專題18浮力中“一體多液”與“多體一液”問題（知識串講）-八年級物理下學期期中期末考點大串講（人教版）

專題18浮力中“一體多液”與“多體一液”問題針對同一個物體在不同液體中的問題，此類題型主要解決2個問題。第一，比較物體在不同液體中所受浮力大小之間關系；第二，比較各液體的密度大小關系。由于物體在不同液體中浮沉情況不同，即不同，液體的密度也不同，所以比較浮力的大小關系時不能采用阿基米德原理。浮力大小判斷：漂浮、懸浮時，，沉底時。液體密度判斷：物體浸入液體體積越大，液體密度越小（密大浸?。┨貏e說明，當物體在液體中時都處于漂浮狀態(tài)時，那么根據(jù)浸入體積多少來判斷液體密度大小，也滿足“密大浸小”的關系，即浸入的體積越小，則液體密度越大。由此得到各液體之間的密度關系。在上述分析的基礎上，根據(jù)已知條件，就可以解決例如液體對容器底的壓力、壓強大小關系，容器對桌面的壓力、壓強大小關系等。【例題】將一個新鮮的雞蛋分別浸入甲、乙兩個水杯中，靜止后如圖所示，則雞蛋在甲杯液體中受到的浮力為F甲，雞蛋在乙杯液體中受到的浮力為F乙，甲杯中的液體密度為ρ甲，乙杯中液體的密度為ρ乙。下列說法中正確的是（）A．F甲＞F乙ρ甲＞ρ乙 B．F甲＞F乙ρ甲＜ρ乙 C．F甲＜F乙ρ甲＞ρ乙 D．F甲＜F乙ρ甲＜ρ乙【答案】D【解析】（1）由圖可知，雞蛋在甲、乙兩杯中分別處于沉底和懸浮狀態(tài)，因為物體懸浮時，受到的浮力和自身的重力相等，物體沉底時，浮力小于重力，所以F甲＜F乙；（2）ρ甲＜ρ物時物體下沉，ρ乙＝ρ物時物體懸浮，故甲杯中液體的密度小于乙杯中液體的密度，即ρ甲＜ρ乙，故D正確。故選：D。針對“多體一液”問題，同樣的主要解決2個問題。第一，比較物體在不同液體中所受浮力大小之間關系；第二，比較各物體的密度大小關系。比較不同物體在同一液體中所受浮力大小之間關系。根據(jù)題型特點，由于不同的物體在同種液體中，液體密度相同，若再結合已知條件得到之間的關系，那么就可以選擇阿基米德原理進行比較各物體所受浮力大??；若已知物體之間體積關系，那么可以根據(jù)浮沉狀態(tài)比較物體所受浮力大小關系。比較各物體的密度大小關系。從浮沉角度比較物體密度與液體密度之間關系。若漂?。海魬腋。海舫恋祝?。特別說明：若物體均為漂浮狀態(tài)，則結合其他已知條件進行判斷比較。在上述分析的基礎上，根據(jù)已知條件，就可以解決例如液體對容器底的壓力、壓強大小關系，容器對桌面的壓力、壓強大小關系等?！纠}】如圖所示，a、b、c是三個實心小球，其中a與b質(zhì)量相等，b與c體積相同；放入水中后，a球漂浮、b球懸浮、c球沉底。則下列判斷中正確的是（）A．b球體積大于a球 B．b球所受重力大于c球 C．三個小球的密度關系是ρa＞ρb＞ρc D．三個小球所受浮力關系是Fa＝Fb＝Fc【答案】D【解析】A、由圖可知，a漂浮，b懸浮，則V排a＜Va，V排b＝Vb，因為當物體的重力等于受到的浮力時物體懸浮或漂浮，所以Fa＝Ga，F(xiàn)b＝Gb；因為a與b質(zhì)量相等，則物體的重力相等，所以浮力Fa＝Fb，因為F浮＝ρgV排，所以V排a＝V排b，所以Va＞Vb，由題干可知：Vb＝Vc，所以Va＞Vb＝Vc，即b球體積小于a球，故A錯誤；B、因為b懸浮，c沉入底部，所以Fb＝Gb，F(xiàn)c＜Gc；因為b與c體積相同，所以根據(jù)F?。溅裧V排可知：Fb＝Fc，所以Gb＜Gc；則Ga＝Gb＜Gc，即b球所受重力小于c球，故B錯誤；C、因為當物體的密度大于液體的密度時物體下沉，當物體的密度等于液體的密度時物體懸浮，當物體的密度小于液體的密度時物體上浮或漂浮，所以根據(jù)a漂浮、b懸浮、c沉入底部可知：ρa＜ρb＜ρc，故C錯誤；D、由上分析可知：浮力Fa＝Fb＝Fc，故D正確。故選：D。1．固體壓強大小比較【知識點的認識】（1）固體壓強的比較準確判斷壓力、受力面積及其變化：固體壓強的大小與壓力的大小、受力面積有關。中考中對于壓強的考查，往往在同一情境中出現(xiàn)多個力、多個面積發(fā)生變化的情景。要想準確的比較、計算壓強的大小，找準產(chǎn)生壓強的壓力和該壓力的受力面積是關鍵。我們審題時要抓住“誰對誰的壓強”，找到壓力的施力物體和受力物體，以及這兩個物體的接觸面積就可以準確判斷壓力和受力面積。利用公式p＝，采用控制變量法：（2）液體壓強的比較液體內(nèi)部的壓強主要與液體的密度、深度有關要比較其大小一定采取控制變量法來分析，利用公式采用密度比較法和深度比較法。【命題方向】比較壓強的大小是各省、市中考物理的熱點，考題常以填空、選擇等形式出現(xiàn)。只有加強這方面的訓練，全面提高分析問題和解決問題的能力，才能在中考時取得好成績。例1：如圖所示，放在水平桌面上的兩個容器分別裝有相同高度的純水和鹽水（ρ鹽水＞ρ水），下面關于液體中a、b、c三點（其中b、c兩點在同一水平面上）壓強大小的關系說法正確的是（）A．pa＞pb＞pcB．pc＞pb＞paC．pb＞pa＞pcD．pc＞pa＞pb分析；液體壓強與液體的密度和深度有關，密度越大，深度越大，液體壓強越大。解：由b、c兩點可知，深度相同，由于鹽水的密度大于純水的密度，所以pc＞pb；a、b兩點可知，同種液體中，壓強隨深度的增加而增大，所以pb＞pa；綜上所述，pc＞pb＞pa。故選B。點評：本題考查影響液體壓強的因素，注意液體壓強與密度和深度有關。例2：如圖所示，兩個完全相同的裝滿豆?jié){的密閉杯子，以下列四種不同的方式放在水平桌面上，若杯子上表面面積是下表面面積的2倍，它們對桌面的壓強大小分別是p甲、p乙、p丙、p丁，則（）A．p甲＜p乙＜p丙＜p丁B．p乙＜p甲＜p?。紁丙C．p乙＜p甲＝p丁＜p丙D．p丙＜p乙＜p?。絧甲分析：杯子放在水平地面上，杯子對水平地面的壓力等于杯子自身的重力；地面的受力面積等于杯子和桌面的接觸面積；可以設一個杯子的重力為G，杯子的下表面積為S1，杯子的上表面積為S2；根據(jù)壓強的計算公式P＝求出各種情況下的壓強，進行比較得出結論。解：兩個裝滿豆?jié){的密閉杯子的重力是一定的，杯子放在水平地面上對水平地面的壓力就等于杯子的重力；設一個裝滿豆?jié){的杯子的重力為G，杯子正放時地面的受力面積等于杯子的下表面積S1，倒放時地面的受力面積等于杯子的上表面積S2，S2＝2S1；甲圖中地面受到的壓強p甲＝＝；乙圖中地面受到的壓強p乙＝＝＝；丙圖中地面受到的壓強p丙＝＝；丁圖中地面受到的壓強p丁＝＝＝＝。通過比較可知，p乙＜p甲＝p?。紁丙。故選C。點評：解答此題我們需要知道：①某種情況下，物體對水平地面的壓力等于物體的自身重力；②受力面積等于物體和被壓物體表面的接觸面積；③壓強的計算公式為p＝?！窘忸}方法點撥】在解題中要注意控制變量法的使用，控制變量法﹣﹣物理學中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題。每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法。它是科學探究中的重要思想方法，廣泛地運用在各種科學探索和科學實驗研究之中。2．阿基米德原理的應用【知識點的認識】阿基米德定律是物理學中力學的一條基本原理。浸在液體（或氣體）里的物體受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被該物體排開的液體的重力。其公式可記為F?。紾排＝ρ液?g?V排液?！久}方向】直接用阿基米德原理來解題，用阿基米德原理分析解決與浮力有關的問題。例：將一鐵塊第一次浸沒于水中，第二次浸沒于煤油中，比較鐵塊在兩種液體中所受到的浮力，正確的是（）A．鐵塊浸沒于水中受到的浮力大B．鐵塊浸沒于煤油中受到的浮力大C．兩次鐵塊受到的浮力一樣大D．無法比較兩次鐵塊所受到的浮力大小分析：同一鐵塊浸沒于水中和煤油中，排開液體的體積相同，根據(jù)阿基米德原理公式F?。溅岩篻V排判斷鐵塊所受浮力大小關系。解：∵鐵塊浸沒于水和煤油中，∴鐵塊排開水和煤油的體積相同，∵F浮＝ρgV排，水的密度大于煤油的密度，∴浸沒在水中的鐵塊受到的浮力大。故選A。點評：本題關鍵是知道影響浮力大小的因素是液體的密度和物體排開液體的體積，本題的影響因素是液體的密度，本題隱含的條件是鐵塊排開液體的體積相同?！窘忸}方法點撥】解題時注意找物理量，分析問題時要注意控制變量法：物理學中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題。每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法。它是科學探究中的重要思想方法，廣泛地運用在各種科學探索和科學實驗研究之中）來分析增大壓強方法。3．物體的浮沉條件及其應用【知識點的認識】物體在液體中的浮沉條件上浮：F?。綠懸?。篎?。紾漂浮：F?。紾下沉：F浮＜G沉底：F浮+N＝G理解：研究物體的浮沉時，物體應浸沒于液體中（V排＝V物），然后比較此時物體受到的浮力與重力的關系。如果被研究的物體的平均密度可以知道，則物體的浮沉條件可變成以下形式：①ρ物＜ρ液，上浮②ρ物＝ρ液，懸?、郐盐铮睛岩海鲁粮〕翖l件的應用潛水艇是通過改變自身的重來實現(xiàn)浮沉的；熱氣球是通過改變空氣的密度來實現(xiàn)浮沉的；密度計的工作原理是物體的漂浮條件，其刻度特點是上小下大，上疏下密；用硫酸銅溶液測血液的密度的原理是懸浮條件。此外，輪船、氣球、飛艇等都是利用了沉浮條件的原理而設計的?！久}方向】主要以選擇題、計算題的形式考查：物理的浮沉，如何控制物體的浮沉，怎樣運用物體的浮沉原理解釋問題等。例1：質(zhì)量相同的甲、乙、丙、丁4個小球，分別靜止在水中的不同深度處，如圖所示，則這4個小球在水中所受浮力最小的是（）A．甲B．乙C．丙D．丁分析；由圖知，甲、乙球為漂浮，丙球為懸浮，丁球沉入容器底部，根據(jù)浮沉條件得出球受到的浮力與重力的關系，而4個小球的質(zhì)量相同、重力相同，可得4個小球受到的浮力大小關系。解：由圖知，甲、乙球為漂浮，丙球為懸浮，丁球沉入容器底部，∵漂浮和懸浮時，F(xiàn)?。紾＝mg，4個小球的質(zhì)量相同∴甲、乙、丙球受到的浮力：F浮甲＝F浮乙＝F浮丙＝G，丁球沉入容器底部時，F(xiàn)浮丁＜G，∴F浮甲＝F浮乙＝F浮丙＞F浮丁，則丁球的浮力最小。故選D。點評：本題考查了重力的公式、物體的浮沉條件，利用好漂浮和懸浮條件是本題的關鍵。例2：一艘遠洋輪船裝上貨物后，發(fā)現(xiàn)船身下沉了一些，則它受到的浮力變大（填“變大”、“變小”“不變”）。當船由內(nèi)河駛入大海后，船受到的浮力不變（填“變大”、“變小”“不變”），船身相對于水面將上?。ㄌ睢吧细　?、“下沉”“不變”）。分析：貨輪在裝上貨物后，船身下沉，說明排開水的體積變大，根據(jù)阿基米德原理分析船受到浮力的變化情況；當船由長江駛入大海后，都是漂浮，根據(jù)漂浮條件分析船受到浮力的變化情況，再根據(jù)阿基米德原理判斷排開水的體積