專題八-浮力概要

專題八浮力課程標(biāo)準(zhǔn)解讀主要考點(diǎn)內(nèi)容解讀認(rèn)識浮力了解浮力是怎樣產(chǎn)生的，通過日常生活經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識浮力的存在．初步認(rèn)識浮力及其方向；通過演示實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識到一切浸在液體和氣體中的物體都受到浮力的作用；運(yùn)用液體壓強(qiáng)的規(guī)律認(rèn)識浮力產(chǎn)生的原因．知道浮力的大小等于什么；會運(yùn)用彈簧測力計(jì)測浮力的方法進(jìn)行簡單的浮力運(yùn)算.阿基米德原理經(jīng)歷探究浮力大小與哪些因素有關(guān)，知道阿基米德原理F?。紾排，會運(yùn)用F?。紾排進(jìn)行簡單的計(jì)算；會用阿基米德原理分析簡單實(shí)際問題.浮沉條件及其應(yīng)用通過演示實(shí)驗(yàn)和具體事例認(rèn)識物體的浮沉條件；學(xué)會分析并知道物體的浮沉條件；了解輪船浮在水面的原理，了解輪船的排水量；知道潛水艇的工作原理；知道氣球和飛艇的工作原理.五年中考薈萃點(diǎn)擊鏈接核心知識突破1．液體和氣體對浸在其中的

物體有豎直向上的______，

物理學(xué)中把這個(gè)托力叫做______，浮力的方向____________．學(xué)問要點(diǎn)浮力、影響浮力大小的因素托力浮力向上豎直2．產(chǎn)生浮力的緣由：浸在液體或氣體中的物體上下表面所受的______；即：F?。絖__________．3．影響浮力大小的因素：浮力大小與浸入的液體的____和_____________________有關(guān)，即液體______越大，______________越大，所受浮力就越大，反之就越小，與浸入液體的______無關(guān)． 【名師助學(xué)】 阿基米德原理既適用于液體，也適用于氣體．壓力差F向上－F向下物體浸入液體中的體積密度深度物體浸入的體積密度探究浮力的大小4．阿基米德原理：(1)內(nèi)容：浸

入液體里的物體受到________

的浮力，浮力大小等于它排開

的液體受到的_____． (2)數(shù)學(xué)表達(dá)式：_________________5．稱重法：_______________(G是物體受到重力，F(xiàn)示是物體浸入液體中彈簧測力計(jì)的讀數(shù))．豎直向上重力F?。紾排＝ρ液gV排F?。紾－F示6．浸在液體中的物體，其浮沉取決于物體所受到的_____和_____的大?。偃绺×____它的重力，物體就上??；假如浮力_____它的重力，物體就下沉；假如浮力_____它的重力，物體就懸浮或漂移．7．對于實(shí)心均質(zhì)物體，如ρ物___ρ液，物體就漂移；如ρ物___ρ液，物體就下沉，靜止時(shí)物體就沉底；如ρ物____ρ液，物體就懸?。?．輪船：用________的方法增大可利用的浮力，輪船的大小通常用________來表示，輪船的排水量是指輪船滿載時(shí)排開水的______；潛水艇：靠變更_________實(shí)現(xiàn)上浮和下潛的；氣球和飛艇等都是充的是密度_____氣的氣體(如小密度的熱空氣、氫氣、氦氣)．物體的浮沉條件及其應(yīng)用浮力重力大于小于等于＜＞＝挖空心排水量自身重力質(zhì)量小于【狀元筆記】 漂移問題“五規(guī)律”：(1)物體漂移在液體中，所受浮力等于它的重力；(2)同一物體在不同液體里漂移，所受浮力相同；(3)同一物體在不同液體里漂移，在密度大的液體里浸入的體積?。?4)漂移物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾；(5)將漂移物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力等于液體對物體增大的浮力．易錯(cuò)點(diǎn)一因不明確浮力產(chǎn)生的緣由，而誤認(rèn)為一切在液體中的物體，都受到液體的浮力作用． 辨析糾錯(cuò)浮力產(chǎn)生的緣由是：浸在液體中的物體上下表面受到液體不同的壓力差，即F?。紽向上—F向下．由此可知只有F向上＞F向下時(shí)，物體才受浮力，即浸入液體中的物體，不確定受浮力的作用．例如，一個(gè)圓柱形橋墩的總體積為11.8m3，浸在水中的部分體積為5m3，求橋墩所受到的浮力．本題中橋墩深化河底泥土中，底部沒有受到水對它向上的壓力，即：F上＝0N．橋墩沒有受到水的浮力作用，即：橋墩所受浮力為0N.易錯(cuò)防范易錯(cuò)點(diǎn)二對運(yùn)動和力的關(guān)系理解不透徹，混淆物體浮沉的確定因素． 辨析糾錯(cuò)有的同學(xué)認(rèn)為“上浮的物體受到的浮力大、下沉的物體受到的重力大”，產(chǎn)生這種錯(cuò)誤的緣由是沒有弄清晰運(yùn)動和力的關(guān)系．當(dāng)物體不受力或者受平衡力時(shí)，物體才能保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，當(dāng)物體受力不平衡時(shí)，運(yùn)動狀態(tài)就會發(fā)生變更．浸沒在液體中的物體，若只受重力和浮力作用，懸浮時(shí)運(yùn)動狀態(tài)不變，受到平衡力作用，即浮力等于重力；上浮或下沉?xí)r運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了變更，說明受力不平衡，即浮力≠重力．由此可知，浸沒在液體中的物體的浮沉不只是由重力或浮力中某個(gè)力確定，而是由物體受到的浮力和重力共同確定．易錯(cuò)點(diǎn)三受液體壓強(qiáng)的干擾，錯(cuò)誤地認(rèn)為浮力的大小跟物體浸在液體中的深度有關(guān)，物體浸入越深，受到的浮力越大． 辨析糾錯(cuò)依據(jù)阿基米德原理可知，物體所受浮力的大小既和液體的密度有關(guān)，又和物體排開液體的體積有關(guān)．當(dāng)液體的密度確定時(shí)，物體所受的浮力的大小與物體排開液體的體積成正比，即液體的密度確定時(shí)，物體排開液體的體積越大，物體所受的浮力也越大．物體剛起先浸入液體中時(shí)，物體排開液體的體積隨深度的增加而增大，物體所受的浮力也增大，但是當(dāng)物體全部浸沒時(shí)，V排等于V物，物體所受的浮力大小不變．易錯(cuò)點(diǎn)四由于概念辨析不清，易將漂移和懸浮混淆． 辨析糾錯(cuò)懸浮漂浮相同點(diǎn)狀態(tài)平衡狀態(tài)受力關(guān)系所受重力和浮力是一對平衡力不同點(diǎn)物體在液體中的位置關(guān)系可以靜止在液體內(nèi)部任一位置靜止在液體表面物體實(shí)心時(shí)，ρ物和ρ液關(guān)系ρ物＝ρ液ρ物＜ρ液物體體積V物與排開液體體積V排關(guān)系V排＝V物V排＜V物【例1】(2012·遼寧丹東，26)容器內(nèi)裝有鹽 水，將一枚鴨蛋由如圖8－17所示位置輕 輕松手，鴨蛋從進(jìn)入鹽水到剛好浸沒過 程中，所受浮力將______(選填“變大”、 “變小”或“不變”)；當(dāng)鴨蛋懸浮在鹽水中 時(shí)，向容器內(nèi)加適量的水，發(fā)覺鴨蛋下沉，說明物體所受的浮力與液體的______有關(guān)．推斷影響浮力大小的因素圖8－17 解析(1)鴨蛋從進(jìn)入鹽水到剛好浸沒的過程中，鹽水密度不變，鴨蛋排開鹽水的體積增大，由公式F?。溅岩篻V排知，受到的浮力變大；(2)鴨蛋懸浮在鹽水中時(shí)，鴨蛋的密度等于鹽水的密度；向容器內(nèi)加適量的水，鹽水密度減小，發(fā)覺鴨蛋下沉，說明鴨蛋的密度大于鹽水的密度．所以物體所受的浮力與液體的密度有關(guān)． 答案變大密度【即時(shí)小練1】浸在液體中的物體，受到浮力的大小確定于 () A．物體的體積和物體的密度 B．物體的質(zhì)量、體積、浸入液體中的深度及形態(tài)等 因素 C．物體浸入液體的深度和液體的密度 D．物體浸入液體中的體積和液體的密度 解析該題可用直選法，因物體受到的浮力大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，符合題意的只有選項(xiàng)D. 答案D以題說法浮力的大小只與液體的密度、排開液體的體積有關(guān)，而與受力物體的質(zhì)量、體積、密度、物體在液面以下的深度、在液體中是否運(yùn)動、液體的多少等因素?zé)o關(guān)．突破指南理清ρ液、V排變更狀況，分析推斷F浮變更狀況．【例2】(2013·山東東營，6，3分)如圖 8－18所示，將同一個(gè)雞蛋先后放入 甲、乙兩杯鹽水中，雞蛋在甲杯中處 于漂移狀態(tài)，在乙杯中處于懸浮狀態(tài)． 下列推斷正確的是 () A．甲杯中鹽水的密度大于乙杯中鹽水的密度 B．甲杯中鹽水的密度小于乙杯中鹽水的密度 C．雞蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力 D．雞蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力定性比較浮力的大小

圖8－18 解析(1)同一個(gè)雞蛋在甲圖中漂移，則F浮甲＝G，在乙圖中懸浮，則F浮乙＝G，所以，F(xiàn)浮甲＝F浮乙，C、D錯(cuò)誤；(2)同一個(gè)雞蛋在甲圖中漂移；ρ甲＞ρ雞蛋，在乙圖中懸浮，ρ乙＝ρ雞蛋，所以ρ甲＞ρ乙，即甲杯中鹽水密度大于乙杯中鹽水密度，B錯(cuò)． 答案A【即時(shí)小練2】將正方體物體先后放入a、b、c三種液體，如圖8－19所示．則下列推斷正確的是 () 圖8－19 A．在三種液體中，物體受到的浮力相等 B．在三種液體中，物體受到的浮力不相等 C．液體的密度ρa(bǔ)＞ρb＞ρc D．在三種液體中，物體下表面受到的液體壓強(qiáng)相等答案

A以題說法突破指南(1)將同一物體放在不同液體中比較浮力大小，把物體的重力G物作為“橋梁”，依據(jù)物體的浮沉狀態(tài)，推斷F浮與G物大小，比較浮力．(2)將不同物體放在同種液體中比較浮力大小，①若題中告知F浮與G物關(guān)系，可用F?。紾物推斷；②若題中告知V排，可用F?。溅岩篻V排推斷．【例3】(2013·廣東廣州，19，5分)如圖 8－20是薄紙制成的下端開口的容器， 容器的容積為1m3，所用薄紙重量為 0.5N，容器內(nèi)空氣重量為________N， 容器(含其內(nèi)空氣)的總重量為________N(空氣密度為1.29kg/m3，g＝10N/kg)，為了使容器懸浮在空中，你要用________方法使容器內(nèi)空氣削減，容器內(nèi)空氣的重量削減________N，容器才能懸浮在空中，此時(shí)容器內(nèi)空氣密度________容器外空氣密度(選填“大于”、“等于”或“小于”)．推斷物體的浮沉圖8－20答案

12.9

13.4加熱使氣體膨脹0.5小于【即時(shí)小練3】一個(gè)重15N，體積為1dm3的小球，用手抓住將它浸沒在水中，松手后小球?qū)_____(填“上浮”“下沉”或“懸浮”)．

解析小球所受浮力：F?。溅阉甮V排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1×10－3m3＝9.8N，因F?。糋球，所以，松手后小球?qū)⑾鲁粒?/p>

答案下沉以題說法突破指南依據(jù)運(yùn)動和力的關(guān)系，分析比較物體受到浮力和重力的大小關(guān)系作出推斷；或者利用物體的密度和液體密度關(guān)系作出分析比較．【例4】(2013·山東菏澤，13，2分) 如圖8－21所示，中國遼寧號航空 母艦是中國人民解放軍海軍的第 一艘航空母艦，艦長304m、艦寬 70.5m，滿載時(shí)排水量達(dá)67500t. (1)它滿載時(shí)所受的浮力為________N(取g＝10N/kg)． (2)2012年9月25日，該艦正式加入中國海軍序列.2012年11月23日，中國航母艦載機(jī)殲－15著艦成功．當(dāng)艦載機(jī)著艦后，浮力將________(選填“不變”、“變小”、“變大”)．關(guān)于浮力的計(jì)算圖8－21 解析依據(jù)“四確定”法進(jìn)行分析： (1)航母的重力：G＝mg＝67500×103kg×10N/kg＝6.75×108N，因?yàn)楹侥钙?，所以，F(xiàn)?。紾＝6.75×108N；(2)當(dāng)艦載機(jī)著艦后，航母總的重力增大，所以，浮力也變大． 答案(1)6.75×108(2)變大【即時(shí)小練4】一個(gè)不規(guī)則的實(shí)心物體，質(zhì)量55g，放入裝滿純水的燒杯中，沉入底部，排開0.5N的水．然后向燒杯中加鹽并攪拌，直到物體懸浮為止．(g＝10N/kg)求： (1)物體在純水中所受的浮力； (2)物體的體積．

答案

(1)0.5N

(2)5×10－5m3以題說法突破指南浮力計(jì)算題的一般分析步驟：“四確定”法：【例5】(2012·天津，21)某老師在“阿基米德原理”教學(xué)過程中，做了如下演示試驗(yàn)． 圖8－22阿基米德原理的試驗(yàn)探究(1)在彈簧下端掛上小筒和金屬塊，登記彈簧伸長后指針位置O，如圖8－22甲所示．(2)溢水杯中裝滿水，把金屬塊全部浸入溢水杯的水中，用燒杯收集排開的水，彈簧縮短，如圖乙所示．(3)把燒杯中的水全倒入小筒中，彈簧指針又復(fù)原到原來位置O，如圖丙所示．乙圖的彈簧比甲圖的彈簧縮短了，說明金屬塊受到________的作用；丙圖彈簧指針又復(fù)原到位置O，說明________________．解析由乙圖可知，乙圖的彈簧比甲圖的彈簧縮短了，說明金屬塊受到了向上托的力，即金屬塊受到浮力；丙圖彈簧指針又復(fù)原到位置O，說明金屬塊受到的浮力等于排開水所受的重力．答案浮力物體受到浮力的大小等于物體排開水所受的重力【即時(shí)小練5】如圖8－23是驗(yàn)證阿基米德原理的一個(gè)試驗(yàn)過程圖，通過圖中______兩個(gè)步驟可以測出浮力，通過圖中______兩個(gè)步驟可以測出溢出的水重，由此可得結(jié)論：____________． 圖8－23 解析(1)物體受到的浮力等于物重與彈簧測力計(jì)的拉力之差，所以比較B、C兩圖可以得出；(2)測出小桶的重力和從燒杯中溢入小桶中的水與小桶的總重，就能得到溢出的水重，須要選擇D、E兩圖；(3)將物體受到的浮力與溢出的水重進(jìn)行對比，兩者相等．所以結(jié)論為：物體受到的浮力等于排開的液體受到的重力． 答案B、CD、E物體受到的浮力等于排開的液體受到的重力試驗(yàn)?zāi)赴娼滩脑囼?yàn)：探究浮力大小與排開液體所受重力的關(guān)系試驗(yàn)器材：物塊、彈簧測力計(jì)、溢水杯、小桶、水等試驗(yàn)結(jié)論：F?。紾排突破指南試驗(yàn)現(xiàn)象分析關(guān)于應(yīng)用浮力學(xué)問測物體密度的試驗(yàn)真題回放(2013·甘肅蘭州，29，4分)某同學(xué)利用一