第10章浮力

第一部分教材知识梳理,第10章浮力,考点清单,浮力,1.浮力(1)定义：浸在液体中的物体受到液体对它竖直向上的力，这个力叫做浮力,(2)产生的原因：浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的_，这就是浮力产生的原因,2.决定浮力大小的因素：a.物体浸在液体中的_；b.液体的_,压力不同,体积,密度,命题点1,1.内容：浸在液体中的物体受到的浮力，大小等于它排开的液体所受的_2.公式：F浮_其中液表示液体密度，单位为kg/m3，V排表示物体排开_的体积，单位为m33.适用范围：阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于_,阿基米德原理,重力,排,液gV排,液体,气体,考点2,物体的浮沉条件及应用,考点3,1.物体的浮沉条件,2.浮力的应用(1)轮船：排开的水较多，受到较大的浮力，所以能漂浮在水面上，轮船的大小通常用排水量来表示.排水量是指轮船装满货物时排开水的_.(2)潜水艇：原理是通过改变自身的_来实现浮沉的.(3)气球和飞艇：原理是通过改变气囊里气体的密度，从而改变所受重力的大小，来实现升降的.,质量,重力,16,17,1.如图所示，将同一个鸡蛋先后放入不同的液体中，盛水容器中的鸡蛋沉底，说明鸡蛋_水；盛浓盐水容器中的鸡蛋悬浮，说明鸡蛋_浓盐水，此时鸡蛋所受的浮力_它在水中受到的浮力(均选“”“”或“,2.用同一密度计测量液体密度时，该密度计在液体中漂浮，静止时所处位置如图所示，则甲液体的密度_乙液体的密度，密度计在甲液体中受到的浮力_在乙液体中受到的浮力(均选填“大于”“小于”或“等于”)(2016朝阳36改编),小于,等于,3.如图是充气的热气球，气球内是热空气，当继续对空气加热时，热气球内空气的密度比热气球外空气的密度_(选填“大”或“小”)热气球_(选填“上升”或“下降”)；在热气球匀速上升的过程中，动能_，重力势能_(选填“增大”“减小”或“不变”)(2014乐山3改编),小,上升,不变,增大,4.潜水艇浮出水面的过程中，其所受浮力与重力的大小关系为F_G(选填“”“,下沉,增大,湖南三年中考,阿基米德原理的理解和应用1.(2016岳阳7题3分)关于物体受到的浮力，下列说法正确的是()A.漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大B.物体的密度越大受到的浮力越小C.物体浸入水中越深受到的浮力越大D.物体排开水的体积越大受到的浮力越大,命题点1,D,【解析】浮力的大小等于物体所排开液体受到的重力，即F浮液gV排由此可见，浮力的大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体的浮沉状态、物体的密度、物体浸没在液体中的深度无关D正确,3.(2016衡阳22题2分)同样重的实心铜块和实心铁块，都浸没在煤油中，这时_(选填“铜”或“铁”)块受到的浮力大同样重的实心铜块和实心铁块，铜块浸没在煤油中，铁块浸没在水中，这时_(选填“铜”或“铁”)块受到的浮力大(已知铜铁水煤油),【解析】由题意知，铜和铁的密度都大于煤油的密度，故两者放入煤油中沉底，铜块和铁块质量相同，由可得V铜V铁，F浮液gV排又因为浸没时V排V物，所以F浮铜1F浮铁1，同理可得煤油gV铜水gV铁，所以F浮铜2F浮铁2.,铁,铁,4.如图所示，图中为大鱼与小鱼的对话情景其中_鱼的说法正确，另一条鱼之所以说法错误，是_.,【解析】由阿基米德原理可知，浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关大鱼排开水的体积比小鱼排开水的体积大，故大鱼受到的浮力较大,大,浮力的大小只与液体的密度和排开液,体的体积有关，与浸没的深度无关,2.(2016株洲11题2分)一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中，如图所示往盐水中继续均匀缓慢加盐，鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是(),命题点2,物体的沉浮条件及其应用,A,【解析】鸡蛋悬浮在盐水中，说明它受到的浮力与重力相等；往盐水中继续均匀缓慢加盐，使盐水密度变大，鸡蛋受到的浮力增大，重力不变，它将会上浮，直至漂浮在水面上，浮力又等于自身的重力，此后，再加盐，只能使鸡蛋露出水面的体积更大一些，但鸡蛋仍是漂浮在水面上，浮力仍等于重力，综合以上分析，只有A项正确的故选A.,物体的浮沉条件及其应用,1.(2015张家界5题3分)一艘轮船从长江驶入大海，下列分析正确的是()A.浮力变小，船体上浮一些B.浮力变大，船体下沉一些C.浮力不变，船体下沉一些D.浮力不变，船体上浮一些,D,【解析】轮船从长江驶入海里，都是处于漂浮状态，因此浮力等于重力；因海水的密度大于江水的密度，则由：F浮液gV排可知轮船在大海中排开液体体积V海V江，故轮船上浮一些故选D.,命题点2,4.(2015郴州18题2分)如图所示，a、b是两种物质质量与体积的关系图像，分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中松手稳定后(),A.乙漂浮，乙受到的浮力小B.甲漂浮，甲受到的浮力大C.乙下沉，甲受到的浮力大D.甲下沉，乙受到的浮力大,A,【解析】根据密度公式并结合图像可知，a的密度a1.5g/cm3，b的密度b0.5g/cm3，当用这两种材料制成甲、乙两实心物体投入水中后，因a水，则甲物体将下沉；由于b水，则乙物体将漂浮在水面上由于乙进入水中的体积较甲的小，由阿基米德原理F浮水gV排可知，乙受到的浮力较小故选A.,5.（2015长沙26题3分）水平桌面上放有甲、乙两个盛水的容器，现把两个形状和体积都相同的物体分别放入两容器中，当物体静止时，两容器中液面刚好相平，如图所示下列说法正确的是()A.两物体受到的浮力相等B.两容器底部所受液体的压强相等C.两物体的质量相等D.乙容器中物体密度较大,B,第5题图,【解析】,浮力的相关实验,命题点3,2.(2015湘潭26题8分)如图是探究浮力大小的实验，其中A和B是两个体积相等而密度不相等的圆柱体.,第2题图,【解析】、中同一物体分别浸没在水和盐水中，中受到的浮力为1N，而中受到的浮力为1.4N，这表明浮力的大小与液体的密度有关；,(1)由图中的和可知，浮力的大小和圆柱的密度_(选填“有”或“无”)关.(2)由图中的和可知，浮力的大小与液体的密度_(选填“有”或“无”)关.,无,有,【解析】（1）、中两物体的体积相等，重力不同，而它们受到的浮力都等于1N，说明浮力的大小与物体的密度无关；,(3)把物体B浸没在装满水的溢水杯中，将溢出的水全部装入小空桶里.由图中的和可知，被物体B排开的水的重力是_N,物体B受到的浮力大小_(选填“大于”、“等于”或“小于)它排开水的重力.,【解析】中物体受到的浮力为3N2N=1N，而中排开的水的重力为1.4N0.4N=1N.故物体B受到的浮力等于它排开水的重力；,等于,1,(4)依据步骤(3)的结论，往量筒中倒入50mL的水，将一石块浸没在水中，水面升高到100mL的位置，则石块排开的水的体积是_cm3，排开的水的质量是_g，排开的水的重力是_N,石块在水中受到的浮力是_N.,50,50,0.5,0.5,【解析】V排V后-V前100mL-50mL=50mL=50cm3,m排V排1103kg/m35010-6m30.05kg=50g.G排mg=0.05kg10N/kg=0.5N.F浮G排0.5N.,浮力的相关计算,命题点4,2.（双选）（2016株洲15题3分）某实验小组在探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”时，做了如图所示的四次测量，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4，则()A.F浮=F3-F1B.F浮=F4-F1C.F浮=F2-F3D.F浮=F2-F4,【解析】第1次测量的是空小桶的重力，第二次测量的是物体的重力，第3次测量的是物体浸没在液体中时对弹簧测力计的拉力，第4次测量的是小桶和排开液体的总重力根据称重法计算浮力可知，F浮F2F3，根据阿基米德原理知F浮G排F4F1.综合以上分析，BC两项是正确的,【答案】BC,5.(2015怀化33题6分)如图甲所示，水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒，筒内装有20cm深的某液体弹簧测力计下悬挂底面积为60cm2、高为10cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直至完全浸没，弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示(可以忽略圆筒的厚度，该过程中液体始终没有从筒中溢出)，g取10N/kg，求：,(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少？,(2)筒内液体密度是多少？,解：(1)由图像可知，当圆柱体没有浸入液体中时，测力计的示数为18N(其示数等于圆柱体重)，全部浸没时，弹簧测力计的示数为13.2N，则它受到的浮力F浮GF18N13.2N4.8N,(2)因圆柱体的体积V60cm210cm600cm3610-4m3，,解：圆筒对桌面的压力FG筒G柱G液F拉0.5kg10N/kg+18N+0.8103kg/m310N/kg10010-4m22010-2m13.2N25.8N.,(3)当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强是多少？,1.体积相同例1将三个体积相同，材质不同的小球甲、乙、丙放入盛水的容器中，静止时情形如图：(1)三种小球的密度关系：_；(2)三种小球的质量关系：_；(3)三种小球排开水的质：_；(4)三种小球所受浮力的关系：_,常考类型剖析,考向1静止在同一液体的不同物体,甲乙丙,m甲m乙m丙,m甲m乙m丙,F浮甲p乙,B,(1)不同物体，质量相同，体积不同，排开液体的体积不同，比较物体受到的浮力大小；(2)不同物体，液相同；由液gV排以及物体排开液体的体积比较物体受到的浮力；(3)根据物体的浮沉状态，比较物体密度与液体密度的大小(详见P65考点清单),【解析】牙膏袋的形状发生变化，物质多少没有变化，即质量不变，所以m甲m乙，A错误；甲下沉，F浮G，乙漂浮，F浮G，所以F甲F乙；由F浮水gV排可得，两种情况下排开水的体积关系为V甲排V乙排，B正确，C错误；杯子底面积一定，由以上知，V甲V乙，所以h甲G排丙,p甲p乙p丙,p甲p乙p丙,(1)同一物体说明它们质量、体积相等；(2)由浮沉状态判断物体受到浮力的大小、液体密度的大小；(3)如果液面相平，根据液体的密度可判断液体对容器底部的压强大小(p=gh),木酒精水铜将木球放入水中、铜球放入酒精中(无液体溢出)，静止时，甲、乙两容器对桌面的压强分别为p1和p2，木球和铜球所受浮力分别为F1和F2，则p1_p2，F1_F2.(均选填“大于”“等于”或“小于”),小于,小于,考向3静止在不同液体中的不同物体1体积相同例4(2015德州)如图所示，桌面上有甲、乙两个相同的容器，有体积相等的实心木球和实心铜球，容器中分别装有等质量的水和酒精水、酒精、木球和铜球中密度关系为：,【解析】因为水、酒精、木球和铜球的密度关系为：木酒精水铜，木球放入水中漂浮，铜球放入酒精中沉底，故对于木球，根据漂浮物体的特点得F1G木木Vg，对于铜球，根据阿基米德原理F2酒精Vg，由于木酒精，故F1F2；容器对桌面的压强，因为G木p乙，C错误；若将M、N同时放入甲液体中静止时，M、N均处于漂浮状态，二者所受到的浮力等于各自的重力，所以M、N底面受到液体的压力是相等的，D正确故选D.,【答案】D,(1)物体质量相等，说明它们受到的重力相等(2)由物体在液体中的浮沉状态(一般为漂浮和悬浮)判断物体受到的浮力的大小(一般相等)(3)由物体的体积大小比较物体的密度大小(4)由物体的密度大小以及物体在液体中的浮沉状态比较液体密度的大小(见P65考点清单)(5)由液体密度的大小和液面的高度(一般相等)比较液体对容器底部的压强,例6（2016天水）弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后将其逐渐侵入水中如图甲；图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像.则下列说法正确的是（）（g取10N/kg）A.物体的体积是500cm3B.物体受到的最大浮力是5NC.物体的密度是2.25103kg/m3D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N,类型2浮力的计算(必考),【解析】当物体下降高度为04c时，物体没有与水面接触，则此时弹簧测力计的示数即为物体的重力，故G=9N，物体的质量m物=则物体的密度故C选项正确；当物体下降高度为48cm时，为物体从开始接触水面到完全浸没的过程；当物体下降高度大于8cm时，物体已完全浸没在水中，此时弹簧测力计示数最小，物体所受浮力最大，即为：故B选项错误；此时排开液体的体积即为物体的体积,故A选项错误；由于物体所受浮力是由液体对物体上下表面的压力差产生的，故物体刚浸没时下表面受到水的压力=浮=4N，故D选项错误综上所述，本题的答案为C.【答案】C,练习(2016无锡)将一物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中，A静止后，有72g的水溢出；再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，A静止后，有64g的酒精溢出则A在水中静止时受到的浮力为_N，A的体积是_cm3.(酒精的密度是0.8103kg/m3，g取10N/kg),0.72,80,【解析】该物块放在水中时，受到的浮力：F浮=G排=mg=0.072kg10N/=0.72N；该物块放在酒精中时受到的浮力：F浮=G排=mg=0.064kg10N/=0.64N；通过上面的计算可得，物体在酒精中受到的浮力小于物块在水中所受的浮力，而物块的重力不变，因此物块放在酒精中是下沉，则根据F浮=F=液V排g得：,(1)计算浮力的方法压力差法：根据浮力的产生原因，浮力的大小等于液体对物体向上的压力与向下的压力差，即F浮F向上F向下称重法：若物液时，物体的重力为G，物体挂在弹簧测力计下浸没在液体中时，弹簧测力计的示数为F，F浮GF；若物液，需增加配重，使物体浸没，F浮GG配F.阿基米德原理法：F浮G排液V排g.平衡法：物体在液体中悬浮或漂浮时F浮G物,2.利用浮力计算密度的方法(1)计算固体的密度：浸没在液体中的物体，可用V物V排计算体积，可用物计算密度(2)计算液体的密度：可用公式进行计算,实验突破,探究浮力的大小跟哪些因素有关,弹簧测力计的读数2.浮力的方向(_)3.用称重法计算浮力(F浮GF）4.浮沉条件的应用5.实验方法(控制变量法),竖直向上,实验1,6.控制变量法的应用a探究浮力大小与物体排开液体体积的关系(控制不变，改变)b探究浮力大小与物体浸入液体深度的关系(控制不变，改变)c探究浮力大小与液体密度的关系(控制_不变，改变),液体的密度,物体排开液体的体积大小,液体的密度,物体浸入液体的深度,物体排,液体的密度大小,开液体的体积,7.图像、表格数据分析(根据图像中弹簧测力计的示数，计算物体排开水的重力，验证阿基米德原理)8.利用阿基米德原理计算浮力(F浮G)实验结论：物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大,例1题图,例1（2016十堰）在探究影响浮力大小因素的实验中，同学们提出了如下猜想：,猜想1：浮力大小与物体排开液体的体积有关；猜想2：浮力大小与液体的密度有关；猜想3：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关.（1）实验中物体浸没在水中时受到的浮力为_N.【解析】（1）物体浸在水中受到的浮力F浮=G-F2=10N-7N=3N,3,（2）分析实验B、C可知猜想1是正确的，可以得出在同种液体中物体排开液体的体积越大，受到的浮力_.比较实验_可知，浮力大小还与液体的密度有关.【解析】（2）同种液体中，物体排开的液体体积越大受到的浮力越大；D、E实验中物体排开液体的体积相同，但浮力不同，所以浮力的大小还与液体密度有关,越大,D、E,（3）图中F3_N，液体的密度液=_kg/m3.（水1.0103kg/m3）【解析】D中，物体浸没在水中，浮力不变，F3=7N；物体浸没在水中时，F浮=水gV=3N；物体浸没在液体中时，F浮=液gV=10N-6.4N=3.6N；两式相比得，液1.2水1.2103kg/m3.,7N,1.2103,（4）实验所用的科学研究方法是_.【解析】（4）研究浮力的大小与排开液体体积的关系时控制液体的密度一定，所以采用了控制变量法.,控制变量法,(5)为探究浮力大小跟物体浸在液体中的深度的关系，应选用图_来研究；(6)实验时应先测物块的重力，再放入水中测浮力.改变操作先后顺序会使浮力的测量结果偏_；(7)如图能正确反映浮力F和物体下表面在水中的深度h关系的图像是_(物体未接触容器底),ACD,大,D,探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,弹簧测力计的读数2.用称重法计算浮力(F浮_)3.物体排开液体所受重力的测量（先测出空桶的重力G1，再测出桶和溢出水的总重力G2，则排开液体的重力GG2G1）4.利用阿基米德原理计算密度（F浮G排_）5.实验误差分析,GF,液gV排,实验2,6.实验步骤的补充、排序(先测出空桶和物体的重力，再将物体浸入液体中，最后测出排开水的重力)7.多次测量的目的(寻找普遍规律)实验结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它_,排开的液体所受的重力,例2（2016广东）如图甲所示，图A、B、