第04講浮力（原卷版）-2022年九年級物理暑假課（人教版）

第04講浮力（原卷版）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知道：什么是浮力和浮力產(chǎn)生原因；2．了解：生活中常見的浮力現(xiàn)象；3.會：測量（計算）浮力；利用阿基米德原理解答有關(guān)問題；進(jìn)行物體沉浮的計算；解釋生活中應(yīng)用浮力的現(xiàn)象；4.理解：浮力的概念；影響浮力大小的因素；漂浮、懸浮和下沉的條件；5.認(rèn)識：什么是漂浮、懸浮和下沉；6.掌握：阿基米德原理；7.通過實驗探究活動深刻理解探究影響浮力大小因素的實驗活動。【基礎(chǔ)知識】一、浮力1.浮力的定義浮力：一切浸入液體（氣體）的物體都受到液體（氣體）對它豎直向上的力叫浮力。2.浮力的方向浮力方向：豎直向上，施力物體是液（氣）體。無論物體形狀如何，是否運動，液無論液體如何放置，浸在液體中的物體受到的浮力的方向總是豎直向上的。如圖。3.浮力的施力物體與受力物體（1）浮力的施力物體是液體（或氣體）；（2）浮力的受力物體是浸入液體（或氣體）中的物體。4.浮力產(chǎn)生的原因浮力產(chǎn)生的原因（實質(zhì)）：液（氣）體對物體向上的壓力大于向下的壓力，向上、向下的壓力差就是浮力。如圖。※知識詳解：浮力1.浮力的產(chǎn)生浮力是由于周圍液體對物體上、下表面的作用存在壓力差而產(chǎn)生的。如圖所示，浸沒在液體中的立方體，左右兩側(cè)面，前后兩側(cè)面所受水的壓力大小相等，方向相反，彼此平衡。而上、下兩表面處的液體中不同深度，所受到的液體的壓強不同，因受力面積相等，所以壓力不相等。下表面所受到的豎直向上的壓力大于上表面所受到的豎直向下的壓力，因而產(chǎn)生了浮力，所以浮力的方向總是豎直向上的，即F浮=F向上一F向下。2.因為液體具有壓強，它們之間才會相互支持，相互聯(lián)系而形成一個有機的整體。液體中任何一點液體壓強的變化，都會形成壓強差，從而產(chǎn)生浮力。浮力的方向豎直向上。有人說一個位于容器底面上的物體，并和容器底面密切接觸，那它就只能受到向下作用于物體表面的液體壓力下，所以這個物體不受浮力作用。這種說法并不是完全正確的，它成立需要兩個條件：（1）物體的側(cè)表面必須是豎直方向的，不能傾斜；（2）物體的下表面必須在技術(shù)上保證與容器底緊密接觸，不能有液體滲入其間。沉在水底的物體實際上是受到三個力的作用：受的水的浮力，容器對它的支持力，以及自身重力，這時受力情況：F浮+F支=G物。3.對浮力產(chǎn)生原因的說明：(1)當(dāng)物體上表面露出液面時，F(xiàn)向下=0，則F浮=F向上。如：物體漂浮時，受到的浮力等于液體對它向上的壓力。(2)浸在液體中的物體不一定都受到浮力。如：橋墩、攔河壩等因其下底面同河床緊密黏合，水對它向上的壓力F向上=0，故物體不受浮力作用?？梢姰a(chǎn)生浮力的必要條件是：F浮=F向上—F向下>0，即F向上>F向下。當(dāng)F向上=0或F向上≤F向下時，物體不受浮力作用。(3)同一物體浸沒在液體的不同深度，所受的壓力差不變，浮力不變。(4)浮力的實質(zhì)是液體對物體各個表面壓力的合力。因此，在分析物體的受力情況時，浮力和液體的壓力不能同時考慮。5.浮力的測量（1）稱重法：F浮=GF拉（空氣中重力減去彈簧測力計拉力）（用彈簧測力計）公式法：F浮=G排=m排g=ρ液gV排漂浮法：F浮=G物（又叫平衡法）壓力差法：F浮=F↑F↓（向上與向下的壓力差）。（2）對“壓力差法”的理解：根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因，物體浸在液體中受到的浮力等于物體受到的液體向上和向下的壓力差，即F浮=F下一F上（F下表示物體下表面受到的液體向上的壓力，F(xiàn)上表示物體上表面受到的液體向下的壓力)。此方法多用于求解形狀規(guī)則的物體受到的浮力。培優(yōu)提升不是所有浸在液體中的物體都受浮力作用若浸在液體中的柱狀物體下表面和容器底部緊密接觸，則液體對物體向上的壓力F向上為0，物體將不受浮力作用。7.探究浮力大小和哪些因素有關(guān)【實驗?zāi)康摹刻骄坑绊懜×Υ笮〉囊蛩??！緦嶒炂鞑摹繌椈蓽y力計、燒杯2個、水、圓柱體（A）、鹽水?！緦嶒炘怼浚?）浸在液體中的物體都會受到向上的浮力；（2）浮力大小遵循阿基米德原理。【實驗步驟】一、實驗裝置如圖。甲乙丙丁戊二、用彈簧測力計測量圓柱體受到的重力，如圖甲所示，數(shù)據(jù)計入實驗表格。三、用彈簧測力計掛著物體A慢慢部分（一半）浸入水中，如圖乙所示，此時彈簧測力計讀數(shù)計入表格。四、用彈簧測力計掛著物體A，使其全部浸入水中（A在水中上半部），如圖丙所示，此時彈簧測力計讀數(shù)計入表格。五、用彈簧測力計掛著物體A，使其全部浸入水中（A在水中下半部），如圖丁所示，此時彈簧測力計讀數(shù)計入表格。六、用彈簧測力計掛著物體A，使其全部浸入鹽水中，如圖戊所示，此時彈簧測力計讀數(shù)計入表格。七、實驗表格（參考數(shù)據(jù)，圖中所示）實驗步驟浸入液體內(nèi)體積彈簧測力計讀數(shù)/N1082V73V64V65V5.6八、整理器材?！緦嶒灲Y(jié)論】力是改變物體的運動狀態(tài)的原因，物體所受阻力（摩擦力）越大，小車越容易停下來。8.本節(jié)知識網(wǎng)絡(luò)二、阿基米德原理1.浮力的大?。禾骄扛×Φ拇笮「砰_液體重力的關(guān)系【實驗?zāi)康摹框炞C阿基米德原理?！緦嶒炂鞑摹繌椈蓽y力計、小石塊、細(xì)線、溢水杯、小桶、水等?！緦嶒炘怼堪⒒椎略怼！緦嶒灢襟E】一、實驗裝置如圖。1.如圖甲所示,用彈簧測力計測出金屬塊所受重力G；2.如圖丁所示,測出空桶的重力G桶；3.如圖乙所示,在溢水杯中裝滿水,用彈簧測力計提著金屬塊慢慢浸入水中,讀出彈簧測力計的示數(shù)F示,同時用小桶收集溢出的水；3.如圖丙所示,測出金屬塊排開的水和小桶的總重力G總；4.換用不同物體、不同液體重做實驗,把所有的測量數(shù)據(jù)填寫在下表中。【實驗表格】【實驗結(jié)論】液體受到的浮力大小等于物體排開液體所受重力的大小，F(xiàn)浮=G排?！究枷螯c撥】1.浮力大小與浸入液體內(nèi)部體積關(guān)系：物體浸入液體內(nèi)部體積不變，浮力不變（步驟3、4）；浸入液體的體積增大，浮力增大（實驗一：步驟2、3）；2.浮力大小與浸入液體內(nèi)部深度關(guān)系：物體全部浸入液體內(nèi)部，浮力與深度無關(guān)（實驗一：步驟3、4）；3.浮力大小與液體密度的關(guān)系：體積不變時，液體密度越大，浮力越大（實驗一：步驟4、5）；4.浮力大小和物體形狀的關(guān)系：浸入液體內(nèi)體積不變，浮力不變，和物體形狀無關(guān)；5.浮力的計算：F浮=GF彈（G是重力，F(xiàn)彈是彈簧測力計讀數(shù)）；6.探究方法：控制變量法；7.物體所受浮力大小規(guī)律：等于物體排開液體所受到的重力；8.實驗中溢水杯倒水必須有水溢出后才能做實驗，否則會出現(xiàn)什么結(jié)果：會出現(xiàn)浮力大于物體排開水的重力；9.實驗前先稱量小桶和最后稱量小桶有何差異：最后稱量小桶會因水未倒干凈而產(chǎn)生誤差；10.實驗時進(jìn)行了多次實驗并記錄相關(guān)測量數(shù)據(jù)目的是：避免實驗偶然性、使結(jié)論更具普遍性。2.阿基米德原理（1）阿基米德原理：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。（2）公式表示：；從公式中可以看出：液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒的深度等均無關(guān)。（3）適用條件：液體（或氣體）。特別提醒：浸沒和浸入的區(qū)別浸在液體中的物體包含兩種狀態(tài)：一、物體全部浸入液體中，即物體浸沒在液體中，此時V排=V物；二、物體的一部分浸入液體中，另一部分露在液面上，此時V排<V物?！R拓展：浮力的計算1.示重差法（稱重法）：F浮=GF拉（空氣中重力減去彈簧測力計拉力）（用彈簧測力計）2.公式法：F浮=G排=m排g=ρ液gV排3.漂浮法：F浮=G物（又叫平衡法）4.壓力差法：F浮=F↑F↓（向上與向下的壓力差）。拓展培優(yōu)利用阿基米德原理測量物質(zhì)密度稱重法測浮力的公式為F浮=GF。由阿基米德原理F浮=G排=m排g=ρ液gV排可知，。若物體浸沒在水中，則，此時。3.本節(jié)知識網(wǎng)絡(luò)三、物體沉浮條件及應(yīng)用1.前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。2.物體沉浮條件示意圖：重力與浮力的關(guān)系如圖所示：如圖所示，（1）當(dāng)時，物體上浮；。當(dāng)時，物體懸??；。當(dāng)時，物體下沉；。當(dāng)（物體未完全浸沒液體）時，物體漂??；。特別提醒：對物體沉浮條件的理解（1）密度均勻的物體懸?。ɑ蚱。┰谀骋后w中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊都懸?。ɑ蚱。?。（2）物體漂浮在密度為ρ的液體中，若露出體積為物體總體積的，則物體密度為ρ。（3）懸浮與漂浮的比較：相同點：；不同點：懸浮時，，；漂浮時，，。（4）判斷物體浮沉（狀態(tài)）有兩種方法：比較與G或比較與。（5）物體吊在測力計上，在空中重力為G，浸在密度為ρ的液體中，示數(shù)為F，則物體密度為：。（6）冰或冰中含有木塊、蠟塊等密度小于水的物體，冰化為水后液面不變；冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體，冰化為水后液面下降。3.漂浮問題“五規(guī)律”規(guī)律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力；規(guī)律二：同一物體在不同液體里漂浮，所受浮力相同；規(guī)律三：同一物體在不同液體里漂浮，在密度大的液體里浸入的體積?。灰?guī)律四：漂浮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；規(guī)律五：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力，外力等于液體對物體增大的浮力。4.浮力的應(yīng)用（1）輪船工作原理：要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的，使它能夠排開更多的水。排水量：輪船滿載時排開水的質(zhì)量。單位是t，由排水量m可計算出：排開液體的體積；排開液體的重力；輪船受到的浮力，輪船和貨物共重。（2）潛水艇工作原理：潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實現(xiàn)的。（3）氣球和飛艇工作原理：氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如：氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風(fēng)飄蕩，人們把氣球發(fā)展成為飛艇。（4）密度計原理：利用物體的漂浮條件來進(jìn)行工作。構(gòu)造：下面的金屬粒能使密度計直立在液體中。刻度：刻度線從上到下，對應(yīng)的液體密度越來越大（上小下大）。※知識詳解：浮力的應(yīng)用1.浸沒在液體中的物體，當(dāng)它受到的浮力大于所受的重力時，物體上?。划?dāng)它受到的浮力小于所受的重力時，物體下沉；當(dāng)它受到的浮力等于所受的浮力等于所受的重力時，物體懸浮在液體中。即F浮=G物時，物體懸浮或漂浮，當(dāng)F浮>G物，物體上浮，直至漂浮。如何調(diào)節(jié)浮力的大?。耗绢^漂浮于水面是因為木材的密度小于水的密度。把樹木挖成“空心”就成了獨木舟，自身重力變小，可承載較多人，獨木舟排開水的體積變大，增大了可利用的浮力。牙膏卷成一團(tuán)，沉于水底，而“空心”的牙膏皮可浮在水面上，說明“空心”可調(diào)節(jié)浮力與重力的關(guān)系。采用“空心”增大體積，從而增大浮力，使物體能漂浮在液面上。2．輪船輪船能漂浮在水面的原理：鋼鐵制造的輪船，由于船體做成空心的，使它排開水的體積增大，受到的浮力增大，這時船受到的浮力等于自身的重力，所以能浮在水面上。它是利用物體漂浮在液面的條件F浮=G來工作的，只要船的重力不變，無論船在海里還是河里，它受到的浮力不變。（只是海水、河水密度不同，輪船的吃水線不同）根據(jù)阿基米德原理，F(xiàn)浮=ρ液gV排，它在海里和河里浸入水中的體積不同。輪船的大小通常用它的排水量來表示。所謂排水量就是指輪船在滿載時排開水的質(zhì)量。輪船滿載時受到的浮力F浮=G排=m排g。而輪船是漂浮在液面上的，F(xiàn)浮=G船+G貨=m船g+m貨g，因此有m排=m船+m貨。3．潛水艇浸沒在水中的潛水艇排開水的體積，無論下潛多深，始終不變，所以潛水艇所受的浮力始終不變。潛水艇的上浮和下沉是靠壓縮空氣調(diào)節(jié)水艙里水的多少來控制自身的重力而實現(xiàn)的（改變自身重力：排水充水）。若要下沉，可充水，使F浮<G；若要上浮，可排水，使F浮>G.在潛水艇浮出海面的過程中，因為排開水的體積減小，所以浮力逐漸減小，當(dāng)它在海面上行駛時，受到的浮力大小等于潛水艇的重力（漂浮）。4．密度計密度計是利用物體浮在液面的條件來工作的，用密度計測量液體的密度時，它受到的浮力總等于它的重力，由于密度計制作好后它的重力就確定了，所以它在不同液體中漂浮時所受到的浮力都相同，根據(jù)可知：待測液體的密度越大，密度計浸入液體中的體積則越小，露出部分的體積就越大；反之待測液體密度越小，密度計浸入液體中的體積則越大，露出部分的體積就越小，所以密度計上的刻度值是“上小下大”。5.煮湯圓湯圓剛放入水中時，湯圓受到的浮力小于重力；湯圓煮熟時，它的體積增大，浮力也隨之增大。6.汽艇和熱氣球（1）氣球和飛艇內(nèi)充有密度小于空氣的氣體—氫氣、氦氣、熱空氣等。

（2）原理：利用空氣的浮力，通過改變自身體積來實現(xiàn)上升和下降的。

（3）氣球上升過程中，空氣的密度逐漸變小，當(dāng)浮力等于重力時，氣球就不再上升了。

（4）氣球上升過程中，大氣壓逐漸減小，會導(dǎo)致氣球內(nèi)氣壓大于氣球外氣壓，氣球膨脹，若超過了氣球外殼承受的能力，氣球就要破裂。5.本節(jié)知識網(wǎng)絡(luò)【考點剖析】考點一：浮力的概念考向點撥：（1）浮力是液體對物體上下表面產(chǎn)生的壓力差，如果物體下表面與液體部接觸，沒有收到液體向上的壓力，則物體不受浮力作用；（2）浮力的方向總是豎直向上，與重力方向相反?！纠弧肯铝形矬w沒有受到浮力的是（）。A.在太空中遨游的“天宮一號”B.在海面上航行的航母“山東號”C.在海水中下潛的“奮斗者號”D.在空氣中上升的熱氣球【例二】如圖所示，一個小球在水面保持靜止，請畫出小球的受力示意圖?？键c二：稱重法測量浮力考點概述：明確兩點測浮力（1）明確物體的重力G=mg；（2）明確物體浸在液體中時彈簧測力計的示數(shù)F；（3）物體受到的浮力F浮=GF?！纠弧恳粔K掛在彈簧測力計下的金屬圓柱體緩慢浸入水中(水足夠深)，在圓柱體接觸容器底之前，能正確反映彈簧測力計示數(shù)F和圓柱體下降的高度h關(guān)系的圖象是（）。A．

B．C．

D．【例二】如圖所示．將重為G的鋁塊掛在彈簧測力計上，當(dāng)它浸沒在水中時，彈簧測力計的示數(shù)為F。則鋁塊所受的浮力大小為（）。A．GB．FC．G+FD．G﹣F考點三：探究影響浮力發(fā)現(xiàn)的因素考向點撥：1.浮力大小與浸入液體內(nèi)部體積關(guān)系：物體浸入液體內(nèi)部體積不變，浮力不變；2.浮力大小與浸入液體內(nèi)部深度關(guān)系：物體全部浸入液體內(nèi)部，浮力與深度無關(guān)；3.浮力大小與液體密度的關(guān)系：體積不變時，液體密度越大，浮力越大；4.浮力大小和物體形狀的關(guān)系：浸入液體內(nèi)體積不變，浮力不變，和物體形狀無關(guān)；5.浮力的計算：F浮=GF彈（G是重力，F(xiàn)彈是彈簧測力計讀數(shù)）；6.探究方法：控制變量法；7.物體所受浮力大小規(guī)律：等于物體排開液體所受到的重力；8.實驗中溢水杯倒水必須有水溢出后才能做實驗，否則會出現(xiàn)什么結(jié)果：會出現(xiàn)浮力大于物體排開水的重力；9.實驗前先稱量小桶和最后稱量小桶有何差異：最后稱量小桶會因水未倒干凈而產(chǎn)生誤差；10.實驗時進(jìn)行了多次實驗并記錄相關(guān)測量數(shù)據(jù)目的是：避免實驗偶然性、使結(jié)論更具普遍性。【例一】小李同學(xué)在探究“影響浮力大小的因素”時，依次做了如圖甲所示實驗。觀察并分別比較圖中有關(guān)數(shù)據(jù)可知：（1）當(dāng)物體浸沒在水中時，受到的浮力為_________N

。（2）分析圖A、C、D可得，物體在液體中所受浮力大小與_________有關(guān)。（3）當(dāng)物體從接觸水面開始，到浸沒于水中，直至浸沒到更深位置（未觸底），在圖乙中能表示出此過程物體所受浮力F與浸入水中深度h關(guān)系的圖象是________（選填

“①”或“②”）。（4）小李在實驗中主要用到的科學(xué)探究方法是________?！纠啃≥x在生活中發(fā)現(xiàn)木塊總浮在水面上，鐵塊卻沉入水底，由此他提出兩個問題：問題1：浸入水中的鐵塊是否受到浮力？問題2：浮力大小與哪些因素有關(guān)？要為此他設(shè)計并完成了如圖所示實驗。（1）（b）、（c）圖中彈簧測力計示數(shù)均______（選被塊填“大于”或“等于”或“小于”）（a）圖中彈簧測力計示數(shù)，說明浸入水中的鐵塊______（選填“受到”或“不受到”）浮力；（2）做______（選填字母）三次次實驗，是為了探究鐵塊浸沒在水中時所受浮力大小與深度的關(guān)系。（3）做（a）、（d）、（e）三次實驗，是為了探究浮力大小與______的關(guān)系，得到的結(jié)論是______。考點四：浮力大小的判斷【例一】如圖所示，放在水平桌面上的三個完全相同的容器內(nèi)，裝有適量的水，將A、B、C三個體積相同的正方體分別放入容器內(nèi)，待正方體靜止后，三個容器內(nèi)水面高度相同。下列說法正確的是（）。A.物體受到的浮力大小關(guān)系為FA

＞FB＞FCB.三個物體的密度大小關(guān)系為ρA

＞ρB＞ρCC.容器底部受到水的壓力大小關(guān)系為F甲＞F乙＞F丙D.容器對桌面的壓強大小關(guān)系為P甲

=P乙

=P丙【例二】如圖所示，兩個相同的燒杯中分別裝滿了兩種不同的液體，把甲、乙兩球分別輕輕放入兩杯液體中，兩球最后均沉至杯底。已知甲、乙兩球排開液體受到的重力相等，則下列說法正確的是（）。A.甲所受浮力更大；B.乙所受浮力更大；C.不知道液體密度，無法比較浮力大小；D.甲所在的容器中的液體密度小于乙所在的容器中的液體密度考點五：驗證阿基米德原理考向點撥：1.浮力大小與浸入液體內(nèi)部體積關(guān)系：物體浸入液體內(nèi)部體積不變，浮力不變（步驟3、4）；浸入液體的體積增大，浮力增大（實驗一：步驟2、3）；2.浮力大小與浸入液體內(nèi)部深度關(guān)系：物體全部浸入液體內(nèi)部，浮力與深度無關(guān)（實驗一：步驟3、4）；3.浮力大小與液體密度的關(guān)系：體積不變時，液體密度越大，浮力越大（實驗一：步驟4、5）；4.浮力大小和物體形狀的關(guān)系：浸入液體內(nèi)體積不變，浮力不變，和物體形狀無關(guān)；5.浮力的計算：F浮=GF彈（G是重力，F(xiàn)彈是彈簧測力計讀數(shù)）；6.探究方法：控制變量法；7.物體所受浮力大小規(guī)律：等于物體排開液體所受到的重力；8.實驗中溢水杯倒水必須有水溢出后才能做實驗，否則會出現(xiàn)什么結(jié)果：會出現(xiàn)浮力大于物體排開水的重力；9.實驗前先稱量小桶和最后稱量小桶有何差異：最后稱量小桶會因水未倒干凈而產(chǎn)生誤差；10.實驗時進(jìn)行了多次實驗并記錄相關(guān)測量數(shù)據(jù)目的是：避免實驗偶然性、使結(jié)論更具普遍性?！纠弧啃√仆瑢W(xué)和小張同學(xué)想通過實驗再次驗證

“阿基米德原理”，選用了以下的實驗器材：彈簧測力計、小吊桶、小石塊、溢水杯、細(xì)線、小燒杯、鐵架臺、水，小唐的操作過程如圖的A、B、C、D所示，而同組的小張設(shè)計了圖E的實驗。實驗步驟ABCD彈簧測力計示數(shù)/N2.00.41.70.7（1）小唐的實驗數(shù)據(jù)為上表，則石塊浸沒受到的浮力為_____N。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)__________初步驗證阿基米德原理（選填“能”或“不能”）；如果考慮到石頭吸水，___________（選填“能”或“不能”）利用此裝置進(jìn)行實驗并驗證阿基米德原理；（2）在小張同學(xué)的實驗中，如果先將溢水杯裝滿水，不斷向上調(diào)節(jié)升降臺，若測力計A示數(shù)的減小量__________測力計B示數(shù)的增加量（選填“等于”、“大于”或“小于”），便可以驗證阿基米德原理。可細(xì)心的小唐發(fā)現(xiàn)小張溢水杯中的水并沒有完全裝滿，經(jīng)思考，不用重新加水，此實驗___________（選填

“能”或“不能”）繼續(xù)進(jìn)行；（3）小張同學(xué)設(shè)計的方案優(yōu)點在于______________________；（4）根據(jù)AC兩個步驟還可以測出石塊的密度。如果交換順序，則測量結(jié)果___________（選填“偏大”、“偏小”或“無影響”）；（5）學(xué)習(xí)阿基米德原理后，小唐還找到了測量密度的新方法，具體操作步驟如下：①水槽中裝入適量水，小燒杯A漂浮在水槽里如圖甲所示，水槽中水的深度為H1

；②然后將金屬塊B放在水槽中，如圖乙所示水槽中水的深度為H2

；③將金屬塊B撈出直接放入小燒杯A中，如圖丙所示，水的深度為

H

3

；則小唐測量出金屬塊B的密度用物理量表示為ρB

=____________。同組的小張同學(xué)提出在實驗步驟丙中，金屬塊B將一些水帶入到燒杯A中，測出金屬塊的密度將____________（選填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。

【例二】小明利用彈簧測力計、燒杯、小桶、石塊、細(xì)線等器材探究浮力大小與排開液體的重力的關(guān)系。（1）部分實驗操作步驟如圖所示，遺漏的主要步驟是_____，若將遺漏的步驟標(biāo)注為D，最合理的實驗步驟順序是_____（用實驗步驟對應(yīng)的字母表示）．（2）小明進(jìn)行實驗并把數(shù)據(jù)記錄在下表中．從表中數(shù)據(jù)可知石塊受到的浮力是_____N，排開液體的重力是_____N。小明根據(jù)它們的大小關(guān)系歸納出了實驗結(jié)論并準(zhǔn)備結(jié)束實驗，同組的小麗認(rèn)為實驗還沒有結(jié)束，理由是_____，接下來的實驗操作應(yīng)該是_____。實驗步驟ABCD彈簧測力計示數(shù)/N1.61.80.50.3（3）實驗結(jié)束后，小明還想進(jìn)一步探究浮力大小是否與物體的密度有關(guān)，可取_____相同的鐵塊和鋁塊，使其浸沒在同種液體中，比較浮力的大小?？键c六：阿基米德原理的應(yīng)用方法點撥：浮力變化中的等量關(guān)系根據(jù)物體間力的作用是相互的，液體對物體豎直向上的浮力等于物體對液體豎直向下的壓力，因此：（1）擋物體不沉底時，水對容器底的壓力增加量△F在數(shù)值上等于物體所受浮力的大小，即△F=F浮=G物；（2）擋物體沉底時，水對容器底部的壓力增加量即△F=F浮≠G物；設(shè)此時容器底對物體的支持力為F支，則有G物=△F+F支=F浮+F支。【例一】將一密度均勻的正方體輕輕放入盛滿濃鹽水的大燒杯中，靜止后有

72g

濃鹽水溢出；若將該物體輕輕放入盛滿煤油的大燒杯中，靜止后有64g煤油溢出（濃鹽水密度為1.2×103

kg/m3

，煤油密度為0.8×103

kg/m3

，以下說法中（）。①該物體前后兩次所受浮力之比為9∶8②該物體前后兩次排開液體體積之比為4∶3③該物體的密度為0.9×103

kg/m3④該物體在煤油中可能沉底或懸浮A.只有①③正確

B.只有②③正確C.只有①④正確

D.只有②④正確【例二】底面積為100cm2

的平底圓柱形容器內(nèi)裝有適量的水，放置于水平桌面上。現(xiàn)將體積為500cm3

，重為3N的木塊A輕放入容器內(nèi)的水中，靜止后水面的高度為8cm，如圖甲所示，若將一重為6N的物體B用細(xì)繩系于A的下方，使其恰好浸沒在水中，如圖乙所示（水未濫出），不計繩重及其體積，求：（1）圖甲中木塊A靜止時所受的浮力；（2）圖乙中物體B所受的浮力；（3）物體B的密度；考點七：求固體密度考點概述：利用浮力求密度，體積相等是關(guān)鍵物體浸沒時，物體的體積等于物體排開液體的體積，即V物=V排，由此建立起相應(yīng)的等于關(guān)系進(jìn)行求解?！纠弧咳鐖D是小聰同學(xué)利用水。彈簧測力計和金屬塊測量某液體密度的情景。根據(jù)圖中信息可知，金屬塊的重力是_____N，金屬塊在水中受到的浮力是_____N，所測液體的密度是_____。（?。纠咳鐖D所示，將物體A放入水中時懸浮，將物體B放入水中時有一半的體積露出水面，將物體A置于物體B上再放入水中時，物體B有三分之一的體積露出水面，則兩物體的體積VA：VB＝_____，物體B的密度是_____kg/m3考點八：求液體密度考點概述：用比例法求液體密度由可知，金屬塊在兩種液體中都浸沒時，即V排相同時，F(xiàn)浮與ρ液成正比，即，，?！纠弧咳鐖D甲所示，用彈簧測力計通過細(xì)線拉著正方體物塊緩慢浸入某未知液體中，物塊受到的拉力F與其下表面浸入液體中的深度h之間的關(guān)系如圖乙所示，則物塊受到的重力為_______N，物塊剛好浸沒在液體中時其下表面浸入的深度為________cm，未知液體的密度為_________kg/m3。（g取10N/kg）【例二】如圖甲所示，彈簧測力計通過細(xì)線拉著正方體物塊緩慢浸入某未知液體中，物塊受到的拉力F與其下表面浸入液體中的深度h之間的關(guān)系如圖乙所示。則物塊受到的重力為________N，物塊剛好浸沒在液體中時其下表面浸入的深度為________cm，未知液體的密度為________kg/m3。（g取10N/kg）考點九：浮力和圖像綜合思路點撥：（1）首先根據(jù)圖像找出兩個臨界狀態(tài)，即剛接觸水面時和剛浸沒水中時兩種情況，并正確選擇計算公式；（2）“浸沒”隱含的條件是V排=V物，結(jié)合和可以求得物體或液體的密度?！纠弧磕晨钏蛔詣訙y控儀的測量原理如圖甲所示，電源電壓U恒為15V，定值電阻R0

=10Ω，R1

為一豎直固定光滑金屬棒，總長40cm，阻值為20Ω，其接入電路的阻值與對應(yīng)棒長成正比。金屬彈簧上端固定，滑片P固定在彈簧下端且與R1

接觸良好，滑片及彈簧的阻值、重力均不計。圓柱體M通過無伸縮的輕繩掛在彈簧下端，重80N，高60cm。底面積為100cm2

，當(dāng)水位處于最高位置A時，M剛好浸沒在水中，此時滑片P恰在R1

最上端；當(dāng)水位降至最低位置B時，M的下表面剛好離開水面。已知彈簧所受拉力F與其伸長量ΔL的關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)S。求：（1）當(dāng)水位處于位置A時，M受到的浮力；（2）水位由位置A降至B這一過程，彈簧的長度增加了多少？（3）水位降至位置B時，電壓表的示數(shù)是多少？（ρ水

=1.0×103

kg/m3

，g取10N/kg）【例二】用彈簧測力計懸掛一實心物塊，物塊下表面與水面剛好接觸，如圖甲所示。由此處勻速下放物塊，直至浸沒于水中并繼續(xù)勻速下放（物塊始終未與容器接觸）。物塊下放過程中，彈簧測力計示數(shù)F與物塊下表面浸入水中的深度h的關(guān)系如圖乙所示。求：（1）物塊完全浸沒在水中受到的浮力；（2）物塊的密度；（3）從物塊剛好浸沒水中到h=10cm過程中，水對物塊下表面的壓強變化了多少Pa?考點十：壓強和浮力綜合思路點撥：（1）物塊浸沒在水中時，V排=V物，利用公式計算物塊受到的浮力；（2）利用p=ρgh計算水對容器底的壓強；（3）根據(jù)物體在水中的狀態(tài)，求解其他物理量。【例一】如圖1所示，為了打撈鐵牛，有個名叫懷丙的和尚讓人們用兩艘大船裝滿泥沙，用鐵索將鐵牛拴到大船上，然后卸掉船里的泥沙，隨著船逐漸上浮，鐵牛在河底淤泥中被拉了出來。其模型如圖甲所示，已知物體A是邊長為0.1m的正方體，物體B的底面積為0.04m2，高為0.5m，質(zhì)量為10kg，現(xiàn)將AB用細(xì)線連接，細(xì)線拉直但無拉力，此時水深50cm，容器的底面積為0.12m2，然后沿水平方向切物體B，切去的高度△h與細(xì)線的拉力F拉的關(guān)系如圖2乙所示。（已知細(xì)線不伸長）（1）物體A受到的浮力；（2）細(xì)線拉直但無拉力時，水對物體A上表面的壓力；（3）當(dāng)物體A下底面到容器底距離為0.1m時，切掉B的質(zhì)量是多少?！纠咳鐖D所示,邊長為10cm的實心正方體木塊,密度為0.6×103kg/m3,靜止在裝有足量水的容器中,且上下底面與水面平行,求:（1）木塊在水中所受浮力的大小;（2）木塊浸在水中的體積;（3）水對木塊下底面的壓強.考點十一：物體沉浮條件【例一】如圖所示，兩個相同的空塑料瓶，瓶口扎上橡皮膜，豎直浸沒在水中，其中甲瓶口朝上，乙瓶口朝下，若甲瓶恰好懸浮狀態(tài)立于水中，則（）。A.乙瓶內(nèi)氣體密度較大

B.乙瓶也可能懸浮立于水中C.甲瓶內(nèi)氣體的壓強較大乙

D.甲瓶受到的浮力小于乙瓶受到的浮力【例二】如圖所示，甲、乙、丙三個完全相同的燒杯中均裝有適量的水，將質(zhì)地均勻，且不吸水的a、b兩實心體分別放入甲、乙燒杯中，當(dāng)a、b靜止時，a有五分之二的體積露出水面，b懸浮于水中，此時兩燒杯液面剛好相平。若將b置于a上一起放入丙燒杯中，靜止時a的上表面剛好與液面相平，整個過程中水均未溢出，下列說法正確的是（）。A.a的密度是0.4×103

kg/m3

B.a、b的重力之比為5:3C.a、b的體積之比為5:2

D.b的密度是0.8×103

kg/m3考點十二：浮力的應(yīng)用【例一】如圖所示為我國自主建造的第一艘國產(chǎn)航母——山東艦該艦標(biāo)準(zhǔn)排水量為5萬噸，可同時停放36架殲15艦載機，每架艦載機質(zhì)量為25噸，。求：（1）在標(biāo)準(zhǔn)排水量時，航母所受的浮力為多大？（2）航母在某海域訓(xùn)練，此海域的海水密度，當(dāng)36架艦載機全部飛離航母后，航母排開海水的體積減少了多少立方米？（結(jié)果保留兩位小數(shù)）【例二】近期在日本召開了以美歐日等國的“七國峰會”，在會上日本再次無理提出了我國南海問題．為了捍衛(wèi)國家主權(quán)，我軍派滿載排水量達(dá)67500t的“遼寧”號航空母艦加強了對南海黃巖島等島嶼的巡邏，在某次巡邏演習(xí)中雷達(dá)發(fā)現(xiàn)假想敵潛艇在15海里外的水下10m處潛行，隨即投下重量為100kg的感應(yīng)式淺水水雷攻擊，并成功將敵潛艇擊沉．（g=10N/kg、水的密度為1×103kg/m3）問：（1）航空母艦滿載時受到的浮力為多少？（2）敵潛艇受到水的壓強有多大？（3）如圖為感應(yīng)式淺水水雷在水中待命時示意圖，假設(shè)欲使水雷懸浮在水中，需在其下方用細(xì)繩懸掛一個密度為5×l03kg/m3、質(zhì)量為31.25kg的物體，求水雷的密度？（細(xì)繩的體積和質(zhì)量忽略不計）【真題演練】1．（2021·湖北中考真題）劉星取一只空牙膏皮，一次將它擠癟，一次將它撐開，兩次都擰緊蓋后，先后放入桌面上同一杯水中，結(jié)果如圖甲、乙所示。下列說法正確的是（）。A．牙膏皮在甲中受到的浮力大；B．牙膏皮在乙中受到的浮力大；C．牙膏皮在甲、乙中受到的浮力一樣大；D．牙膏皮在甲、乙中受到的浮力無法比較2．（2021·廣西南寧市）2020年10月，“奮斗者”號在馬里亞納海溝成功下潛到，創(chuàng)造了中國載人深潛的新紀(jì)錄。“奮斗者”號在水下下潛的過程中，受到的壓強和浮力變化情況正確的是（）。A．壓強變小，浮力不變 B．壓強不變，浮力變小C．壓強變大，浮力不變 D．壓強不變，浮力變大3．（2021·湖南衡陽市）如圖所示是某載人潛水器，它可以在4500米的水下連續(xù)工作。若海水密度約為，潛水器懸浮在海水中時的總質(zhì)量為。下列說法正確的是（）。A．潛水器在海面上漂浮時浮力大于重力；B．潛水器上浮和下潛是靠改變浮力大小實現(xiàn)的；C．潛水器懸浮在海水中時，所受浮力為1.8×105N；D．潛水器在海面下4500米處作業(yè)時，受到的海水壓強為4．（2021·湖南衡陽市）甲、乙、丙、丁是四個體積、形狀相同的小球而材質(zhì)不同的小球，把它們放入水中靜止后的情況如圖所示，則它們在水中所受浮力相等的是（）。A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．甲和丁5．（2021·云南昆明市）一個氣球下掛一個鐵塊置于水中某一位置，處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示?，F(xiàn)用手輕輕向下推一下氣球，那么手離開氣球后，氣球和鐵塊的運動情況是（）。A．加速向下運動；B．勻速向下運動；C．減速向下運動；D．仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)6．（2021·山東泰安市）兩個體積相同的實心正方體A和B，靜止在水槽內(nèi)如圖所示位置。正方體A有的體積浸入水中，正方體A的下表面和正方體B的上表面所處的深度相同。設(shè)兩正方體密度分別為和，所受浮力分別為和，所受重力分別為和，下表面所受水的壓強分別為和，下列說法中（）①②③④A．只有①②正確 B．只有③④正確C．只有②④正確 D．只有①②③正確7．（2021·福建中考真題）如圖，將一邊長為10cm的正方體木塊放入裝有某液體的圓柱形容器中、木塊靜止時露出液面的高度為2cm，液面比放入前升高1cm，容器底部受到液體的壓強變化了80Pa，則木塊底部受到液體壓強為______Pa，木塊受到的浮力為______N。8．（2021·黑龍江中考真題）小彤想測量校園里一小石塊的密度，她利用彈簧測力計、燒杯及足量的水，完成了測量，步驟如圖所示，小石塊所受的浮力為______，小石塊密度為______。9．（2021·山東棗莊市）如圖是小聰同學(xué)利用水。彈簧測力計和金屬塊測量某液體密度的情景。根據(jù)圖中信息可知，金屬塊的重力是______N，金屬塊在水中受到的浮力是______N，所測液體的密度是______。（取）10．（2021·廣西貴港市）如圖所示是某物理興趣小組驗證“阿基米德原理”的實驗操作過程示意圖。（1）驗證阿基米德原理實驗的合理順序是______；（填字母代號）（2）金屬塊浸入溢杯前，溢杯里水面高度應(yīng)______；（3）金屬塊浸沒在水中時，受到的浮力是______N；（4）金屬塊的密度為______kg/m3；（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）（5）比較______（填字母代號）和______（填字母代號）的操作可得出結(jié)論：浸入液體中的物體所受的浮力大小等于物體排開液體所受重力的大小。11．（2021·黑龍江中考真題）小明在驗證“阿基米德原理”實驗中:（1）用已調(diào)零的彈簧測力計，按照圖甲中所示順序進(jìn)行實驗操作，測力計的示數(shù)分別為：F1、F2、F3、F4，由此可知鐵球浸沒在水中所測得的浮力表達(dá)式為F浮=_______，測得鐵球排開水所受的重力表達(dá)式為G排=_______（用此題中所給字母表示）（2）小明預(yù)期要獲得的結(jié)論是：_______（用此題中所給字母表示）；（3）在讀數(shù)正確的情況下，小明由實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：鐵球浸沒在水中所受浮力F浮大于鐵球排開的水所受重力G排，而且超出了誤差允許的范圍，得出此實驗結(jié)果的原因可能是_______（寫出一條即可）；（4）小明分析發(fā)現(xiàn)了此實驗操作中存在的問題并加以改正，進(jìn)一步思考：如果實驗中物體沒有完全浸沒水中，能否驗證“阿基米德原理”，正確的觀點是_______（選填“能”或“不能”）驗證；（5）他又進(jìn)行了如下深入探究：將溢水杯中注滿水放在電子秤上，如圖乙所示，其示數(shù)為m1，將鐵球用細(xì)線懸掛輕輕放入水中浸沒，待杯中水停止外溢時，如圖丙所示，其示數(shù)為m2，則m2_______m1，（選填“>”、“=”、“<”）。12．（2021·貴州中考真題）一艘質(zhì)量為2000t的貨輪沉沒在主航道60m深的水底。相關(guān)部門派出滿載排水量為4000t的打撈船進(jìn)行打撈。經(jīng)過現(xiàn)場拋探后得知沉船排開水的體積為1500m3，決定采用浮筒打撈法（利用充滿水的鋼制浮筒靠自重下沉，在水下充氣將筒內(nèi)水排出，借助浮力將沉船浮出水面）進(jìn)行打撈。若打撈時所用鋼制浮筒體積為200m3，浮筒充氣排水后的質(zhì)量為30t。（水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）60m深的水底受到水的壓強；（2）打撈船滿載時受到的浮力；（3）要成功打撈沉船，至少需要多少個浮筒。13．（2021·貴州黔東南苗族侗族自治州）將邊長為0.1m均勻、實心的正方體木塊投入水中。木塊靜止時有的體積露出水面，如圖所示。（取g=10N/kg），求：（1）木塊靜止時，受到水的浮力是多少？（2）該木塊的密度是多少?（3）木塊靜止時，木塊底部受到水的壓強是多少?14．（2021·內(nèi)蒙古包頭市）如圖（a）為長方體形狀容器的截面圖，左有兩面、可以抽出，、為輕質(zhì)薄擋板，將容器均勻分割成3個邊長為10cm的正方體密閉容器甲、乙、丙。甲容器中有0.5kg水，乙容器中固定一個質(zhì)量為1.7kg的金屬塊，丙容器中有0.5kg鹽。（容器壁厚度和質(zhì)量均不計，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）求甲容器中，水對容器底部的壓強；（2）將容器放入裝有4.5L水的水槽中、如圖（b）所示。求容器靜止后露出水面的高度；（3）將、抽出，容器下沉浸沒在液體中（設(shè)液體混合時，液體體積總量保持不變，鹽全部溶于水后液體體積保持不變），求容器最終對水槽底部的壓強。15．（2021·廣西賀州市）如圖所示，水平桌面上放有一圓柱形溢水杯，它自重7N，底面積為，溢水口距杯底的高度為12cm，溢水杯中盛有高為10cm、質(zhì)量為3kg的水，現(xiàn)將一體積為、質(zhì)量為2.7kg的正方體鋁塊緩慢浸沒入水中，不計溢水杯的厚度。求：（1）鋁塊放入水前，水對溢水杯底部的壓強；（2）鋁塊浸沒在水中受到的浮力；（3）鋁塊浸沒在水中靜止后，溢水杯對水平桌面的壓強?！具^關(guān)檢測】1.如圖，大燒杯中放入足量的水，放在水平桌面上，小燒杯（玻璃）漂浮在水面上，讓小燒杯傾斜進(jìn)水后沉入水底（水均不溢出），下列分析正確的是（）。A．小燒杯漂浮時其側(cè)壁不受水的壓力；B．小燒杯漂浮時受到的浮力大于它的重力；C．小燒杯浸沒后大燒杯底部受到水的壓強變小了；D．小燒杯沉入底部靜止后大燒杯對桌面的壓力變大了2.如圖所示，水平桌面上的甲、乙兩個相同的容器中盛有不同的液體，將兩個相同的小球分別放入兩容器中，小球靜止時，兩容器中液面相平，兩小球所處的位置如圖所示，則下列判斷正確的是（）。A．甲容器中小球受到液體的浮力較大；B．乙容器中液體的密度較大；C．甲容器底部受到液體的壓強較大；D．乙容器中小球排開液體的重力較大3.如圖所示，有兩個完全相同的物體A和B，A的下端與物塊甲通過輕質(zhì)細(xì)繩相連，B的上面放著物塊乙，A、B都剛好浸沒于水中，則下列說法正確的是（）。A．物體A和B受到的浮力不相等；B．繩的拉力大于乙的重力；C．甲的重力大于乙的重力；D．甲的密度大于乙的密度4.在水平桌面上有一個盛有水的容器，密度為0.6×103kg/m3的木塊用細(xì)線系住浸沒在水中，如圖甲所示。將細(xì)線剪斷，木塊最終漂浮在水面上，如圖乙所示。下列說法正確的是（）。A．甲、乙兩圖中，木塊受到水的浮力之比是5∶2；B．甲、乙兩圖中，水對容器底部的壓強大小相等；C．甲圖中細(xì)線對木塊的拉力與木塊受到的浮力之比是2∶5；D．甲圖中容器對水平桌面的壓力大于乙圖中容器對水平桌面的壓力5.如圖，水平桌面上有甲、乙兩個相同容器，裝有密度分別為ρ1、ρ2的兩種不同液體，將兩個完全相同的小球A、B分別放在兩容器中，小球靜止時，兩容器液面相平。下列判斷正確的是（）。A．兩個小球受到的浮力分別為F1、F2，則F1>F2B．甲容器底部受到液體的壓強小于乙容器底部受到液體的壓強C．甲、乙液體的體積分別為V1、V2，則V1<V2D．甲容器對桌面的壓力為F甲、乙容器對桌面的壓力為F乙，則F甲>F乙6.兩個相同的容器中分別盛有甲、乙兩種不同的液體，把體積相同的A、B兩個實心小球分別放入甲、乙液體中，兩球靜止時的情況如圖所示。則下列說法正確的是（）。A．小球A的質(zhì)量大于小球B的質(zhì)量；B．甲液體的密度大于乙液體的密度；C．小球A在甲液體中受到的浮力較小；D．盛有甲液體的容器對桌面的壓力較大7.如圖，甲、乙兩個實心圓柱體，甲的重力為4N，乙的重力為6N，甲的高度為20cm，乙的高度為10cm，甲、乙的橫截面積均為40cm2，現(xiàn)格甲