第十章-浮力-willerman

1、第第1313课时浮力课时浮力考试考试要求要求认识浮力；认识浮力；探究浮力大小与哪些因素有关；探究浮力大小与哪些因素有关；知道阿基米德原理；知道阿基米德原理；运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象考点考点解析解析浮力是力学中最难的部分，能将初中阶段的所有力学知识如质量、密浮力是力学中最难的部分，能将初中阶段的所有力学知识如质量、密度、各种力、二力平衡、压强等全部融合在一起，综合性极强，但我省度、各种力、二力平衡、压强等全部融合在一起，综合性极强，但我省历届中考中对其考查难度都不大，因此对于本模块内容，抓双基即可，历届中考中对其考查难度都不大，因此

2、对于本模块内容，抓双基即可，不会遇到杠杆、浮力、滑轮组等组合题型和超难度的计算题不会遇到杠杆、浮力、滑轮组等组合题型和超难度的计算题考点考点1 1 浮力浮力定义定义浸在液体中的物体受到浸在液体中的物体受到_的力，这个力叫做的力，这个力叫做浮力浮力产生原因产生原因如图所示，液体如图所示，液体(气体气体)对物体上、下表对物体上、下表面的压力不相等，并且向上的压力面的压力不相等，并且向上的压力_向下的压力，向下的压力，_即为浮力即为浮力公式公式F浮浮_方向方向_施力物体施力物体 _向上向上 大于大于 压力差压力差 F向上向上F向下向下竖直向上竖直向上 液体（气体）液体（气体） 称量法称量法(1)(1

3、)用弹簧测力计测物体所受的重力用弹簧测力计测物体所受的重力G;G;(2)(2)将物体悬挂于弹簧测力计下将物体悬挂于弹簧测力计下, ,读出浸读出浸在液体中时弹簧测力计的示数在液体中时弹簧测力计的示数F;F;(3)(3)物体受到的浮力物体受到的浮力F F浮浮=_=_。G-FG-F测量测量用弹簧测力计测出物体的重力用弹簧测力计测出物体的重力G，将物体悬挂在弹簧，将物体悬挂在弹簧测力计下，浸在液体中，记下弹簧测力计的示数测力计下，浸在液体中，记下弹簧测力计的示数F示示，则，则物体受到的浮力物体受到的浮力F浮浮_浮力与浮力与深度深度的关系的关系当物体当物体没有完全浸没前没有完全浸没前，浮力的大小，浮力的

4、大小随着深度的增加而随着深度的增加而_；当物体完；当物体完全浸没后，浮力的大小与深度全浸没后，浮力的大小与深度_，浮力浮力_，其大小随深度变化的图，其大小随深度变化的图象如图所示象如图所示GF示示 增大增大 无关无关 不变不变 点拨点拨 浸入液体中的物体不一定受浸入液体中的物体不一定受到液体对它的浮力，例如深入泥底的柱到液体对它的浮力，例如深入泥底的柱状桥墩或水里打的木桩等。状桥墩或水里打的木桩等。1探究：浮力的大小等于什么探究：浮力的大小等于什么操作操作过程过程所测量所测量物体重力物体重力G、物体完全浸没后测力计示数、物体完全浸没后测力计示数F、空小桶重力、空小桶重力G0、排开水和小桶总重力

5、、排开水和小桶总重力G1分析归纳分析归纳物体受到的浮力物体受到的浮力F浮浮_；排开水的重力；排开水的重力G排排_，对比二者大小得出实验结论，对比二者大小得出实验结论注意事项注意事项溢水杯中水要溢水杯中水要_，若水面低于溢水口，则测出的，若水面低于溢水口，则测出的G排排将将_F浮浮，得不到正确结论，得不到正确结论实验结论实验结论浸在液体中的物体受到的浮力等于浸在液体中的物体受到的浮力等于_G- -F G1G0 装满装满 小于小于 它排开的液体所受的重力它排开的液体所受的重力 考点考点2 2 浮力的大小浮力的大小2阿基米德原理阿基米德原理内容内容浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大浸在液体中的

6、物体受到向上的浮力，浮力的大小等于小等于_表达式表达式F浮浮G排排m排排 g_适用适用范围范围适用于物体受到液体适用于物体受到液体(气体气体)的浮力的浮力说明说明液体对物体的浮力大小与液体的液体对物体的浮力大小与液体的_、物体、物体_有关，而与物体的质量、体积、有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关重力、形状、浸没的深度等均无关它排开的液体所受的重力它排开的液体所受的重力 液液V排排 g 密度密度 排开液体的体积排开液体的体积 注意注意 “全部浸入全部浸入”和和“部分浸入部分浸入”：当物体全部浸入液体当物体全部浸入液体(气体气体)时，时，V排排V物物；当物体部分浸入液体当物

7、体部分浸入液体(气体气体)时，时，V排排V物物。考点考点3 3 浮沉条件及应用浮沉条件及应用1物体的浮沉条件物体的浮沉条件上浮上浮下沉下沉悬浮悬浮漂浮漂浮沉底沉底F浮浮_GF浮浮_GF浮浮_GF浮浮_GF浮浮F支支G液液_物物液液_物物液液_物物液液_物物液液_物物处于动态处于动态(运动状态不断运动状态不断改变改变)，受非平衡力作用，受非平衡力作用可以停留在可以停留在液体的任何液体的任何深度处深度处是是“上浮上浮”过程的最终过程的最终状态状态是是“下沉下沉”过程的最终过程的最终状态状态处于静态，受平衡力的作用处于静态，受平衡力的作用 2物体浮沉条件的应用物体浮沉条件的应用应用应用原理和特点原理

8、和特点木船木船物体的密度小于液体的密度，可以漂浮在液体的物体的密度小于液体的密度，可以漂浮在液体的表面上，做成表面上，做成_的以增大可以利用的浮力的以增大可以利用的浮力轮船轮船物体的密度大于液体的密度，做成物体的密度大于液体的密度，做成_的可以的可以漂浮在液体的表面上，也增大了可以利用的浮力漂浮在液体的表面上，也增大了可以利用的浮力轮船载重的大小用排水量表示，排水量是指轮船按轮船载重的大小用排水量表示，排水量是指轮船按照设计要求满载货物时排开水的照设计要求满载货物时排开水的_空心空心 空心空心 质量质量 应用应用原理和特点原理和特点潜水艇潜水艇通过水箱吸水和排水的方式改变自身通过水箱吸水和排水

9、的方式改变自身_来来实现上浮和下沉实现上浮和下沉(浸没时浮力不变浸没时浮力不变)气球飞艇气球飞艇靠充入密度靠充入密度_空气密度的气体空气密度的气体(热空气、热空气、氢气、氦气等氢气、氦气等)来工作来工作密度计密度计根据物体根据物体_时的受力平衡及阿基米德原理制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成，用来测定液体密度的仪器密度计示数越靠下，示数越密度计示数越靠下，示数越_(选填选填“大大”或或“小小”)重力重力 小于小于 漂浮漂浮 大大 考点考点4 4 浮力的计算浮力的计算常用的计算浮力的方法常用的计算浮力的方法方法方法表达式表达式称量法称量法F浮浮GF(用弹簧测力计测浮力用弹

10、簧测力计测浮力)压力差法压力差法 F浮浮F向上向上F向下向下(用浮力产生的原因求浮力用浮力产生的原因求浮力)二力二力平衡法平衡法F浮浮G(物体处于漂浮或悬浮状态时用二力平衡分析物体处于漂浮或悬浮状态时用二力平衡分析求浮力求浮力)阿基米德阿基米德原理法原理法F浮浮G排排或或F浮浮液液V排排 g(知道物体排开液体的质量知道物体排开液体的质量或体积时常用阿基米德原理求浮力或体积时常用阿基米德原理求浮力) 点拨点拨 解答浮力问题的步骤：解答浮力问题的步骤： (1)确定研究对象；确定研究对象； (2)分析物体受力情况，画出受力示分析物体受力情况，画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态意图，判断物体在

11、液体中所处的状态(看看是否静止或做匀速直线运动是否静止或做匀速直线运动)； (3)选择合适的方法列出等式选择合适的方法列出等式(一般一般考虑平衡条件考虑平衡条件)。类型一类型一 浮力的产生原因浮力的产生原因 例例 1 1 把一块石蜡的底部磨平后置于烧杯把一块石蜡的底部磨平后置于烧杯底部，使它们之间密合底部，使它们之间密合(如图如图131所示所示)，用手，用手按住石蜡将水缓缓倒入烧杯中，直到水面淹没按住石蜡将水缓缓倒入烧杯中，直到水面淹没石蜡块后放手，则石蜡块后放手，则()A由于石蜡块的密度比水小，所以石蜡块会上浮由于石蜡块的密度比水小，所以石蜡块会上浮 B由于石蜡块受到水的压力是向下的，所以石

12、蜡块由于石蜡块受到水的压力是向下的，所以石蜡块 不会上浮不会上浮 C由于石蜡块受到的摩擦力大于浮力，所以石蜡块不会上浮由于石蜡块受到的摩擦力大于浮力，所以石蜡块不会上浮 D由于水对石蜡块没有压力，所以石蜡块不上浮由于水对石蜡块没有压力，所以石蜡块不上浮B 点评点评 本题本题考查了浮力产生考查了浮力产生的原因：物体上表面的原因：物体上表面和下表面受到水的压力差。石蜡块下表面与烧杯底密合，和下表面受到水的压力差。石蜡块下表面与烧杯底密合，不受水的压力，浮力为零，据此分析判断。类似不受浮力不受水的压力，浮力为零，据此分析判断。类似不受浮力的例子：在水中的桥墩等。的例子：在水中的桥墩等。类型二类型二

13、探究浮力大小的相关因素探究浮力大小的相关因素 例例 2 2 为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开的液体所受重力的关系，某同学进行了如图的液体所受重力的关系，某同学进行了如图132所示的实所示的实验。验。 (1)你觉得合理的实验顺序是你觉得合理的实验顺序是_。 (2)选用其他液体多次实验后，可得出结论：浸在液体中的物体选用其他液体多次实验后，可得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于所受浮力的大小等于_。丁、甲、乙、丙（甲、丁、乙、丙）丁、甲、乙、丙（甲、丁、乙、丙） 排开液体的重力排开液体的重力 解析解析 (1)(1)甲和丁互换顺序看似也行，

14、但如果真那样操甲和丁互换顺序看似也行，但如果真那样操作的话，过程不够流畅，测完合金重力后得把合金取下，去作的话，过程不够流畅，测完合金重力后得把合金取下，去测空桶重力，然后又取下空桶，重新挂上合金去测其浸没水测空桶重力，然后又取下空桶，重新挂上合金去测其浸没水中所受浮力，因此最合理的顺序是先丁再甲；中所受浮力，因此最合理的顺序是先丁再甲；(2)(2)切忌写成排切忌写成排开液体的质量或排开液体的体积。开液体的质量或排开液体的体积。 点评点评 能够评估实验步骤的全面性和正确性，并能够评估实验步骤的全面性和正确性，并加以改进，这是我们在实验操作中应注意培养的能力。加以改进，这是我们在实验操作中应注意

15、培养的能力。 例例 3 3 小宁为了探究浸在液体中的物体所受浮力的规律，设计小宁为了探究浸在液体中的物体所受浮力的规律，设计了如图了如图133甲所示的实验，他将弹簧测力计一端固定，另一端挂甲所示的实验，他将弹簧测力计一端固定，另一端挂一合金一合金块块A，并将合金块，并将合金块A浸没在装有水的容器中。容器侧面的底浸没在装有水的容器中。容器侧面的底部有一由阀门部有一由阀门B控制的出水口，实验时，打开阀门控制的出水口，实验时，打开阀门B缓慢放水，在缓慢放水，在此过程中金属块始终不与容器底部此过程中金属块始终不与容器底部接触。弹簧测力计示数随放水接触。弹簧测力计示数随放水时间变化的规律如图乙所示。时间

16、变化的规律如图乙所示。 (1)合金块合金块A受到的重力为受到的重力为_N，合金块，合金块A受到的最受到的最大浮力为大浮力为_N。 (2)合金块合金块A的密度是多大？的密度是多大？ (3)在容器中用一条水平的实线作出放水在容器中用一条水平的实线作出放水40 s时水面的大致时水面的大致位置。位置。32103.2103 kg/m3类型三类型三 浮力的计算浮力的计算 例例 4 4 2013年年5月，月，象征象征“和平、友爱和快乐和平、友爱和快乐”的巨型大黄的巨型大黄鸭在香港与游客见面，如图鸭在香港与游客见面，如图134所示为大黄鸭漂浮在海面上所示为大黄鸭漂浮在海面上的情景。它的质量约为的情景。它的质量

17、约为600 kg，海水的密度取，海水的密度取1.0103 kg/m3，它浸在水中的体积约为它浸在水中的体积约为_m3。0.6返回目录返回目录例例3 3（宿迁）宿迁）把一个重为的物体放入把一个重为的物体放入水中，静止时有四分之一的体积露出水面，则物体水中，静止时有四分之一的体积露出水面，则物体受到的浮力是受到的浮力是 ，物体的体积是，物体的体积是 （取取10N/kg）；若向水中加盐，则物体受到的浮）；若向水中加盐，则物体受到的浮力力（选填（选填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”） 浮力计算浮力计算121.610-3不变不变【解析【解析】已知物体重力已知物体重力1212，静止时有四分之一，

18、静止时有四分之一的体积露出水面，即物体处于漂浮状态，根据漂浮条的体积露出水面，即物体处于漂浮状态，根据漂浮条件可知：物体受到的浮力件可知：物体受到的浮力浮浮1212；根据阿；根据阿基米德原理得基米德原理得： 点评点评 浮力的计算通常考查其五种基本计算方法，浮力的计算通常考查其五种基本计算方法，即：即：(1)称重法；称重法；(2)压力差法；压力差法；(3)公式法公式法(F浮浮液液gV排排)；(4)排液法排液法(F浮浮G排排m排排g)；(5)平衡力法平衡力法(悬浮和漂浮悬浮和漂浮)，还可，还可以利用公式以利用公式F浮浮液液gV排排的变形公式考查密度的测量。在解的变形公式考查密度的测量。在解决本类型

19、试题时要熟练运用这几种方法，看用哪种方法求决本类型试题时要熟练运用这几种方法，看用哪种方法求浮力更简便，有时还要注意这几种方法的综合应用。浮力更简便，有时还要注意这几种方法的综合应用。类型四类型四 浮力的应用浮力的应用 例例 5 5 2012年年3月月25日，卡梅隆乘坐日，卡梅隆乘坐“深海挑战者深海挑战者”号深潜号深潜器潜入马里亚纳海沟器潜入马里亚纳海沟11000 m深处。下潜过程中，卡梅隆发现深处。下潜过程中，卡梅隆发现深潜器发生越来越明显的收缩，则深潜器受到的海水压强和浮深潜器发生越来越明显的收缩，则深潜器受到的海水压强和浮力的变化情况是力的变化情况是(设海水密度不变设海水密度不变)()

20、A压强越来越大，浮力越来越大压强越来越大，浮力越来越大 B压强越来越大，浮力越来越小压强越来越大，浮力越来越小 C压强越来越小，浮力越来越小压强越来越小，浮力越来越小 D压强越来越小，浮力压强越来越小，浮力越来越大越来越大B 解析解析 pgh，海水密度一定，越深，海水密度一定，越深h越大，压强越大；越大，压强越大；海水密度一定，深潜器体积明显收缩，海水密度一定，深潜器体积明显收缩，V排排变小，浮力变小。变小，浮力变小。 点评点评三种方法比浮力大小三种方法比浮力大小第一种：第一种：“比比V排排法法”，即不同物体浸在同一液体中，据，即不同物体浸在同一液体中，据F浮浮G排排液液gV排排知，知，液液相

21、等，相等，V排排越大，受到的浮越大，受到的浮力越大；力越大；第二种：第二种：“比比液液法法”，即同体积的不同物体浸没在不，即同体积的不同物体浸没在不同液体中，据同液体中，据F浮浮G排排液液gV排排知，知，V排排相等，相等，液液越大，受到的浮力越大；越大，受到的浮力越大；第三种：第三种：“比重法比重法”，即同一物体浸在不同液体中静止，即同一物体浸在不同液体中静止，针对物体不同状态进行受力分析，以重力为中间不变量，针对物体不同状态进行受力分析，以重力为中间不变量，对比出浮力大小。对比出浮力大小。常考类型剖析常考类型剖析返回目录返回目录类型类型五五 阿基米德原理的理解应用阿基米德原理的理解应用B例例

22、1 1 （宜昌）宜昌）两手分别拿着一个小木块和一个两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中，同时松手，小木块上浮，大石大石块浸没在水中，同时松手，小木块上浮，大石块下沉比较松手时两者所受的浮力（块下沉比较松手时两者所受的浮力（ ）木块受的浮力大木块受的浮力大石块受的浮力大石块受的浮力大两者受的浮力一样大两者受的浮力一样大条件不足，无法比较条件不足，无法比较【解析】【解析】小木块的体积小于大石块，所以浸没在水中小木块的体积小于大石块，所以浸没在水中时，大石块排开液体的体积大于小木块排开液体的体时，大石块排开液体的体积大于小木块排开液体的体常考类型剖析常考类型剖析返回目录返回目录类型类型六六 物体沉浮条件的应用物体沉浮条件的应用例例2 2 （泉州）泉州）把密度为把密度为0.3103kg/m、重为、重为12的木块放入水中，当