13水的浮力（原卷版）-1

1.3水的浮力【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】【知識(shí)掌握】水的浮力1、液體(氣體)對(duì)浸入(包括完全浸沒(méi)和部分浸入)其內(nèi)的物體都會(huì)產(chǎn)生向上的浮力。大?。焊≡谒嫔?，F(xiàn)浮=G；方向：垂直向上；作用點(diǎn)：物體重心。2、阿基米德原理：浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開(kāi)的液體受到的重力。公式：F浮=G排液=ρ液gV排液注意(1)浮力只跟物體排開(kāi)的液體受到的重力有關(guān)；(2)浮力與液體的深度、物體的密度，形狀無(wú)關(guān)；(3)對(duì)于完全浸沒(méi)在液體中的物體而言，浮力還與液體的密度，物體的體積有關(guān)；(4)計(jì)算時(shí)，單位要統(tǒng)一（ρ液取kg/m3，V排取m3）3、物體的浮沉條件：浸在液體中的物體的浮沉取決于：物體的重力G和浮力F浮的大小。①F浮<G下沉(完全浸沒(méi)時(shí)的F浮)②F浮>G上浮(完全浸沒(méi)時(shí)的F浮)③F浮=G懸浮此時(shí)V排=V物④F浮=G漂浮此時(shí)V排<V物注意：①上浮和下沉都是不穩(wěn)定狀態(tài)，是動(dòng)態(tài)過(guò)程。上浮的物體最終會(huì)浮出液面，而處于漂浮狀態(tài)；下沉的物體最終則會(huì)沉到液底處于靜止?fàn)顟B(tài)。②漂浮和懸浮時(shí)，物體都是受到兩個(gè)力而處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)浮=G(沉到水底時(shí)：F?。獸支持力=G)4、實(shí)心物體浸沒(méi)在液體中①當(dāng)ρ液>ρ物時(shí),上浮(最終漂浮)②當(dāng)ρ液<ρ物時(shí),下沉③當(dāng)ρ液=ρ物時(shí),懸浮5、浮沉條件的應(yīng)用輪船①因?yàn)槠r(shí)，F(xiàn)浮=G，所以同一艘輪船從大海行駛到江河或從江河行駛到大海，其受到的浮力不變。②根據(jù)F浮=ρ排液gV排，同一艘輪船從大海行駛到江河，因?yàn)镕浮不變，ρ排液減小，所以V排必增大，即船身稍下沉。潛水艇它的上浮和下沉是通過(guò)對(duì)水艙的排水和充水而改變自身的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)的密度計(jì)因?yàn)镕浮=ρ液gV排，液體密度不同，密度計(jì)排開(kāi)液體的體積不同，液面所對(duì)應(yīng)的位置也就不同?？潭忍攸c(diǎn)：上小下大、上疏下密；密度計(jì)在不同液體中的浮力大小相等?！纠}精析】例1．小朋友牽著氣球在公園內(nèi)游玩，氣球所受浮力的方向正確的是（）A．B． C． D．例2．三個(gè)相同容器內(nèi)分別盛滿不同的液體，現(xiàn)將三個(gè)完全相同的小球輕輕放入容器中，小球靜止后狀態(tài)如圖所示，關(guān)于三個(gè)容器中小球受到的浮力大小判斷正確的是（）A．F甲＞F乙＞F丙 B．F甲＜F乙＜F丙 C．F甲＝F乙＝F丙 D．F甲＜F乙＝F丙例3．小柯和家人一起去死海旅游，小柯為躺在水面上的爸爸拍了一張照片，如圖所示。下列對(duì)爸爸受到的浮力分析，正確的是（）A．排開(kāi)海水的體積越大，受到的浮力越大 B．爸爸受到的浮力大于他的重力 C．海水的密度等于小柯爸爸身體的密度 D．浮力的方向是垂直向上例4．如圖所示，A、B是可自由移動(dòng)的物體，C、D是容器自身凸起的一部分，現(xiàn)往容器里注入一些水。則一定不受浮力的是（）A．A B．B C．C D．D例5．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例6．將重力為5N的物體放在盛滿液體的杯子里，最后溢出液體重力為4N，則可判斷（）A．物體將沉入杯底 B．物體將浮在液面上 C．物體將懸浮在液體中 D．無(wú)法確定物體的沉浮例7．在《浮力》一課中，為了幫助同學(xué)們提出猜想，老師讓各組用相同大小的橡皮泥造“船”，看哪組的“船”能承載的貨物最多。（1）根據(jù)此實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們可提出的猜想是：浸在液體里的物體所受浮力的大小可能與有關(guān)（寫出一個(gè)）。（2）下課后，小妍意猶未盡。她慢慢地往玻璃缸中加食鹽，最后缸底還是剩下了一些食鹽，如圖乙所示。則小妍剛開(kāi)始加入食鹽時(shí)，浮在水面上的“小船”逐漸（填“上浮”或“下沉”）。例8．小金利用如圖所示的裝置驗(yàn)證阿基米德原理，回答下列問(wèn)題（g取10N/kg）：（1）小物體受到的浮力為牛。（2）若小金的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了阿基米德原理，則F4＝牛。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小物體的密度是千克/米3。（4）若實(shí)驗(yàn)前溢水杯中的水未裝滿，能否驗(yàn)證阿基米德原理，理由：。例9．國(guó)之重器﹣新光華號(hào)半潛船，為10萬(wàn)噸級(jí)半潛船，是國(guó)內(nèi)最大、全球第二大半潛船，該輪船總長(zhǎng)255米，寬68米，下潛吃水深度30.5米，空載時(shí)的質(zhì)量為51500噸，載重量為8000噸。全船有118個(gè)壓載水艙，每一個(gè)壓載水艙都有一個(gè)閥門。裝載前半潛船空載漂浮于海面，裝載時(shí)需向船體水艙注水，船體重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下，拖船將漂浮的貨物拖至半潛船的甲板上方并固定好，半潛船排出水艙中的水，甲板上浮剛好至海面，半潛船就可以馱著貨物離開(kāi)，如圖所示。（1）半潛船是靠改變什么來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的？（2）求半潛船空載時(shí)浸入海水的體積。（海水密度為1.03×103千克/米3）（3）半潛船在如圖所示空載、下沉、載貨的三種狀態(tài)下所受的浮力分別為F1、F2、F3，分析比較它們的大小關(guān)系?！眷柟烫岣摺恳唬x擇題（共9小題）1．如圖，室溫下氣球下面用細(xì)繩吊一鐵塊懸浮在水中靜止不動(dòng)，若將水升溫至50℃，氣球和鐵塊會(huì)（）A．一起向上運(yùn)動(dòng) B．一起向下運(yùn)動(dòng) C．靜止不動(dòng) D．條件不足，無(wú)法判斷2．俗話說(shuō)“瓜浮李沉”，是指西瓜投入水中會(huì)漂浮在水面，李子投入水中會(huì)下沉。如圖，若西瓜和李子都保持靜止?fàn)顟B(tài)，則下列各個(gè)量中，李子一定比西瓜大的是（）A．密度 B．浮力 C．質(zhì)量 D．壓力3．將一個(gè)相同的實(shí)心球分別放入水和鹽水中，如圖所示，實(shí)心球受到的浮力分別用F1、F2表示，比較浮力的大小，應(yīng)為（）A．F1＜F2 B．F1＞F2 C．F1＝F2 D．無(wú)法判斷4．形狀不同的銅塊、鐵塊、鋁塊和鉛塊，浸沒(méi)在水中的不同深處，如果受到的浮力相等，則可以判定（）A．它們的質(zhì)量相等 B．它們的體積相等 C．它們所受的重力相等 D．無(wú)法判斷5．有甲、乙、丙三個(gè)實(shí)心物體，密度分別為ρ甲＝0.85g/cm3，ρ乙＝1.05g/cm3，ρ丙＝1.25g/cm3?，F(xiàn)將它們放在密度為1.05g/cm3的液體中，當(dāng)三個(gè)物體靜止時(shí)，甲、乙、丙三個(gè)物體所在的位置對(duì)應(yīng)如圖中所示的序號(hào)可能是（）A．1、2、4 B．1、4、3 C．1、2、3 D．2、3、46．如圖所示，潛水員正潛沒(méi)在海水中，他攜帶的氣瓶可以對(duì)身上的背心進(jìn)行充氣或放氣，以改變背心的體積大小來(lái)實(shí)現(xiàn)浮沉。下列對(duì)潛水員分析正確的是（）A．向海底下潛過(guò)程中，受到海水的壓強(qiáng)不變 B．海水中水平游動(dòng)時(shí)，受到海水的壓強(qiáng)變小 C．對(duì)背心進(jìn)行充氣后，受到海水的浮力變小 D．對(duì)背心進(jìn)行放氣后，受到海水的浮力變小7．對(duì)于下列自然現(xiàn)象或生物生活習(xí)性，從科學(xué)的角度給予解釋，其中不正確的是（）A．潛水艇之所以能在水下自由上浮下潛是因?yàn)榭梢愿淖冏陨碇亓?B．魚(yú)類主要靠鰾的調(diào)節(jié)作用從而改變排開(kāi)液體體積的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)下沉和上浮的 C．在月球表面，物體變得很輕，是因?yàn)樵虑虮砻鏇](méi)有大氣 D．對(duì)流層對(duì)流運(yùn)動(dòng)劇烈是因?yàn)閷?duì)流層中氣溫隨高度的增加而減小8．將密度為0.9g/cm3、邊長(zhǎng)為10cm的立方體冰塊，放入盛有水的柱狀容器中，靜止時(shí)冰塊有2cm露出水面，如圖所示。對(duì)容器緩慢加熱，直至冰塊完全熔化。在冰熔化過(guò)程中，下列判斷與事實(shí)不符的是（）A．冰吸收熱量，溫度保持不變 B．水面高度始終保持不變 C．冰塊漂浮之后，受到的浮力逐漸變小 D．水對(duì)容器底部的壓力最多增大1.0N9．裝有一定體積水的密閉塑料瓶，靜止在A液體中，塑料瓶所受浮力為FA（如圖甲）；倒置后靜止在B液體中，塑料瓶所受浮力為FB（如圖乙）；若不計(jì)塑料瓶的質(zhì)量及瓶壁、瓶蓋的體積，則下列判斷正確的是（）A．FA＜FB B．FA＞FB C．ρA＜ρB D．ρA＞ρB二．實(shí)驗(yàn)探究題（共2小題）10．如圖所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置和過(guò)程，其中彈簧測(cè)力計(jì)所掛的是同一金屬塊。（1）金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí)，受到的浮力是N。（2）分析圖丙、丁可知，浮力大小跟物體浸沒(méi)在水中的深度（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。（3）分析兩圖可知，沒(méi)在液體中的物體所受浮力大小跟液體密度有關(guān)。（4）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，可得戊圖中鹽水的密度是kg/m3。如果在實(shí)驗(yàn)中不小心使戊圖中的金屬塊接觸了容器底且與容器底有力的作用，此時(shí)測(cè)量出的鹽水密度值將（填“變小”、“變大”或“不變”）（5）為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更加具有普遍性，應(yīng)。A．多次測(cè)量取平均值B.換用其他液體多次實(shí)驗(yàn)11．在探究“浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)將鐵塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端，依次完成如圖所示實(shí)驗(yàn)：（1）從實(shí)驗(yàn)可知：物體的重力為；鐵塊浸沒(méi)在水中時(shí)，受到的浮力是；（2）實(shí)驗(yàn)甲、乙、丙為了探究：（3）比較實(shí)驗(yàn)丁、戊可知：浸在液體中的物體受到的浮力的大小跟有關(guān)；同時(shí)可求鹽水的密度為kg/m3；（4）比較實(shí)驗(yàn)丙、丁可知：物體受到的浮力的大小跟物體浸沒(méi)在液體中的深度（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）；（5）該同學(xué)還想探究“物體受到浮力的大小與其形狀是否有關(guān)”，他用橡皮泥代替鐵塊，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，步驟如下：步驟一：將橡皮泥做成“碗”狀并放入盛水的燒杯中，漂浮在水面上；步驟二：把橡皮泥從水中取出捏成團(tuán)狀，放入盛水的燒杯中，下沉至杯底。①橡皮泥第一次受到的浮力（選填“大于“、”等于“或“小于”）第二次受到的浮力；②由此該同學(xué)認(rèn)為：物體受到的浮力與其形狀有關(guān)，其結(jié)論錯(cuò)誤的原因是：他只關(guān)注了橡皮泥形狀的改變，而忽略了對(duì)浮力大小的影響。三．計(jì)算題（共2小題）12．小佳在爸爸陪同下在游泳池學(xué)習(xí)游泳，為了安全，他用雙臂把一塊浮板壓入水中，如圖所示，借助浮板所受的浮力來(lái)輔助游泳。已知泡沫浮板的質(zhì)量是0.3kg，體積為3×10﹣3m3。（ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）（1）當(dāng)他從游泳池淺處走向深處時(shí)，感受到腹部的壓迫感越來(lái)越大，這是因?yàn)椋ㄌ钗锢碓恚?。?）當(dāng)浮板自由漂浮在水面上時(shí)，浮板受到的浮力有多大？（3）為確保兒童游泳時(shí)的安全，使