《浮力》全章復(fù)習(xí)與鞏固(基礎(chǔ))知識(shí)講解

《浮力》全章復(fù)習(xí)與鞏固(基礎(chǔ))知識(shí)講解《浮力》全章復(fù)習(xí)與鞏固(基礎(chǔ))知識(shí)講解《浮力》全章復(fù)習(xí)與鞏固(基礎(chǔ))知識(shí)講解《浮力》全章復(fù)習(xí)與鞏固(基礎(chǔ))知識(shí)講解編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:《浮力》全章復(fù)習(xí)與鞏固（基礎(chǔ)）撰稿：史會(huì)娜審稿：雒文麗【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道浮力產(chǎn)生的原因；2.會(huì)利用浮力的產(chǎn)生原因、稱重法、公式法、特殊狀態(tài)法，計(jì)算浮力的大小，并解決實(shí)際問(wèn)題；3.理解阿基米德原理，知道浮力的大小只與排開(kāi)液體的體積，和排開(kāi)液體的密度有關(guān)；4.理解物體的浮沉條件，能運(yùn)用物體的浮沉條件解決有關(guān)問(wèn)題?！局R(shí)網(wǎng)絡(luò)】【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、浮力

1.定義：浸在液體(或氣體)中的物體受到向上的力，這個(gè)力就叫浮力。

2.施力物體:液體或氣體。

3.方向:豎直向上。4.產(chǎn)生原因：液體對(duì)物體上下表面的壓力差。要點(diǎn)二、阿基米德原理

1.阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開(kāi)的液體所受的重力。

2.公式:要點(diǎn)詮釋：1.從公式中可以看出：液體對(duì)物體的浮力與液體的密度和物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒(méi)的深度等均無(wú)關(guān)。2.阿基米德原理對(duì)浸沒(méi)或部分浸在液體中的物體都適用。

3.當(dāng)物體浸沒(méi)在液體中時(shí)，，當(dāng)物體部分浸在液體中時(shí)，，（）。4.阿基米德原理也適用于氣體，其計(jì)算公式是：要點(diǎn)三、物體的浮沉條件1.物體的浮沉條件：浸沒(méi)在水中的物體的浮沉決定于它受到的重力和浮力的大小關(guān)系。

（1）物體浸沒(méi)在液體中時(shí)：，；

①如果，物體下沉，；

②如果，物體上浮，；

③如果，物體懸浮，。

（2）漂浮在液面上的物體：，展開(kāi)為：，因?yàn)椋?，所以：。?）沉底的物體：，所以：，。

2.浮力的應(yīng)用

(1)輪船、氣球、飛艇的浮沉原理——調(diào)節(jié)重力、浮力的關(guān)系：

①要使密度大于水的物質(zhì)做成的物體浮于水面可采用“空心”辦法，增大體積從而增大浮力，使物體浮于水面，用鋼鐵做成輪船，就是根據(jù)這一道理。

②潛水艇靠改變自身的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮和下潛。當(dāng)F?。綠時(shí)，潛水艇上??；當(dāng)水箱中充水時(shí)，自身重力增大，增大到F浮=G時(shí)，可懸浮于某一位置航行；水箱中再充水，至F?。糋時(shí)，則潛水艇下沉。

③利用密度小于空氣的氣體，通過(guò)改變氣囊里氣體的質(zhì)量來(lái)改變自身的體積，從而改變所受浮力的大小，來(lái)實(shí)現(xiàn)升降，氣球和飛艇就是利用空氣浮力升空的。

(2)密度計(jì)的原理及用途：

密度計(jì)是用來(lái)測(cè)定液體密度的儀器，它根據(jù)漂浮時(shí)的受力平衡及阿基米德原理而制成的，密度計(jì)在待測(cè)液體里呈漂浮狀態(tài)，所受浮力大小不變，都等于它的重力，根據(jù)浮力公式，

F浮=G排=ρ液gV排，液體密度較大的時(shí)候，密度計(jì)露出部分多，反之就少，所以密度計(jì)上的刻度數(shù)是上面較小而下面較大，密度計(jì)上的數(shù)值表示待測(cè)液體密度是水密度的倍數(shù)。如“，”表示該液體密度是×103kg/m3。要點(diǎn)詮釋：1.物體浮沉條件浮沉狀況物理現(xiàn)象運(yùn)動(dòng)狀態(tài)條件物液密度關(guān)系與的關(guān)系浮上浮在液體中向上運(yùn)動(dòng)向上運(yùn)動(dòng)漂浮浮在液面上靜止在液面上懸懸浮停留在液體中任何深度的地方靜止在液體中沉下沉在液體中向下運(yùn)動(dòng)向下運(yùn)動(dòng)沉底停留在容器底部靜止在容器底部2.計(jì)算浮力的方法：（1）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因：F浮=F向上－F向下，一般用于已知物體在液體中的深度，且形狀規(guī)則的物體。

（2）根據(jù)阿基米德原理：F浮=G排液=ρ液gV排，這個(gè)公式對(duì)任何受到浮力的物體都適用。（3）稱重法：F浮=G物－F拉，將掛在彈簧秤下的物體浸在液體中，靜止時(shí)，物體受到重力，浮力和豎直向上的拉力。這三個(gè)力平衡。（4）根據(jù)漂浮、懸浮條件：F浮=G物，這個(gè)公式只適用于計(jì)算漂浮或懸浮物體的浮力。

注：運(yùn)用上述方法求浮力時(shí)，要明確它們的適用范圍，弄清已知條件，不可亂套公式?！镜湫屠}】類型一、浮沉條件的應(yīng)用1.如圖所示，甲、乙兩杯鹽水的密度分別為ρ甲、ρ乙，同一只雞蛋先后放入甲、乙兩杯中，在甲杯中處于懸浮狀態(tài)。所受浮力為F甲，在乙杯中處于漂浮狀態(tài)，所受浮力為F乙。以下判斷正確的是（）A．ρ甲＜ρ乙、F甲＜F乙B．ρ甲＜ρ乙、F甲=F乙C．ρ甲＞ρ乙、F甲＜F乙D．ρ甲＞ρ乙、F甲＞F乙【答案】B

【解析】雞蛋在甲鹽水中懸浮，所以雞蛋的密度等于甲鹽水的密度；在乙鹽水中漂浮，所以雞蛋的密度小于乙鹽水的密度．因此乙的密度大于甲的密度；雞蛋在甲中懸浮，所以此時(shí)浮力等于重力；在乙中漂浮，浮力也等于重力，因此在甲和乙中所受浮力相等?！究偨Y(jié)升華】此題主要考查了浮沉條件的應(yīng)用，一定要掌握物體浮沉情況與密度的關(guān)系。同時(shí)要搞清不同狀態(tài)下物體所受重力與浮力的大小關(guān)系。舉一反三：【變式】如圖所示，質(zhì)量相同的A、B、C三個(gè)小球，靜止時(shí)分別在水中的三個(gè)位置，下列說(shuō)法正確的是（）A．A球受到的浮力最大B．B球受到的浮力最小C．C球受到的浮力最大D．三個(gè)球受到的浮力一樣【答案】D2.（2012南京）用手將一重為5N的物體全部壓入水中，物體排開(kāi)的水重8N，此時(shí)物體受到的浮力為N，放手后物體將（選填“上浮”、“下沉”或“懸浮”），待物體靜止時(shí)所受浮力為N，排開(kāi)水的體積是m3。【答案】8；上??；5；5×10-4

【解析】（1）物體受到的浮力：；

（2）∵物體重G=5N，

∴，

∴放手后物體將上浮；

（3）待物體靜止時(shí)，漂浮在水面上：，

此時(shí)排開(kāi)水的體積：?！究偨Y(jié)升華】物體的浮沉條件是我們應(yīng)該熟知的重要知識(shí)，根據(jù)它可以判斷物體浮沉，也可以在已知浮沉的情況下判斷浮力與重力的關(guān)系。解此類題目要將阿基米德原理和物體的浮沉條件結(jié)合使用。舉一反三：

【變式】一個(gè)物體所受的重力為10N，將其全部浸沒(méi)在水中時(shí)．排開(kāi)的水所受的重力為20N．此時(shí)它所受的浮力N，放手后物體將（選填“上浮”、“下沉”或“懸浮”）。【答案】20；上浮類型二、液面升降3.（2012包頭）將冰塊放在濃鹽水中，液面位置如圖所示，若冰完全熔化，杯中液面高度將（）A.上升B.下降C.不變D.無(wú)法確定【思路點(diǎn)撥】（1）冰漂浮在濃鹽水中，求出冰塊排開(kāi)濃鹽水的體積。（2）求出當(dāng)冰熔化之后水的體積。

（3）比較上面的兩個(gè)體積，如果冰化成水的體積大于冰塊排開(kāi)濃鹽水的體積，液面上升；如果冰化成水的體積等于冰塊排開(kāi)濃鹽水的體積，液面不變；如果冰化成水的體積小于冰塊排開(kāi)濃鹽水的體積，液面下降?！敬鸢浮緼【解析】冰塊漂浮在濃鹽水中，所以：即：冰排開(kāi)液體的體積：——①冰熔化成水之后，狀態(tài)變化，質(zhì)量不變，所以：即：冰融化成水的體積：——②

∵∴比較①式和②式可得：

∴若冰完全熔化，杯中液面上升。【總結(jié)升華】本題考查了學(xué)生對(duì)質(zhì)量是物體屬性、密度公式、阿基米德原理、物體的漂浮條件的掌握和運(yùn)用，根據(jù)冰化水質(zhì)量不變和漂浮條件找出關(guān)系式是本題的解題關(guān)鍵。舉一反三：

【變式】如圖所示，漂浮在水面上的木塊下懸掛著一實(shí)心鐵塊G，若把懸吊鐵塊的繩子剪斷，鐵塊將沉入水底，這時(shí)容器中水面將___________；若將鐵塊從懸吊改為將鐵塊從水中提上來(lái)，放到木塊上，這時(shí)容器中的水面與鐵塊吊在木塊下時(shí)相比將___________（填“上升”、“下降”或“不變”）【答案】下降；不變類型三、密度計(jì)4.（2011雅安）如圖所示，某同學(xué)在一薄壁平底玻璃管中裝入沙子，管口密封，制成一個(gè)“密度計(jì)”，用來(lái)測(cè)量液體密度。已知，試管和沙子總質(zhì)量為40g，試管底面積為2.5cm2。當(dāng)放入某未知密度的液體中靜止時(shí)，“密度計(jì)”漂浮在液面上，浸入液體中的體積為50cm3。（提示：計(jì)算中取g=10N/kg）

（1）“密度計(jì)”受到的浮力是多大？

（2）這種液體的密度是多大？

（3）液體對(duì)“密度計(jì)”底面的壓強(qiáng)是多大【思路點(diǎn)撥】（1）由于密度計(jì)漂浮在液水面上，因此可以利用漂浮在液面上的物體受到的浮力等于其重力來(lái)求得浮力的大小。

（2）根據(jù)密度計(jì)的橫截面積和浸入的深度，可以求得其排開(kāi)液體的體積，利用阿基米德原理可以求得所在液體的密度。

（3）方法1；根據(jù)密度計(jì)下表面浸入的深度和求出的液體密度，結(jié)合液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式，可以求得液體對(duì)密度計(jì)的底部壓強(qiáng)；

方法2：根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，漂浮在液面上的物體受到的浮力等于液體對(duì)它向上的壓力，由此可以求得此時(shí)液體對(duì)密度計(jì)的壓力，又知道其橫截面積，結(jié)合壓強(qiáng)的計(jì)算公式可以求得其底部受到的液體壓強(qiáng)?！敬鸢概c解析】（1）“密度計(jì)”的重力：，

由于“密度計(jì)”漂浮在未知液體中，浮力等于重力，

所以，“密度計(jì)”受到的浮力：。

（2）根據(jù)阿基米德原理：，變形得，這種液體密度為：，（3）方法1：“密度計(jì)”浸入液體中的深度：，液體對(duì)“密度計(jì)”底面的壓強(qiáng)：。方法2：“密度計(jì)”漂浮在液面上時(shí)，底面受到水的壓力等于它的浮力即：，

“密度計(jì)”底面受到水的壓強(qiáng)為：?！究偨Y(jié)升華】本題考查了阿基米德原理、物體的浮沉條件、液體壓強(qiáng)的計(jì)算。解決此題難點(diǎn)是將阿基米德原理和物體的浮沉條件結(jié)合。求液體對(duì)密度計(jì)底部壓強(qiáng)常用的方法是第一種。舉一反三：

【變式】在學(xué)習(xí)了密度計(jì)之后，周明同學(xué)在家里自己制作了一個(gè)密度計(jì)。其方法是在一個(gè)一段開(kāi)口的玻璃管內(nèi)放置了一枚螺絲釘。然后將其開(kāi)口向上放入水中使其漂浮如圖所示。這樣就制成了一個(gè)簡(jiǎn)單的密度計(jì)。他先用刻度尺測(cè)出整個(gè)玻璃管的長(zhǎng)度為20cm。當(dāng)把它放進(jìn)水里時(shí)測(cè)得剛好有一半的玻璃管露出水面。（1）周明同學(xué)在玻璃管的底部放入螺絲釘?shù)哪康氖恰＃?）當(dāng)把他放進(jìn)某種未知液體中，密度計(jì)靜止時(shí)露出液面的長(zhǎng)度為12cm。則該種未知液體的密度為。（3）在測(cè)定鹽水的密度時(shí)，周明不小心在玻璃管內(nèi)滴入了幾滴水．則他測(cè)得的鹽水的密度將會(huì)（填“偏大”、“偏小”、“不變”）【答案】（1）使密度計(jì)能夠豎直漂浮在液體中；（2）×103kg/m3【解析】（1）密度計(jì)重心偏低越穩(wěn)定，為了使密度計(jì)能夠豎直漂浮在液體中，所以在玻璃管的底部放入螺絲釘；

（2）密度計(jì)在水液體中都處于漂浮狀態(tài)，所以浮力都等于重力，浮力相等。

由阿基米德原理得：，

即：，

解得：，

（3）在玻璃管內(nèi)滴入了幾滴水后，玻璃管自身重力增加，始終處于漂浮狀態(tài)，若測(cè)鹽水的密度時(shí)，此時(shí)玻璃管管浸入鹽水中的體積增加，根據(jù)密度計(jì)的刻度特點(diǎn)，越往下，數(shù)值越小，則測(cè)得的鹽水的密度將會(huì)偏小。

類型三、綜合應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)探究5.某地在湖面上修建一座大橋，下圖甲是使用吊車向湖底投放圓柱形石料的示意圖。在整個(gè)投放過(guò)程中，石料以恒定速度v=0.1m/s下降，圖乙是鋼絲繩的拉力F隨時(shí)間t變化的圖象（從t=0時(shí)刻開(kāi)始投放到石料剛好接觸湖底前）。忽略水的摩擦阻力，g取10N/kg。求：

（1）石料浸沒(méi)水中時(shí)受到的浮力；

（2）石料的密度?！舅悸伏c(diǎn)撥】（1）分析鋼繩拉力隨時(shí)間t變化的圖象，當(dāng)石塊沒(méi)有浸入水中時(shí)，拉力等于重力，據(jù)此求出小石料的質(zhì)量；當(dāng)石塊完全浸沒(méi)后，拉力等于重力減去浮力，據(jù)此求出石料受到的浮力；

（2）根據(jù)阿基米德原理求石料排開(kāi)水的體積（石料的體積），知道石料重，利用重力公式求石料的質(zhì)量，最后利用密度公式求石料的密度?！敬鸢浮?00N；×103kg【解析】（1）由圖可知，當(dāng)石塊沒(méi)有浸入水中時(shí)，拉力等于重力，即：F=G=1400N，

石料的質(zhì)量：,當(dāng)石塊浸沒(méi)后，浮力等于重力減去拉力：；

（2）根據(jù)阿基米德原理：，得：，

因?yàn)槭贤耆](méi)，所以：，

石料的密度：。【總結(jié)升華】這是一道圖象信息題，解決本題的關(guān)鍵是，通過(guò)圖乙確定石料的重力、鋼絲繩受到的拉力。并會(huì)利用稱重法計(jì)算出石料受到的浮力。舉一反三：

【變式】底面積為50cm2的平底圓柱形容器內(nèi)盛滿某種液體后，置于水平桌面（容器壁厚不計(jì)），液體的壓強(qiáng)與深度的關(guān)系如圖甲所示。現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為0.08kg金屬塊A用輕質(zhì)細(xì)線懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，再緩慢浸沒(méi)于容器內(nèi)的液體中，待金屬塊靜止后，測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示，（g=10N/kg），求：

（1）液體的密度；

（2）金屬塊所受到的浮力；

（3）金屬塊的體積；

（4）剪斷細(xì)線后，金屬塊下沉到容器底部，此時(shí)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)比只盛滿液體時(shí)對(duì)桌面的壓強(qiáng)增大了多少【答案與解析】（1）由圖知，當(dāng)時(shí)，，根據(jù)壓強(qiáng)公式：，

可得：；

（2）金屬塊的重力：，

彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)：，

物體受到的浮力：；

（3）∵金屬塊完全浸沒(méi)，

∴；

（4）容器對(duì)桌面的壓力增大值：，

容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)增大值：。答：（1）液體的密度為×103kg/m3；

（2）金屬塊所受到的浮力為；

（3）金屬塊的體積為3×10-56.如圖所示是一個(gè)量筒和一個(gè)玻璃制成的小試管，另有適量的水，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，測(cè)出這個(gè)小試管的密度①寫(xiě)出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟；②根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的物理量(用字母符號(hào)表示)寫(xiě)出試管密度的表達(dá)式。

1.實(shí)驗(yàn)步驟：。2.表達(dá)式：

【答案】實(shí)驗(yàn)步驟：

①在量