浮力與物體的浮沉條件

1、浮力與物體的浮沉條件 二. 教學(xué)重點與難點：1. 浮力的概念2. 浮力的計算3. 物體的浮沉條件4. 阿基米德原理 三. 主要知識點1. 浮力的概念：A. 定義：浸在液體或者氣體里的物體受到液體或者氣體向上的托力，稱為浮力。B. 大小的測量：稱重法即用彈簧測力計分別測出物體的重力和物體在液體中的測力計的示數(shù)。即：F浮GG（F）C. 影響因素：（1）液體的密度；（2）被物體排開的液體的體積。與其它因素?zé)o關(guān)。如浸在液體中的深度，物質(zhì)的密度，物體的形狀等等2. 阿基米德原理：A. 文字表述：浸在液體或者氣體中的物體受到豎直向上的浮力，浮力的大小等于被物體排開的液體所受到的重力。B

2、. 公式表述：F浮G排液g V排C. 實驗探究過程：3. 浮力的計算方法A. 稱重法：F浮GG（F）B. 阿基米德原理：F浮G排液g V排C. 懸浮、漂浮條件：F浮G物4. 物體的浮沉條件當(dāng)物體浸沒在液體中時，它的浮或沉決定于它所受到的浮力和重力的大小關(guān)系。A. 當(dāng)F浮>G物時，物體上浮；B. 當(dāng)F浮<G物時，物體下沉；C. 當(dāng)F浮=G物時，物體懸浮；當(dāng)物體部分浸在液體中時，若F浮=G物，物體漂?。?. 浮沉條件的應(yīng)用通過改變物體的浮力或者重力來實現(xiàn)上浮與下沉A. 輪船：采用增大排開液體的體積從而增大浮力，來實現(xiàn)漂浮.對于同一艘輪船而言，從江駛?cè)牒＃ɑ蛘邚暮ｑ側(cè)虢┲袝r，由于船自身

3、的重力不變，故其所受到的浮力大小不變。但是它浸入江水中的體積與浸入海水中的體積會有所不同。B. 密度計也是利用這一原理工作的。浸在液體中的體積越大，液體的密度就越小，浸在液體中的體積越小，液體的密度就越大，但是密度計所受到的浮力不變。C. 潛水艇：當(dāng)其浸沒于水中時，所受到的浮力不變，靠改變自身重力來實現(xiàn)上浮與下沉。露出水面以后所受到的浮力減小。D. 魚是利用自身的鰾來改變自身的體積，從而改變所受到的浮力從而實現(xiàn)了上浮或者下沉的。E. 氣球和飛艇：是通過增大或者減小自身的體積，來實現(xiàn)增大或者減小浮力來工作的。6. 利用浮力來測密度的兩種方法。A. 漂浮法：當(dāng)物體漂浮在液面上時，物體所受到的浮力等

4、于重力，根據(jù)F浮G物，即液g V排物g V物，則物，測出V排和V 物即可。B. 測力計法：利用浸沒時，V物V 排；而物；而F浮GF，故物 【典型例題】例1. 一個物體在水面上時有體積露出水面，則物體的密度是_分析：這是一個利用漂浮條件來測物體的密度的典型題目。當(dāng)物體漂浮時，物體所受到的浮力等于物體所受到的重力，即F浮G物，即液g V排物g V物，則物。已知露出的體積即可求出V排與V物的比值從而可以求出物體的密度。答案：0.75×103kg/m3。說明：利用漂浮條件來進行相關(guān)的應(yīng)用的知識有很多，也重要，是初二應(yīng)該掌握的重要內(nèi)容。凡是漂浮的情況都可以用物，來計算液體或者固體的密

5、度。 例2. 小明將一物體掛在彈簧測力計上，示數(shù)為9.8N，將物體浸沒在某種液體中，示數(shù)為7.8N，請你幫他解答下列問題：（1）物體浸沒在液體中，示數(shù)減小是因為         ，減小的示數(shù)是        ；（2）若直接將物體放入此液體中，則物體將         。（填“漂浮”、“懸浮”或“下沉”）分析：這是一個關(guān)于浮力計算、及物體浮沉條件的應(yīng)用類的題目

6、，由于浸在液體中的物體受到浮力的作用，故測力計的示數(shù)減小 ，在計算浮力時，由于知道了重力和物體浸沒時的彈簧測力計的示數(shù)，用稱重法：F浮GG（F）可得。第2 問是關(guān)于物體浮沉條件的，根據(jù)浮沉條件A.當(dāng)F浮>G物時，物體上?。籅.當(dāng)F浮<G物時，物體下沉；C. 當(dāng)F浮=G物時，物體懸浮；不難作出判斷。答案：（1）受到浮力  2N   （2）下沉說明：對于物體浮沉問題的兩種判斷方法：一是受力分析法，即A.當(dāng)F浮>G物時，物體上?。籅.當(dāng)F浮<G物時，物體下沉；C. 當(dāng)F浮=G物時，物體懸?。欢敲芏确治龇ǎ串?dāng)液>物時，物體將上浮至漂浮；當(dāng)

7、液=物時，物體將懸浮，液<物時，物體將下沉至沉底。計算浮力的公式有：A. 稱重法：F浮GG（F）B. 阿基米德原理：F浮G排液g V排C. 懸浮、漂浮條件：F浮G物在不同的問題情境中，應(yīng)該選擇不同的公式靈活運用。 例3. 潛水艇在海水中航行時，排水量是8×106牛；在海面上航行時排水量為6.5×106牛。求：（1）潛水艇在海面上航行時，在水面上體積是多大？（2）要充入多少海水潛水艇才能潛入海中？（海水=1.03×103千克米3）分析：這是一個運用漂浮條件來進行計算的題目，在新課程下，我們對于浮力的計算已經(jīng)不會出現(xiàn)繁難的計算，但是漂浮情況是一種特別重

8、要的題型，而且計算并不難，在解題過程中能體現(xiàn)出物理學(xué)的解題思想如差值法等，另外對于潛水艇而言它的工作原理要注意：浸沒時是利用改變自身的重力（向水倉中充放水）來上浮和下潛的。在計算第一問時，根據(jù)排水量來計算排開水的體積，兩次體積之差就是在海面上航行時在水面的體積，V排。要充入水的質(zhì)量應(yīng)該等于兩次排開水的質(zhì)量之差。答案：（1）145.6米3      （2）1.5×106牛說明：在這個題目中所涉及到的是浮力與排水量的關(guān)系，船的排水量是指船排開水的質(zhì)量。而船漂浮時，由于浮力等于重力，即船的質(zhì)量等于被排開水的質(zhì)量。 例4. 某固體全

9、部滑入水中時，水對它的浮力是它重量的，求：該固體密度是多少？分析：這個題目中物體全部浸沒在水中因此它排開水的體積等于自身的體積，利用體積相等從而找到了解決問題的辦法。即V物V排，即  從而得出物答案：物6×103kg/m3說明：求密度的問題，有多種變式，漂浮時，物，物體浸沒時，可以用彈簧測力計時，物，本題中利用體積相等，從而利用浮力的相關(guān)公式來進行解決問題。 【模擬試題】（答題時間：80分鐘）一、填空題1. 液體對浸在液體里的物體向上和向下的_，就是液體對物體的浮力浮力的方向總是_的。2. 物體漂浮在液面上的條件是_。3. 一木塊，從水里浮上水面，在未露出水面之前

10、受到的浮力_. （填變大、變小和不變）這是因為_。4. 浸入液體中的物體同時受到重力和浮力的作用，當(dāng)浮力大于重力，物體_，當(dāng)浮力小于重力，物體_，當(dāng)浮力等于重力，物體_或_。5. 浮力的大小跟兩個因素有關(guān)，這兩個因素是_。6. 甲、乙兩個實心球體積為V，它們的密度和水密度的關(guān)系式：甲水水. 若將兩球放入水中，待它們靜止后，則甲球受到的浮力為_，乙球受到的浮力為_，_球受到的浮力大。7. 密度計是用來測量_的儀器，它是利用_的條件工作的。8. 體積相同的木塊和冰塊，都浮在水面上，木塊受到的浮力_冰塊受到的浮力，木塊排開水的體積_冰塊排開水的體積。9. 質(zhì)量相等的銅塊和鐵塊，它們受到的重力之比為_

11、；投入水銀中，受到的浮力之比為_。10. 浮力的施力物體是_，浮力的方向是_的，浮力和大小跟_和_有關(guān)。11. 一塊冰浮在水面上，它浸入水中的體積是冰的體積的_倍。（水=0.9×103千克/米3）12. 一塊鐵和一塊鋁，在水中稱一樣重，若在密度比水大的液體中稱則_重。13. 潛水艇是靠改變_來實現(xiàn)其沉浮的. 氣球、飛艇的主要組成部分是_，在這里面裝著_比空氣小的氣體，當(dāng)氣球或飛艇受到的浮力_氣球、飛艇自重加載重時，氣球，飛艇就能上升。14. 浸沒在液體中的物體，如果物體密度_液體的密度，物體就上浮，如果物體密度_液體的密度，物體就下沉，如果物體密度_液體密度，物體就懸浮。15、如圖1

12、，燈籠內(nèi)氣體的密度_（填“大于”、“小于”或“等于”）空氣密度，導(dǎo)致燈籠受到的         大于燈籠的重力，所以燈籠才上升。16、如圖2所示，將兩塊相同的橡皮泥做成實心球形和碗形，分別放入相同的甲、乙兩杯水中，靜止時甲杯中橡皮泥所受的浮力        乙杯中橡皮泥所受的浮力（選填“大于”、“小于”或“等于”），         杯中水面升高得多。17. 漂浮在水

13、面上的冰塊熔化后液面_，若冰塊中含有鐵塊，冰熔化后液面_；若冰塊中含有木塊，冰熔化后液面_；若冰塊中含有煤油，冰熔化后液面_；若冰塊中含有空氣泡，冰熔化后液面_。18. 浸沒在水中的木塊，它受到水的浮力_于它的重力，所以木塊上浮. 當(dāng)它露出水面并繼續(xù)上浮時，它的排水體積_，它受到的浮力_。當(dāng)它靜止在水面上的時候，木塊受到的浮力_于它受到的重力。19. 冰川是由于雪長期重壓而形成的冰雪混合體，它沿地面向低處慢慢移動，當(dāng)?shù)竭_海邊時發(fā)生折斷、崩塌，落入海洋形成冰山，冰山落入海洋后處于      狀態(tài)（選填“漂浮”、“懸浮”或“沉入海底”），若某一冰山

14、的體積為V，位于海面下的體積為V1則V1：V=            。（冰=0.9×103 kgm3、海水=1.03×l03kgm3） 二、選擇題1. 有質(zhì)量相同的一鐵塊和一木塊放入水中靜止后，鐵塊下沉木塊漂浮，則它們所受浮力的關(guān)系是   （    ）A. 木塊受的浮力大 B. 鐵塊受的浮力大C. 受的浮力相等 D. 無法判斷2. 把一個錐體浸沒水中（如圖3所示），分底面朝下和底面朝上兩種浸法. 問兩種情

15、況下錐體受到水的壓力差的大小是    （    ）A. 底面朝下大B. 底面朝上大C. 兩種一樣大D. 一樣大，都是零3. 密度均勻的實心物體懸浮在液體中，若將此物體截成大小不相等的兩塊后，仍放入該液體中，則    （    ）A. 大塊的物體下沉，小塊的物體上浮B. 大塊的物體下沉，小塊的物體懸浮C. 大小兩塊物體都懸浮D. 大小兩塊物體都上浮4. 一鐵塊和一鋁塊在水中稱一樣重，若在鹽水中稱，則   （    ）A. 鐵塊比

16、鋁塊重 B. 鐵塊和鋁塊一樣重C. 鋁塊比鐵塊重 D. 無法判定5. 一個金屬球先后浸沒在盛有水、煤油的容器中，它所受到的浮力分別為F1和F2，則（    ）A. F1F2 B. F1F2   C. F1=F2 D. 條件不足無法判斷6. 甲、乙兩個相同的燒杯，甲中裝滿杯水，乙中裝半杯水. 把兩個體積相同的木塊輕輕放入杯中，木塊浮在水面上，則杯底所受的壓力   （    ）A. 甲增大、乙增大 B. 甲增大、乙不變C. 甲不變、乙不變 D. 甲不變、乙增大7. 下面幾種說法正確的是 &

17、#160;   （    ）A. 能夠在水中漂浮的蠟塊，在鹽水中也能漂浮B. 體積相同的木塊和石塊一起放入水中，木球漂浮，石塊下沉，它們最后所受的浮力相等C. 浮力的大小與物體的物重?zé)o關(guān)D. 輪船在河水中航行和在海水中航行受到的浮力不一樣大8. 乒乓球、實心木球、實心鐵球三者體積相同，把它們分別放到水槽里，靜止不動時，三球所受的浮力    （    ）A. 乒乓球所受浮力最大 B. 木球所受浮力最大C. 鐵球所受浮力最大 D. 三球所受浮力相等9. 下列物理知識的應(yīng)用事例中，敘述錯誤的

18、是      （    ）A. 用同一密度計測量不同液體的密度時，密度計所受浮力不同B. 潛水艇是靠改變自身所受重力來實現(xiàn)其浮沉的C. 氣球上升是因為氣球里充的是密度小于空氣的氣體D. 農(nóng)民常用濃度適宜的鹽水把飽滿結(jié)實的種子選出來10. 如圖4為一根表面涂蠟，一端繞著適量鐵絲的木棍豎直浮于水面的情況. 若將其露出水面的部分切去，則剩余的部分一定會     （    ）A. 下沉 B. 上浮C. 懸浮在水中不動 D. 以上情況均有可能11. 兩個完

19、全相同的燒杯，一杯裝滿水，另一杯也裝滿水，但水面上漂著一塊木塊. 把這兩杯水同時放在天平兩邊則      （    ）A. 天平仍然平衡 B. 浮有木塊的那一邊重C. 浮有木塊的那一邊輕 D. 無法判斷12. 把三個完全相同的長方體木塊的側(cè)面畫三條等分線，分別放在三個容器中浮于液面. 從圖5可知，三種液體的密度之比ABC是（    ）A. 231 B. 213     C. 326 D. 11113. 一個人劃一條船在池中打撈石塊，當(dāng)他把池中石塊

20、全部撈到船上后，池中的水面與打撈前相比較     （    ）A. 水面上升B. 水面下降    C. 水面保持不變 D. 不能確定14. 下面關(guān)于浮沉條件的論述正確的是          （    ）A. 密度等于水的實心球可以浮在水面上，也可以懸浮在水面下B. 密度大于水的物體能浮在水面上，物體一定是空心的C. 浮在液面上的物體所受的浮力大于物重D. 浮在液面上的物體，其組

21、成材料的密度一定小于液體的密度15. 如圖6所示的A，B，C是三個體積相同的金屬塊，浸沒在同一種液體里，A的底部與容器底部緊密相接觸，則     （    ）A. A，B，C三金屬塊所受浮力相等B. A在液體中最深，受浮力最?。籆在液體中最淺，受浮力最大C. B，C受浮力相同，A不受浮力D. A在液體中最深，受到浮力最大16. 物體在液體中勻速上浮過程中     （    ）A. 浮力大于物體重力 B. 浮力等于物體重力C. 浮力小于物體重力 D. 無法確

22、定17. 一艘核潛艇從海面下40米潛到海面下90米處，在此過程中，核潛艇受到海水對它的（    ）A. 壓強要增大，可浮力不變 B. 壓強、浮力都保持不變C. 壓強要增大，但浮力要減小 D. 壓強、浮力都要減小18. 一個木塊（木=0.6×103千克米3）和一塊石蠟（=0.9×103千克米3）的質(zhì)量相同，把木塊放在鹽水中，石蠟放在水中，比較它們受到的浮力大?。?#160;   ）A. 木塊受到鹽水的浮力大B. 石蠟受到水的浮力大C. 木塊受到鹽水的浮力等于石蠟受到水的浮力D. 由于浮體的物質(zhì)不同，液體也不同，因此無法判斷誰受

23、到的浮力大19. 如圖7所示，木塊下面用細繩吊一塊鐵懸浮在水中，若細繩斷了，待木塊重新靜止，并且鐵塊下落到容器底部后，水對容器底的壓力和壓強      （    ）A. 都變大 B. 都不變        C. 都變小    D. 壓力不變，壓強變小20、一塊軟木塞質(zhì)量為0.01千克，浮在水面上，只有部分浸沒在水中，那么在軟木塞上還可以載質(zhì)量為多少的砝碼，軟木塞才能恰好浸沒在水中   

24、（    ）A. 0.04千克 B. 0.03千克     C. 0.02千克     D. 0.01千克21、看到圖8所示的圖片，愛動腦筋的小明同學(xué)突發(fā)奇想：假如某一天地球?qū)λ形矬w的引力明顯增大，還能在同樣的環(huán)境中發(fā)生如此愜意的事情嗎？經(jīng)過認真的思考，他作出了下列幾種猜想，你認為其中正確的是（  ）A、人的質(zhì)量將明顯的增大，人將沉入海里B、人的質(zhì)量將明顯增大，人仍能浮在海中看書C、人受到的重力將明顯增大，人將沉入海里D、人受到的重力將明顯增大，人仍能浮在海中看書22、如圖

25、9所示，打撈江底的沉船，下面采取的措施不合理的是（  ）A、使沉船與水底淤泥盡量分離                      B、使用費力的機械把沉船拉起來C、清除船體中的泥沙，使船變輕                

26、   D、將浮筒與船綁在一起，再排出浮筒內(nèi)的水23、如圖10所示，將一只玩具青蛙放入水中，它能漂浮于水面；把它放入另一種液體中，它卻沉入底部，則在這兩種情況下這只玩具青蛙受到的浮力大小相比較（    ）    A. 水中受到的浮力較大    B. 在液體中受到的浮力較大    C. 受到的力一樣大        D. 無法比較浮力大小 三、做圖與實驗題用圖11中所示的裝置研究石

27、塊受到浮力的大小。A中能夠測出_。B中能夠測出_。C中能夠測出_。D中能夠測出_。（2）由_和_（填字母序號）能夠計算出浮力的大小。（3）為了減小實驗誤差，B和D兩步驟中應(yīng)先做_（填字母序號）（4）實驗結(jié)論是_。 四、計算題1. 有一玻璃塊，在空氣中稱，重為0.215牛；放在水中稱，重為0.147牛；放在酒精中稱，重為0.167牛。求玻璃和酒精的密度。2. 甲、乙兩個實心物體浸沒在同一液體中，已知m甲=m乙，甲=3乙，則兩種物體受到的浮力F甲：F乙是多少？若發(fā)現(xiàn)乙物體在該液體中上浮，當(dāng)靜止后露出的體積為，則是多少？3. 重9牛的鐵球，體積為1分米3，放入水中后浮力多大？4. 軟木塊的

28、體積是500厘米3，漂浮在水面上，在它上面放一個0.35千克的物體，軟木塊會不會下沉？（木=0.2×103千克米3）5. 將一木塊放入水中，它露出水面部分的體積是24厘米3，將露出水面部分截去后再放入水中，它露出水面部分的體積為16厘米3，求木塊總體積和它的密度各是多少。6. 一個重2牛的物體，掛在彈簧秤鉤上。物體浸沒在水中時彈簧秤的示數(shù)是0.87牛，這個物體受到水的浮力是多少牛？7. 潛水艇在海水中航行時，排水量是8×106牛；在海面上航行時排水量為6.5×106牛。求：（1）潛水艇在海面上航行時，在水面上的體積是多大？（2）要充入多少海水潛水艇才能潛入海中？（

29、海水=1.03×105千克米3）8. 一個可以靜止在水中任意深度的空心銅球，它的空心部分的體積和實心部分的體積之比是多少？（銅的密度為8.9×103千克米3）9. 如下圖所示，木塊的質(zhì)量為9千克，漂浮在水面上。若在木塊上面放一金屬塊，金屬塊的質(zhì)量為9千克，體積為木塊的，這時木塊與金屬塊恰好沒入水中，求木塊的密度及金屬塊的密度各是多少。10、某固體全部沒入水中，水對它的浮力是它重量的，求該固體密度是多少。【試題答案】一、填空題1. 壓力差 豎直向上2. 浮力等于重力 3. 不變 物體排開水的體積不變 4. 上浮 下沉 懸浮 漂浮 5. 液體密度 物體排開液體的體積 6. 水g

30、V 乙gV 甲 7. 液體密度 物體漂浮在液面上 8. 小于 小于 9. 11 11 10. 液體 豎直向上 液體密度 物體排開液體體積 11. 0.8 12. 鐵塊 13. 自身重力 氣囊 密度 大于 14. 小于 大于 等于 15. 小于     浮力 16. 小于    乙 17. 不變 下降 不變 上升 不變 18. 大 變小 變小 等19. 漂浮      90：103 二、選擇題1. A        2. C     3. C    4. A     5. D  &