專題18浮力中“一體多液”與“多體一液”問題（知識(shí)串講）-八年級(jí)物理下學(xué)期期中期末考點(diǎn)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(duì)同一個(gè)物體在不同液體中的問題，此類題型主要解決2個(gè)問題。第一，比較物體在不同液體中所受浮力大小之間關(guān)系；第二，比較各液體的密度大小關(guān)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(guān)系時(shí)不能采用阿基米德原理。浮力大小判斷：漂浮、懸浮時(shí)，，沉底時(shí)。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(shuō)明，當(dāng)物體在液體中時(shí)都處于漂浮狀態(tài)時(shí)，那么根據(jù)浸入體積多少來(lái)判斷液體密度大小，也滿足“密大浸小”的關(guān)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(guān)系。在上述分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)已知條件，就可以解決例如液體對(duì)容器底的壓力、壓強(qiáng)大小關(guān)系，容器對(duì)桌面的壓力、壓強(qiáng)大小關(guān)系等?！纠}】將一個(gè)新鮮的雞蛋分別浸入甲、乙兩個(gè)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(shuō)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?yàn)槲矬w懸浮時(shí)，受到的浮力和自身的重力相等，物體沉底時(shí)，浮力小于重力，所以F甲＜F乙；（2）ρ甲＜ρ物時(shí)物體下沉，ρ乙＝ρ物時(shí)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(duì)“多體一液”問題，同樣的主要解決2個(gè)問題。第一，比較物體在不同液體中所受浮力大小之間關(guān)系；第二，比較各物體的密度大小關(guān)系。比較不同物體在同一液體中所受浮力大小之間關(guān)系。根據(jù)題型特點(diǎn)，由于不同的物體在同種液體中，液體密度相同，若再結(jié)合已知條件得到之間的關(guān)系，那么就可以選擇阿基米德原理進(jìn)行比較各物體所受浮力大??；若已知物體之間體積關(guān)系，那么可以根據(jù)浮沉狀態(tài)比較物體所受浮力大小關(guān)系。比較各物體的密度大小關(guān)系。從浮沉角度比較物體密度與液體密度之間關(guān)系。若漂浮：，若懸浮：，若沉底：。特別說(shuō)明：若物體均為漂浮狀態(tài)，則結(jié)合其他已知條件進(jìn)行判斷比較。在上述分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)已知條件，就可以解決例如液體對(duì)容器底的壓力、壓強(qiáng)大小關(guān)系，容器對(duì)桌面的壓力、壓強(qiáng)大小關(guān)系等。【例題】如圖所示，a、b、c是三個(gè)實(shí)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(gè)小球的密度關(guān)系是ρa(bǔ)＞ρb＞ρc D．三個(gè)小球所受浮力關(guān)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?yàn)楫?dāng)物體的重力等于受到的浮力時(shí)物體懸浮或漂浮，所以Fa＝Ga，F(xiàn)b＝Gb；因?yàn)閍與b質(zhì)量相等，則物體的重力相等，所以浮力Fa＝Fb，因?yàn)镕浮＝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(cuò)誤；B、因?yàn)閎懸浮，c沉入底部，所以Fb＝Gb，F(xiàn)c＜Gc；因?yàn)閎與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(cuò)誤；C、因?yàn)楫?dāng)物體的密度大于液體的密度時(shí)物體下沉，當(dāng)物體的密度等于液體的密度時(shí)物體懸浮，當(dāng)物體的密度小于液體的密度時(shí)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(bǔ)＜ρb＜ρc，故C錯(cuò)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(qiáng)大小比較【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】（1）固體壓強(qiáng)的比較準(zhǔn)確判斷壓力、受力面積及其變化：固體壓強(qiáng)的大小與壓力的大小、受力面積有關(guān)。中考中對(duì)于壓強(qiáng)的考查，往往在同一情境中出現(xiàn)多個(gè)力、多個(gè)面積發(fā)生變化的情景。要想準(zhǔn)確的比較、計(jì)算壓強(qiáng)的大小，找準(zhǔn)產(chǎn)生壓強(qiáng)的壓力和該壓力的受力面積是關(guān)鍵。我們審題時(shí)要抓住“誰(shuí)對(duì)誰(shuí)的壓強(qiáng)”，找到壓力的施力物體和受力物體，以及這兩個(gè)物體的接觸面積就可以準(zhǔn)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(qiáng)的比較液體內(nèi)部的壓強(qiáng)主要與液體的密度、深度有關(guān)要比較其大小一定采取控制變量法來(lái)分析，利用公式采用密度比較法和深度比較法?！久}方向】比較壓強(qiáng)的大小是各省、市中考物理的熱點(diǎn)，考題常以填空、選擇等形式出現(xiàn)。只有加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練，全面提高分析問題和解決問題的能力，才能在中考時(shí)取得好成績(jī)。例1：如圖所示，放在水平桌面上的兩個(gè)容器分別裝有相同高度的純水和鹽水（ρ鹽水＞ρ水），下面關(guān)于液體中a、b、c三點(diǎn)（其中b、c兩點(diǎn)在同一水平面上）壓強(qiáng)大小的關(guān)系說(shuō)法正確的是（）A．pa＞pb＞pcB．pc＞pb＞paC．pb＞pa＞pcD．pc＞pa＞pb分析；液體壓強(qiáng)與液體的密度和深度有關(guān)，密度越大，深度越大，液體壓強(qiáng)越大。解：由b、c兩點(diǎn)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(diǎn)可知，同種液體中，壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，所以pb＞pa；綜上所述，pc＞pb＞pa。故選B。點(diǎn)評(píng)：本題考查影響液體壓強(qiáng)的因素，注意液體壓強(qiáng)與密度和深度有關(guān)。例2：如圖所示，兩個(gè)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(duì)桌面的壓強(qiáng)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?。紁丙D．p丙＜p乙＜p丁＝p甲分析：杯子放在水平地面上，杯子對(duì)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(shè)一個(gè)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(qiáng)的計(jì)算公式P＝求出各種情況下的壓強(qiáng)，進(jìn)行比較得出結(jié)論。解：兩個(gè)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(duì)水平地面的壓力就等于杯子的重力；設(shè)一個(gè)裝滿豆?jié){的杯子的重力為G，杯子正放時(shí)地面的受力面積等于杯子的下表面積S1，倒放時(shí)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(qiáng)p甲＝＝；乙圖中地面受到的壓強(qiáng)p乙＝＝＝；丙圖中地面受到的壓強(qiáng)p丙＝＝；丁圖中地面受到的壓強(qiáng)p?。剑剑剑健Ｍㄟ^(guò)比較可知，p乙＜p甲＝p?。紁丙。故選C。點(diǎn)評(píng)：解答此題我們需要知道：①某種情況下，物體對(duì)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(qiáng)的計(jì)算公式為p＝。【解題方法點(diǎn)撥】在解題中要注意控制變量法的使用，控制變量法﹣﹣物理學(xué)中對(duì)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(gè)單因素的問題。每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對(duì)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(xué)探究中的重要思想方法，廣泛地運(yùn)用在各種科學(xué)探索和科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究之中。2．阿基米德原理的應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】阿基米德定律是物理學(xué)中力學(xué)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(lái)解題，用阿基米德原理分析解決與浮力有關(guān)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(wú)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(guān)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?。溅裧V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(diǎn)評(píng)：本題關(guān)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(diǎn)撥】解題時(shí)注意找物理量，分析問題時(shí)要注意控制變量法：物理學(xué)中對(duì)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(gè)單因素的問題。每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對(duì)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(xué)探究中的重要思想方法，廣泛地運(yùn)用在各種科學(xué)探索和科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究之中）來(lái)分析增大壓強(qiáng)方法。3．物體的浮沉條件及其應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】物體在液體中的浮沉條件上?。篎浮＞G懸?。篎?。紾漂?。篎?。紾下沉：F浮＜G沉底：F浮+N＝G理解：研究物體的浮沉?xí)r，物體應(yīng)浸沒于液體中（V排＝V物），然后比較此時(shí)物體受到的浮力與重力的關(guān)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?、讦盐铮溅岩海瑧腋、郐盐铮睛岩?，下沉浮沉條件的應(yīng)用潛水艇是通過(guò)改變自身的重來(lái)實(shí)現(xiàn)浮沉的；熱氣球是通過(guò)改變空氣的密度來(lái)實(shí)現(xiàn)浮沉的；密度計(jì)的工作原理是物體的漂浮條件，其刻度特點(diǎn)是上小下大，上疏下密；用硫酸銅溶液測(cè)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(shè)計(jì)的。【命題方向】主要以選擇題、計(jì)算題的形式考查：物理的浮沉，如何控制物體的浮沉，怎樣運(yùn)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(gè)小球，分別靜止在水中的不同深度處，如圖所示，則這4個(gè)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?yàn)槠?，丙球?yàn)閼腋。∏虺寥肴萜鞯撞?，根?jù)浮沉條件得出球受到的浮力與重力的關(guān)系，而4個(gè)小球的質(zhì)量相同、重力相同，可得4個(gè)小球受到的浮力大小關(guān)系。解：由圖知，甲、乙球?yàn)槠。驗(yàn)閼腋?，丁球沉入容器底部，∵漂浮和懸浮時(shí)，F(xiàn)?。紾＝mg，4個(gè)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(shí)，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(diǎn)評(píng)：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(guān)鍵。例2：一艘遠(yuǎn)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(dāng)船由內(nèi)河駛?cè)氪蠛：?，船受到的浮力不變（填“變大”、“變小”“不變”），船身相?duì)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(shuō)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(dāng)船由長(zhǎng)江駛?cè)氪蠛：螅际瞧?，根?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