浮力及其应用
浮力及其应用
(一) 本章词语解释
1.上升: 物体在液体中向液面运动的过程.
2.下沉: 物体在液体中向容器底部运动的过程.
3.漂浮: 物体独自静止地浮在液面上,有一部分体积在液面下为V 排,有一部分体积在液面上为V 露.
4.悬浮: 物体独自静止地悬在液体中任何位置,此时V 排＝V 物.
5.沉底: 物体在液体中沉到容器底,容器底对它有一个支持力.
6.浸没: 物体全部浸在液体中,此时V 排＝V 物.
7.浸入: 物体部分或全部浸在液体中.
8.浮体: 凡是漂浮或悬浮在液体中的物体.
(二) 重难点分析
1.浮力的三要素
2.对阿基米德原理的理解(F 浮＝G 排或F 浮＝ρ液gV 排)
A.原理中“浸入液体里的物体”指两种情况
B.能区分G 物与G 排；V 物与V 排；ρ物与ρ液的意义.
C.明确此公式的适用条件:既用于液体也适用于气体.
D.由此式理解决定浮力大小的因素.即:物体浸在液体中所受浮力的大小跟液体(气体)的密度和物体排开液体(气体)的体积有关,而跟物体本身的体积、密度、形状以及物体浸没在液体(气体)中的深度等无关.
因此,在用F 浮＝ρ液gV 排计算或比较浮力大小时,关键是分析液体的密度ρ液和排开液体的体积V 排的大小.
3.怎样判断物体的浮沉及浮沉的应用
A.物体的浮沉条件 浸没在液体里的物体若只受重力和浮力的作用,由力运动的关系可知: 当F 浮>G 物 (ρ液>ρ物)时,物体上浮→漂浮(F'浮＝G 物). 当F 浮=G 物(ρ液=ρ物)时,物体悬浮.
当F 浮 B.物体浮沉的调节与应用 技术上为了实现浮沉总是设法改变重力与浮力的“力量对比”,来达到目的.若保持浮力不变,可改变自身的重力,实现沉浮；若保持重力不变,可改变排开液体(气体)的体积来实现沉浮. a 轮船采用”空心”办法,使它排开水的体积增大,达到增大浮力. b 潜水艇 浮力不变,通过改变“自重”来实现上浮、下沉的. c 气球与飞艇 用小于空气密度的氢气或氦气充入气球和飞艇中,通过改变气球和气囊的体积而改变浮力的大小,实现升降. 4.关于液面升降的问题. 分析 其实质是比较变化前后的V 排. 例: 一块冰浮于水面,如图.那么当冰融化前后,其水面将______(选填“升高”、“降低”或“不变”) 解: 冰融化前:由于漂浮,F 浮＝G 物.则V 排＝m 冰g/ρ水g ＝m 冰/ρ水. 冰融化后:由于m 水＝m 冰,由ρ＝m/V 得 V 化水＝m 水/ρ水＝m 冰/ρ水 因 V 排水＝V 化水,即冰融化成水后,刚好填满原来被冰排开的水的体积,因此,水面保持不变. 扩展一 ① 若上题中的冰包含有气泡,则冰融化后液面将如何变? ② 若上题中的冰包有一小木块(ρ物<ρ水),则冰融化后液面又将如何? ③若上题中的冰包含有一小石块(ρ物>ρ水),则冰融化后又如何? 扩展二如图甲,铁块A叠放在木块B上,然后放在水缸 中当将铁块从木块上拿下,并放在水缸底部时,水面高 度将( ) A. 上升 B.下降 C.不变 D.无法确定 5.如何用浮力知识来测固体或液体的密度. A.测固体的密度 例一请利用弹簧测力计、水、烧杯测出一块小石头(ρ 物>ρ 水 )的密度. ①实验原理 F 浮＝G－F 拉 (称重法) ②步骤 a 用弹簧测力计先测出小石块在空气中的重力记为G 石 ； b 用弹簧测力计悬吊着小石块,使之浸没在水杯中,并记下此时弹簧测力计的示数为F 拉 ； c 由F 浮＋F 拉 ＝G可求得小石块浸没在水中受到的浮力为F 浮 ＝G 石 －F 拉 ； d 由F 浮＝ρ 液 gV 排 和G＝mg＝ρ 物 gV 物 及V 物 ＝V 排 得ρ 石 ＝ρ 水 例二利用量筒、水、细针测出不沉于水的蜡块(ρ 物<ρ 水 )密度. ①实验原理 F 浮 ＝G(漂浮法) ②步骤 a 先往量筒中倒入适量的水,记下水的体积为V ； b 然后往量筒中放入小蜡块,待小蜡块静止后,记下水面现在所对应的刻度为V1,即蜡块漂浮时V 排＝V 1 －V ； c 用细针将蜡块全部按入水中,记下现在水面刻度为V 2,此时蜡块的体积为V 蜡 ＝V 2 －V ； d 利用漂浮条件F 浮＝G,即ρ 水 gV 排 ＝ρ 蜡 gV 蜡 得出ρ 蜡 ＝ρ 水 B.测液体的密度第一 原理 F 浮＝G－F 拉 和F 浮 ＝ρ 液 gV 排 .(称重法) 器材弹簧测力计、烧杯、适量的水、适量的待测液体和一个密度大于水和液体的物体. 过程用上述器材分别测出物体在水中和待测液体中的浮力,则有 即:ρ 液 ＝ 第二 原理 F 浮＝G 物 (漂浮法) 器材量筒、水和待测液体、一个密度比水和待测液体小的物体. 过程用上述器材分别测出物体在水中和待测液体中的V排即可,即:由G 物＝F 浮水 和G 物 ＝F 浮液 可知 ρ水gV排水＝ρ液gV排液,也即ρ液＝ 练习： 一、单项选择题 1．一艘轮船从东海驶入长江后，它所受到的浮力 ( ) A.变小 B.不变 C.变大 D.不能确定 2．甲、乙两物体的质量之比是3∶5,密度之比是3∶10,若把它们浸没在同种液 体中,则它们所受的浮力之比是 ( ) A.3∶5 B.3∶10 C.1∶2 D.2∶1 3．如图所示，体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中。甲上浮、乙悬浮、 丙下沉，在甲露出水面之前，关于它们所受浮力的说法正确的是( ) A.甲受到的浮力 B.乙受到的浮力大 C.丙受到的浮力大 D.甲、乙、丙受到的浮力一样大 4．如图所示，浸没在烧杯底部的鸡蛋所受水的浮力F 1小于鸡蛋的重力，现将适量 的浓盐水倒入烧杯中，鸡蛋所受的浮力为F 2，则F 1与F 2的关系是( ) A.F 1>F 2 B.F 1 5．关于物体受到水的浮力，下面说法中正确的是( ) A. 漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大 B ．没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大。 C. 物体排开水的体积越大受到的浮力越大 D ．物体的密度越大受到的浮力越小 6．潜水员从水下15m 的地方上浮到距水面lm 的地方，则潜水员所受的浮力和压强 ( ) A.压强和浮力都将变大 C.压强和浮力都将变小 B.压强减小，浮力不变 D.压强不变，浮力变小 7．一个边长为a 的立方体铁块从图（甲）所示的实线位置（此时该立方体的下表面恰与水面齐平）下降至图中的虚线位置，则图（乙）中能正确反映铁块所受水的浮力的大小F 和铁块下表面在水中的深度h 关系的图像是( ) 8．将质量相等的实心铁块、铝块和木块放入水中，静止时，比较它们受到的浮力(ρ铁=7.8g ／cm 3、ρ铝=2.7g/cm 3、 ρ木=0.4g/cm 3 ) ( ) A.铁块受到的浮力最小 B.铝块受到的浮力最小 C.木块受到的浮力最小 D.铁块和铝块受到的浮力一样大 9．将一实心物体先后投入足量的水和酒精中，物体静止时，所受浮力分别为6N 和5N ，判定物体在水、酒精中的浮沉状态可能是（ρ酒=0.8×310kg/m 3 ）( ) A.在水中漂浮，在酒精中漂浮 B.在水中漂浮，在酒精中沉底 C.在水中悬浮，在酒精中漂浮 D.在水中沉底，在酒精中沉底 10．质量相等的木块和蜡块，漂浮在同一盆水中，它们所受浮力的大小关系是（ ） A.木块受浮力大 B.木块和蜡块受浮力相等 C.蜡块受浮力大 D.条件不足，无法比较 11．如图所示，质量相等的A ．B ．C 三个小球，放在同一液体中，结果A 球漂浮， B 球悬浮，C 球下沉到容器底部，下列说法中正确的是 （ ） A ．如果三个小球都是空心的，则它们的体积可能相等 B ．如果三个小球的材料相同，则A ．B 两球一定是空心的 C ．如果三个小球都是空心的，则它们所受浮力的大小关系为F A ＞F B ＞F C D ．如果三个小球都是实心的，则它们密度的大小关系为ρA ＞ρB ＞ρC 12．如图所示,在三个相同的容器中分别盛有甲、乙、丙三种液体；将三个完全相同的铜球,分别沉入容器底部,当 A B C D 铜球静止时,容器底部受到铜球的压力大小关系是F 甲>F 乙>F 丙,则液体密度相比较 ( ) A.甲的最小 B.乙的最小 C.丙的最小 D.一样大 13．在弹簧测力计下挂一实心物体，弹簧测力计的示数是Ｆ，如果把物体浸没在水中央，物体静止时弹簧测力计的示数为F/5，则该物体的密度是（ ） A.1.0×103kg/m 3 B.0.8×103kg/m 3 C.1.5×103kg/m 3 D.1.25×103kg/m 3 14.如图所示，将两只同样盛满水的溢水杯放在天平的两盘时天平平衡。将一木块放在右盘的溢水杯中木块漂浮在水面上，并将溢出的水取走，此时天平 ( ) A.右边上移 B.保持平衡 C.右边下移 D.无法确定 二、填空题 15．潜水艇充满水时，可以悬浮在海水中静止不动．此时，它在竖直方向上受到_______ 力和_________力的作用，这两个力的合力是_________ 。 16．如图所示，卷成团的牙膏皮弄成空心后，立在水中受到的重力________，排开水的体积__________，受到的浮力_______(填"变大"、"变小"或"不变")． 17．水下6米深处有一条体积为300厘米3的鱼，它受到的浮力为______牛，这条鱼若再向下游5米，则它受到的浮力将_______。(填"变大"、"变小"或"不变") 18．一金属块在空气中称重27N ，把它全部浸没在水中称弹簧秤读数为17N ，则该金属块受到水对它的浮力是______N ， 浮力的方向是_________，物体的体积为______m 3 。 19．如图所示，重为3×105 牛的飞艇静止在空中，飞艇受到的浮力大小为___________牛，方向竖直___________。 20．一个重5N 的木块漂浮在水面上，它受到的浮力为 ___________ N ，它排开水的体积为___________m 3. 21．一个质量、体积均可忽略不计的塑料袋(不漏水)装上1千克的水后再放入水中，它们受到水的浮力是_____N ．(g=1ON ／kg) 22．如图所示，将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形，分别放入相同的甲、乙两杯水中，静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力___________乙杯中橡皮泥所受的浮力（选填"大于"、"小于"或"等于"），________杯中水面升高得多。 23．一个物体所受的重力为10N ，将其全部浸没在水中时，它所排开的水所受的重力为20N ，此时它所受的浮力为_____________N ，放手后物体将_____________（填"上浮"、"下沉"或"悬浮"），物体静止时所受浮力为______________N. 24． "五·一"黄金周期间，小明与家人到我省大英县的"死海"游玩，这"死海"其实就是咸水湖，当人完全浸没水中时，人受到的浮力_______________人受到的重力（选填"大于"、"小于"或"等于"），所以人就会自然向上浮起；当人漂浮在水面上静止不动时，人受到的浮力___________人受到的重力（选填"大于"、"小于"或"等于"） 25．在装有水的杯中漂浮着一块冰，冰块内有一实心小铁块．当冰全部融化后，杯中的液面将会_________ (填"升高"、"降低"或"不变") 26．体积是125厘米3的正方体石块，浸没在水中某处时，受到的浮力大小是_______牛，如果此时正方体的上表面受到向下的压力是2.5牛，则下表面受到向上的压力是_______牛。(g=10牛/千克) 27．一只质量是790克的实心铁球放入水中受到的浮力是______牛。(ρ=7.9×103千克/米3 ) 28．体积为50厘米3，质量为48克的生橡胶块放入足够深的水中静止后，水对它的浮力是_________牛。(g＝10牛/ 千克) 29．将同一小石块分别浸没在水和某种液体中，弹簧测力计的示数如图所示，则小石块的 密度是________kg/m3,，这种液体的密度是__________ kg/m3.(g取10N/kg) 30．轮船进港卸下货物后，吃水深度减少0.5m，如果轮船在水平方向上的平均截面积约为 5400m2，那么，卸下货物的质量大约是_________． 31．一艘轮船满载时的排水量是7500t，轮船受到的浮力是Ｎ；满载时轮船排开水 的体积是m3。在水面下3m深处，水对船体的压强是Ｐa（轮船的排水量是指轮船排开水的质量）32．将一个密度为0.9×103kg/m3的实心小球，先后放入水和酒精当中，则小球排开水的体积与排开酒精的体积之比为 ________；小球在水和酒精中所受浮力之比是______(ρ酒=0．8×l03kg/m3) 33．一个空心铜球质量为89g,它能漂浮在水中，且有1/3个球露在水面上，已知铜的密度为8.9×103 kg/m3，则此铜球的体积为________cm3,，其空心部分的体积为_______cm3． 三、实验设计题 34．小东同学想测出液体B的密度，他手边只有：一个弹簧测力计、一根细线、一个小石块、两个烧杯和足量的水。小东同学根据这些器材设计出了下面的实验步骤，但不完整。请你将小东的实验步骤补充完整： （1）用细线系住小石块，将适量的水与液体B分别倒入两个烧杯中； （2）__________________________________________________； （3）用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的拉力F； （4）________________________________________________。 请根据小东测量的物理量表示出液体B的密度：ρB=________. 35．如图所示是一个量筒和一个玻璃制成的小试管，另有适量的水。请你设计一个实验，测出这个小试管的玻璃密度。 （1）写出简要的实验步骤； 实验步 骤:____________________________________________________ ____________________________. （2）根据实验中测得的物理量（用字母符号表示）写出试管玻 璃密度的表达式。 表达式：ρ玻璃=________________. 四、计算题 36．边长均为2cm实心正方体的木块和铁块，木块密度为0.6×103kg/m3. 将它们放入水中，待其静止时，分别求出木块和铁块受到的浮力（g=10N/kg） 37．弹簧测力计下吊着一重为1.47N的石块，当石块全部浸入水中时，弹簧测力计的 示数为0.98N。 求：（1）石块受到的浮力； （2）石块的体积；（3）石块的密度 38．如图所示,在空气中称木块重6N；当该木块的3/5体积浸入水中时,弹簧测力计的 示数恰好为零.求:(1) 木块的密度多大? (2) 若把木块从测力计上取下,并轻轻放入水里,那么在木块上加多大竖直向下的压力, 才能使木块刚好全部浸入水中?(g=10N/kg) 39．一个体积为80cm3的物块，漂浮在水面上时，有36cm3的体积露出水面，试问： （l）物块所受浮力为多少？ 10kg/m3, g＝10N/kg) (2)物块的密度为多少？(ρ水＝1.0×3 40．在"抗洪抢险"中,几位同学找到了一张总体积为0.3m3质量分布均匀的长方体塑料泡膜床垫,将其放入水中时,床垫有1/5的体积浸没在水中,若g取10N/kg,求: (1) 此时床垫受到的浮力有多大? (2) 床垫的密度是多少? (3)若被救的人的平均质量为50kg,要保证安全,该床垫上一次最多能承载多少个人? 41．如图所示将一个体积为1.0×10-3m3,重为6N的木球用细线系在底面积为500cm2的圆柱形容 器的底部,当容器中倒入足够的水使木球被浸没时,(g取10N/kg)求: (1)木球浸没在水中受到的浮力; (2)细线对木球的拉力; (3)剪断细线,木球处于静止时,木球露出水面的体积多大? 42．如图，物体A的体积V A=20厘米3，B的体积V B=10厘米3,用细绳连接后放在水里平衡时，绳上受到的拉力F拉=0.17牛。求：(1)物体A的密度.(2)物体B的密度. 43．如图,水面上漂浮一个木块,在木块上放一个M=4kg的物体,木块正好全部没入水中,若在木块下挂一个密度为5×103kg/m3的合金块m,木块悬浮在水中,求合金块的质量. 答案： 1.B 2.D 3.D 4.B 5.C 6.B 7.A 8.A 9.B 10.B 11.B 12.A 13.D 14.B 15.重;浮;零 16.不变;增大;变大. 17.2.94;不变 18.10;竖直向上;10-3. 19.3×105; 向上20.5;5×104 21.10 22.小于; 乙 23.20 ; 上浮; 10 24.大于;等于 25.降低26.1.25;3.75 27.0.98 28.0.48 29.2.5×103;1.5×103 30.2.7×106kg 31.7.5×107; 7.5×103 ; 3.0×104 32.9∶10; 9∶8 33.133.5;123.5 34.（2）用弹簧测力计测出小石块受到的重力G （4）用弹簧测力计测出小石块浸没在液体B中受到的拉力 F′G F G F - - ′ 水 ρ 35.(1）①在量筒里倒入适量的水，记下水面对应的刻度V1 ②将小试管放进量筒里，使其漂浮在水面上，记下水面对应的刻度V2 ③使小试管沉没在量筒里的水中，记下水面对应的刻度V3 (2)ρ玻璃=·ρ水 36.解：，∴木块漂浮（不计分值） （1）F浮木=G=mg=ρ木gV==0.6×103kg/m3×10N/kg×8×10-6m3=0.048N……3分∵，∴铁块下沉（不计分值） （2）F浮铁=ρ木gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10－6m3=0.08N ……3分 37. （1）0.49N （2）5 X 10-4 m3 （3）3 X 103kg/m3 38.(1)ρ木=0.6g/cm3;(2)F压=4N 39.（1）0.44N 92）550kg/ m3 40.(1)F浮=600N;(2)ρ=0.2g/cm3;(3)4人. 41.(1)F浮=10N;(2)F拉=4N;(3)V露=4×10-4m3. 42.(1)ρA=0.13g/cm3;(2)ρB=2.7g/cm3. 43.m合金=5kg 《浮力及其应用》练习题（一）一、选择题题号 1 2 345 678910111213 答案 1．如图所示，小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中，体积会逐渐变大，则气泡受到的浮力和气泡内气体的压强的变化情况是 A．浮力压强都不变 B．浮力变大，压强变小 C．浮力变小，压强变大 D．浮力、压强都变大 2．如图8-5-3所示，是一位先生巧用物理知识将帽子送 给楼上女士的情景。此过程中应用的关键知识是 A．气球受到重力 B．帽子质量大于气球质量 C．帽子密度大于气球密度 D．空气对物体有浮力作用 3．如图8-5-4所示，在盛水容器中，有四个体积完全相AB是用线吊着是一浮于水面的正方体木块；同的物体:8-5-3图C是沉在水底的空心钢球；浸没在水中的长方体铁块；D是正方体的石蜡块，它与容器底面无缝隙紧密结合，A它们所受的浮力分别为F、F、F、F，则下列说法正DCBA B确的是C D A．F＞F＞F＞FB．F＞F＞F＝F DBBD CACA8-5-4图C．F＝F＝F＞F D．F＝F＞F ＞F DCAABBD C4．用一个质量可以忽略不计的薄塑料袋装满水,挂在弹簧秤上,将其浸没在水中,则弹簧秤读数 A．小于袋中水重 B．等于袋中水重 C．大于袋中水重 D．等于零 5．（2004年四川省）游泳的人由河边走向深水处的过程中，如果河底布满碎石子，则人所受的压强和浮力 A.压强减小，浮力不变 B.压强增大，浮力不变 C.压强增大，浮力变大 D.压强不变，浮力变小 6. 如图8-5-5所示，将系于绳端质量相等的铁桶和实心图8-5-5铁球同时浸没在水中，静止在图示位置，绳子对它们 的拉力F和F 的大小关系是21＞ F ＝F ＜F D.无法确定2227．重20N的铁桶内盛满水，水重为100N，今用手按着铁桶浸没在水中，但不接触河底，则铁桶静止时手对桶的拉力为 A. 小于20N B. 等于20N 之间120N和20N介于 D. 120N 等于C. 8.下列说法正确的是 A.物体在上浮过程中受到浮力作用，在下沉时不受浮力作用B.轮船无论是在海面上航行还是在码头处静止，都受到水的浮力 C.热气球内的气体密度大于空气密度，球升空时不受浮力作用 150m的深海中潜行时所受到浮力在不断变小潜水艇在D. 9.如图13-25所示，球从水面下上浮至漂浮在水面上的过程 中，判断正确的是露出水面前，浮力逐渐增大；露出水面后，浮力继续增大A.露出水面前，浮力保持不变B. C.露出水面前，浮力逐渐减小13-25 图 D.露出水面前，浮力保持不变；露出水面后，浮力开始逐渐增大（石块未10.用一根细线将一个石块系住，分别浸没在盛有盐水和水的容器中由于细线拉力的作用，触及容器的底及侧壁，且盐水的密度大于水的密度），石块静止在液体中，此时线上拉力分别为FF，则两次拉力大小关系是、21无法比较＜F D.＞F ＝22 2甲、乙、丙三个完全相同的小球，分别投入三种不同的液体中，静止后，11.F所示，它们所受浮力分别是13-26F、甲漂浮，乙悬浮，丙沉底，如图甲F丙，则其大小关系是、 乙 F B. F＞F＞F=F＞丙甲丙甲乙乙= FFF=F D. F＞C. F＞乙丙甲乙甲丙 12. 将物体投入液体中，受力情况如图13-27 所示，四个物体中将会下沉的是13-26图 A.甲 B.乙 C.丙 D.丁甲、乙、丙、丁四个形状体积都相同而材料不同的球体，它们在水中静止 13.所示，其中所受浮力最小的是的情况如图13-28丁 C.丙 D. A.甲 B.乙 浮力的应用 编稿：辛灵审稿：郭金娟责编：李井军 目标认知 学习目标 1．知道物体浮沉条件，知道浮力的利用。 2．通过观察分析，了解轮船是怎样浮在水面上的，通过收集、交流关于浮力应用的资料， 了解浮力应用的社会价值。 学习重点 物体的浮沉条件，轮船的漂浮原理。 学习难点 浮沉条件的应用。 知识要点梳理 知识点一物体的浮沉条件 1．浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力。而物体的运动状态取决于受力情况，物体的浮沉就取决于所受的浮力与重力的关系。 当时，合力方向向上上浮 当时，合力为零悬浮 当时，合力方向向下下沉 2．对于实心的物体，由，，浸没时，所以当时， 物体上浮；当时，，物体悬浮；当，物体下沉。 3．物体上浮、下沉是运动过程，在此过程中受非平衡力作用，下沉的最终状态是沉到液体底部；上浮的最终状态是浮出液面，最后漂浮在液面，漂浮和悬浮的共同特点都是浮力等于重力()。在平衡力作用下静止不动，不同点是排开液体的体积不同，漂浮时物体的体积大于排开液体的体积；悬浮时，物体的体积等于排开液体的体积。 4．物体浮沉各种状态比较表 与的关系 1、为探究物体的浮沉和有关因素的关系，小刚将一个鲜鸡蛋先放入一个装有大半杯清水的玻璃杯中，鸡蛋沉入杯底，然后向杯中逐渐加盐，在此过程中，下列分析正确的是( ) A．鸡蛋所受浮力不变 B．鸡蛋所受重力变大 C．杯底所受的压强不变 D．鸡蛋可能会慢慢上浮 解析：在向杯中加盐的过程中，杯中液体的密度不断变大，由浮力公式知，鸡蛋所受的浮力不断变大，当浮力大于重力时，鸡蛋就会慢慢上浮，由液体内部压强公式知，杯底所受的压强 也会不断变大，鸡蛋所受的重力与液体的密度无关，故重力不变。 答案：D 知识点二浮沉条件的应用 1．轮船 ①轮船是采用“空心”法来增大体积从而增大浮力，使它浮于水面的，它们受到的浮力等于船的总重。 ②轮船浮力的大小通常用排水量来表示，排水量是指轮船满载时排开的水的质量，根据漂浮条件知，排水量＝船自身的质量＋满载时货物的质量。 2．潜水艇 潜水艇是靠改变自身的重力来实验浮沉的，潜水艇为了实现升降，必须使浮力大小不等于重力，潜水艇在水下时，由于艇壳不能任意改变，因此浮力是不变的，要想控制上浮、下沉就只有改变自重，潜水艇两侧都有水舱，与高压气舱相连，高压气体能将水从水舱内排出，减小潜水艇重力，当其小于浮力时潜水艇就上浮；当浮力大小等于重力，潜水艇可在水中任一位置保持静止，即悬浮；关闭高压气舱使进水口打开，在水压作用下水舱进水，自重增大到大于浮力时，潜水艇开始下沉。 3．气球和飞艇 气球和飞艇是漂浮在空中的，内部所充气体的密度必须小于空气的密度，一般充有氢气或氦气，充气时体积增大，浮力增大，当浮力增大到大于其重力时，气球和飞艇就上升；反之，排出一部分氢气或氦气时，气球和飞艇就下降，因此它们是通过改变体积来实现上升和下降的。 热气球是通过加热的方式使气球内气体热膨胀，从而减小气体的密度，因此热气球只要停止加热，气 球体积就会缩小，浮力减小，降回地面。 4．密度计 密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的，用密度计测量液体的 密度时，它受到的浮力总等于它的重力，由于密度计制作好后它的重力 就确定了，所以它在不同液体中漂浮时所受到的浮力都相同，根据 可知：待测液体的密度越大，则越小，密度计浸入液体 中的体积越小，露出部分的体积就越大；反之待测液体密度越小，则越大，密度计浸入液体中的体积越大，露出部分的体积就越小，所以密度计上的刻度值是“上小下大”。 规律方法指导 1．基本概念：轮船的排水量，轮船满载时排开水的质量。 30. 某冰块中有一小石块，冰和石块的总质量是55g，将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中（如图甲所示）．当冰全部熔化后，容器里的水面下降了0.5cm（如图乙所示），若容器的底面积为10cm2，已知ρ冰=0.9×103kg/m3， ρ水=1.0×103kg/m3． 求：（1）冰块中冰的体积是多少立方厘米？ （2）石块的质量是多少克？ （3）石块的密度是多少千克每立方米？ 解：设整个冰块的体积为V，其中冰的体积为V1，石块的体积为V2；冰和石块的总质量为m，其中冰的质量为m1，石块的质量为m2． （1）由题意得，冰的体积减去熔化成水后的体积，就是水面下降的体积，即：V1﹣=0.5cm×10cm2=5cm3，则：V1﹣V1=5cm3，即：V1=50cm3． （2）m1=ρ冰V1=0.9×103kg/m3×50×10﹣6m3=45×10﹣3kg=45g． 故m2=m﹣m1=10g． （3）由ρ水gV=mg得V===55cm3 V2=V﹣V1=55cm3﹣50cm3=5cm3 所以石块的密度ρ石===2g/cm3=2×103kg/m3 答：（1）冰块中冰的体积是50立方厘米； （2）石块的质量是10克； （3）石块的密度是2×103kg/m3 20．（2012?湖北）将一个物体放入足够多的水中静止时，排开水的体积为90cm3；再将其放入足够多的酒精中静止时，排开了80g的酒精．那么物体的密度为0.9×103kg/m3（ρ酒精=0.8×103kg/m3）． 解：（1）物体排开酒精的体积： V排酒精===100cm3， ∵物体在酒精中排开酒精的体积大于在水中排开水的体积， ∴物体在水中漂浮， ∴G=F浮水=ρ水gV排水=1.0×103kg/m3×10N/kg×90×10﹣6m3=0.9N． 物体的质量： m===0.09kg=90g； （2）物体在酒精中所受浮力： F浮酒精=G排酒精=80×10﹣3kg×10N/kg=0.8N＜G， ∴物体在酒精中沉入底部，即物体在酒精中排开酒精的体积等于物体的体积，∴V=V排酒精=100cm3， （3）物体的密度： ρ===0.9g/cm3=0.9×103kg/m3． “浮力的应用”主题活动式单元 广东省深圳市文汇中学刘朝霞（中教一级） 教材依据 人民教育出版社九年义务教育三年制初级中学教科书第一册第十二章。 知识准备 A. 课前复习内容： （要求：列出与本课题相关的各个知识点、公式、原理等，并在重点之处作出标记。） B. 课前预习内容： （为了更好地学习本课内容，课前需要预习相关知识，且要标明页码、文章名。） C. 课前阅读材料： （为了便于理解本课内容，扩大知识视野，课前可以阅读相关材料。课本上有的，写明页数、文章名；课本上没有的，提供全文及图片等。） 活动流程 1. 应用史资料收集： A. 远古时代：（人类是怎样利用浮力的？） B. 古代：（人类又是怎样利用浮力的？有哪些进步？） C. 近代：（中国人利用浮力方面有哪些辉煌历史？你从中体会到了什么？） D. 当代：（在浮力的利用方面达到了什么水平？航空母舰的载重量有多大？） E. 未来：（在浮力的利用方面人类有哪些设想？设想的依据是什么？） 2. 常见浮力现象的观察与解释： A. 气体在气体（空气）中： （节日里放飞的气球能够飞上天空，其升空原理是什么？未充气的气球能否升空？为什么？充了空气的气球能否升空？为什么？能升空的气球里充的是什么气体？它为 什么能够升空？） B. 气体在液体（水）中： （观察水中的金鱼吐出的气泡在水中上升的过程，解释你所看到的现象。） C. 液体在气体（空气）中： （观察雨滴或水滴的下落情况，回答水滴为什么是向下落的。） D. 液体在液体中： （用薄塑料袋装满水，扎紧口，制成一个“水球”。将它分别投入盐水、水、酒精杯中，观察它的浮沉情况，并比较物体的密度与液体的密度，总结出物体的浮沉规律。） E. 固体在气体中：（观察羽毛、纸片、石头在空气中的下落情况，用物体的浮沉条件分析它们所受的浮力与重力的关系。） F. 固体在液体中： （将木块、塑料尺、铅笔、冰块、石块分别投入水杯中，观察它们的浮沉情况。通过实验回答下列问题： （1）水杯中的冰块熔化后，杯中水面是上升还是下降？ （2）为了使铅笔能直立在水中，你采取了什么方法？ （3）分别将石块放在用小盆制成的“船”上时和将石块从“船”上投入水中时，杯中水面是上升还是下降？为什么？） 3. 应用个案研究： A. 轮船 （1）船的发展史： （列举出几个比较有代表性的阶段。） （2）船的种类： （从用途上分；从动力驱动上分；从船的规模上分等。） （3）船的排水量： （“排水量”是什么意思？它表明了船的什么性能？查找出几个不同种类的船排水 浮力的计算及其应用 总复习：浮力 【考纲要求】 1、了解浮力的概念，知道浮力的方向及产生的原因； 2、理解阿基米德原理，熟练掌握原理的内容、公式以及阿基米德原理的适用范围； 3、运用浮力知识解决有关问题； 4、知道物体浮沉条件； 5、知道浮力的利用。 【知识网络】 【考点梳理】 考点一、浮力 当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上托的力，这个力就是浮力。 要点诠释： 1. 一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。 2. 浮力=物体重-物体在液体中的弹簧秤读数，即F浮=G-F′。 3. 阿基米德原理：浸在液体里的物体受的浮力，大小等于它排开的液体受的重力。 用公式表示为：F浮=G排。 (1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式；F浮=G排=m液g=ρ液gV排。 (2)阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。 考点二、浮力的应用 1.浸在液体中物体的浮沉条件 (1)物体上浮、下沉是运动过程，此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部，上浮的结果是浮出液面，最后漂浮在液面。 (2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力，在平衡力的作用下静止不动。但漂浮是物体在液面的平衡状态，物体的一部分浸入液体中。 悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，整个物体浸没在液体中。 上浮漂浮悬浮下沉 ρ物＜ρ液ρ物＜ρ液ρ物=ρ液ρ物＞ρ液 G物＜F浮 G物=F浮 G物=F浮 G物＞F浮 2.应用 (1)轮船 ①原理：把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开水的体积增大，从而来增大它所受的浮力，故轮船能漂浮在水面上。 ②排水量：轮船满载时排开的水的质量。 (2)潜水艇 原理：潜水艇体积一定，靠水舱充水、排水来改变自身重力，使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。 (3)气球和气艇 原理：气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气)，通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积，从而改变所受浮力大小。 3.浮力的计算方法 压力差法：F浮=F向上-F向下 阿基米德原理法：F浮=G排=ρ液gV排 力的平衡法：受力分析 考点三、液面升降 确定液面的升降，只要比较变化后的V排与变化前的V排的大小。 1. 冰熔化后液面升降 (1)纯冰在液体中，冰熔化后液面升降。 ①，如冰浮于盐水中，冰熔化后，液面上升。 ②，冰熔化后，液面下降。 ③，液面不变。 (2)冰中含杂质，冰熔化后，水面升降。 ①，若冰中有铁、铜、铝、石块等，冰熔化后，水面下降。 ②，如冰中有木块、蜡、气泡，冰熔化后，水面不变。 ③，水面不变。 2. 漂浮在液面的“载体” (考查范围：浮力及其应用) 姓名班级得分 附:本章知识小结 (一) 本章词语解释 1.上升: 物体在液体中向液面运动的过程. 2.下沉: 物体在液体中向容器底部运动的过程. 3.漂浮: 物体独自静止地浮在液面上,有一部分体积在液面下为V排,有一部分体积在液面上为V露. 4.悬浮: 物体独自静止地悬在液体中任何位置,此时V排＝V物. 5.沉底: 物体在液体中沉到容器底,容器底对它有一个支持力. 6.浸没: 物体全部浸在液体中,此时V排＝V物. 7.浸入: 物体部分或全部浸在液体中. 8.浮体: 凡是漂浮或悬浮在液体中的物体. (二) 重难点分析 1.浮力的三要素 2.对阿基米德原理的理解(F浮＝G排或F浮＝ρ液排) A.原理中“浸入液体里的物体”指两种情况 B.能区分G物与G排；V物与V排；ρ物与ρ液的意义. C.明确此公式的适用条件:既用于液体也适用于气体. D.由此式理解决定浮力大小的因素.即:物体浸在液体中所受浮力的大小跟液体(气体)的密度和物体排开液体(气体)的体积有关,而跟物体本身的体积、密度、形状以及物体浸没在液体(气体)中的深度等无关. 因此,在用F浮＝ρ液排计算或比较浮力大小时,关键是分析液体的密度ρ液和排开液体的体积V排的大小. 3.怎样判断物体的浮沉及浮沉的应用 A.物体的浮沉条件浸没在液体里的物体若只受重力和浮力的作用,由力运动的关系可知: 当F浮>G物 (ρ液>ρ物)时,物体上浮→漂浮(F'浮＝G物). 当F浮物(ρ液=ρ物)时,物体悬浮. 当F浮 初三物理浮力的应用同步的练习题及答案 1.物体浸没在液体中时，受到_______的浮力F浮，同时还受到方向_______的重力G。当F浮G时，物体就会____________。 思路解析：物体所受浮力的大小与物体排开液体的重力有关系，排开的液体重力越大，受到的浮力也越大。当浮力小于物体的重力，物体会下沉;当浮力等于重力时，物体就可以停留在液体内部任一位置，这样的现象叫悬浮;当浮力大于重力时，物体将浮在水面上。 答案：向上竖直向下下沉悬浮上浮 2.轮船是根据_______制成的。潜水艇的工作原理是 ______________，它是靠改变______________实现上浮和下沉的。热气球是靠加热球内的空气，使其密度_________，相当于充入了 _______的气体，当F浮_______G时就升空了，若需要下降则要 _______，这时，球内空气的密度_______，当F浮_______G时就下降了。 答案：漂浮的条件F浮=G物体的浮沉条件自身重力减小密度小于空气密度大于停止加热变大小于 3.下列说法正确的是() A.浮力等于重力，一定悬浮 B.浮力等于重力，一定漂浮 C.物体在水中上浮，在没有露出水面之前浮力不变 D.在水中匀速下沉的物体重力大于浮力 思路解析：浮力等于重力，有两种可能，即漂浮或悬浮。匀速下沉的物体，浮力等于重力。上升的物体，在露出水面之前V物不变，浮力不变，故只有C是正确的。 答案：C 10分钟训练(强化类训练，可用于课中) 1.(xx北京四中模拟模拟)浸没在盐水中的鸡蛋(不沉底)，所排开盐水的重力大约为() A.0.5N B.5N C.50N D.500N 思路解析：浸没在盐水中的鸡蛋将悬浮，因此鸡蛋的重力等于排开水的重力，而一个鸡蛋的重力大约为0.5N。 答案：A 2.把重5N、体积为0.6cm3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是() A.物体上浮，F浮=6N B.物体悬浮，F浮=5N C.物体漂浮，F浮=5N D.物体沉在水底，F浮=6N 思路解析：假设体积为0.6cm3的物体能浸没于水中，则F浮=液gV排=1.0g/cm310N/kg0.6cm3=6N，大于物体自身的重力，因此物体最终漂浮于水面上，由漂浮条件可得F浮=G=5N。 答案:C 3.质量相同的木块和铝块都放入水中，木块浮在水面上，铝块沉入水底。它们受的浮力大小是() 六、浮力的应用 整体设计 本节是在对浮力有了一定认识的基础上进一步了解浮力在社会生产生活中的应用。浮力是现实生活中应用非常广泛的一个力，通过本节内容的学习，认识物理知识对社会发展的影响。 本节内容分为两大部分：物体的浮沉条件、浮力应用的几个特例。通过物体在液体中的浮沉情况引入课题，利用二力平衡跟合成的知识分析得出浮沉条件。通过船的发展历程认识到“空心”的作用，并利用演示实验引入轮船的教学。潜水艇的浮沉是通过改变自身重力实现的；而气球和飞艇则是利用它们的平均密度小于空气，并且通过改变自身体积实现浮沉的。 物体的浮沉条件是二力平衡知识的具体应用，教学中要注意到学生对浮沉现象的感性认识，规范描述各种浮沉状态的语言，区分易混淆的词语。 “空心”是密度大于水的材料在水中实现漂浮的常用的方法，轮船、潜水艇等都是利用空心来增大体积，从而增大浮力的。也可以将空心看作是减小材料的密度，实现漂浮或悬浮的方法。这是这节课教学中的一个重点。 轮船吃水线与排水量有紧密的联系，并且密度计的刻度线也是吃水线的延伸，可以适当补充这方面的内容。 阿基米德原理是解决浮力问题常用的方法，对浮力应用实例的分析要注意从阿基米德原理的公式出发，培养理论指导实践的意识。 教学重点：浮沉条件和密度大的物体实现漂浮的方法。 教学难点：综合利用二力合成的知识探究浮沉条件。 课时安排：1课时。 三维目标 知识与技能 1.知道物体的浮沉条件； 2.知道浮力的应用。 过程与方法 1.通过观察、分析，了解轮船是怎样浮在水面上的； 2.通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值。 情感态度与价值观 1.初步认识科学技术对社会发展的影响； 2.初步建立应用科学知识的意识。 课前准备 教师：多媒体课件、金属箔、大烧杯、水、密度计、充有氢气的气球、没充气的气球。 学生：有关浮力应用的实例资料。 教学设计 ［导入新课］ 情景设置：一艘战舰行驶在水面上，这时一颗鱼雷从一艘在水下游弋的潜水艇中发射出来击中了战舰，一声爆炸后，战舰慢慢沉没了。 问题：1.行驶在水面上的战舰、水下的潜艇、沉入水中的战舰都受浮力吗？ 2.它们所受浮力如何计算？ 学生活动：都受浮力，可以利用阿基米德原理计算大小。 问题：既然它们都受浮力，那为什么战舰一会儿浮在水面上，一会儿又沉入了水底？还有那艘潜艇，既不浮在水面上，也没有沉入水底，而是停在水面以下呢？物体什么时候浮， 考点24：浮力及其应用 一、密度计 1. 测定血液的密度不用密度计（因为这样做需要的血液量太大），而采用巧妙的办法：先在几个 玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每个管中滴进一滴血液。 分析人员只要看到哪一个管中血滴悬在中间，就能判断血液的密度。其根据是（） A. 帕斯卡定律 B. 液体内同一深度各方向压强相等 C. 物体的浮沉条件 D. 血滴上部所受硫酸铜溶液的压强等于下部所受硫酸铜溶液的压强(2001·大同杯初赛)2. 一个密度计，其刻度部分的A、B两点，分别是最上面和最下面的 刻度位置，如图所示，这个密度计的测量范围是1.00×103kg/m3～1.60×103kg/m3，把这 个密度计放入某种液体中，液面的位置恰好在AB的中点C，则这种液体的密度是 （） A. 小于1.30×103kg/m3 B. 等于1.30×103kg/m3 C. 大于1.30×103kg/m3 D. 无法确定 (2002·全国竞赛)3. 小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝，使得木杆放在液体中可以竖直漂浮，从而制成一支密度计。将它放在水中，液面到木杆下端的距离为16.5 cm，再把它放到盐水中，液面到木杆下端的距离为14.5 cm。如果所用铅丝的体积很小，可以忽略，小明测得的盐水密度是多少？ 二、冰块熔化 1. 烧杯内盛有0℃的水，一块0℃的冰浮在水面上，水面正好在杯口处，最后冰全部熔解成0℃的 水。在这过程中（） A. 无水溢出杯口，但最后水面下降了 B. 有水溢出杯口，但最后水面仍在杯口处 C. 无水溢出杯口，水面始终在杯口处 D. 有水溢出杯口，但最后水面低于杯口 (2001·大同杯初赛)2. 一块冰漂浮在一杯浓盐水中，已知ρ冰=0.9×103kg/m3，ρ浓盐水=1.1×103kg/m3，如果冰块完全熔化后，液面将（） A. 下降 B. 上升 C. 不变 D. 无法确定 (2000·大同杯初赛)3. 如图所示，在盛有水的烧杯内放置一冰块，冰块的下表面与杯底接触，水 面正好与杯口相齐，当冰融化时是否有水溢出? （） A. 当冰块的下表面对杯底有压力时，冰融化后水一定会溢出 B. 当冰块的下表面对杯底有压力时，冰融化后水一定不会溢出 C. 无论冰块的下表面对杯底是否有压力，冰融化后水都会溢出 D. 无论冰块的下表面对杯底是否有压力，冰融化后水都不会溢出 总复习：浮力 【考纲要求】 1、了解浮力的概念，知道浮力的方向及产生的原因； 2、理解阿基米德原理，熟练掌握原理的内容、公式以及阿基米德原理的适用范围； 3、运用浮力知识解决有关问题； 4、知道物体浮沉条件； 5、知道浮力的利用。 【知识网络】 【考点梳理】 考点一、浮力 当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上托的力，这个力就是浮力。 要点诠释： 1. 一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。 2. 浮力=物体重-物体在液体中的弹簧秤读数，即F浮=G-F′。 3. 阿基米德原理：浸在液体里的物体受的浮力，大小等于它排开的液体受的重力。 用公式表示为：F 浮=G排。 (1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式；F浮=G排=m液g=ρ液gV排。 (2)阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。 考点二、浮力的应用 1.浸在液体中物体的浮沉条件 (1)物体上浮、下沉是运动过程，此时物体受非平衡力作用。下沉的结果是沉到液体底部，上浮的结果是浮出液面，最后漂浮在液面。 (2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力，在平衡力的作用下静止不动。但漂浮是物体在液面的平衡状态，物体的一部分浸入液体中。 悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，整个物体浸没在液体中。 上浮漂浮悬浮下沉 ρ物＜ρ液ρ物＜ρ液ρ物=ρ液ρ物＞ρ液 G物＜F浮G物=F浮G物=F浮G物＞F浮 2.应用 (1)轮船 ①原理：把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开水的体积增大，从而来增大它所受的浮力，故轮船能漂浮在水面上。 ②排水量：轮船满载时排开的水的质量。 (2)潜水艇 原理：潜水艇体积一定，靠水舱充水、排水来改变自身重力，使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。 (3)气球和气艇 原理：气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气)，通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积，从而改变所受浮力大小。 3.浮力的计算方法 压力差法：F 浮=F向上 -F向下 阿基米德原理法：F 浮=G排 =ρ液gV排 力的平衡法：受力分析 考点三、液面升降 确定液面的升降，只要比较变化后的V 排与变化前的V 排 的大小。 1. 冰熔化后液面升降 (1)纯冰在液体中，冰熔化后液面升降。 ①，如冰浮于盐水中，冰熔化后，液面上升。 ②，冰熔化后，液面下降。 ③，液面不变。 (2)冰中含杂质，冰熔化后，水面升降。 ①，若冰中有铁、铜、铝、石块等，冰熔化后，水面下降。 ②，如冰中有木块、蜡、气泡，冰熔化后，水面不变。 ③，水面不变。 2. 漂浮在液面的“载体” 当把所载的物体取出放入液体中时，如，容器中液面下降，当时，容器中液面不变。 图8-5-5 《浮力及其应用》练习题（一） 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 1．如图所示，小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中，体积会逐渐变大， 则气泡受到的浮力和气泡内气体的压强的变化情况是 A ．浮力压强都不变 B ．浮力变大，压强变小 C ．浮力变小，压强变大 D ．浮力、压强都变大 2．如图8-5-3所示，是一位先生巧用物理知识将帽子送 给楼上女士的情景。此过程中应用的关键知识是 A ．气球受到重力 B ．帽子质量大于气球质量 C ．帽子密度大于气球密度 D ．空气对物体有浮力作用 3．如图8-5-4所示，在盛水容器中，有四个体积完全相 同的物体:A 是一浮于水面的正方体木块；B 是用线吊着浸没在水中的长方体铁块；C 是沉在水底的空心钢球； D 是正方体的石蜡块，它与容器底面无缝隙紧密结合，它们所受的浮力分别为F A 、F B 、F C 、F D ，则下列说法正确的是 A ．F A ＞F B ＞F C ＞F D B ．F A ＞F B ＞F C ＝F D C ．F A ＝F B ＝F C ＞F D D ．F B ＝F C ＞F A ＞F D 4．用一个质量可以忽略不计的薄塑料袋装满水,挂在弹簧秤上,将其浸没在水 中,则弹簧秤读数 A ．小于袋中水重 B ．等于袋中水重 C ．大于袋中水重 D ．等于零 5．（2004年四川省）游泳的人由河边走向深水处的过程中，如果河底布满碎 石子，则人所受的压强和浮力 A .压强减小，浮力不变 B .压强增大，浮力不变 C .压强增大，浮力变大 D .压强不变，浮力变小 6. 如图8-5-5所示，将系于绳端质量相等的铁桶和实心 铁球同时浸没在水中，静止在图示位置，绳子对它们 的拉力F 1和F 2 的大小关系是 A.F 1＞ F 2 B.F 1＝F 2 C.F 1＜F 2 D.无法确定 7．重20N 的铁桶内盛满水，水重为100N ，今用手按着铁桶浸没在水中，但 不接触河底，则铁桶静止时手对桶的拉力为 A. 小于20N B. 等于20N C. 等于120N D. 介于20N 和120N 之间 A B C D 图8-5-4 浮力的应用知识点 浮力是初中物理的知识点，所包含的知识点并不是十分的难，下面浮力的应用知识点是想跟大家分享的，欢迎大家浏览。 浮力的应用：轮船、潜水艇、气球和飞艇等。 浮力的利用： 1.盐水选种我国农民常采用盐水浸泡法来选种，如图，这种方法是把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子密度小于盐水的密度会上浮至液面，而饱满的种子则因为密度大于盐水的密度因此它们会沉在底部。 2.轮船用密度大于水的材料制成能够浮在水面的物体，必须使它能够排开更多的水。根据这个原理，人们制造了轮船，轮船是用密度大于水的钢铁制成的，把它做成空心的，使它的平均密度小于水的密度时，它就会漂浮在水面上，这时船受到的浮力等于自身的重力，所以能浮在水面上。只要船的重力不变，无论船在海里还是河里，它受到的浮力不变。根据阿基米德原理如：G排=ρ液gV排。它在海里和河里浸入水中的体积不同。轮船的大小通常用排水量来表示，排水量就是轮船按设计的要求装满货物即满载时排开水的质量。 3.潜水艇 (1)潜水艇的上浮和下沉是靠压缩空气调节水舱里水的多少来 控制自身的重力而实现浮沉的。 (2)浸没在水中的潜水艇排开水的体积，无论下潜多深，始终不变，所以潜水艇所受的浮力始终不变。若要下沉，可充水，使F浮G。 在潜水艇浮出海面的过程中，因为排开水的体积减小，所以浮力逐渐减小，当它在海面上行驶时，受到的浮力大小等于潜水艇的重力。 浮力练习题： 1.物体浸没在液体中时，受到_______的浮力F浮，同时还受到方向_______的重力G。当F浮G时，物体就会____________。 思路解析：物体所受浮力的大小与物体排开液体的重力有关系，排开的液体重力越大，受到的浮力也越大。当浮力小于物体的重力，物体会下沉;当浮力等于重力时，物体就可以停留在液体内部任一位置，这样的现象叫悬浮;当浮力大于重力时，物体将浮在水面上。 答案：向上竖直向下下沉悬浮上浮 2.轮船是根据_______制成的。潜水艇的工作原理是 ______________，它是靠改变______________实现上浮和下沉的。热气球是靠加热球内的空气，使其密度_________，相当于充入了 _______的气体，当F浮_______G时就升空了，若需要下降则要 _______，这时，球内空气的密度_______，当F浮_______G时就下降了。 答案：漂浮的条件F浮=G物体的浮沉条件自身重力减小密度小于空气密度大于停止加热变大小于 3.下列说法正确的是( ) A.浮力等于重力，一定悬浮 B.浮力等于重力，一定漂浮 C.物体在水中上浮，在没有露出水面之前浮力不变 求浮力的几种方法及其应用 河北省迁安市太平庄乡初级中学 王小红 QQ:610415142邮编064401 邮箱duanjixuan@https://www.wendangku.net/doc/2d6296916.html, 浮力是力学考查的重点内容，根据多年的教学发现，无论是什么题型都离不开浮力的求法，所以求浮力的方法成为解决浮力问题的关键，下面就结合具体实例详细介绍求浮力的几种方法。 一、弹簧测力计测量法 依据：根据浮力的概念“一切浸在液体中的物体，都受到液体对它竖直向上的力”就可以知道，浮力的大小可以借助测量工具来求，这也就有了“弹簧测力计测量法” 解析：先用弹簧测力计测出物体在空气中的重量G ，再测出物体浸在液体中测力计所受到的拉力F 液，两次之差就是物体浸在该液体中受到的浮力的大小F 浮。 表达式：F 浮＝G －F 液 适用范围：所有物体（密度大于液体密度的物体应用的较多）。 应用1：（2005 吉林）小明将一物体挂在弹簧测力计上，示数为9.8N ，将物体浸没在某种液体中，示数为7.8N ，请你帮他解决下列问题： ①、物体浸没在液体中示数减小是因为 。 ②、若直接把物体放入此种液体中，则物体将 。（漂浮、悬浮、下沉） 分析：①一切浸在液体中的物体都要受到液体对它竖直向上的浮力；②物体在液体中的浮沉情况要根据物体的重力G 与受到浮力F 浮的关系来判断，已知物体的重力G=9.8N ，物体受到浮力F 浮=G －F 液=2N ，因为G ＞F 浮，所以物体将下沉； 应用2：在弹簧测力计下面挂一实心物体，弹簧测力计的示数是F ，如果把物体浸没在水中，物体静止时弹簧测力计的示数为F/5，则物体的密度是（ ） A 、1.0×103kg ／m 3 B 、0.8×103kg ／m 3 C 、1.5×103kg ／m 3 D 、1.25×103kg ／m 3 分析：因为物体的密度ρ＝m ／V ，而m ＝G ／g F 浮＝G －F 液=ρ液gV 排 V ＝V 排=（G －F 液）／（ρ液g ） 所以ρ物= ) /(/g F G g G 液（液）ρ-=ρ液液F G G -=1.0×103kg ／m 3×F F F 5/1-=1.25×103kg ／m 3， 故选D 。 二、上下表面压力差法 依据：液体内部向各个方向都有压强，同一深度向各个方向的压强都相等，压强随着深度的增加而增加。如图1所示，正方体浸没在液体中各个表面都要受到液体压强作用，而前后、左右表面所受到的压强相等，压力也相等，方向相反，所以受到的合力为0，而上下表面由于深度不同所受到的压强也不同，这样上下表面所受到的压力也不同，上下表面的压力差就是浮力。 1 3 解析：上表面受到的压力F 上=P 上×S ＝ρ液gh ×S ， 下表面受到的压力F 下＝P 下×S ＝ρ液g （h ＋L ）×S ， 因为F 下－F 上＝ρ液g （h ＋L ）×S －ρ液gh ×S ＝ρ液gL ×S ＝ρ液gV 物＞0，所以物体所受的合力方向竖直向上，而液体对物体竖直向上的力就是物体受到的合力F 浮。（另外F 下－F 上＝ρ液gV 物，就是阿基米德原理） 中考精练----浮力及其应用 题眼一：浮力概念及应用 1.下列关于浮力的说法正确的是 () A.轮船从长江驶入大海,所受的浮力变大 B.密度计可以直立漂浮在水面上,密度计的刻度值越往上越小 C.阿基米德原理说明物体所受的浮力大小等于物体的重力 D.鸡蛋放入清水中后沉在杯子底部,是因为鸡蛋在清水中不受浮力 2.[2019·江西]“远征号”潜水艇在南海执行任务,根据任务的要求,潜水艇需要在不同深度处悬浮,若海水密度保持不变,则下列说法错误的是() A.潜水艇排开海水的体积相等 B.潜水艇所受的重力大小不相等 C.潜水艇所受的浮力大小相等 D.潜水艇所受的浮力与重力大小相等 3.[2018·德州]2018年4月12日,我国在南海举行海上阅兵。此次阅兵辽宁舰航母编队精彩亮相,一大批新型潜艇、水面舰艇、作战飞机集中展示。下列说法正确的是() A.当辽宁舰航母上舰载飞机起飞后,航空母舰排开水的体积会增大 B.水面舰艇多采用前后编队而非并排行驶,是为避免舰艇相“吸”碰撞 C.潜水艇受到的重力等于其浮力时,潜水艇一定处于漂浮状态 D.战机升空时,机翼下方气流速度较大,气流对机翼下表面的压强较大 题眼二称重法求浮力的综合计算 4.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件后,弹簧测力计示数是2.7 N。当把该零件浸没在水中时,弹簧测力计的示数是1.7 N。现把该零件浸没在某种液体中时,弹簧测力计的示数是1.9 N。下列说法正确的是(g取10 N/kg) () A.该零件浸没在水中时受到的浮力F浮=1.7 N B.该零件的密度ρ零件=2.7×103 kg/m3 C.该液体的密度ρ液=1×103 kg/m3 D.该零件浸没在水中的深度越深,受到的水的压力越大,弹簧测力计的示数越大 5.[2019·荆门]重16 N的正方体物块沉在面积很大的容器底部,现用一根细线将物块提出水面,物块所受的浮力F 浮力的应用教学案教案 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】 第十四章第六节《浮力的应用》教学案 【教学目标】 一、知识与技能 1．理解物体的浮沉条件，并能运用解决实际问题。 2．知道浮力的应用。 二、过程与方法 1．通过观察、分析，了解轮船是怎样浮在水面上的。 2．通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值。 三、情感态度与价值观 1．初步认识科学技术对社会发展的影响。 2．初步建立应用科学知识的意识。 教学重点：浮沉条件及其应用。 教学难点：探究物体的浮沉条件。 【教学过程】 一：预习导学： 1、浸在液体中的物体的浮沉情况决定于和； 如果物体上浮，则浮力物体的重力， 如果物体下沉，则浮力物体的重力， 如果物体漂浮或悬浮，则浮力物体的重力。 2、思考：木材能漂浮在水面，其原因是什么把一根木头挖成空心，做成独木舟后，其重力怎么变化它可载货物的多少怎么变化 我们知道，钢的密度远大于水的密度，而钢板制成的轮船却能漂浮在水面上，轮船是用方法使它排开水的体积 , 浮力从而达到漂浮在水面上的。轮船的排水量指的是 轮船从河水驶入海里，它的重力变不变它受到的浮力变大、变小还是不变它排开的液体的质量变不变它排开的液体的体积变不变它是沉下一些，还是浮起一些 3、浸没在液体中的潜水艇受到的浮力是，但艇内有两个水舱随时的充水或排水，这样就改变了潜水艇的重力，从而能上浮、下沉或悬浮。气球与飞艇用于空气密度的氢气或氦气充入气球和飞艇中,通过改变气球和气囊从而改变浮力的大小,实现升降的。 二、课内探究： （一）引入新课： 视频展示：万吨巨轮浮在海面上，它受到浮力的作用了吗 实验感知：实心的铁块，放到水面上后，它将怎样 设疑：用钢铁铸造的万吨巨轮能够浮于水面，而小铁块却会沉入水底物体的浮与沉决定于什么呢 （二）新课学习 讨论自学中的疑问，针对回答点拨。 1、漂浮、悬浮和下沉 演示实验：将三个乒乓球浸没水中（一个充满沙；一个中空；一个有部分沙，用蜡封住），松手后出现什么现象分析讨论。 问：浸入水中的物体受到哪几个力的作用（）它们的施力物体是谁 （） 一个物体在受到两个或两个以上力的作用时，它的运动状态由它们共同决定。（1）当F浮=G 时，它受到平衡力的作用，将处于什么状态 知识点复习： 4、什么是浮力？ （1）概念：一切浸入液体或气体的物体，都受到液体对它竖直向上的支持力叫浮力。 （2）方向：，作用点：画在物体的重心上。 （3）阿基米德原理的内容：浸入液体的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它。 计算公式为： 该公式说明：（1）浮力的大小决定于液体的和物体排开液体的 （2）只有当物体全部浸入液体时，V排=V物 （3）该原理适用于气体。注意：1cm3=10－6m3 5、判断物体浮沉的条件：在物体全部浸没时，比较浮力F浮和物体重力G物 （1）当F浮G物时，物体下沉；（2）当F浮G物时，物体悬浮； （3）当F浮G物时，物体上浮 7、浮力的利用： （1）轮船：采用“”的办法，增大船的体积，从而增大了可以利用的浮力。 （2）潜水艇：靠充水和排水来改变自身的，从而上浮、下沉。 （3）气球和飞艇：气球里充入的是密度空气密度的气体。上浮、下沉是靠改变气球的，从而改变气球受到的浮力。 （4）密度计：它是利用的原理来工作的。其刻度是上下。 单位换算1m3=1000 dm3 1dm3=1000 cm3 一、填空题 1、在平直路上匀速运动的汽车，向前的牵引力________向后的摩擦力；密度小于水的物体漂浮在水中，受到的浮力________物体的重力。（选填“大于”、“等于”或“小于”） 2、将体积为0.5dm3的球浸没在水中，球受到的浮力为牛，此球排开的水重为牛。 3、（10玉溪）用密度计测量液体密度时，如图所示，它的重力和浮力大小，液体的密度越大，它排开液体的体积越，密度计的位置也就越（选填“高”或“低”）。 3 6 4、一个重5N的石块，挂在弹簧测力计上，将它浸没在盛满水的溢水杯中时弹簧测力计的示数是3N，则石块受到的浮力是________N，溢出水的重力是________N。 5、一个重6N的实心物体，用手拿着使它刚好浸没在水中，此时物体排开的水重是10N，则该物体受到的浮力大小为_____N。 6、图6是同一艘潜水艇在水中上浮和下潜的情景，其中_______图的潜水艇正在水中上浮。这两种情景中，潜水艇所受的浮力分别为F甲、F乙，则F甲________F乙(选填“＞”“=”或“＜”)。 7、游泳时，有的人会有这样的体验：当人站立水中且身体将要浸没时，池底对脚的支持力几乎为零。假如—位重为490牛的同学正在体验这种感觉，此时他受到的浮力约为___________牛，排开水的体积约为____________米3。 浮力及其应用练习题 2011年中考物理试题分类汇编-浮力及应用 一、选择题 1．（2011浙江杭州，第5题）如右图所示，一般在某水域作业时，将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水。第一次放，因水太深，铁箱没触碰到水底，此时船的吃水线在A处。换个地方第二次再放，铁箱才接触到水底。下列说法正确的是（） A．铁箱在船上时，船的吃水线在A处下方 B．铁箱接触到水底时，船的吃水线仍在A处 C．铁箱接触到水底时，船的吃水线在A处之下 D．铁箱接触到水底时，船的吃水线在A处之上 【答案】C 2．（2011浙江温州，第17题）将空矿泉水瓶慢慢压入水中，直到完全浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是 A．矿泉水瓶受到水对它的浮力B．浮力的方向竖直向上 C．排开水的体积越大，受到的浮力越大D．浸没后，压入越深，受到的浮力越大 【答案】D 3．（2011山东济宁，第Ｉ卷第8题）列四个情景中，受到的浮力增大的物体是 A．从深水处走向海岸沙滩的游泳者 B．从长江驶入大海的轮船 C．海面下正在下沉的潜水艇 D．在码头装载货物的轮船 【答案】D 4．（2011年山东省潍坊市第9题）有一体积为0.1m3的冰块漂浮在水面上（ρ冰=0.9×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg）,则该冰块（） A.总重量是1×103N B.浸入液面以下的体积是0.08m3 C.水上部分体积占总体积的1/9 D.受到的浮力是9×102N 【答案】D 5．（2011江苏南京，第11题）将小铁块和小木块放入一盆水中．结果发现木块浮在水面上，铁块沉入水底，就此现象，下列分析正确的是 A．木块受到浮力，铁块不受浮力 B．铁块沉入水底，所受浮力一定小于自身的重力 C．木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力 D．木块浮在水面上，所受浮力大于自身的重力 【答案】B浮力及其应用练习题
浮力的应用
浮力典型应用题
浮力的应用
浮力的计算及其应用知识讲解
中考物理浮力及其应用练习全
初三物理浮力的应用同步的练习题及答案
浮力的应用(教学设计)
浮力及其应用
浮力的计算及其应用
浮力及其应用练习题(一)
浮力的应用知识点
求浮力的几种方法及其应用
中考精练----浮力及其应用
浮力的应用教学案教案
浮力及其应用练习题
2011年中考物理试题分类汇编(浮力及应用)