第11课时浮力及其应用复习

第11课时浮力及其应用1第11课时┃考点聚焦考点聚焦考点1浮力的产生定义浸在液体中的物体受到液体向上托的力，这个力叫浮力产生原因液体对物体上下表面的压力不相等，并且向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差即为浮力公式

F浮＝

F向上－

F向下方向

____________施力物体液体

[点拨](1)判断浸在液体中的物体是否受到浮力，关键是看物体上、下表面是否存在压力差。(2)浸入液体中的物体不一定受到液体对它的浮力，例如深入泥底的柱状桥墩或打入水里的木桩等。竖直向上2第11课时┃考点聚焦考点2浮力的大小1.分别测出物体在空气中的重力G和物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F，则物体受到的浮力F浮＝________。2.阿基米德原理内容浸在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所受的重力表达式F浮＝______＝ρ液gV排适用范围适用于浸在液体或气体中的物体(计算物体在气体中受到的浮力时，公式中的ρ液要改为ρ气)说明液体对物体的浮力与液体的密度、物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关G－F

G排3第11课时┃考点聚焦

[注意]“全部浸入”和“部分浸入”：当物体全部浸入液体(或气体)时，V排＝V物；当物体部分浸入液体(或气体)时，V排＜V物。4第11课时┃考点聚焦考点3物体的浮沉条件1.物体的浮沉状态状态图释F浮与Gρ物与ρ液静态情形分析漂浮F浮____Gρ液____ρ物悬浮F浮____Gρ液____ρ物＝＞＝＝5第11课时┃考点聚焦状态图释F浮与Gρ物与ρ液动态情形分析上浮F浮____Gρ液____ρ物下沉F浮____Gρ液____ρ物>

>

＜＜6第11课时┃考点聚焦2.物体浮沉条件的应用应用原理和特点木船物体的密度小于液体的密度，可以漂浮在液面上，做成________的以增大可以利用的浮力轮船①物体的密度大于液体的密度，做成________的可以漂浮在液体的表面上，也增大了可以利用的浮力；②轮船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液体的________潜水艇通过水舱吸水和排水的方式改变自身________来实现上浮和下沉(浸没时浮力不变)气球飞艇靠充入密度小于空气密度的气体(热空气、氢气、氦气等)来工作密度计①根据漂浮时的受力平衡及阿基米德原理制成的用来测定液体密度的仪器；②密度计示数越靠下越______(选填“大”或“小”)空心空心质量重力大7第11课时┃考点聚焦考点4浮力的计算称量法

F浮＝G－F(用弹簧测力计测浮力)压力差法

F浮＝

F向上

－

F向下(用浮力产生的原因求浮力)二力平衡法

F浮＝G(明确状态时用二力平衡分析求浮力)阿基米德原理法

F浮＝G排＝ρ液gV排

(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)8类型一、浮力归类示例第11课时┃归类示例例1把质量相等的两块橡皮泥捏成实心球状和碗状，轻轻放到水面上，静止之后，实心球橡皮泥沉到容器底部，碗状橡皮泥漂浮在水面上，如图11－1所示，则它们受到的浮力大小关系是()A.F球＞F碗B．F球＜F碗C.F球＝F碗

D．F球≥F碗图11－1

B9第11课时┃归类示例三种方法比浮力本题考查了浮力大小的比较问题，有一定难度。一般情况下比较浮力大小的方法有以下三种：(1)比V排法：不同物体浸在同一液体中时，根据F浮＝G排＝ρ液gV排知，ρ液相等，V排越大，受到的浮力越大；(2)比ρ液法：同体积的不同物体浸没在不同液体中，根据F浮＝G排＝ρ液gV排知，V排相等，ρ液越大，受到的浮力越大；(3)比重法：同一物体浸在不同液体中并静止，针对物体不同状态进行受力分析，以重力为中间量，对比出浮力大小。点评10解析

两块橡皮泥均放在水中，碗状橡皮泥漂浮，故其浮力等于重力，实心球橡皮泥沉到底部，故其浮力小于重力，而两橡皮泥的质量是相等的，则重力相等，故可判断碗状橡皮泥所受浮力较大，选B。第11课时┃归类示例11类型二、阿基米德原理第11课时┃归类示例例22013•北京

小阳利用刻度尺、塑料碗、圆柱形玻璃筒和适量的水测量一块铁矿石的密度。以下是小阳设计的实验步骤，请你按照他的实验思路，将实验步骤补充完整。(1)在圆柱形玻璃筒内放入适量的水，将塑料碗轻轻放入水中，塑料碗漂浮，用刻度尺测出此时玻璃筒内水的深度为h1，并记录在表格中；(2)将铁矿石轻轻放入塑料碗中，塑料碗仍漂浮，用刻度尺测出此时圆柱形玻璃筒内水的深度为h2，并记录在表格中；12第11课时┃归类示例(3)______________________________________________________________________________________________________________________________________________；(4)已知水的密度为ρ水，利用测量出的物理量和ρ水计算铁矿石的密度ρ＝________，并将计算结果记录在表格中。将铁矿石从塑料碗中取出，轻轻放入圆柱形玻璃筒内，用刻度尺测出此时圆柱形玻璃筒内水的深度为h3，并记录在表格中13解析第11课时┃归类示例14类型三、浮力的简单计算第11课时┃归类示例例3学完“浮力”知识后，小芳同学进行了相关的实践活动。(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)(1)她选取一质量为750g、体积为1250cm3的长方体木块，让它漂浮在水面上，如图11－2甲所示。求木块受到的浮力。图11－2

15第11课时┃归类示例(2)取来规格相同的由合金材料制成的螺母若干，每只螺母质量为50g，将螺母逐个放置在漂浮的木块上。问：放多少只螺母时，木块刚好浸没在水中？(3)她又用弹簧测力计、一只螺母做了如图乙所示的实验，弹簧测力计静止时的示数为0.4N。求合金材料的密度。16解析第11课时┃归类示例17解析第11课时┃归类示例18类型四、物体的浮沉条件及应用第11课时┃归类示例例42013•云南

“辽宁舰”航母已正式列入中国人民解放军海军系列，其满载时排水量(满载时排开水的质量)为6.75万吨。则满载时其受到的浮力为()A.6.75×108NB．6.75×107NC.6.75×104ND．6.75×103NA19

[例1](2011年临沂)在探究“影响浮力大小的因素”时，同学们做了如图8－2－2所示的一系列实验．请你根据图中弹簧测力计的示数等信息回答下列问题：图8－2－2(1)物体全部浸入水中时受到的浮力是________N.(2)根据图①、②、③的实验可得出浮力的大小与______________________有关．(3)根据图____________的实验可得出浮力的大小与液体密度有关．1排开液体的体积③④20考点2物体的浮沉条件

判断物体浮沉的方法1．受力分析法(物体完全浸没在液体中时)：(1)当F浮>G物时，物体上浮；(2)当F浮<G物时，物体下沉；(3)当F浮＝G物时，物体悬浮在液体中．2．比较密度法(物体完全浸没在液体中时)：(1)当ρ液>ρ物时，物体上浮；(2)当ρ液＝ρ物时，物体悬浮在液体中；(3)当ρ液<ρ物时，物体下沉．21

[例2](2012年淮安)小明将重为3N的石块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和盐水中．石块静止时弹簧测力计的示数如图8－2－3甲、乙所示，则石块在水中所受浮力为______N；从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的________有关，若剪断图中的细线，石块将________(填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)．图8－2－322

思路点拨：(1)根据称重法求出石块在水中所受的浮力．

(2)在甲、乙两图中，排开液体的体积相同，液体的密度不同，受到的浮力不同，据此可得出结论．

(3)物体的浮沉取决于受到的重力和浮力的大小，当重力大于浮力时物体下沉．【答案】1密度下沉23

[例3](2010年梅州)将质量为100g的物体投入盛有100mL酒精的量筒中(已知ρ酒精＝0.8×103

kg/m3)，物体静止后，酒精液面上升到200mL刻度线处，则该物体在量筒中的情况是()AA．物体沉在量筒底部B．物体漂浮在酒精液面上C．物体悬浮在酒精中D．条件不足，无法确定24考点3浮力的应用

[例4](2011年桂林)如图8－2－4

所示，潜水艇能够上浮和下沉是通过改变________来实现的；潜水艇在上浮过程中，未露出水面之前，所受的浮力将________(填“变大”、“变小”或“不变”)． 图8－2－4

思路点拨：潜水艇在未露出水面之前，液体密度一样，它排开液体的体积不变，根据F浮＝ρ液gV排可以判断出它所受的浮力不变，它通过排出水舱中的水来减小自重，当浮力大于重力时，它就上浮．【答案】自重不变25[例5]下图四个场景中，主要依靠空气浮力而“飞天”的是()C26

1．(2011年湛江)一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小________，它受到的浮力大小________，它排开水的体积________．(填“变大”、“变小”或“不变”)不变不变变大27

2．(2011年广州)某物质的质量与体积的关系如图8－2－5所示，该物质的密度是________kg/m3.由该物质构成的体积为4×10－5

m3

的实心物体，重是________N，把它放入密度为1.0×103kg/m3

的水中，静止后受到的浮力大小是________N，排开水的体积是____________m3.(取g＝10N/kg)0.8×1030.320.323.2×10－628

3．(2011年广东)如图8－2－6所示，密度为ρ0

的液体中有体积均为V的A、B、C三个实心物体，A正在向上运动，B静止，C正在向下运动．此刻它们受到的浮力分别为FA、FB、FC，三者的大小关系是______________，请写出B物体所受的浮力表达式FB＝________，B物体的密度为________． 图8－2－6FA＝FB＝FCρ0

gVρ029

4．(2010年深圳)两瓶原装饮料，外观包装都有“净含量200mL”的标识(“净含量”是指瓶内液体的体积)，把它们放在水中，静止时状态如图8－2－7所示，不计瓶及包装的质量和体积，两饮料瓶受到的浮力F和液体重力G的关系，正确的是()AA．F甲＝G甲>F乙＝G乙B．F甲＝G甲<F乙＝G乙C．F甲>G甲，F乙>G乙D．F甲<G甲，F乙<G乙30

5．(2010年广东)如图8－2－8所示，金属块所受的浮力为________N，金属块的质量是________kg，金属块的体积是________m3.0.20.222×105图8－2－831

6．(2010年肇庆)如图8－2－9所示，将一铁块慢慢提起离开水面的过程中，铁块所受浮力的变化情况是________(填“增大”、“不变”或“减小”)；若某时刻h＝5cm，铁块的底面积以1.0×10－2

m2计，则铁块下底面受到水的压强是______Pa，此时铁块受到的浮力大小是______N．(取g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103

kg/m3)减小5005图8－2－932

7．(2010年梅州)如图8－2－10所示，金属小球浸没于装有水的容器底部，它共受三个力的作用，试在图中画出其受力的示意图．图54

图8－2－10【答案】如图54所示．33

归类示例例1

[2010·南京]小明在生活中发现木块总浮在水面，铁块却沉入水底，由此他提出两个问题：问题1：浸入水中的铁块是否受到浮力？问题2：浮力大小与哪些因素有关？为此他做了进一步的猜想，设计并完成了如图13－1所示实验．►

类型一浮力及其大小34

(1)乙、丙图中弹簧测力计示数均小于甲图中弹簧测力计示数，说明浸入水中的铁块________(选填“受到”或“不受到”)浮力作用；(2)做________图中两次实验，是为了探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关；(3)做丁、戊两次实验，是为了探究浮力大小与________的关系．受到丙、丁液体密度35

[解析]

根据实验现象可知：铁块浸在水中时弹簧测力计的示数变小，说明水对铁块有向上的托力，这个托力就是浮力．浮力大小等于铁块在空气中和浸在水中两种情况下弹簧测力计示数之差．探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度的关系时，运用控制变量法，将同一个铁块浸没在水中不同深度处，比较浮力大小；由于同一个铁块的重力不变，只要根据浸没在水中不同深度处弹簧测力计的示数就可以比较出浮力大小，故选丙、丁两次实验．做丁、戊两次实验，同一铁块浸没在水和浓盐水的同一深度处，弹簧测力计示数不同，表示浮力不同，这是为了探究浮力大小与液体密度的关系．36

[点评]本题从探究铁块浸在水中是否受到浮力入手，隐含了测量浮力大小的方法(称重法)，进一步探究浮力大小与哪些因素有关，命题角度巧妙，引导大家发现问题，解决问题，同时渗透控制变量法的物理思想，是中考命题的一个方向．“称重法”是测量浮力的常用方法，中考还往往会借题测算物体或液体的密度．37

例2

[2011·南京]将小铁块和小木块放入一盆水中，结果发现木块浮在水面上，铁块沉入水底，就此现象，下列分析正确的是(

)A．木块受到浮力，铁块不受浮力B．铁块沉入水底，所受浮力一定小于自身的重力C．木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力D．木块浮在水面上，所受浮力大于自身的重力►

类型二判断物体的浮与沉B38

[解析]

根据阿基米德原理可知：浸在液体中的物体受到向上的浮力，故A错误．根据物体的浮沉条件可以判断，铁块下沉，所受浮力小于重力，B正确．根据浮力公式F浮