专题八-浮力概要

专题八浮力课程标准解读主要考点内容解读认识浮力了解浮力是怎样产生的，通过日常生活经验认识浮力的存在．初步认识浮力及其方向；通过演示实验，认识到一切浸在液体和气体中的物体都受到浮力的作用；运用液体压强的规律认识浮力产生的原因．知道浮力的大小等于什么；会运用弹簧测力计测浮力的方法进行简单的浮力运算.阿基米德原理经历探究浮力大小与哪些因素有关，知道阿基米德原理F浮＝G排，会运用F浮＝G排进行简单的计算；会用阿基米德原理分析简单实际问题.浮沉条件及其应用通过演示实验和具体事例认识物体的浮沉条件；学会分析并知道物体的浮沉条件；了解轮船浮在水面的原理，了解轮船的排水量；知道潜水艇的工作原理；知道气球和飞艇的工作原理.五年中考荟萃点击链接核心知识突破1．液体和气体对浸在其中的

物体有竖直向上的______，

物理学中把这个托力叫做______，浮力的方向____________．学问要点浮力、影响浮力大小的因素托力浮力向上竖直2．产生浮力的缘由：浸在液体或气体中的物体上下表面所受的______；即：F浮＝___________．3．影响浮力大小的因素：浮力大小与浸入的液体的____和_____________________有关，即液体______越大，______________越大，所受浮力就越大，反之就越小，与浸入液体的______无关． 【名师助学】 阿基米德原理既适用于液体，也适用于气体．压力差F向上－F向下物体浸入液体中的体积密度深度物体浸入的体积密度探究浮力的大小4．阿基米德原理：(1)内容：浸

入液体里的物体受到________

的浮力，浮力大小等于它排开

的液体受到的_____． (2)数学表达式：_________________5．称重法：_______________(G是物体受到重力，F示是物体浸入液体中弹簧测力计的读数)．竖直向上重力F浮＝G排＝ρ液gV排F浮＝G－F示6．浸在液体中的物体，其浮沉取决于物体所受到的_____和_____的大小．假如浮力_____它的重力，物体就上浮；假如浮力_____它的重力，物体就下沉；假如浮力_____它的重力，物体就悬浮或漂移．7．对于实心均质物体，如ρ物___ρ液，物体就漂移；如ρ物___ρ液，物体就下沉，静止时物体就沉底；如ρ物____ρ液，物体就悬浮．8．轮船：用________的方法增大可利用的浮力，轮船的大小通常用________来表示，轮船的排水量是指轮船满载时排开水的______；潜水艇：靠变更_________实现上浮和下潜的；气球和飞艇等都是充的是密度_____气的气体(如小密度的热空气、氢气、氦气)．物体的浮沉条件及其应用浮力重力大于小于等于＜＞＝挖空心排水量自身重力质量小于【状元笔记】 漂移问题“五规律”：(1)物体漂移在液体中，所受浮力等于它的重力；(2)同一物体在不同液体里漂移，所受浮力相同；(3)同一物体在不同液体里漂移，在密度大的液体里浸入的体积小；(4)漂移物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；(5)将漂移物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力．易错点一因不明确浮力产生的缘由，而误认为一切在液体中的物体，都受到液体的浮力作用． 辨析纠错浮力产生的缘由是：浸在液体中的物体上下表面受到液体不同的压力差，即F浮＝F向上—F向下．由此可知只有F向上＞F向下时，物体才受浮力，即浸入液体中的物体，不确定受浮力的作用．例如，一个圆柱形桥墩的总体积为11.8m3，浸在水中的部分体积为5m3，求桥墩所受到的浮力．本题中桥墩深化河底泥土中，底部没有受到水对它向上的压力，即：F上＝0N．桥墩没有受到水的浮力作用，即：桥墩所受浮力为0N.易错防范易错点二对运动和力的关系理解不透彻，混淆物体浮沉的确定因素． 辨析纠错有的同学认为“上浮的物体受到的浮力大、下沉的物体受到的重力大”，产生这种错误的缘由是没有弄清晰运动和力的关系．当物体不受力或者受平衡力时，物体才能保持静止状态或匀速直线运动状态，当物体受力不平衡时，运动状态就会发生变更．浸没在液体中的物体，若只受重力和浮力作用，悬浮时运动状态不变，受到平衡力作用，即浮力等于重力；上浮或下沉时运动状态发生了变更，说明受力不平衡，即浮力≠重力．由此可知，浸没在液体中的物体的浮沉不只是由重力或浮力中某个力确定，而是由物体受到的浮力和重力共同确定．易错点三受液体压强的干扰，错误地认为浮力的大小跟物体浸在液体中的深度有关，物体浸入越深，受到的浮力越大． 辨析纠错依据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小既和液体的密度有关，又和物体排开液体的体积有关．当液体的密度确定时，物体所受的浮力的大小与物体排开液体的体积成正比，即液体的密度确定时，物体排开液体的体积越大，物体所受的浮力也越大．物体刚起先浸入液体中时，物体排开液体的体积随深度的增加而增大，物体所受的浮力也增大，但是当物体全部浸没时，V排等于V物，物体所受的浮力大小不变．易错点四由于概念辨析不清，易将漂移和悬浮混淆． 辨析纠错悬浮漂浮相同点状态平衡状态受力关系所受重力和浮力是一对平衡力不同点物体在液体中的位置关系可以静止在液体内部任一位置静止在液体表面物体实心时，ρ物和ρ液关系ρ物＝ρ液ρ物＜ρ液物体体积V物与排开液体体积V排关系V排＝V物V排＜V物【例1】(2012·辽宁丹东，26)容器内装有盐 水，将一枚鸭蛋由如图8－17所示位置轻 轻松手，鸭蛋从进入盐水到刚好浸没过 程中，所受浮力将______(选填“变大”、 “变小”或“不变”)；当鸭蛋悬浮在盐水中 时，向容器内加适量的水，发觉鸭蛋下沉，说明物体所受的浮力与液体的______有关．推断影响浮力大小的因素图8－17 解析(1)鸭蛋从进入盐水到刚好浸没的过程中，盐水密度不变，鸭蛋排开盐水的体积增大，由公式F浮＝ρ液gV排知，受到的浮力变大；(2)鸭蛋悬浮在盐水中时，鸭蛋的密度等于盐水的密度；向容器内加适量的水，盐水密度减小，发觉鸭蛋下沉，说明鸭蛋的密度大于盐水的密度．所以物体所受的浮力与液体的密度有关． 答案变大密度【即时小练1】浸在液体中的物体，受到浮力的大小确定于 () A．物体的体积和物体的密度 B．物体的质量、体积、浸入液体中的深度及形态等 因素 C．物体浸入液体的深度和液体的密度 D．物体浸入液体中的体积和液体的密度 解析该题可用直选法，因物体受到的浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关，符合题意的只有选项D. 答案D以题说法浮力的大小只与液体的密度、排开液体的体积有关，而与受力物体的质量、体积、密度、物体在液面以下的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关．突破指南理清ρ液、V排变更状况，分析推断F浮变更状况．【例2】(2013·山东东营，6，3分)如图 8－18所示，将同一个鸡蛋先后放入 甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯中处 于漂移状态，在乙杯中处于悬浮状态． 下列推断正确的是 () A．甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度 B．甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度 C．鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力 D．鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力定性比较浮力的大小

图8－18 解析(1)同一个鸡蛋在甲图中漂移，则F浮甲＝G，在乙图中悬浮，则F浮乙＝G，所以，F浮甲＝F浮乙，C、D错误；(2)同一个鸡蛋在甲图中漂移；ρ甲＞ρ鸡蛋，在乙图中悬浮，ρ乙＝ρ鸡蛋，所以ρ甲＞ρ乙，即甲杯中盐水密度大于乙杯中盐水密度，B错． 答案A【即时小练2】将正方体物体先后放入a、b、c三种液体，如图8－19所示．则下列推断正确的是 () 图8－19 A．在三种液体中，物体受到的浮力相等 B．在三种液体中，物体受到的浮力不相等 C．液体的密度ρa＞ρb＞ρc D．在三种液体中，物体下表面受到的液体压强相等答案

A以题说法突破指南(1)将同一物体放在不同液体中比较浮力大小，把物体的重力G物作为“桥梁”，依据物体的浮沉状态，推断F浮与G物大小，比较浮力．(2)将不同物体放在同种液体中比较浮力大小，①若题中告知F浮与G物关系，可用F浮＝G物推断；②若题中告知V排，可用F浮＝ρ液gV排推断．【例3】(2013·广东广州，19，5分)如图 8－20是薄纸制成的下端开口的容器， 容器的容积为1m3，所用薄纸重量为 0.5N，容器内空气重量为________N， 容器(含其内空气)的总重量为________N(空气密度为1.29kg/m3，g＝10N/kg)，为了使容器悬浮在空中，你要用________方法使容器内空气削减，容器内空气的重量削减________N，容器才能悬浮在空中，此时容器内空气密度________容器外空气密度(选填“大于”、“等于”或“小于”)．推断物体的浮沉图8－20答案

12.9

13.4加热使气体膨胀0.5小于【即时小练3】一个重15N，体积为1dm3的小球，用手抓住将它浸没在水中，松手后小球将______(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)．

解析小球所受浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1×10－3m3＝9.8N，因F浮＜G球，所以，松手后小球将下沉．

答案下沉以题说法突破指南依据运动和力的关系，分析比较物体受到浮力和重力的大小关系作出推断；或者利用物体的密度和液体密度关系作出分析比较．【例4】(2013·山东菏泽，13，2分) 如图8－21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________N(取g＝10N/kg)． (2)2012年9月25日，该舰正式加入中国海军序列.2012年11月23日，中国航母舰载机歼－15着舰成功．当舰载机着舰后，浮力将________(选填“不变”、“变小”、“变大”)．关于浮力的计算图8－21 解析依据“四确定”法进行分析： (1)航母的重力：G＝mg＝67500×103kg×10N/kg＝6.75×108N，因为航母漂移，所以，F浮＝G＝6.75×108N；(2)当舰载机着舰后，航母总的重力增大，所以，浮力也变大． 答案(1)6.75×108(2)变大【即时小练4】一个不规则的实心物体，质量55g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开0.5N的水．然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止．(g＝10N/kg)求： (1)物体在纯水中所受的浮力； (2)物体的体积．

答案

(1)0.5N

(2)5×10－5m3以题说法突破指南浮力计算题的一般分析步骤：“四确定”法：【例5】(2012·天津，21)某老师在“阿基米德原理”教学过程中，做了如下演示试验． 图8－22阿基米德原理的试验探究(1)在弹簧下端挂上小筒和金属块，登记弹簧伸长后指针位置O，如图8－22甲所示．(2)溢水杯中装满水，把金属块全部浸入溢水杯的水中，用烧杯收集排开的水，弹簧缩短，如图乙所示．(3)把烧杯中的水全倒入小筒中，弹簧指针又复原到原来位置O，如图丙所示．乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了，说明金属块受到________的作用；丙图弹簧指针又复原到位置O，说明________________．解析由乙图可知，乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了，说明金属块受到了向上托的力，即金属块受到浮力；丙图弹簧指针又复原到位置O，说明金属块受到的浮力等于排开水所受的重力．答案浮力物体受到浮力的大小等于物体排开水所受的重力【即时小练5】如图8－23是验证阿基米德原理的一个试验过程图，通过图中______两个步骤可以测出浮力，通过图中______两个步骤可以测出溢出的水重，由此可得结论：____________． 图8－23 解析(1)物体受到的浮力等于物重与弹簧测力计的拉力之差，所以比较B、C两图可以得出；(2)测出小桶的重力和从烧杯中溢入小桶中的水与小桶的总重，就能得到溢出的水重，须要选择D、E两图；(3)将物体受到的浮力与溢出的水重进行对比，两者相等．所以结论为：物体受到的浮力等于排开的液体受到的重力． 答案B、CD、E物体受到的浮力等于排开的液体受到的重力试验母版教材试验：探究浮力大小与排开液体所受重力的关系试验器材：物块、弹簧测力计、溢水杯、小桶、水等试验结论：F浮＝G排突破指南试验现象分析关于应用浮力学问测物体密度的试验真题回放(2013·甘肃兰州，29，4分)某同学利用一