【中考面对面】2015浙江省中考科学总复习课件：第16讲　浮力（共40张PPT）&&浙教版
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第二部分 物质科学(物理)第16讲 浮力一、理解浮力及产生原因二、理解阿基米德原理，直接运用阿基米德原理进行简单计算(计算对象最多受到三个力的作用)三、了解物体的浮沉条件并能进行简单的运用浮力及产生原因1．定义：浸在__液体__(或__气体__)里的物体受到液体__竖直向上__的__托力__，这个托力叫做浮力。2．方向：__竖直向上__。3．施力物体：__液体__(或__气体__)。4．单位：牛(N)。5．产生原因：物体上下表面受到的液体的__压力差__，浮力是液体对物体的压力的合力。1．(2013?钦州)以下情景中没有受到浮力的物体是(A)【解析】根据浮力的产生需要施力物体，太空中没有空气，故太空中运行的“天宫一号”不受到浮力。故选A。2．(2014?潍坊)一轻质弹簧的下端固定在容器底部，上端放一实心小铁球(不连接)，如图所示，向容器中缓慢倒入水，使小球完全浸没且静止在水中，此时小球受到的力有(D)A．重力、浮力、弹力和压力B．重力和浮力C．重力、浮力和拉力D．重力、浮力和弹力【解析】实心小铁球完全浸没且静止在水中，此时小球受到的浮力小于重力，则小球除受到浮力和重力的作用外，还受到弹簧对它弹力的作用。D选项正确。1．(2013?义乌)5月2日，中国香港，世界上最大的橡皮鸭在维多利亚港亮相，吸引众多观众的目光。这只橡皮鸭高16.5米，长19.2米，质量超过600千克。(1)要使橡皮鸭“站立”起来，需要往里面充入大量空气。充完气后橡皮鸭内部空气的压强__大于__(填“大于”“等于”或“小于”)外部大气压。(2)橡皮鸭能浮在海面上，是由于受到__浮力__的作用。2．(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__4__N，方向__竖直向上__。3．(2014?广陵区一模)如图甲所示，弹簧测力计示数为5N。如图乙所示，小球一半浸在水中，测力计示数为2N，则此时小球受到的浮力为__3__N，剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为__5_N__。(g取10N/kg)阿基米德原理，运用阿基米德原理进行简单计算(计算对象最多受到三个力的作用)1．阿基米德原理的内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它__排开的液体__受到的重力。2．表达式：F浮＝G排液＝ρ液gV排。注意：浮力的大小决定于__液体的密度__和__排开液体的体积__，与物体的密度、物体的体积、液体的体积无直接关系。3．适用范围：浮力的计算公式也适用于__气体__。3．(2013?常州)2013年2月，中国海监在钓鱼岛海域放置浮标以监测我国领海的水文变化。监测发现，从春季至夏季，海水温度上升、体积膨胀导致密度下降。此过程中，若浮标体积保持不变，则(D)A．浮力变大，露出海面体积变小B．浮力变小，露出海面体积变大C．浮力不变，露出海面体积变大D．浮力不变，露出海面体积变小【解析】浮标漂浮在不同的水面，浮力大小都等于其重力，浮力大小不变；当液体密度减小时，排开液体的体积增大。4．(2014?常德)用弹簧测力计在空气中称得一石块重为1N，将石块完全浸入水中，弹簧测力计的示数为0.6N，则石块在水中受到的浮力为__0.4__N，此后，当石块在水中的深度增大时，浮力__不变__。(填“不变”“变大”或“变小”)【解析】根据阿基米德原理可知，浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关，所以在水中的深度增大时浮力不变。5．(2013?金华)在“浮力的研究”实验中。(1)取一铁块，把它挂在弹簧测力计的挂钩上，如图甲所示。当铁块浸入水中的体积缓慢增大时，铁块受到浮力大小的变化是__增大__。(2)探究“浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程：①如图乙，用弹簧测力计测出石块的重力为F1；②如图丙，用弹簧测力计测出空烧杯的重力为F2；③如图丁，把石块浸入盛满水的溢杯中，用该空烧杯承接从溢杯里被排出的水，当石块全部浸入水中时，读出弹簧测力计的示数为F3；④如图戊，用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F4。用F1、F2、F3、F4表示，实验中测得石块所受的浮力为__F1－F3__，排出水的重力为__F4－F2__。根据该实验的测量数据，可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是__F1－F3＝F4－F2__。【解析】用弹簧测力计测量重力和物体浸入水中的拉力大小，进行阿基米德原理的探究。浮力大小等于物体排开液体的重力，即F1－F3＝F4－F2。4．(2013?庆阳)一长方体铁块按图甲所示，从下表面与液面刚刚接触时下放至图中虚线位置。能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F浮与铁块下表面浸入液体深度h深关系的图像是(B)5．(2013?成都)在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，同学们提出了如下猜想：A．可能与液体的密度ρ1有关；B．可能与物体的密度ρ2有关；C．可能与物体的体积V1有关；D．可能与物体浸在液体中的体积V2有关；E．可能与物体浸没在液体中的深度h有关。小明所在的实验小组得到的实验器材有：柱形铁块一个、弹簧测力计一个、一杯水(足够多)、细线。(1)只用这些器材，他们可以验证上述猜想中的E和__D___(填序号即可)是否正确。(2)他们在验证猜想E的过程中，先让铁块静止在右图所示的状态，读出测力计的示数F1。接着向下移动测力计和铁块，增大深度h，待铁块处于__静止__状态时，再读出测力计的示数F2。继续增大h，重复上述操作。若每次测量，测力计的示数都相等，说明猜想E__错误__。物体的浮沉条件及应用1．物体的浮沉条件：(1)前提条件：物体浸没在液体中，且只受__重力__和__浮力__。(2)物体的浮沉条件①当F浮>G物或ρ液>ρ物时，物体__上浮__。在物体未露出液面以前，由于排开液体的体积没有变化，所以受到的浮力不变。当物体露出液面处于静止状态时，物体__漂浮__，此时F浮＝G物。②当F浮＝G物或ρ液＝ρ物时，物体__悬浮__。③当F浮<G物或ρ液<ρ物时，物体__下沉__。2．浮沉条件的应用：①密度计：根据漂浮时__F浮＝G物__的原理制成的。密度计在各种液体中受到的浮力相等。②轮船：轮船在不同的水中处于漂浮状态，但排开液体的体积不同。③潜水艇：靠__改变自身重力__达到上浮和下沉的目的。④热气球：使气球内的气体体积变化(即排开空气的体积)而改变浮力大小达到上升和下降的目的。注意：在比较F浮和G物关系判断物体浮沉时，F浮指的是该物体浸没在液体中的浮力。6．(2014?雅安)如图所示，同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯处于漂浮状态，所受浮力为F甲，在乙杯处于悬浮状态，所受浮力为F乙。以下判断正确的是(D)A．F甲＜F乙B．F甲＞F乙C．向甲杯中加入盐，鸡蛋所受浮力会增大D．向乙杯中加入水，鸡蛋所受浮力会减小【解析】同一只鸡蛋漂浮和悬浮于不同的液体中，浮力大小相等，都等于重力大小。向甲杯中加盐，鸡蛋仍漂浮；向乙杯中加水，液体密度变小，鸡蛋所受浮力变小，鸡蛋会下沉。7．(2014?东营)如图，鱼缸中小金鱼吐出的气泡，在水中上升的过程体积逐渐变大，则气泡所受压强和浮力的变化情况是(B)A．压强变小，浮力变小B．压强变小，浮力变大C．压强变大，浮力不变D．压强不变，浮力不变【解析】气泡在上升过程中，所处的深度变小，气泡受到的压强在不断减小；气泡排开液体的体积变大，根据F浮＝ρgV排，气泡受到的浮力在不断变大。故选B。8．(2014?泸州)某潜水艇在海面下隐蔽跟踪某个目标，有时要上浮或下潜，但都未露出水面。若该潜水艇下潜时所受的重力为G1，浮力为F1；上浮时所受的重力为G2，浮力为F2，下列对力之间大小关系的判断，正确的是(A)A．F1＝F2，G1＞G2B．F1＝F2，G1＝G2C．F1＜F2，G1＝G2D．F1＞G1，F2＜G2【解析】在海水中，潜水艇所受F浮＝ρ海水gV排，始终没有露出水面，所以所受浮力不变；可以通过“让海水进入压力舱”增大自重、“将海水排除压力舱”减小自重了解，F浮＞G2时，潜水艇上浮，F浮＜G1时，潜水艇下沉。故选A。7．(2013?菏泽)如图所示，中国辽宁号航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰，舰长304m、舰宽70.5m，满载时排水量达67500t。(1)它满载时所受的浮力为__6.75×108__N(取g＝10N/kg)。(2)日，该舰正式加入中国海军序列。日，中国航母舰载机“歼―15”着舰成功。当舰载机着舰后，浮力将__变大__(填“不变”“变小”或“变大”)。8．(2014?济南)质量相同的甲、乙、丙、丁4个小球，分别静止在水中的不同深度处，如图所示，则这4个小球在水中所受浮力最小的是(D)A．甲 B．乙C．丙 D．丁9．(2013?浙江)资料显示：牛奶中掺水量越多，牛奶密度越小。小丽想通过测定密度来比较两种牛奶品质的优劣，她自制了一个可测液体密度的“浮标”――在竹筷子下面缠绕一些铁丝，如图甲所示。(1)纯牛奶是__混合物__(填“纯净物”或“混合物”)。(2)分别将“浮标”浸入A、B两种牛奶中，待静止后，筷子上与液面相平的位置分别标记为A和B，如图乙所示。比较标线A和B的上下位置，可知A、B牛奶的密度为ρA__<(或小于)__ρB，由此可知A、B牛奶品质的优劣。(3)在实际测量过程中，发现“浮标”杆上的两条标记线靠得很近，为了更易区分，请你提出一条改进“浮标”的建议__“浮标”的杆做得更细些__。有关浮力的分析与计算1．计算浮力方法：(公式表示)(1)称量法：__F浮＝G－F__(用弹簧测力计测浮力)。(2)压力差法：__F浮＝F下－F上__(用浮力产生的原因求浮力)。(3)__F浮＝G排液＝ρ液gV排液__(用阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用，是求解浮力问题的基本方法)。(4)漂浮、悬浮时，__F浮＝G物__(用二力平衡求浮力)。9．(2014?泰安)有一个实心球形物体，用弹簧测力计在空气中称重时，测力计的示数为12N；当把物体一半体积浸入水中时，测力计的示数为5N。把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时，物体受到的浮力是(D)A．5N B．7NC．14N D．12N【解析】根据称量法计算出物体一半浸没在水中的浮力大小等于7N，再根据阿基米德原理得出完全浸没时产生F浮＝14N大于物体的重力12N，最终漂浮在水面上，最后根据漂浮条件计算物体受到的浮力大小为12N。10．(2014?郴州)小英同学在探究“浮力的大小等于什么”时，做了如图所示的实验，四步实验中弹簧秤的示数分别为F1、F2、F3、F4。下列等式正确的是(A)A．F浮＝F2－F3B．F浮＝F4－F3C．F浮＝F2－F1D．F浮＝F2－F4【解析】根据阿基米德原理进行判断：浸在液体中的物体受到向上的浮力作用，浮力大小等于物体排开液体受到的重力，所以F浮＝F4－F1。同时，根据称重法，浮力等于物体在浸入液体之后的弹簧测力计示数之差所以F浮＝F2－F3。故A正确。10．(2014?广西)澳大利亚用“蓝鳍金枪鱼”水下航行器下海搜索失联的“马航”客机，航行器在水下下潜的过程中，它受到水的压强和浮力的说法正确的是(B)A．压强变大，浮力变大B．压强变大，浮力不变C．压强不变，浮力变大D．压强不变，浮力不变11．(2014?遵义)一艘游船自重为8×103N，当空船漂浮在水面上时，船受到的浮力为__8×103__N；该船满载游客时受到的浮力为2×104N，则此时船排开水的体积为__2__m3。(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)12．(2014?遂宁)如图甲所示，一个边长为1m的正方体静止在湖底，上表面离水面深度为h。现用一根粗细和重力不计的绳子，将该物体从水底竖直向上拉，直至完全拉出水面，在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动，拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示。(g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)求：(1)物体在露出水面前受到水的浮力是多少牛？(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少牛？(3)物体的密度是多少千克/米3?(4)物体在水底时，上表面受到水的压强是多少帕？1．(2014?成都)关于物体受到的浮力，下列说法正确的是(D)A．浸在水中的物体，体积越大，受到的浮力越大B．静止在水中的物体，受到的浮力等于自身重力C．漂浮在水面上的物体，受到的浮力可能大于自身重力D．在水中向下运动的物体，受到的浮力可能大于自身重力2．(2014?滨州)小滨同学看到鸡蛋浮在盐水上面，如图所示，于是，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉，在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是(D)3．(2014?台州)物块在空气中和浸没在水中时，弹簧测力计示数如图。下列判断正确的是(B)A．物块受到的浮力是1NB．物块的体积是2×10－4m3C．物块的密度是3×103kg/m3D．物块浸没在水中时，所受浮力随深度增加而增大4．(2013?包头)一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中。如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像。(g取10N/kg)下列说法正确的是(B)A．当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压力为4NB．圆柱体受到的重力是12NC．圆柱体受到的最大浮力是4ND．圆柱体的密度是1.0×103kg/m35．(2014?益阳)一个携带有气象仪器的高空探测气球以3m/s的速度匀速上升，若其总质量为200kg，在忽略空气阻力的情况下，该气球受到空气的浮力是__1960__N。若有仪器零件从气球上脱落，则该零件刚脱落时会__向上运动__(填“立即下落”“静止不动”或“向上运动”)。6．(2014?邵阳)某同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中：(1)如图甲、乙，先用弹簧测力计吊着石块，弹簧测力计的示数为1.6N，然后让石块完全浸没在水中，弹簧测力计的示数变为1N，则石块受到水的浮力为__0.6__N。(2)如图丙，用弹簧测力计缓慢将石块拉出水面，随着石块露出水面的体积越来越大，观察到弹簧测力计的示数也越来越大，则石块受到的水的浮力越来越__小__(填“大”或“小”)。说明浮力的大小与石块浸入水中的体积有关。(3)通过比较图乙和图__丁__，可以探究浮力大小跟液体密度是否有关。7．(2014?广元)阿基米德原理告诉我们：“浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。”小刚在学习了该原理后思考：物体受到浮力的大小难道只跟物体排开液体的重力大小有关吗？于是他猜想：物体受到的浮力大小可能还跟物体的密度和浸入液体中的深度有关。为了验证猜想，他选取了两块体积和形状都相同的实心铜块和铁块进行了如图所示的实验：(1)如果要验证物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关，小刚应该选取图中的__A、B、D、E__等步骤进行对比。小刚已经知道铜的密度大于铁的密度，那么根据他所选择的几个图中弹簧测力计的示数可以知道铜块所受到的浮力__等于__(填“大于”“等于”或“小于”)铁块所受到的浮力。由此得出物体所受的浮力大小与物体的密度__无关__。(填“有关”或“无关”)。(2)小刚根据图中B、C、D三步进行对比分析，发现随着物体浸入液体中深度的增加，物体所受到的浮力在变大，于是他就得出了物体所受浮力的大小跟浸入液体中的深度有关的结论。你认为小刚的结论是__错误__(填“正确”或“错误”)的，原因是__关键是没有控制变量，必须在排开液体体积相同的情况下进行实验__。8．(2014?雅安)水平桌面上放置一底面积为100cm2，重为6N的柱形容器，容器内装有20cm深的某液体。将一体积为400cm3的物体A悬挂在弹簧测力计上，弹簧测力计示数为10N，让物体从液面上方逐渐浸入直到浸没在液体中(如图)，弹簧测力计示数变为5.2N。(柱形容器的厚度忽略不计，筒内液体没有溢出，物体未接触容器底。g＝10N/kg)，求：(1)物体浸没在液体中时受到的浮力；(2)筒内液体密度；(3)物体浸没时，容器对桌面的压强。
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旺旺：lisi355在一深度为50cm，底面积为10cm2的圆柱形容器中盛有密度为1.2×103kg/m3的盐水400cm3，求容器底部所受的压强与压力各为多大？（g取10N/kg）一变：若将容器倾斜一些，则容器底部所受的压强将如何变化？二变：若将这些盐水倒入另一个底面积与该容器相同，但上端口径大于底部面积的容器中，则此容器底部受的压强比圆柱形容器底部所受的压强大还是小？三变：甲，乙，丙三容器底面积，高度都相同，里面均装满同种液体，请比较三个容器底部所受的压力与容器中液体重力之间的大小关系．查看本题解析需要登录您可以：（1）免费查看更多试题解析（2）查阅百万海量试题和试卷
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中考浮力复习教案
上传: 徐治旺 &&&&更新时间： 8:26:11
& 中考物理总复习教学案（七）--浮力 & 一、学习指导&&&&&&&&&&&&
定义：浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）向上托起的力叫浮力。
方向：无论物体在哪种液体中受到的浮力方向总是竖直向上的。
产生原因：假设有一个正方体完全浸没在水里，如图1所示则正方体的前后、
左右、上下六个表面都要受到水的压强和压力，由于左右两个侧面和前后两
侧面对应部分在&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&图1 水中的深度相同，由液体压强公式p＝&gh可知，受到水的压强大小相等；由公式F＝ps可知。作用在左右、前后侧面上的压力也大小相等，且方向相反，彼此平衡。 &&& 但是上下两表面由于在水中的深度不同，受到水的压强也不等，上表面的深度小，压强小；下表面的深度大，压强大；所以下表面受到的向上的压力F&大于上表面受到的向下的压力F，水对物体向上的和向下的压力差就是水对物体的浮力，即F浮＝F&－F. && &如果物体浸在其他液体中，所受浮力也是由于该液体对物体向上和向下的压力差产生的.&&&&&& (4)浸在液体中的物体，无论是全部浸没在液体里，还是只有一部分浸入液体里；无论是正 在上浮还是正在下沉，无论是静止在容器底部还是漂浮在液面，都要受到液体对物体的浮力作用.只有如图2所示的情况中,该长方体的下表面与容器底面 紧密贴合,不受到液体向上的压力,只受到液体向下的压力作用时, 才不受到液体的浮力作用,这是一种特殊情况. (5).漂浮在液面的物体,其上表面不受到液体向下的压力.因此,它受 &到的浮力就等于液体对物体向上的压力.&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图2 2.用弹簧秤测浮力 && 有一铁块要测量出它在水中所受的浮力,可把铁块用细线系好挂在弹簧秤上,记下此时弹簧秤的示数G，然后把铁块浸入水中，则弹簧秤的示数减少，再记下此时弹簧秤的示数G&，那么弹簧秤减少的示数，即两次弹簧秤的示数差，就等于铁块浸入在水中时所受浮力的大小，即：F浮＝G－G&. 3.用阿基米德原理计算浮力 & (1).阿基米德原理的内容：浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力. & (2).阿基米德原理的数学表达式： F浮＝G排＝r液gv排 && 式中G排即为被液体排开的液体的重，单位是牛；r液是物体所浸入的液体的密度，其单位必须用kg/米&&3；v排表示被物体排开的液体的体积，单位必须用米&&3，g＝9.8牛/kg（或取10牛/kg）. & (3).由阿基米德原理可知，浮力F浮的大小只跟液体的密度r液、物体排开液体的体积v排有关，跟物体本身的形状、构成物体的材料的密度无关，此外和物体在液体中的情况，如物体浸没在液体中的深度、容器中液体体积的多少、物体在液体中是静止还是运动等，都无关. & (4).阿基米德原理也适用于气体，这就是：浸没在气体里的物体受到的浮力大小，等于它排开的气体所受到的重力.即：F浮＝G排气＝&气gv排 &&& 4.物体漂浮在液面的条件 &&& 如图3所示，物体漂浮在液面，则其竖直方向上受到 两个力的作用：竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮,由 于物体静止在液面，因此它所受的重力G和浮力F浮应是一 对平衡力，它们的大小相等. && 所以，物体漂浮在液面的条件是： &&&&&&&& F浮＝G物. & 因为& F浮＝r液gv排，G物＝r物gv物.&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&图3 & 可得关系式：r液gv排＝r物gv物. 5.物体在液体中的浮沉条件 & 如图4所示，浸没在液体中的物体，在竖直方向上受到 两个力的作用：竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮。 & 物体在液体中究竟是上浮、下沉还是悬浮，由物体所受的 重力 G和浮力F浮的大小关系来决定. & 当F浮与G不平衡时，物体的运动状态就要发生变化：当 F浮＞G时,物体上浮,直到F浮与G大小相等时静止在液面,即&&&&&&&& 图4 漂浮时为止;当F浮＜G时,物体下沉,直到静止在容器底部时为 止. & 当F浮＝G时,物体所受的浮力和重力是一对平衡力,物体可悬浮在液体中的任意位置,保持静止或匀速直线运动状态. 6.利用物体和液体的密度关系判断物体的浮沉： & 由阿基米德原理可得：F浮＝r液gv排 & 物体的重力大小为：G物＝r物gv物. & 当物体浸没在液体中，v排＝v物. & r液gv排＝r物gv物. & 整理后可得：r液＝r物 && 同样方法可推得： & 当r液＞r物时，则物体上浮； & 当r液＜r物时，则物体下沉. 7.浮力的作用
轮船: 轮船是采用&空心&法而浮在水面的，它所受到的浮力等于船的总重. 轮船的排水量是指轮船满载时排开的水的质量，即：排水量＝船自身的质量＋满载时货物的质量.
潜水艇：靠改变自身的重而实现上浮、下沉或停留在水中.
飞球和飞艇：利用空气的浮力升入高空.
密度计：是利用物体漂浮在液面的条件工作的，即F浮＝G物. 密度计上标的刻度是被测液体的密度与水的密度之比，且大的刻度值在下面，小的刻度值在上面. & 二、典例精析 &例１　完全浸没在水中的乒乓球，放手后从运动到静止的过程中，其浮力大小变化情况是（　）． 　　A．浮力不断变大，但小于重力． 　　B．浮力不变，但浮力大于重力． 　　C．浮力先大于重力，后小于重力． 　　D．浮力先不变，后变小，且始终大于重力直至静止时，浮力才等于重力． 　　分析　乒乓球完全浸没在水中时，浮力大于重力．因浮力大小与物体在液内深度无关．因此乒乓球在水中运动时所受浮力不变，直到当球露出水面时，浮力开始变小．当浮力等于重力时；球静止在水面上，呈漂浮状态． 　　答案　此题应选D． 例2 如图所示，一边长为15cm的正方体木块漂浮在水 面上，其上表面距离水面5 cm，g＝10牛/kg，求
木块上、下表面受到液体的压力差
木块所受到的浮力大小及方向 && &&分析 &解答该题时，要综合应用液体的压强、压力及浮力产生原因 && 的知识。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&& 漂浮在水面的物体，其上表在水面以上，不受水对它的向下压&&&&& && 强和压力，即：r向下＝0，F向下＝0 &&&& 根据液体的压强公式 p＝ rgh可求出浮体的下表面所受液体的压强，再由公式F＝PS，可求出下表面所受液体向上的压力. 解&& 因为木块是漂浮，所以上、下表面所受液体的压力差： F＝F向上－F向下＝F向上＝PS＝rghs ＝1.0&103kg/米3&10牛/kg&(15－5)&10－2米&15&15&10－4米2 ＝22.5牛 & &&木块所受到浮力就等于木块所受水的压力差 &&&&& F浮＝F＝22.5牛 &&& 答:木块上、下表面所受液体的压力差是22.5牛；木块所受浮力也等于22.5牛，方向竖直向上. & 例3　如图所示，在盛水容器中，有4个体积完全相同的物体：A是一浮于水面的正方体木块；B是用线吊着浸没在水中的长方体铁块；C是悬浮在水中的空心钢球；D是圆台形石蜡块，它沉于容器底面并与容器底无缝隙紧密结合，试比较分析A、B、C、D所受浮力的情况．
　　&分析& 虽然A、B、C、D四个物体，它们的形状不同，组成的物体种类不同，有的是实心的、有的是空心的，浸入水中的深度也不同，但这些不同条件跟浮力的大小均无关，所以无需加以考虑．浮力的大小只跟液体的密度与排开液体的体积有关．因为它们是浸在同一种液体中，所以浮力的大小由 而定，但D物体与容器底紧密结合，故浮力为零．由此可知，此题A、B、C、D四个物体所受浮力大小可以用下式来表示，即 。 & && 例4 弹簧秤下挂一物体，在空气中弹簧秤的示数是392牛，浸没在水中时，弹簧秤的示数是342牛，求：（1）该物体的体积是多少？（2）构成该物体的材料密度是多少？ &&& 分析 &由题意可知，该题应该用公式法求出该物体的体积和密度 先由物体在空气中和在水中的弹簧秤示数差求出其所受的浮力大小；再将阿基米德原理的公式F浮＝r液gv排变形为v排＝ ，可求出物体浸没时的v排 ，也就等于物体的体积，这是最为关键的一步，最后由密度公式r＝ ，即可求出组成该物体的材料密度. 解& 物体浸没在水中时所受的浮力： F浮 ＝ G－G&＝392牛－342牛＝50牛 &&& 物体排开水的体积： V排＝ ＝ ＝5&10－3米3 物体的体积: V＝V排＝5&10－3米3 &&& 物体的密度: r＝ ＝ & ＝ ＝7.84 &103kg/米3 && 答& (1)物体的体积是5&10-3米3 &&&&&& (2)构成该物体的材料密度是7.84 &103kg/米3 & &&& 例5& 体积相等的甲、乙两物体，其密度分别是0.8&103kg/米3和1.2&103kg/米3, 同时投入水中，静止后所受浮力之比为____________；如果甲、乙两物体的质量相等，则在水中静止后所受浮力之比为__________. & &&分析：该题应首先分析判断密度不同的甲、乙两物体在水中静止所处的不同状态，然后根据不同的状态下的不同特点，运用合适的公式求解. 甲的密度r甲＝0.8 &103kg/米3,小于水的密度，故甲投入水中后上浮直到静止后漂浮在水面，由浮体性质可知，甲所受的浮力与甲的重力相等,即F甲＝G甲. 乙的密度r乙＝1.2&103kg/米3,大于水的密度，故乙投入水中后下沉直至静止在容器底部，运用阿基米德原理可求出其所受的浮力： F乙＝r水gv排 &&& 甲所受浮力：F甲＝G甲＝r甲gV甲 乙所受浮力：F乙＝r水gV排＝r水gV乙 而甲、乙的体积相等：V甲＝V乙，&there4;甲、乙所受浮力之比为：
如果甲、乙两物体不是体积相等而是质量相等，则根据同样的分析方法可解得： 甲所受浮力：F甲＝G甲＝m甲g 乙所受浮力：F乙＝r水gV排＝r水g
而甲、乙质量相等，即m甲＝m乙，所以甲、乙所受浮力之比：
即：应填4:5 ; 6:5. 　例6 如图，现有一正方体的物体悬浮于密度为 的液体中，其边长为L，上表面距液面的深度为h，那么下表面距液面的深度即为 ．请根据浮力产生的原因推导阿基米德原理． 　　分析& 由于对称关系，物块受到来自前后左右的压力应为平衡力，但上下表面所受的压力不同，
　　&&&&&&
　　&there4;
　　&there4;
& 例7 如图所示，一个质量为1.58kg的实心铁块，（r铁＝7.9&103kg/米3）用一根细线与一木块相连结，实心木块的密度为0.5&103kg/米3，体积为5dm3，若不断向容器中倒水，当木块露出水面的体积多大时，铁块对容器底无压力？&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 分析 &木块与铁块用细线连结成了一个整体，当整体在竖直方向所受的总的重力与总的浮力相等，即G总＝F总时，铁块不受容器底的支持力，即铁块对容器底无压力，由此求出木块的V排，即可求出木块露出水面的体积. 解 &铁块对容器底无压力时，则G总＝F总 即：G木＋G铁＝F木＋F铁 r木gV木＋m铁g＝r水gV排＋r水g
代入数据整理后可得： 0.5&103kg/米3&5&10－3米3＋1.58kg＝1.0&103kg/米3&V排＋1.0&103kg/米3&
解得：V排＝3.88&10－3米3 木块露出水面体积：V＝V木－V排＝5&10－3米3－3.88&10－3米3＝1.12&10－3米3＝1.12 dm3 答：当木块露出水面体积是1.12dm3时铁块对容器底无压力. 例8 如图所示体积不同，重力不同的A、B两个物体浸没在水中．用绳系住A物，拉力为F时A物体静止．用力F压B物体时，B物体也静止，若将A、B两物固定在一起放入水中，它们将（　）． 　　&A．上浮　 B．下沉 　　C．悬浮　 D．无法判定
　　分析：A物体静止，有 ．B物体静止，有 。 　　将A、B二物系在一起，重力不变，仍为 ．两物系在一起放入水中，全浸时浮力为 ．分析 与 的关系，将A、B二物平衡时的关系式相加，得 　　
　　可知 ，两物恰好悬浮在水中． 　　答案：C & & 巩固练习 一、填空题
要把浮在水面上的皮球慢慢地压入水底，在皮球未没入水中前，施加的压力是逐渐______的，完全浸入水中后，所施加的压力将______.
质量为250克的物体静止在水中，有一半体积露出水面，这个物体的体积是______米3，它的密度是______kg/米3.
体积是400cm3的塑料盒漂浮在水面上，其中有 的体积浸在水中，那么盒受到的浮力是______牛.
把质量是790克的铁块，用线挂在弹簧秤上，并放入水银中，弹簧秤的读数是______牛.
重是9.8牛的木块浮在水面，它的密度是0.5&103kg/米3，木块受到的浮力是______牛，要把木块全部浸入水中，需加________方向的力______牛.
轮船的排水量就是轮船__________排开水的质量，某轮船的排量是7&106kg，船自重为2.45&107牛，则这艘轮船最多只能装载______吨的货物. 二、选择题 7． 如图所示，容器中盛的是水，由此可以断定［&&& ］
铜球一定是空心的
木球一定是空心的
铁球一定是实心的
铜球和铁球都一定是空心的&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 8．体积相同的实心铜球和木球，放在水中达到静止状态时，其所受的浮力是［&&& ］
铜球大于木球
木球大于铜球
无法比较 9．质量相同的铜、铁、铝三个金属球，投入水银达到静止状态后受到的浮力分别为F1、F2、F3，这三个力的大小关系是［&&& ］ A.F1＞F2＞F3&&& B. F1＝F2＝F3&&& C. F1＜F2＜F3&&& D.无法确定 10．一个木块漂浮在水面上，露出水面的部分占总体积的 ，现将木块分成相等的两块，将其中一块投入水中，那么，这一小块露出水面的部分占它体积的［&&& ］ A. &&&&&B. &&&&&&C. &&&&& D.
11．将重为G牛的圆柱形木桩的尖端全部钉入河底，另一端露出水面，露出部分的体积为V米3，河水淹没木桩时，下列说法中正确的是［&&& ］
木桩所受浮力的大小等于G牛
木桩所受浮力的大小增加了r水gV牛
木桩不受水的浮力
木桩所受浮力的大小等于它排开的水重 12．重力相同的实心铁块和铝块分别挂在两只弹簧秤的下端，然后把铁块、铝块都浸 没在煤油里，则［&&& ］
挂铁块的弹簧秤读数大些
挂铝块的弹簧秤读数大些
两只弹簧秤的读数一样大
无法确定两只弹簧秤的读数大小挂簧&&& ____rdj 三、计算题 13．一只氢气球体积为4.5dm3，球壳的质量为4克，问需用多大的力才可拉住它？（空气密度是1.29kg/米3，氢气密度0.09kg/米3） 14．一个重29.4牛的木块漂浮在水面上，问木块浸入水中的体积是多少？若再加19.6牛的力竖直向下按木块，木块刚好被按没水中，则木块的密度为多大？ & 参考答案
变大、不变
5&10－4、0.5&103
9.8、竖直向下、9.8
满载时、4500
选择题 7．A&&&&&&&& 8. A&&&&&&& 9. B&&&&&& 10. C&&&&&&& 11. C&&&&&&&& 12. A 三、计算题 13．F浮＝r气gV&0.0569牛 &&& G＝mg＝0.0392牛 &&& G氢＝r氢gV＝0.004牛 &there4; F＝F浮－G－G氢＝0.0137牛 14．V排＝ ＝3&10－3米3 &&&&&&& Fˊ浮＝G＋F＝49牛 &&& &&&&V木＝Vˊ排＝ ＝5&10－3米3 &&&&&&& r木＝ ＝0.6&103kg/米3
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