地面上的压强大约是：
C.104Pa
例题2：
2002年6月6日《海峡都市报》刊登了《货车超限超载、国道不堪重负》一文，报道了“104国道设计使用年限为15年以上，但才使用5年就大修，现已伤痕累累……”如图所示，有些运输单位和个人只顾自己利益，不顾国家利益，让汽车成倍的超载是损坏路面的直接原因。
请你运用所学知识解释汽车严重超载加快路面损坏的原因（只需答出一种合理的原因即可）
分析与解：
本题类似于语文等学科中的阅读理解型题目，题设情境源于生活实际，主要关于高速公路上汽车超载对路面的损伤的现象的新闻报道材料，要求运用所学知识解释汽车超载对路面损伤的原因。
此题可以从两个方面入手，一是仔细阅读提供的材料，经初步分析和判断，应该知道主要考查内容应为“力和运动、压强和摩擦力”等力学范围，二是从图片上可以看出路面的损坏严重，裂痕较多，主要是汽车对地面的压强和摩擦力过大造成的。
（1）力的作用效果会使物体形状发生变化，汽车成倍超载，对地面的压力成倍增加，路面的形变加大，容易引起路面断裂。
（2）车成倍超载，对地面压力成倍增加，轮胎个数不变，车与地之间接触面积基本不变，根据压强公式p=F／S可知，车对地面压强成倍增加，对路面破坏加重。
（3）车轮与路面的粗糙程度不变，汽车成倍超载，对地面压力成倍增加，路面受到的摩擦力也就成倍增加，导致路面磨损加快。
小结：
本试题情景反映的是一种社会现象，类似的生活中的问题比较常见，试题图文并茂，描述问题真实，该题不仅关系到科学素养的培养，而且具有公民道德教育的功能.试题是“从生活走向物理，从物理走向社会”理念的典型体现。
本题的解题方法较为发散，涉及到力的作用效果、压强和<摩擦力等知识，对学生的知识迁移能力有所要求。
例题3：
三个底面积相同，但形状不同的容器放在水平地面上，其内分别装有质量相等的水、饱和食盐水和酒精三种液体，它们的液面等高，则容器底受到的压强是：
A.甲的最大B.乙的最大C.丙的最大D.一样大
分析与解：
质量相等的水、饱和食盐水和酒精三种液体，则体积的大小关系是：
V盐水＜V水＜V酒精
所以甲容器盛装的是饱和食盐水，乙容器盛装的是水，丙容器盛装的是酒精。
那么在液面等高的情况下，根据p=ρgh则容器底受到的压强最大的是甲图。
另由于容器中的液体质量相等，所以甲容器中的液体对容器底的压力大于其重力，乙容器中的液体对容器底的压力等于其重力，而丙容器中的液体对容器底的压力小于其重力，在容器底面积相同的情况下，压力越大，压强也越大，同样得出容器底受到的压强最大的是甲图。
例题4：
根据图片情景提出一个物理问题，并作回答。
示列：
1）问题：
切菜的刀刃为什么磨得很锋利呢？
回答：
在压力一定的情况下：
利用减小受力面积来增大压强，使菜切起来更容易。
2）问题：
回答：
分析与解：
（1）问题：
壶嘴、壶身为什么等高？
简答：
壶嘴、壶身构成连通器，根据连通器原理，若不等高，只会造成材料的浪费，而不能多装水。
（2）问题：
壶盖上小孔的作用？
简答：
小孔与大气相通，可以使水通畅流出。
（3）问题：
乳牛自动喂水器的装置原理图，在设计中涉及到的物理知识有哪些？
简答：
有液体的压力压强问题，浮力知识，还有连通器的原理。
例题5：
在海拔几千米的高原上煮鸡蛋，水沸腾了很长时间，鸡蛋总是不熟，其原因是 （ ）
A.大气压强小，水的沸点低B.高原上气压太低了
C.炉火的温度低D.水沸腾的时间太长了
分析与解：
离地面越高，大气压强越小。
一切液体的沸点，随气压减小而降低，气压增大而升高.大气压随着高度增加而减小，所以水的沸点随高度增加而降低。
海拔1千米处约为97℃，3千米处约为91℃，6千米处约为80℃，9千米处约为70℃。
在海拔8848米的珠穆朗玛峰顶大约在72℃水就沸腾了。
所以选项A是正确的。
注意：
大气压随高度的增加而减小，但减小的过程是不均匀的，越高，大气压随高度增加而减小得越慢；同一地点大气压强还随气象情况和季节不同而变化。
晴天的大气压比阴天高一些，冬天的大气压比夏天高一些。
同理请你观察如图所示的现象，从中可知北京当时的大气压值___________一个标大气压。
（填：
“大于”、“等于”或“小于”）
这个现象可以间接说明大气压随高度增加而_______。
（填：
“增大”、“不变”或“减小”）
答案：
等于；减小
例题6：
把蜡放入水中时，它会漂浮在水面上.如果使一蜡块跟玻璃容器底部全面接触，然后慢慢地向容器中注入水（水不能浸入蜡与玻璃容器的交界面内），则蜡块向上运动，最终漂在水面上。
（填“会”或“不会”）
分析与解：
液体对浸在其中的物体下表面的压力总大于上表面的压力，所以浮力的方向竖直向上.如果物体跟容器底接触很好，使液体不能浸入它们的交界面，液体便不能给物体下表面以向上的压力，而物体上表面会受到向下的压力，所以此时物体受到液体给的合力的方向竖直向下，物体自然“不会”向上运动。
小结：
只有浸在液体里的物体受到液体向上和向下的压力差不为零时，物体才会受到浮力。
只有在这个前提下，才能应用阿基米德原理讨论浮力的相关问题（如求解或判断浮力大小、物重、排开液体体积、物体体积等
例题7：
体积是1000cm3的正方体木块漂浮在水面上，它没入水中部分的体积是600cm3，如图所示，如果将木块的体积截去1/3，则剩下部分木块露出的体积与浸入水中的体积之比是：
小结：
同种物质的不同物体漂浮在同一液体上，露出的体积和排开的体积不变。
六、达标训练
（一）.单选题
1.下列有关密度的说法，正确的是（）
A.一滴水的密度小于一桶水的密度
B.因为铝比铁轻，所以铝的密度小于铁的密度
C.液体的密度一定小于固体的密度
D.密度是物质的一种特性
2.图中，采用减小受力面积的方法增大压强的事例是（）
A.起重机通过履带与地面接触B.切蛋器用细钢丝切蛋
C.铁轨铺在路枕上D.滑雪时穿着宽大的滑雪板
3.如图所示，是一本九年义务教育初三年级物理教科书（人民教育出版社），将它平放在水平桌面的中央，它与桌面的接触面积大约为
，静止时它对桌面的压强约为（）
A.6PaB.60PaC.200PaD.600Pa
4.在图中，正确表示压力的是（）
ABCD
5.将一装有水的烧瓶加热至水沸腾后，把烧瓶移离火焰，水停止沸腾，迅速塞上瓶塞后倒置，再向瓶底浇冷水（如图所示），烧瓶中会立刻产生大量气泡，原因是（）
A.瓶中的水发生了分解反应，产生了气体
B.瓶中气压不变，水的沸点降低，水沸腾了
C.瓶中气压增大，水的沸点降低，水沸腾了
D.瓶中气压减小，水的沸点降低，水沸腾了
6.下列现象中与大气压有关的是（）
A.茶壶盖上开小孔B.三峡大坝旁修建船闸
C.装香水的瓶子要盖紧D.用力将钢笔中的墨水甩出
7.一同学用气压计测得教室内的气压为760mm水银柱，现有物理课本（16开）这么大面积上，受到的大气压力最接近下列数值中的（
）（）
A.50NB.500NC.5000ND.50000N
8.下列过程中没有利用大气压的是（）
9.潜水艇从潜行变为上浮，在浮出水面之前，所受海水的压强和浮力变化情况正确的是（）
A.压强减小，浮力不变B.压强增大，浮力不变
C.压强不变，浮力变大D.压强不变，浮力变小
10.如图，金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡，在升至水面的过程中体积逐渐变大，这个过程中气泡所受浮力将（）
A.不变B.变大C.变小D.无法确定
11.游泳的人由河边走向深水处的过程中，如果河底布满碎石子，则（）
A.脚越来越疼，因为水对脚的压力越来越大
B.脚疼得越来越轻，因为河底对人的支持力越来越小
C.脚越来越疼，因为水对人的浮力越来越大
D.脚疼得越来越轻，因为人受到的重力越来越小
12.小明把一块地瓜放进杯中的水里，结果地瓜沉到杯底，如图所示，请参考表中数据判断，下面哪个办法能使地瓜浮出水面（）
A.向水中加冰B.向水中加醋C.向水中加酒精D.向水中加食盐
13.把质量为5千克，体积为3×１０－３m3的石块放入装有水的容器中，当石块沉底时，则石块对容器的压力是：
（）
A.50NB.30NC.20ND.100N
（二）.填空题
1.啄木鸟的喙比较尖，这对它的觅食有什么好处？
答：
当啄木鸟用喙敲击树木时，听到有空洞声，说明有害虫住在里面。
它的嘴尖，相当于减小了与树木之间的____________，增大了对树木的____________，这样有利于将树木啄破，取出里面的害虫。
2.长江三峡大坝高170m，根据最近报道，现蓄水深度已达到139m，则坝底所受水的压强为____________Pa。
（g取10N/kg）
3.吸钢笔水时，先用手捏笔胆排除里面的空气，松手后墨水在__________力的作用下进入笔胆。
4.一只重为12000N的骆驼，四只脚掌的总面积为
，则它站在水平沙地时对沙地的压强是______________Pa
5.潜水员身穿潜水服下潜到水下20m深处，该处水产生的压强为_________Pa，此压强对潜水服上面积为
的视窗玻璃的压力为__________N（g取10N/kg）
6.为了方便盲人行走，在马路两旁的人行道上铺设了有凸棱的盲道，如图所示，李刚在盲道上行走，感觉到脚有些不舒服，从物理学角度分析，这是因为：
走在盲道上，脚与地面的____________减小了，从而增大了__________。
7.将瓶灌满水，用手堵住瓶口倒立于水槽中，如图所示，将手指移开，则瓶中水的质量____________（填“减少”或“不变”）
8.医学专家研究发现，青少年经常玩电子游戏，易患早期高血压病，某同学体检时，测得收缩压为150mm水银柱，它相当于___________m高的水柱产生的压强（
）
9.宁夏回族高山上“煮米饭不熟”。
这是由于高山上_____________较低，导致水的沸点____________的缘故。
10.翠湖边有一块用鹅卵石铺成的路面，人们赤脚在上面行走时，脚底受到了较强的刺激，从而达到按摩脚底、强身健体的目的。
这是通过___________脚底与路面的接触面积的方法来___________压强的。
（填“增大”或“减小”）
11.小球浸在水中的体积为
，则小球受到浮力的大小为_______N。
12.死海是世界著名的咸水湖，当人完全浸入死海时，人受到的浮力_____人受到的重力，所以人就会自然向上浮起；当人浮在海面上时，人受到的浮力_______人受到的重力。
（选填“大于”、“小于”、“等于”）
13.在远洋轮船的船舷上，都漆着几条“载重线”，俗称“吃水线”，轮船满载时，水面不能超过规定的“载重线”，图中所示的是一艘远洋轮船及载重线的示意图，其中标有“W”的是北大西洋的载重线，标有“S”的是印度洋的载重线，由此可以推断出印度洋海水的密度____________（填“大于”、“等于”或“小于”）北大西洋海水的密度。
14.潜水艇充满水时，可以悬浮在海水中静止不动，此时，它在竖直方向上受到__________力和__________的作用，这两个力的合力是___________。
15.某潜水艇从长江潜行（在水面下航行）到东海某地执行任务，若它悬浮在江面下所受的重力、浮力分别为G1、F1，悬浮在海面下所受重力、浮力分别为G2、F2，则G1__________G2，F1_______F2（填“大于”、“小于”或“等于”）
16.一艘远洋货轮在武汉装上货物后，发现船身下沉了一些，则它受到的浮力__________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
当船由长江驶入大海后，船受到的浮力___________，船身相对于水面将_________（填“上浮”、“下沉”或“不变”）
（三）.实验题
1.在探究压力的作用效果与哪些因素有关时，某同学做了如图所示的三个实验，通过观察三次实验时泡沫塑料_____________，显示压力作用的效果，比较_________两图所示实验，说明受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显；比较________两图所示实验，说明压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显。
2.为了探究“液体内部压强与哪些因素有关”，部分同学提出如下猜想：
猜想1：
液体内部的压强，可能与液体的深度有关；
猜想2：
同一深度，方向不同，液体的压强可能不同；
猜想3：
液体内部的压强，可能与液体的密度有关。
为了验证上述猜想1和猜想2，他们用压强计研究水内部的压强，得到数据如下表：
①请你分析实验数据并回答：
为了验证猜想1，应选序号为________的实验数据；猜想2的结论是____________。
②为了验证猜想3是否正确，在上述实验的基础上，请你设计实验探究方案，写出实验步骤。
3.在大量杯中的水面上放一只小烧杯时水面达到310毫升，在小烧杯中放一金属块，小烧杯仍浮在水面上,此时水面上升到450ml刻度处，取出金属块，将它放到大量杯的水中，水面下降到330ml刻度处，如图所示，求金属块的体积、受到的重力和密度
4.农业生产中，人们常用盐水选种，吴明同学根据选种时空瘪的种子漂浮在水面、饱满的种子沉在水底这一现象，猜想“浮力的大小可能跟物体重力的大小有关”。
请你设计一个简单的实验方案（包括实验器材的选用、实验步骤和实验现象或数据的分析论证等），说明物体所受浮力大小不是由自身重力决定的。
（四）.简答题与计算
1.一艘轮船的排水量是3×１０3吨，若轮船自重是1×107牛，则最大载货量是多少牛，如果船到港口将货物卸下500吨，则轮船所受到的浮力是多少牛，它的排水体积是多少米3。
（设：
轮船在内河航行）
2.地质队员在黄河沿岸勘测时，将设备装在木筏上，当木筏空载时重为2.4×104牛，木筏露出水面的体积为1.6米3，此时木筏受到的浮力是多少牛，木筏的体积是多少米3，木筏的密度是多少千克/米3，木筏最多能装载多少牛的物体。
参考答案
（一）.单选题
1.D2.B3.A4.C5.D6.A7.C8.B
9.A10.B11.C12.D13.C
（二）.填空题
1.受力面积压强2.
3.大气压
4.
5.
；
6.接触面积；压强
7.不变8.2.049.气压；降低
10.减小；增大11.9.8
12.大于；等于13.小于
14.浮；重力；零15.小于；小于
16.变大；不变；上浮
（三）.实验题
1.被压下的深浅程度（或形变大小）（A）（C）（A）（B）
2.①1、4、7（或2、5、8或3、6、9）同种液体在同一深度，液体向各个方向的压强相等
②答：
a.将上述实验中的水换成盐水（或其他液体）；b.测量并记录橡皮膜在液面下5cm、10cm、15cm时压强计两管的液面差；c.比较盐水（或其他液体）与水在同深度时记录的数据，得出结论。
3.20cm31.4N7×１０3kg/m3
4.本题答案是开放的。
可以从在相同重力条件下比较浮力或在相同浮力情况下比较重力等角度进行实验，选择的器材应与设计的方案吻合。
如：
选择橡皮泥、盛水容器进行实验时，将同一块橡皮泥先捏成船形，橡皮泥能浮在水面，此时，浮力与重力相等；再将橡皮泥捏成一团，橡皮泥将沉入水底，此时浮力小于重力。
这个实验说明当物体重力相同时，浮力不同，由此可见物体所受浮力大小不是由物重决定的。
（四）.简答题与计算
1.2×１０7N2.5×１０7N2500m3
2.2.4×104牛4m30.6×１０3kg/m31.6×１０4N
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