第13讲 浮力.docx
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第13讲浮力
第13讲浮力
浮力
定义
定义浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）对它________的力，这个力叫做浮力
方向
_________
施力物体
______________
称重法
测浮力
先在空气中用弹簧测力计测出______________，再把物体浸在液体中读出弹簧测力计的示数F拉，则物体所受的浮力为F浮=G-F拉
产生
原因
浸在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力____________，这就是浮力产生的原因
影响
因素
物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的________有关，跟液体的________有关
说明
①浸在液体中的物体不一定都受到浮力.如：
桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F向上=0，故物体不受浮力作用；②浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力.因此，在分析物体的受力情况时，浮力和液体的压力不能同时考虑
.阿基米德原理
探究阿基
米德
原理
探究
过程
先用弹簧测力计测量出____和____的重力；再测量出物体完全浸没后弹簧测力计的示数；最后再测量出__________
分析
归纳
物体受到的浮力为F浮=__________，排开水所受的重力_______.对比两者的大小，得出实验结论
实验
结论
浸在液体中所受的浮力__________它排开的水所受的重力
内容
浸在液体中的物体受到的的浮力________，浮力的大小_________它排开的液体所受的重力
表达式
F浮=________m排g=._______.G排表示排开液体所受的重力；m排表示排开液体的质量；ρ液表示液体的密度；V排表示排开液体的体积
适用
条件
适用于物体受到液体或气体的浮力
【提示】当物体浸没在液体里，此时V排=V物；当物体的一部分浸入液体里，另一部分露在液面上，此时V排＜V物.
物体的沉浮条件
浸在液体中的物体同时受到浮力和重力的作用，物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的关系.如下：
上浮
下沉
漂浮
悬浮
沉底
F浮______G物
F浮______G物
F浮______G物
F浮______G物
F浮+F支=G物
ρ液_____ρ物
ρ液_____ρ物
ρ液_____ρ物
ρ液_____ρ物
ρ液_____ρ物
物体处于动态，受到的是非平衡力
物体处于静止状态，受平衡力
浮力的应用
轮船
原理
物体的密度大于液体的密度，制成________的可以漂浮在液体的表面上，也增大了可以利用的浮力
排水量
轮船载重的大小用_______表示，是指轮船按照设计要求满载货物时排开水的________
潜水艇
因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变，所以，潜水艇受到的浮力_________，潜水艇的上浮和下沉全靠改变_________
气球和
飞艇
靠充入密度_____________空气的气体来工作的
密度计
原理
根据物体__________时的受力平衡及阿基米德原理制成，用来测定液体密度的仪器
特点
浸入液体的体积越小，说明液体的密度越______
命题点1 浮力
（2015·济南）将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中．放手后发现：
实心球沉入水底，而乒乓球浮出水面．如图所示，比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小．则（）
A．实心球受到的浮力大
B．它们受到的浮力一样大
C．乒乓球受到的浮力大
D．不能确定
【点拨】 浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关，利用控制变量法展开分析即可．
1．（2014·安徽）一均匀的长方体浸没在液体中，如图所示．已知它的底面积为S，上表面所处深度为h1，下表面所处深度为h2，则长方体下表面所受到液体的压力表达式为________，浮力表达式为________．（液体密度ρ液和g为已知量）
2．（2015·荆门）为了测量一小块矿石的密度，小丽利用一个弹簧测力计、水和一段细线进行了如下实验：
（1）将小矿石挂在弹簧测力计下（图甲），当小石块________时，读出测力计的示数为4.9N；
（2）将矿石________在水中，读出弹簧测力计的示数F（图乙），则F＝________N；
（3）矿石所受的浮力F浮＝________N；
（4）矿石的密度ρ＝________g/cm3.
命题点2 阿基米德原理
（2013·安徽）2013年5月，象征“和平、友爱和快乐”的巨大黄鸭在香港与游客见面，图为大黄鸭浮在海面上的情景．它的质量约为600kg，海水的密度取1.0×103kg/m3，它浸在水中的体积约为________m3.
【点拨】 因为大黄鸭浮在海面上，根据漂浮条件，F浮＝G物，再根据阿基米德原理有F浮＝ρ水gV排即可计算V排．
3．（2014·株洲）将一空饮料罐压入装满水的烧杯中，其排开的水所受到的重力为4N，则空饮料罐受到的浮力大小为________N，方向竖直________．
4．（2015·北京）某热气球充气后体积为3000m3，则该热气球所受的浮力为________N．（g取10N/kg，空气的密度取1.29kg/m3）
5．（2014·潍坊）马来西亚航空公司客机MH370失联后，各国积极参与搜寻工作，澳大利亚海军“海洋之盾”号补给舰在搜寻海域投放了“蓝鳍金枪鱼－21”自主式水下航行器搜寻飞机黑匣子．已知这种水下舰行器的体积约为0.96m3，海水的密度为1.03×103kg/m3，g取10N/kg，当它在4000m深处时，求：
（1）航行器受到海水压强的大小；
（2）航行器受到海水浮力的大小．
命题点3 物体的浮沉条件
（2015·黔西南）一物体重12N，体积为2dm3，则物体的密度为________kg/m3，若将此物体投入盛有足量水的容器中，待物体静止时，物体处于________（填“漂浮”“悬浮”或“沉在水底”）状态，物体所受浮力为________N．（g取10N/kg）
【点拨】 判断物体在液体中浮沉时，可以比较物体所受的浮力和物体所受重力的大小，也可以比较液体的密度与实心物体密度的大小．
6．（2015·盐城）小明探究怎样使物体上浮或下沉，用手将质量为150g，体积为1.6×10－4m3的苹果浸没在水中，苹果受到的浮力为________N．松手后苹果将________（填“上浮”“下沉”或“悬浮”），最后静止时，苹果受到的浮力是________N．（g取10N/kg）
7．（2014·邵阳）酷暑季节，烈日炎炎，很多人下河下塘游泳．一个密度与水相同的实心物体，放入足够多的水中静止时，它将处于________（填“漂浮”或“悬浮”）状态．因为人的密度与水的密度大致相同，所以为了安全，请同学们不要擅自下河下塘游泳．
8．（2015·郴州）如图所示，a、b是两种物质质量与体积的关系图像，分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中．松手稳定后（）
A．乙漂浮，乙受到的浮力小
B．甲漂浮，甲受到的浮力大
C．乙下沉，甲受到的浮力大
D．甲下沉，乙受到的浮力大
命题点4 浮力的应用
（2015·滨州）测量液体密度的仪器叫密度计，将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值（图甲）．图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中，由图中现象可以判断（）
A．密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大
B．密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较大
C．乙烧杯中液体的密度较大
D．丙烧杯中液体的密度较大
用来测量液体密度的仪器——密度计是利用物体漂浮在液面上受力平衡及阿基米德原理制成的．
9．（2015·南充）一艘轮船的排水量是50000吨，当它满载在长江内河航行时，排开水的体积是________m3，一艘潜水艇从长江内河潜行（潜行：
指潜水艇浸没）到海洋时，潜水艇受到的浮力________（填“变大”“不变”或“变小”）．（ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ海水＝1.03×103kg/m3）
10．（2015·聊城）潜水艇对保卫我国的南海起着重要的作用．如图所示，潜水艇在水中处于悬浮状态，此时其所受浮力与重力的大小关系为：
F浮________（填“＞”“＜”或“＝”）G.当压缩空气将水舱中的水排出一部分时，潜水艇将________（填“上浮”“下沉”或“悬浮”）．
11．（2015·烟台）一艘远洋轮船装上货物后，发现船身下沉了一些，则它受到的浮力________（填“变大”“变小”或“不变”）．当船由内河驶入大海后，船受的浮力________（填“变大”“变小”或“不变”），船相对于水面将________（填“上浮”“下沉”或“不变”）．
命题点1 探究浮力的大小与排液重力的关系
该实验考查较简单，一般考查称重法求浮力、实验过程及注意事项．
如图所示是小新同学验证阿基米德原理的一个实验过程图：
（1）如果是你做这个实验，为了减小误差，则图中的操作步骤顺序为________________．
（2）图中________两个步骤是为了测量浮力的大小．
（3）下面是小新同学实验时设计的表格及填写的实验数据：
实验
次数
物重
G/N
物体浸没水
中测力计示
数F/N
桶与排出
水总重
G1/N
空桶重
G0/N
浮力
F浮/N
排开
水重
G排/N
1
1.2
0.7
1.1
0.6
0.5
0.5
2
2.0
1.5
1.0
0.6
0.5
0.4
3
2.4
1.7
0.6
0.7
0.7
①请你将该表格第三行数据补充完整．
②小新同学在进行数据分析时，发现第二次实验数据与其他两次反映的规律不相符，为了得到结论，他将第二次实验中G1的数据改为1.1N，G排的数据改为0.5N．请你对他的做法进行评估：
________________________________________；如果是你，对这种情况采用的做法是：
____________________．
（4）实验过程中需注意的事项（写一条即可）：
______________________________________________.
命题点2 探究影响浮力大小的因素
探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验，是课程标准规定需要掌握的实验、考查的形式是在题目中提出多个因素如物体的密度、体积、重力，液体的密度、深度，以及物体排开液体的体积等，通过控制变量法进行实验得出结论．在分析过程有时还要应用称重法和阿基米德原理．
（2015·南宁）在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出了如下的猜想：
A：
可能与物体浸没在液体中的深度有关；
B：
可能与物体的密度有关；
C：
可能与液体的密度有关；
D：
可能与物体浸在液体中的体积有关．
为了验证上述猜想，小明选用了物块甲和乙（甲和乙的体积相等但密度不同）、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材，做了如图所示的实验．
（1）分析比较实验①⑤，可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力是________N；
（2）分析比较实验①④⑤，可以验证猜想________是错误的；
（3）分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想________是错误的；
（4）分析比较实验________，可以验证猜想D是正确的；
（5）分析比较实验________可得：
浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密
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