第九單元《浮力及應(yīng)用》

1、 浮力及應(yīng)用浮力及應(yīng)用 考點(diǎn)考點(diǎn)1 1浮力浮力 定義定義 一切浸入液體一切浸入液體(氣體氣體)的物體都受到液體的物體都受到液體(氣體氣體)對(duì)對(duì) 它它_的力叫浮力的力叫浮力 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 液液(氣氣)體對(duì)物體上、下表面的壓力不相等，并體對(duì)物體上、下表面的壓力不相等，并 且向上的壓力且向上的壓力_向下的壓力，向下的壓力，_即為即為 浮力浮力 公式公式F浮 浮 _ 方向方向_ 施力物體施力物體_ 測(cè)量測(cè)量 用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物體的用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物體的_，將物體浸，將物體浸 在液體中記下在液體中記下_，則物體受到的，則物體受到的 浮力浮力F浮 浮 _ 豎直向上豎直向上 大于大于壓力差壓力差 F向上

2、 向上 F向下 向下 豎直向上豎直向上 液液(氣氣)體體 重力重力G 測(cè)力計(jì)示數(shù)測(cè)力計(jì)示數(shù)F示 示 GF示 示 【點(diǎn)撥點(diǎn)撥】浸入液體中的物體不一定受到液體對(duì)它的浮力，例如浸入液體中的物體不一定受到液體對(duì)它的浮力，例如 深入泥底的柱狀橋墩或水里打的木樁等。深入泥底的柱狀橋墩或水里打的木樁等。 浮力與浮力與 深度深度 的關(guān)系的關(guān)系 當(dāng)物體沒(méi)有完全浸沒(méi)前，浮力的大小隨著深度的當(dāng)物體沒(méi)有完全浸沒(méi)前，浮力的大小隨著深度的 增加而增加而_；當(dāng)物體完全浸沒(méi)后，浮力的大?。划?dāng)物體完全浸沒(méi)后，浮力的大小 與深度與深度_，浮力，浮力_ 畫(huà)出浮力大小隨深度變化的圖像畫(huà)出浮力大小隨深度變化的圖像 增大增大 無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)

3、不變不變 考點(diǎn)考點(diǎn)2 2浮力的大小浮力的大小 1 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 過(guò)程過(guò)程 所測(cè)所測(cè) 量量 物體重力物體重力G、物體完全浸沒(méi)后測(cè)力計(jì)示數(shù)、物體完全浸沒(méi)后測(cè)力計(jì)示數(shù)F、小桶重、小桶重 力力G0、排開(kāi)水和小桶總重力、排開(kāi)水和小桶總重力G1 分析分析 歸納歸納 物體受到的浮力物體受到的浮力F浮 浮 _；排開(kāi)液體重力；排開(kāi)液體重力G排 排 _，對(duì)比二者大小得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，對(duì)比二者大小得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 注意注意 事項(xiàng)事項(xiàng) 溢水杯中水要溢水杯中水要_，若水面低于溢水口，則測(cè)出，若水面低于溢水口，則測(cè)出 的的G排 排將 將_F浮 浮，得不到正確結(jié)論 ，得不到正確結(jié)論

4、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 結(jié)論結(jié)論 浸入液體中物體受到的浮力等于浸入液體中物體受到的浮力等于 _這就是著名的這就是著名的 阿基米德原理阿基米德原理 GF G1G0 裝滿裝滿 小于小于 它排開(kāi)的液體所它排開(kāi)的液體所受的重力 受的重力 2. .阿基米德原理阿基米德原理 內(nèi)容內(nèi)容 浸在液體中的物體所受的浮力大小等于浸在液體中的物體所受的浮力大小等于 _ 表達(dá)式表達(dá)式F浮 浮 _液 液V排排g 適用適用 范圍范圍適用于物體受到液體適用于物體受到液體(氣體氣體)對(duì)物體的浮力對(duì)物體的浮力 說(shuō)明說(shuō)明 液體對(duì)物體的浮力與液體的液體對(duì)物體的浮力與液體的_、物體、物體 _有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、體積、有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、體積、

5、重力、形狀、浸沒(méi)的深度等均無(wú)關(guān)重力、形狀、浸沒(méi)的深度等均無(wú)關(guān) 它排開(kāi)的液體所受的重力它排開(kāi)的液體所受的重力 G排 排 密度密度 排開(kāi)液體的體積排開(kāi)液體的體積 注意注意 “全部浸入全部浸入”和和“部分浸入部分浸入” 當(dāng)物體全部浸入液體當(dāng)物體全部浸入液體(氣體氣體)時(shí)，時(shí)，V排 排 V物 物； ； 當(dāng)物體部分浸入液體當(dāng)物體部分浸入液體(氣體氣體)時(shí)，時(shí)，V排 排 V物 物。 。 考點(diǎn)考點(diǎn)3 3物體的浮沉條件物體的浮沉條件 1 1物體浸在液體物體浸在液體( (氣體氣體) )中，且只受浮力和重力時(shí)，物體的浮沉中，且只受浮力和重力時(shí)，物體的浮沉 存在的幾種狀態(tài)存在的幾種狀態(tài) 上浮上浮下沉下沉懸浮懸浮漂浮

6、漂浮沉底沉底 F浮 浮_G F浮 浮_G F浮 浮_G F浮 浮_G F浮 浮 NG 液 液_物物 液 液_物物 液 液_物物 液 液_物物 液 液_物物 處于動(dòng)處于動(dòng) 態(tài)態(tài)(運(yùn)動(dòng)狀運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)不斷改態(tài)不斷改 變變)，受非，受非 平衡力作平衡力作 用用 可以停留在可以停留在 液體的任何深液體的任何深 度處度處 是是“上浮上浮”過(guò)過(guò) 程的最終狀態(tài)程的最終狀態(tài) 是是“下沉下沉”過(guò)過(guò) 程的最終狀態(tài)程的最終狀態(tài) 處于靜態(tài)，受平衡力的作用處于靜態(tài)，受平衡力的作用 應(yīng)用應(yīng)用原理和特點(diǎn)原理和特點(diǎn) 木船木船 物體的密度小于液體的密度，可以漂浮在液體的表面上，物體的密度小于液體的密度，可以漂浮在液體的表面上， 做

7、成做成_的以增大可以利用的浮力的以增大可以利用的浮力 輪船輪船 輪船的大小用排水量表示，排水量是指輪船按照設(shè)計(jì)要輪船的大小用排水量表示，排水量是指輪船按照設(shè)計(jì)要 求滿載貨物時(shí)排開(kāi)液體的求滿載貨物時(shí)排開(kāi)液體的_ 物體的密度大于液體的密度，做成物體的密度大于液體的密度，做成_的可以漂浮在液的可以漂浮在液 體的表面上，也增大了可以利用的浮力體的表面上，也增大了可以利用的浮力 2.物體浮沉條件的應(yīng)用物體浮沉條件的應(yīng)用 空心空心 空心空心 質(zhì)量質(zhì)量 潛潛 水水 艇艇 通過(guò)通過(guò)水箱吸水和排水的方式改變自身水箱吸水和排水的方式改變自身_來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮和來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮和 下沉下沉(浸沒(méi)時(shí)浮力不變浸沒(méi)時(shí)浮力不變) 氣氣

8、 球球 飛飛 艇艇 靠充入密度靠充入密度_空氣密度的氣體空氣密度的氣體(熱空氣、氫氣、熱空氣、氫氣、 氦氣等氦氣等)來(lái)工作來(lái)工作 密密 度度 計(jì)計(jì) 根據(jù)根據(jù)_時(shí)的受力平衡及阿基米德原理制成用來(lái)測(cè)時(shí)的受力平衡及阿基米德原理制成用來(lái)測(cè) 定液體密度的儀器定液體密度的儀器 密度計(jì)示數(shù)越靠下，示數(shù)越密度計(jì)示數(shù)越靠下，示數(shù)越_(選填選填“大大”或或“小小”) 重力重力 小于小于 漂浮漂浮 大大 考點(diǎn)考點(diǎn)4 4浮力的計(jì)算浮力的計(jì)算 常用的計(jì)算浮力的方法常用的計(jì)算浮力的方法 方法方法表達(dá)式表達(dá)式 稱(chēng)量法稱(chēng)量法F F浮 浮 G GF F( (用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)浮力用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)浮力) ) 壓力差法壓力差法F F浮

9、浮 F F向上 向上 F F向下 向下( (用浮力產(chǎn)生的原因求浮力 用浮力產(chǎn)生的原因求浮力) ) 二力二力 平衡法平衡法 F F浮 浮 G G( (處于漂浮或懸浮狀態(tài)時(shí)用二力平衡分處于漂浮或懸浮狀態(tài)時(shí)用二力平衡分 析求浮力析求浮力) ) 阿基米德阿基米德 原理法原理法 F F浮 浮 G G排 排或 或F F浮 浮 液 液V V排排g g( (知道物體排開(kāi)液體的 知道物體排開(kāi)液體的 質(zhì)量或體積時(shí)常用阿基米德原理求浮力質(zhì)量或體積時(shí)常用阿基米德原理求浮力) ) 懸浮懸浮漂浮漂浮 相同點(diǎn)相同點(diǎn)F浮 浮 G 不同點(diǎn)不同點(diǎn) 液 液 物 物 液 液 物 物 V排 排 V物 物 V排 排V物物 1懸浮與漂浮懸

10、浮與漂浮 知識(shí)縱橫知識(shí)縱橫 不同點(diǎn)不同點(diǎn)相同點(diǎn)相同點(diǎn) 升力升力 物體上、下表面由于流速不同而物體上、下表面由于流速不同而 形成的壓力差形成的壓力差 方向都是豎直方向都是豎直 向上的向上的 浮力浮力 物體上、下表面由于所處深度不物體上、下表面由于所處深度不 同而形成的壓力差，即物體排開(kāi)液同而形成的壓力差，即物體排開(kāi)液 體體( (或氣體或氣體) )的重力的重力 2.升力與浮力升力與浮力 類(lèi)型一浮力類(lèi)型一浮力 例例1 1 20112011溫州溫州 將空礦泉水瓶慢慢壓入水中，直到完全浸將空礦泉水瓶慢慢壓入水中，直到完全浸 沒(méi)。下列對(duì)礦泉水瓶受到的浮力分析不正確的是沒(méi)。下列對(duì)礦泉水瓶受到的浮力分析不正確

11、的是( () ) A A礦泉水瓶受到水對(duì)它的浮力礦泉水瓶受到水對(duì)它的浮力 B B浮力的方向豎直向上浮力的方向豎直向上 C C排開(kāi)水的體積越大，受到的浮力越大排開(kāi)水的體積越大，受到的浮力越大 D D浸沒(méi)后，壓入越深，受到的浮力越大浸沒(méi)后，壓入越深，受到的浮力越大 D 【點(diǎn)撥點(diǎn)撥】 本題以選擇題的形式綜合考查了浮力的概念、本題以選擇題的形式綜合考查了浮力的概念、 方向、影響因素等內(nèi)容，體現(xiàn)了能力的綜合測(cè)評(píng)；該類(lèi)型方向、影響因素等內(nèi)容，體現(xiàn)了能力的綜合測(cè)評(píng)；該類(lèi)型 的習(xí)題還會(huì)以實(shí)驗(yàn)探究題的形式進(jìn)行的習(xí)題還會(huì)以實(shí)驗(yàn)探究題的形式進(jìn)行“浮力大小與什么因浮力大小與什么因 素有關(guān)素有關(guān)”的考查。的考查。 解析

12、解析 一切浸在水中的物體都會(huì)受到水的浮力的作用；浮一切浸在水中的物體都會(huì)受到水的浮力的作用；浮 力方向豎直向上；浮力大小與物體排開(kāi)的水的體積有關(guān)，排開(kāi)力方向豎直向上；浮力大小與物體排開(kāi)的水的體積有關(guān)，排開(kāi) 的水的體積越大；浮力越大，浮力的大小與物體完全浸沒(méi)在水的水的體積越大；浮力越大，浮力的大小與物體完全浸沒(méi)在水 中的深度無(wú)關(guān)，故錯(cuò)誤選項(xiàng)為中的深度無(wú)關(guān)，故錯(cuò)誤選項(xiàng)為D。 類(lèi)型二阿基米德原理類(lèi)型二阿基米德原理 例例2 2 20102010煙臺(tái)煙臺(tái) 在探究在探究“浮力大小等于什么浮力大小等于什么”的實(shí)的實(shí) 驗(yàn)中，小明同學(xué)的一次操作過(guò)程如圖驗(yàn)中，小明同學(xué)的一次操作過(guò)程如圖22221 1所示。所示。

13、圖圖221 (1)(1)測(cè)出鐵塊所受到的重力測(cè)出鐵塊所受到的重力G G鐵；鐵； (2)(2)將水倒入溢水杯中；將水倒入溢水杯中； (3)(3)把鐵塊浸入溢水杯中，讀出測(cè)力計(jì)示數(shù)把鐵塊浸入溢水杯中，讀出測(cè)力計(jì)示數(shù)F F； (4)(4)測(cè)出小桶和被排開(kāi)水的總重測(cè)出小桶和被排開(kāi)水的總重G G； (5)(5)記錄分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，整理器材；記錄分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，整理器材； 分析評(píng)估小明的實(shí)驗(yàn)，指出存在的問(wèn)題并修正。分析評(píng)估小明的實(shí)驗(yàn)，指出存在的問(wèn)題并修正。 問(wèn)題：?jiǎn)栴}：(1)沒(méi)有測(cè)空小桶的重力；沒(méi)有測(cè)空小桶的重力；(2)溢水杯的水量不足；溢水杯的水量不足； 改正：改正：(1)測(cè)空小

14、桶的重力測(cè)空小桶的重力G桶 桶； ；(2)實(shí)驗(yàn)前將溢水杯中的實(shí)驗(yàn)前將溢水杯中的 水加至溢水口處水加至溢水口處 (其他說(shuō)法正確均可其他說(shuō)法正確均可)。 【點(diǎn)撥點(diǎn)撥】“稱(chēng)量法稱(chēng)量法”是測(cè)量浮力的常用方法，中考中往往是測(cè)量浮力的常用方法，中考中往往 還將其與密度知識(shí)相結(jié)合進(jìn)行考查。還將其與密度知識(shí)相結(jié)合進(jìn)行考查。 類(lèi)型三浮力的大小比較與簡(jiǎn)單計(jì)算類(lèi)型三浮力的大小比較與簡(jiǎn)單計(jì)算 例例3 3 20112011揚(yáng)州揚(yáng)州 如圖如圖22222 2所示，將重為所示，將重為2 N2 N的木的木 塊放入燒杯中，靜止時(shí)木塊所受浮力的大小為塊放入燒杯中，靜止時(shí)木塊所受浮力的大小為 _N_N，浮力的方向，浮力的方向_，木塊

15、排開(kāi)水的，木塊排開(kāi)水的 體積為體積為_(kāi)m3_m3；放入木塊后，燒杯底部受到水的；放入木塊后，燒杯底部受到水的 壓強(qiáng)壓強(qiáng)_(_(選填選填“變大變大”、“變小變小”或或“不變不變”) )。 ( (g g10 N/kg)10 N/kg) 圖圖22222 2 2豎直向上豎直向上 210 4 變大變大 【點(diǎn)撥點(diǎn)撥】 本題考查了浮力的簡(jiǎn)單計(jì)算，難度不大，該類(lèi)型本題考查了浮力的簡(jiǎn)單計(jì)算，難度不大，該類(lèi)型 的習(xí)題還會(huì)涉及浮力的大小比較，一般以選擇題的形式進(jìn)行的習(xí)題還會(huì)涉及浮力的大小比較，一般以選擇題的形式進(jìn)行 考查。考查。 解析解析 分析題意可知，木塊在水中處于漂浮狀態(tài)，故浮力分析題意可知，木塊在水中處于漂浮

16、狀態(tài)，故浮力 等于重力；然后根據(jù)阿基米德原理計(jì)算出木塊排開(kāi)水的體積等于重力；然后根據(jù)阿基米德原理計(jì)算出木塊排開(kāi)水的體積 ；由于放入木塊后，水面上升，所以水對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)變大；由于放入木塊后，水面上升，所以水對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)變大 。 類(lèi)型四物體浮沉條件及應(yīng)用類(lèi)型四物體浮沉條件及應(yīng)用 例例4 4 20102010成都成都 “海寶海寶”是是20102010年上海世博會(huì)的吉祥年上海世博會(huì)的吉祥 物。小玲的爸爸從上海給她帶回一個(gè)物。小玲的爸爸從上海給她帶回一個(gè)“海寶海寶”。經(jīng)測(cè)量，。經(jīng)測(cè)量， 她發(fā)現(xiàn)該她發(fā)現(xiàn)該“海寶海寶”的質(zhì)量為的質(zhì)量為200 g200 g，體積為，體積為300 cm3300 cm3。已知

17、。已知 水的密度水的密度水水1.01.0103 kg/m3103 kg/m3，g g10 N/kg10 N/kg，則，則( () ) A A將將“海寶海寶”浸沒(méi)在水中，它受到的浮力為浸沒(méi)在水中，它受到的浮力為2 N2 N B B將將“海寶海寶”浸沒(méi)在水中，放手后浸沒(méi)在水中，放手后“海寶海寶”將下沉將下沉 C C將將“海寶海寶”浸沒(méi)在水中，放手后浸沒(méi)在水中，放手后“海寶海寶”將上浮將上浮 D D將將“海寶海寶”浸沒(méi)在水中，放手后浸沒(méi)在水中，放手后“海寶海寶”將懸浮將懸浮 C 【點(diǎn)撥點(diǎn)撥】 本題考查了物體的浮沉條件，解答時(shí)應(yīng)當(dāng)首先本題考查了物體的浮沉條件，解答時(shí)應(yīng)當(dāng)首先 弄清楚物體受到的重力與浮力弄清楚物體受到的重力與浮力( (或物體密度與液體密度或物體密度與液體密度) )， 然后通過(guò)對(duì)比來(lái)確定物體的最終狀態(tài)；該類(lèi)型習(xí)題還會(huì)涉然后通過(guò)對(duì)比來(lái)確定物體的最終狀