浮力小班講義-(1)10頁(yè)

1、浮力講義1、浮力的定義：一切浸入液體（氣體）的物體都受到液體（氣體）對(duì)它豎直向上的力 叫浮力。2、浮力方向：豎直向上，施力物體：液（氣）體例1、一個(gè)盛有鹽水的容器中懸浮著一個(gè)雞蛋，容器放在斜面上，如圖所示。圖上畫(huà)出了幾個(gè)力的方向，你認(rèn)為雞蛋所受浮力的方向應(yīng)是（ ） AF1 BF2 CF3 DF 4 3、浮力產(chǎn)生的原因（實(shí)質(zhì)）：液（氣）體對(duì)物體向上的壓力大于向下的壓力，向上、向下的壓力差 即浮力。例題：橋墩沒(méi)入水下部分的體積為103m3，橋墩受到的浮力是_N例題：如圖1所示，物體懸浮在水中，水對(duì)物體向上、向下的壓力分別為F1和F2，下列說(shuō)法正確的是 圖1A. 由于物體靜止不動(dòng)，F(xiàn)1、F2是一對(duì)平

2、衡力 B.因?yàn)槲矬w上表面的面積較大，所以F1F2C. F1和F2的合力大小等于物體的重力D物體受到合力的方向是向上的例題：陷進(jìn)海底泥砂中的潛水艇為什么很難浮起？4、物體的浮沉條件：(1)前提條件：物體浸沒(méi)在液體中，且只受浮力和重力。GF浮GF浮(2)請(qǐng)根據(jù)示意圖完成下空。F浮GF浮G圖6 下沉 懸浮 上浮 漂浮 F浮 G F浮 = G 液物 液 物例：把密度大于水的物質(zhì)制成空心小球，用手將其置于盛水的容器中，使其浸沒(méi)于水（如圖6所示），放手后水球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是 A上浮 B懸浮 C下沉 D都有可能 例：把重5N、體積為06dm3的物體投入水中，若不計(jì)水的阻力，當(dāng)物體靜止時(shí)，下列說(shuō)法正確的是 （ ）A

3、、物體上浮，F(xiàn)浮=6N B、物體懸浮，F(xiàn)浮=5N C、物體漂浮,F浮=5N D、物體沉入水底,F浮=6N圖8-14例：如圖8-14所示，一個(gè)空心球置于水中，恰能懸浮，沿虛線將其分成大、小兩部分，則( )。A 小的部分上浮，大的部分下沉 B、兩部分仍保持懸浮C、 小的部分下沉，大的部分上浮 D、物質(zhì)密度未知，不能判別 (3)、說(shuō)明： 密度均勻的物體懸?。ɑ蚱。┰谀骋后w中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊都懸浮（或漂?。?。一物體漂浮在密度為的液體中，若露出體積為物體總體積的1/3，則物體密度為(2/3) 分析：F浮 = G 則：液V排g =物Vg 物=（ V排V）液= 2 3液例：甲、乙

4、兩個(gè)實(shí)物體，體積相同，密度不同，把它們放入水中，甲露出部分為整個(gè)體積的1/4，乙露出部分為整個(gè)體積的1/2,下列敘述正確的是( ).A.甲、乙浸入水中的體積比為3:2 B.甲、乙受到的浮力比為3:2C.甲、乙的重力比為2:3 D.甲、乙的密度比為2:11如圖所示，A、B兩實(shí)心球靜止在水中，則 A兩球受到的浮力一定相等 B兩球受到的浮力不等，A球受到的浮力大 c兩球的密度不等，B球的密度大 DB球的重力一定大于A球 懸浮與漂浮的比較相同： F浮 = G 不同：懸浮液 =物 ；V排=V物漂浮液物；V排3。將甲、乙、丙三個(gè)重力分別為G甲、G乙、G丙的實(shí)心小球分別在A、B、C的液體中，其中甲球在A中沉

5、入液體底部，乙球在B中恰好懸浮，丙球在C中漂浮在液面上。三個(gè)球的密度分別為甲、乙、丙，體積關(guān)系是V甲V乙V丙，三個(gè)球所受浮力分別為F1、F2、F3。三個(gè)燒杯里的液體對(duì)杯底的壓強(qiáng)分別為p1、p2、p3。則以下判斷的關(guān)系中正確的是A甲乙=丙 BG甲G乙G丙 CF1 F2 F3 Dp1 = p2 p3 甲 乙圖8-3例：圖8-3甲為一個(gè)木塊用細(xì)繩系在容器底部，向容器內(nèi)倒水，當(dāng)木塊露出水面的體積是20cm3細(xì)繩對(duì)木塊的拉力為0.6N，將細(xì)繩剪斷，木塊上浮，靜止時(shí)有2/5的體積露出水面，如圖乙，求此時(shí)木塊受到的浮力。（g=10N/kg）AA甲 圖9 乙1. 如圖9所示，細(xì)線的一端固定在杯底，另一端拴住小

6、球A。向杯內(nèi)緩慢注水，小球A逐漸上浮。當(dāng)小球A露出水面的體積為總體積的三分之一時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力為1N；當(dāng)小球A浸沒(méi)在水中時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力為3N。則小球A的密度A= kg/m3。（g=10N/kg）7、浮力的利用：(1)、輪船：m液工作原理：要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的，使它能夠排開(kāi)更多的水。排水量：輪船滿載時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量。單位 t 由排水量m 可計(jì)算出：排開(kāi)液體的體積V排= ；排開(kāi)液體的重力G排 = m g ；輪船受到的浮力F浮 = m g 輪船和貨物共重G=m g 。(2)、潛水艇：工作原理：潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。例題：一艘輪

7、船的質(zhì)量是6000t，它的排水量是10000t，它所能裝載的貨物的質(zhì)量是 t。若取g=1ON/kg，則該船滿載貨物時(shí)受到的水的浮力是 N。 (3)、氣球和飛艇：工作原理：氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如：氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風(fēng)飄蕩，人們把氣球發(fā)展成為飛艇。例題：利用空氣浮力而升空的物體是 A人造衛(wèi)星 B飛機(jī) C風(fēng)箏 D氫氣球例題：氫氣球體積為1500米3，載重為1.764104牛頓，空氣=1.29千克/米3，那么氫氣球在空氣中所受到的浮力為 ，球本身的重力G= 。（氫氣=009千克/米3）。 (4)、密度計(jì)：原理：利用物體的漂浮條件來(lái)進(jìn)行工作。構(gòu)

8、造：下面的鋁粒能使密度計(jì)直立在液體中?？潭龋嚎潭染€從上到下，對(duì)應(yīng)的液體密度越來(lái)越大例：密度計(jì)是測(cè) 的儀器,它是利用 的原理制成,同一密度計(jì)在各種不同的液體中受到的浮力是 ,排開(kāi)液體的體積是 (選填“相同”或“不同”).密度計(jì)的刻度是上 下 .例題：把一個(gè)自制的密度計(jì)分別放入兩種不同的液體中。情況如圖4所示，由此得出的下列判斷正確的是 圖3A這個(gè)密度計(jì)在甲液體中受到的浮力較大 B.這換個(gè)密度計(jì)在乙液體中受到的浮力較大C甲中液體的密度較大 D乙種液體的密度較大例：同學(xué)們?cè)诳萍蓟顒?dòng)中自制密度計(jì)，找來(lái)一段粗細(xì)均勻的木棒，表面涂上蠟，在它的一端繞上適量的保險(xiǎn)絲，把這個(gè)裝置放入水中，在液面所在的刻度處刻上

9、刻度，并標(biāo)上“1”再將此裝置放置在酒精中，在液面所在處刻上“08”，最后將此裝置放入某種液體中，在液面所在處刻上“A”小木棒拿出液體后，用刻度尺量出刻度“A”與刻度“08”之間的距離是h=36cm刻度“1” 與刻度“08”之間的距離是H=2cm，求這種液體的密度例：歡歡利用小試管、螺母和細(xì)線制成一個(gè)“土密度計(jì)”，用如圖所示的方法測(cè)量液體的密度?！巴撩芏扔?jì)”在酒精（酒精0.8103kg/m3）中靜止時(shí)露出液面的高度為2；“土密度計(jì)”在水中靜止時(shí)露出液面的高度為3cm；“土密度計(jì)”在硫酸銅溶液中靜止時(shí)露出液面的高度為3.8cm。則此硫酸銅溶液的密度為kg/m3。AB圖10C1、一個(gè)密度計(jì)如圖10所

10、示，其刻度部分的A、B 兩點(diǎn)，分別是最上面和最下面的刻度位置，這個(gè)密度計(jì)的測(cè)量范圍是1.00103kg/m31.60103kg/m3,把這個(gè)密度計(jì)放入某種液體中，液面的位置恰好在A、B的中點(diǎn)C處，則這種液體的密度是_ g/cm3。 （計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）2、科技小組的同學(xué)們?cè)诒”谄降自嚬苤醒b入一些細(xì)沙后，制成一個(gè)“土密度計(jì)”。把它放入水中漂浮時(shí)，試管露出水面的高度為3cm；把它放入豆?jié){中漂浮時(shí)，試管露出液面的高度為4cm。若試管和細(xì)沙總質(zhì)量為20g，試管橫截面積為1.6cm2。求：在水中漂浮時(shí)，水對(duì)試管底部的壓強(qiáng)；豆?jié){的密度。（g10N/kg，最后結(jié)果保留兩位小數(shù)）8、浮力計(jì)算題方法總結(jié)：(

11、1)、確定研究對(duì)象，認(rèn)準(zhǔn)要研究的物體。(2)、分析物體受力情況畫(huà)出受力示意圖，判斷物體在液體中所處的狀態(tài)(看是否靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng))。(3)、選擇合適的方法列出等式（一般考慮平衡條件）。計(jì)算浮力方法:稱量法：F浮=GF(用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)浮力)。壓力差法：F浮= F向上 F向下（用浮力產(chǎn)生的原因求浮力）漂浮、懸浮時(shí)，F(xiàn)浮=G (二力平衡求浮力；)F浮=G排 或F浮=液V排g （阿基米德原理求浮力，知道物體排開(kāi)液體的質(zhì)量或體積時(shí)常用）根據(jù)浮沉條件比較浮力（知道物體質(zhì)量時(shí)常用）F F F Fh h h hA B C D 0 0 0 0h圖5例題：如圖5所示，將一塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的圓柱體金屬緩慢浸入

12、水中（水足夠深），在圓柱體接觸容器底之前，能正確反映彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F和圓柱體下表面到水面的距離h關(guān)系的圖象是 例、將鋁、鐵、銅 制成的三個(gè)實(shí)心金屬球，用細(xì)線拴好，分別掛在三只完全相同的彈簧秤下，將三個(gè)金屬球都浸沒(méi)在水中，此時(shí)三只彈簧秤的示數(shù)相同，現(xiàn)在將三個(gè)金屬提出水面則：A掛著鉛球的彈簧秤示數(shù)最小 B掛著鐵球的彈簧秤示數(shù)最小C掛著銅球的彈簧秤示數(shù)最小 D三個(gè)彈簧秤示數(shù)相同例：某物體浸沒(méi)在水中時(shí)，彈簧秤的示數(shù)是它在空氣中稱時(shí)的4/5，則物體的密度等于千克/米3。例：把一個(gè)木塊和一鐵塊捆在一起放入水中，恰能懸浮，已知，則鐵塊與木塊的質(zhì)量之比是。例：將一個(gè)實(shí)心球分別放入水、鹽水和水銀中，如圖8所示，

13、實(shí)心球受到的浮力分別用、表示，比較浮力大小，應(yīng)為：（ ）A=BCD =例：一木塊放在水中靜止時(shí)，有13.5厘米3的體積露出水面，如圖11（甲）所示，現(xiàn)將一體積為5厘米3的金屬塊放在木塊上面，木塊剛好全部浸在水中，如圖11（乙）所示，求金屬的密度？例：如圖21所示，圓柱形容器中盛有某種液體，在它的側(cè)壁上固定了一塊水平擋板，下方有一個(gè)體積為103cm3、質(zhì)量為500g的實(shí)心小球體被擋住，液體深為50cm，對(duì)容器底的壓強(qiáng)為4.0103Pa。（g=10N/kg）求：（1）容器中液體的密度。（2）擋板對(duì)小球的壓力。（3）撤去擋板后，小球最終露出液體表面的體積。（甲）（乙）圖20例：底面積為100cm2的

14、燒杯中裝有適量水。當(dāng)金屬塊浸沒(méi)在水中靜止時(shí)，如圖20（甲）所示，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F13.4N，水對(duì)杯底的壓強(qiáng)為p1；當(dāng)金屬塊總體積的1/4露出水面靜止時(shí)，如圖20（乙）所示，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F2，水對(duì)杯底的壓強(qiáng)為p2；若p1、p2之差為50Pa，g取10N/kg。求：（1）金屬塊的體積V金；（2）彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2。圖201. 如圖20所示，將一塊重為3N的石塊用細(xì)線系著浸沒(méi)在裝有水的圓柱形容器中，容器中水的深度由10cm上升到12cm。 若將石塊在水中緩慢提升3cm，石塊仍然處于浸沒(méi)狀態(tài)，拉力做功0.03J，（容器的重力和容器壁的厚度忽略不計(jì)，g10N/kg）。 求：（1）石塊受到的浮力

15、；（2）松開(kāi)細(xì)線，石塊沉到容器底靜止后，容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)。2. （5分）如圖21甲是一個(gè)空水池，底部的排水口已用塞子塞住，放水至虛線處，（1）現(xiàn)將一質(zhì)量為60g，體積為750ml的空心密閉瓶放入水中，試計(jì)算該瓶靜止后所受的浮力；（2分）圖21甲乙丙（2）如用彈簧測(cè)力計(jì)向上逐漸用力拉塞子，如圖乙，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為5N時(shí)，塞子恰好被拔出。如用（1）中所用的空心密閉塑料瓶代替彈簧測(cè)力計(jì)，同樣使池中水位達(dá)到相同位置時(shí)恰好將塞子拔出，如圖丙，試計(jì)算塑料瓶排開(kāi)水的體積為多大時(shí)能把塞子拔出。（g10Nkg）（3分）3小杰同學(xué)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)金屬塊。他想知道它的重力和密度。他手中只有一只量程較小的彈簧秤，當(dāng)他

16、用此彈簧秤測(cè)量此金屬塊的重力時(shí)，發(fā)硯已超過(guò)彈簧秤的最大量程，于是他設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。圖中OA：OB=1：3，用細(xì)繩把金屬塊懸掛于A點(diǎn)，用彈簧秤在B點(diǎn)施加一個(gè)豎直向上的力，當(dāng)OB杠桿水平靜止時(shí)，彈簧秤讀數(shù)為1.8牛，當(dāng)向容器中加水，金屬塊浸沒(méi)于水中后，彈簧秤讀數(shù)為1.2牛。（g-10牛千克）求（1）金屬塊的重力為多少？（2）金屬塊浸沒(méi)于水中后所受到的浮力為多大？（3）金屬塊的密度是多少？4土培塘橋建于l985年，橋長(zhǎng)55米，寬5米，位于杭州嚴(yán)家弄路和京杭大運(yùn)河的交叉處，被認(rèn)定為危橋予以拆除(見(jiàn)下左圖)。傳統(tǒng)的拆除方法，既要安排爆破，又要搭建鋼架，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又會(huì)使殘留物淤積河道，影響航運(yùn)。現(xiàn)使

17、用了一種新的拆除方法只需兩到三天就可完成拆遷。拆橋的步驟是：把兩艘載重500噸的船開(kāi)到橋下，排去船上的水，使船體上升，托起重280噸的橋身，離開(kāi)橋墩60厘米，然后使用牽引設(shè)備，橫向拖拽橋身到岸上，在陸地上拆卸橋梁。假設(shè)橋的質(zhì)量分布均勻，兩船作用于橋身的位置各離橋兩端l5米處。下右圖是拆橋的示意圖。問(wèn)：(1)若要使橋同時(shí)脫離橋墩兩船應(yīng)怎樣排水?每只船應(yīng)排出多少噸水?(2)若僅用左船排水，則橋面先脫離 _橋墩(填“左或“右”)，此時(shí)左船至少排水多少噸?(3)若整橋水平上升60cm，問(wèn)兩船克服橋重力做的功為多少? 浮力檢測(cè)一、選擇題（每小題3分，共30分，注意本卷有關(guān)計(jì)算都取g=10Nkg）1.如圖

18、1所示，木塊的下表面和上表面受到水的壓力分別為F1=5N，F(xiàn)2=2N，則水對(duì)木塊的浮力是（ ）圖1F1F2A2NB3NC5ND7N2.一鐵球浸沒(méi)在汽油中受到的浮力為F1，浸沒(méi)在水中受到的浮力為F2，比較鐵球兩次受到的浮力，則有（ ）AF1F2 BF1=F2 CF1F2 CF1木，填“”、“”、“”或“=”）17.金屬塊重10N，掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，全部放入水中時(shí)，讀數(shù)為8N，此時(shí)金屬塊受到的浮力是_N。如金屬塊有一半體積露出水面,彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)力計(jì)讀數(shù)應(yīng)_N。若把金屬塊全部浸沒(méi)在酒精中，金屬塊受到的浮力是_N。（酒精0.8103kg/m3）18.一帆同學(xué)將圖5所示實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)，填入如下表格。石

19、塊受到的重力G石/牛石塊在水中時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)F拉/牛小筒受到的重力G筒/牛圖5G石G筒F拉G筒排水小筒與石塊排水圖7CF(N)0h(cm)F(N)0h(cm)F(N)0h(cm)F(N)0h(cm)ABD的總重G筒排水/牛9625從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，可得出的正確結(jié)論是： 。三、簡(jiǎn)答或作圖題：（共12分）19.（7分）試比較探測(cè)氣球在空中上升或下降與潛水艇在海里上升或下潛的原理？若某潛水艇重4107N，試用力的圖示畫(huà)出其在海里勻速下潛時(shí)所受的力。20.（5分）煮餃子吃時(shí)，你是撈沉在鍋底的餃子吃，還是撈浮起來(lái)的餃子吃？為什么？說(shuō)明其中的物理道理。四、探究或計(jì)算題：（ 共38分 ） 21.（10分）一天，小麗拿著一個(gè)正方體的金屬塊來(lái)找你，希望你能幫助她測(cè)出這個(gè)金屬塊浸沒(méi)