浮力 省赛获奖

第15讲浮力一、知道浮力的定义及产生原因

二、描述阿基米德原理

三、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)

四、知道物体的浮沉条件，并能进行简单的运用1．定义：浸在________(或_______)里的物体受到液体_____________的_______，这个托力叫做浮力。

2．方向：________________。

3．施力物体：_________(或________)。

4．单位：_________。

5．产生原因：物体上下表面受到液体的_________。理解浮力及产生原因液体气体竖直向上托力_竖直向上液体气体牛(N)压力差理解浮力及产生原因

A【解析】此题关键是明确浮力的定义，难度不大。根据浮力的产生需要施力物体，太空中没有空气，故太空中遨游的“天宫一号”不受到浮力。故选A。2．一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()

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

D【解析】解答此题的难点在于能否正确分析出小球所受到的弹力情况。小铁球浸没在水中静止，受到的力是平衡力，由此进行受力分析即可得到答案。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。故D正确。阿基米德原理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_____________受到的重力。

2．表达式：F浮＝_______＝__________。

【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_______。排开的液体G排液ρ液gV排气体阿基米德原理3．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____N，此后，当石块在水中的深度增大时，浮力_______(填“不变”“变大”或“变小”)。

0.4不变【解析】根据称重法求出浮力大小。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。所以浸没在水中的石块深度增大时浮力不变。

4．将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中，鸡蛋漂浮，然后逐渐向杯中加入清水，当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水，下图中能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是()

B【解析】漂浮时，鸡蛋所受浮力等于鸡蛋的重力，当给浓盐水中加入水时，混合液的密度开始减小，当混合液的密度比鸡蛋密度小的时候，鸡蛋受到的浮力就会小于重力，鸡蛋出现下沉直至沉到杯子的底部。由此可知，鸡蛋受到的浮力是先不变，然后减小，所以B符合。5．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________。

(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；

增大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_______，排出水的重力为__________。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－F3F4－F2F1－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。了解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_______和________。

(2)物体的浮沉条件

①当F浮>G物(或ρ液>ρ物)时，物体_______。

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________，此时F浮＝G物。

②当F浮＝G物(或ρ液＝ρ物)时，物体_______。

③当F浮<G物(或ρ液<ρ物)时，物体________。

重力浮力上浮漂浮悬浮下沉【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。

2．浮沉条件的应用

(1)密度计：根据漂浮时_________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_____________达到上浮和下沉的目的。

(4)热气球：使气球内的气体体积(即排开空气的体积)变化从而改变浮力大小达到上升和下降的目的。F浮＝G物改变自身重力了解物体的浮沉条件及应用6．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()

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D【解析】鸡蛋在甲杯中漂浮，在乙杯中悬浮，所受浮力均等于重力，所以甲、乙杯中鸡蛋所受浮力相等，即F1＝F2，故A、B错误；鸡蛋在甲杯中漂浮，表明甲盐水的密度大于鸡蛋的密度，向甲杯中加入盐，则甲盐水的密度变大，仍大于鸡蛋的密度，所以在甲杯中鸡蛋仍处于漂浮状态，所受浮力等于重力，即浮力不变，故C错误；鸡蛋在乙杯中悬浮，表明乙盐水的密度等于鸡蛋的密度，向乙杯中加入水，则乙盐水的密度变小，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，鸡蛋所受浮力减小，则鸡蛋会下沉，故D正确。7．如图所示，海监部门在某海域放置浮标以监测水文变化。监测发现，从春季至夏季，海水温度升高、体积膨胀导致海水密度变小。此过程中，若浮标体积保持不变，则()

A．浮标所受浮力变大，露出海面体积变小

B．浮标所受浮力变小，露出海面体积变大

C．浮标所受浮力不变，露出海面体积变大

D．浮标所受浮力不变，露出海面体积变小

D【解析】本题考查物体的浮沉条件和阿基米德原理。因为浮标始终漂浮，并且浮标重力不变，故浮力等于重力，并且浮力不变；又因为海水密度减小，由F浮＝ρ液gV排可知，浮标排开海水的体积变大，则露出海面体积变小。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：___________(用弹簧测力计测浮力)。

(2)压力差法：______________(用浮力产生的原因求浮力)。

(3)公式法：_____________________(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)平衡法(漂浮、悬浮时)：_________(用二力平衡求浮力)。F浮＝G－FF浮＝F下－F上F浮＝G排液＝ρ液gV排F浮＝G物有关浮力的分析与计算8．小云同学在学习了“阿基米德原理”后，发现用弹簧测力计也可以测出液体的密度。下面是他设计测量盐水密度的实验步骤：

(1)如图甲，把一个合金块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上，测出合金块的重力G＝4.0N。

(2)如图乙，将挂在弹簧测力计挂钩上的合金块浸没在盐水中，记下弹簧测力计的示数F＝____N。

(3)计算合金块浸没在盐水中所受到的浮力F浮＝____N。

(4)根据阿基米德原理计算该盐水的密度ρ＝_____________kg/m3(ρ合金＝8.0×103kg/m3，g取10N/kg)。

(5)实验完成后，小云同学继续思考：如果在步骤(2)中合金块只有部分浸入盐水中(如图丙)，则按上述步骤测出的盐水密度比真实值要_______(填“偏大”或“偏小”)。

3.40.61.2×103偏小【解析】根据弹簧测力计的分度值读出合金块浸没在盐水中弹簧测力计的示数，利用称重法求出该物体所受的浮力；根据合金块的重力求出合金块的质量，已知合金的密度，求出合金块的体积；再利用阿基米德原理求盐水的密度；根据阿基米德原理分析当合金块只有部分浸入盐水中时(如图丙)浮力的测量值变化，进而判断测出的盐水密度比真实值是偏大还是偏小。1．在水中，鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示，下列说法正确的是()

A．水对石头的压强比对木头的小

B．木头受到的浮力大于它自身的重力

C．鱼受到的浮力等于它排开水的重力

D．石头受到的浮力等于它自身的重力

C2．如图所示，将苹果和梨子放入水中后，苹果漂浮，梨子沉底。若苹果的质量、体积及受到的浮力为m1、V1和F1，梨子的质量、体积及受到的浮力为m2、V2和F2，现以下判断正确的是()

(1)若m1＞m2，则F1一定小于F2

(2)若m1＝m2，则F1一定大于F2

(3)若V1＝V2，则F1一定小于F2

(4)若V1＞V2，则F1一定大于F2

A．(1)(3)B．(1)(4)

C．(2)(3)D．(2)(4)

C3．小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图)，他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是()

A．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力

B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中

C．“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出

D．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同

B4．(2019·预测)弹簧测力计下挂一长方物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中如图甲，图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像(g取10N/kg)，则下列说法中正确的是()

A．物体的体积是500cm3

B．物体受到的最大浮力是5N

C．物体的密度是2.25×103kg/m3

D．物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N

C5．(2018·达州)两个底面积相同形状不同的容器A、B(GA＝GB)，盛有不同的液体放置在水平桌面上，现将甲、乙两个相同的物块分别放入两容器中，当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示(忽略液体的损失)，下列说法正确的是()

A．甲物块受到的浮力大于乙物块受到的浮力

B．两容器底受到的液体压强相等

C．取出两物块后，B容器底受到液体的

压强大于A容器底受到液体的压强

D．取出两物块后，B容器对桌面的压强

小于A容器对桌面的压强

C6．一物块的质量为90g，体积为100cm3，现将它浸没在水中，物体所受的浮力为____N，松手后，物体将会________(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)，最终静止时物体排开水的质量为_______g。(g取10N/kg，ρ水＝1.0g/cm3)

1上浮907．在“探究影响浮力大小因素”的实验中，一组同学提出了4种猜想。

小华：浮力大小与液体密度有关；

小红：浮力大小与物体浸入液体的体积有关；

冬冬：浮力大小与物体所受的重力有关；

玲玲：浮力大小与物体的形状有关。

他们找来了体积相同的A、B两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器。按照图中所示规范地完成了实验，记录了如表所示的实验数据：

观察表中数据，回答下列问题：

(1)根据表格中实验数据，可知A物体浸在液体中的体积为60cm3时，物体A所受浮力大小为_____N；表格中标有“△”的位置的数据应该是____；

(2)通过分析比较第____次实验数据，能够说明小华同学的猜想是正确的；分析比较第________次实验数据，能够说明小红同学的猜想是正确的；

(3)为了验证冬冬同学的猜想，他们选择了第________次实验数据，他们发现浮力大小与物体所受的重力_________(填“无关”或“有关”)；

0.63.83、41、2、34、5无关(4)要验证玲玲的猜想，同学们又找来了一块橡皮泥，他们把橡皮泥捏成不同形状，先后放入水中，发现有的漂浮在水面上，有的下沉。他们由此得出结论：浮力的大小与物体的形状有关。请指出他们实验方法的错误之处：_______________________________________________。没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同1．(2018·乐山)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用弹簧秤挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，浸没前，溢水杯所受水的压力将________(填“变大”“变小”或“不变”)，电子秤的读数将_______(填“变大”“变小”或“不变”)。

不变不变2．(2018·河南)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照如图所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。

(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力，其中石块的重力大小为________N。

(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为_______N。石块排开的水所受的重力可由_______(填字母)两个步骤测出。