人教版初二物理第24讲：浮力阿基米德原理（教师版）

浮力阿基米德原理_1掌握浮力的定义2掌握阿基米德原理、公式以及浮力在现实生活中的应用一、浮力定义：一切浸入液体的物体都受到液体对它竖直向上的力叫浮力。同样，在气体中的物体，也受到气体对它的浮力。浮力方向：竖直向上；施力物体：液体。浮力实质是由于周围液体对物体上下表面存在压力差而产生的，F浮= F下 F上浮力的方向总是竖直向上的，与重力的方向相反。2、 阿基米德原理定义：浸入液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力。公式：F浮 = G排 =液gV排从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。3、 物体在液体中三种状态的分析1、放入液体中的物体在液体中有三种状态：漂浮、悬浮和下沉。2、一个密度均匀的物体放入液体中：（1）当 液 物 时，物体静止时将漂浮在液体上；（当把物体液面上的部分切除后，液面下的物体将上浮一部分）（2）当 液 = 物 时，物体静止时将悬浮在液体中的任意位置；（3）当 液 物 ；V排 铁水酒精)，关于铁球所受浮力，下列说法中正确的是()A.在酒精中所受的浮力比在水中所受的浮力大B.在水银中受到的浮力最小C.在水银中受到的浮力最大D.在三种液体中所受的浮力一样大答案：C3.如图1所示，放在水平桌面上的柱形薄壁容器重为G、底面积为S，高为h先将容器注满密度为0的液体，再将重为G0、边长为a的小立方体物块（如图2所示）从液面处缓慢释放，待物块静止后，容器对桌面的压强可能的是（）Ap=Bp=Cp=Dp=答案：BD4.如图所示，一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯，置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一冰块若冰融化前、后水对杯底的压强分别为P1、P2，杯底对桌面的压强分别为P3、P4，已知水冰块，则下列关系式中正确的是（）Ap1p2p3p4Bp1p2p3p4Cp1=p2、p3=p4，且p1=p3Dp1=p2、p3=p4，且p1p3解析：（1）根据阿基米德原理：F浮=G排（G水）；由于冰块漂浮，故有F浮=G冰；故G冰=G水；故冰块熔化前后，水面高度h不变；根据液体压强的公式：P=gh可得，由于水的高度h不变，故水对杯底的压强不变，即P1=P2；（2）冰块熔化前后，杯内物质的重力不变，杯子的重力不变；故桌面受到的压力（F=G总）就不变，杯子的底面积不变；根据固体的压强公式：P=得，桌面受压强不变，即P3=P4；（3）由于玻璃杯是质地均匀的圆柱形，故杯底受到的压力等于杯内物质的重力（G内）；杯底受压强P1=；桌面受到的压力等于杯子与杯内物质的总重力（G总）；桌面受压强P3=；由于G总G内；故P1P3；故D正确；ABC错误；答案：D5 在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝，把它放到甲乙丙三种密度不同的液体中，木棍浸入液体里的情况如图所示，则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度之间的关系，正确的是（）AF甲F乙F丙 甲乙丙BF甲F乙F丙甲乙丙CF甲=F乙=F丙 甲乙丙DF甲=F乙=F丙甲乙丙答案：C6.将一物块放在盛满水的杯中静止时，溢出水的质量是27g，当把它放在盛满酒精的杯中静止时，溢出的酒精质量是24g，则物块在水中的状态和密度为（酒精=0.8103kg/m3）（）A沉底，=1.25103kg/m3B漂浮，=0.9103 kg/m3C漂浮，=0.8103 kg/m3D悬浮，=1.0103 kg/m3答案：B7. 如图所示，有一质量分布均匀的物体，漂浮在水面上有的体积露出水面，将露出水面部分切去后，剩余浸在水中的部分将（）A上浮B悬浮C下沉D无法确定答案：A8.如图所示，体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中的浮沉情况，此时甲、乙、丙三个物体所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙，则下面关系正确的是（）AF甲F乙F丙BF甲F乙F丙CF甲=F乙=F丙DF甲=F乙F丙解析： 因为甲、乙、丙三个物体的体积相同且都浸没在水中，所以这三个物体在水中的V排都相同，根据阿基米德原理F浮=液gV排可知，这三个物体在水中所受的浮力都相同，即F甲=F乙=F丙答案：C9. 将质量为90g的物体投入盛有300mL酒精的量筒中（已知酒精=0.8103kg/m3）物体静止后，酒精液面上升到400mL刻度线处，则该物体在量筒中的情况是（）A物体漂浮在酒精液面上B物体沉在量筒底部C物体悬浮在酒精中D条件不足，无法确定答案：B10. 如图（甲）所示，弹簧测力计示数为5N如图（乙）所示，小球一半浸在水中，测力计示数为2N则小球受到的浮力为3N，小球的体积为600cm3剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为5N（g取10N/kg）答案：（1）3：(2)600; (3)511.如图所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重6N，底面积100cm2，弹簧测力计的挂钩上挂着重为27N的金属块，现将金属块浸没水中，容器内水面由20cm 上升到30cm（g=10N/kg）求：（1）金属块未放入水中时（如图所示），容器底部受到的水的压强：（2）金属块的密度；（3）金属块浸没水中静止后弹簧测力计的示数；（4）金属块浸没水中后（未于底部接触），容器对桌面的压强解析：（1）已知水的深度和密度，利用公式p=gh计算容器底部受到水的压强；（2）已知金属块放入水中前后的深度，可以得到金属块排开水的深度；已知容器的底面积和金属块排开水的深度，可以得到金属块排开水的体积，也就是金属块的体积；已知金属块的体积和重力，利用密度公式得到金属块的密度；（3）已知金属块排开水的体积，可以得到金属块受到的浮力；已知金属块的重力、受到的浮力，两者之差就是弹簧测力计的拉力；（4）桌面受到的压力等于容器重力、原来水的重力和金属块排开的水的重力之和；已知压力和受力面积，利用公式p=得到压强答案：（1）金属块未放入水中时容器底部受到的水的压强p1=水gh1=1.0103kg/m310N/kg0.2m=2103Pa；（2）金属块的体积为V金=V排=Sh排=S（h2h1）=0.01m2（0.3m0.2m）=0.001m3，金属块的密度为金=2.7103kg/m3；（3）金属块受到的浮力为F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg0.001m3=10N，弹簧测力计的示数为F=GF浮=27N10N=17N；（4）容器中的水重为G水=m水g=水gV=水gSh1=1.0103kg/m310N/kg0.01m20.2m=20N容器对桌面的压力为F=G0+G水+G排=6N+20N+10N=36N，容器对水平桌面的压强为p2=3600Pa1同样重的铁块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，_铁块受到的浮力要大一些（）答案：浸没在水中2弹簧秤下吊着重为14.7N的正方形金属块，当它完全浸没在水中时，弹簧秤的示数为9.8N，则金属块排开水的重力为_N若金属块上表面所受水的压力为19.6N，则金属块下表面所受水的压力为_N答案：4.9；24.53把一木块浸没在水中，排开的水所受重力为12N，木块受到的浮力（）A大于12NB小于12NC等于12ND等于10N答案：C4把体积相同的铁块和铝块浸没在水中,则 ( ) A.铁块受到的浮力大 B.铝块受到的浮力大C.铁块与铝块受到的浮力一样大 D.无法比较浮力大小答案：C5关于物体受到的浮力，下列说法正确的是（）A浮在水面的物体受到的浮力比沉在水底的物体受到的浮力大B物体排开水的体积越大受到的浮力越大图9-52C没入水中的物体在水中位置越深受到的浮力越大D物体的密度越大受到的浮力越小答案：B6甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的球，把它们投入水中静止后的情况如图9-52所示它们中所受浮力最小的是（）A甲B乙C丙D丁答案：A_1. 两个物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸没同一种液体中,两弹簧测力计减小的数值相同,两物体必定有相同的 ( ) A.密度 B.体积 C.质量 D.形状答案：B 2. 潜水艇潜在水下航行,当它下潜的深度增加时,比较它所受到的水的压力和浮力关系是( ) A.压力越大,浮力越大 B.压力越大,浮力不变C.压力不变,浮力越大 D.压力不变,浮力不变答案：B3. 如图9-53所示是研究浮力与哪些因素有关的实验，弹簧秤的示数依次是5N、4N、4N、3N（1）比较图（乙）与图（丙）可得到的结论是：浮力的大小与_无关（2）比较图（丙）与图（丁）可得到的结论是：浮力的大小与_无关图9-53（甲）（乙）（丙）（丁）答案：（1）浸没在水中的深度 （2）液体的密度4. 金属块重10N，挂在弹簧测力计上，当它全部放在水中时，弹簧测力计的读数为8N，如图9-54所示，此时金属块受到的浮力是_N.如金属块有一半体积露出水面,弹簧测力计上的读数应该_N.如果把金属块全部浸没在酒精中，金属块受到的浮力是_N. X图9-54答案：12 ；9 ；1.65. 将铁、铜、铅制成三个实心金属球，用细线拴好，分别挂在三个完全相同的弹簧秤下，将三个金属球没入水中，但不碰容器底，此时三只弹秤的示数相同现将三个金属球提出水面后静止，则（）（)A挂着铁球的弹簧秤示数最小B挂着铜球的弹簧秤示数最小C挂着铅球的弹簧秤示数最小D三个弹簧秤示数相同解析：金属球浸没在水中时，弹簧测力计的示数F=G-F浮=G-水gV=G-水g=，因为，又因为F相等，可得出：答案：A6. （14年西城初三二模）如图9-57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，当铜球静止时，容器底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（）图9-57 A甲的最小B乙的最小C丙的最小D一样大答案：C7. 在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，班级的“物理小博土”为同学们做了如图9-58所示的一系列实验.请你从中选出一些图，针对某一个因素进行探究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果. 探究的因素是:_ 选用的图是：_.(填图中的序号)图9-58 探究的结果是_. 答案：（1）探究的因素：浮力的大小与物体排开液体体积的关系选用的图： 或 探究的结果：在同种液体种，物体排开的液体体积越大，受到的浮力越大 （2）探究的因素：浮力的大小与液体密度的关系选用的图： 或 探究的结果：同一物体浸没在不同液体种，液体密度越大，受到的浮力越大 （3）探究的因素：浮力的大小与物体浸没深度的关系选用的图： 探究的结果：浸没在液体种的物体，受到的浮力大小与浸没深度无关8. （14年丰台初二月考）一天，小丽拿着一个正方体的金属块来找你，希望你能帮助她测出这个金属块浸没在水中时受到的浮力是多少她提供的实验器材有：刻度尺、弹簧测力计、天平（附砝码）、量筒、烧杯、细线和水，供你选择请根据你所设计的方法，把所选器材、实验步骤、计算浮力的表达式填写在下表中 注意：（1）只需填写一种方法（2）实验步骤中要写明所需测量的物理量及其符号实验器材金属块实验步骤用测量量的符号写出计算浮力的表达式答案：例：实验器材金属块、量筒、细线和水实验步骤量筒内放入适量的水，读出水的体积V1将金属块浸没在量筒的水中，读出水面所对的刻度V2新 课 标第一网x 用测量量的符号写出计算浮力的表达式水g（V2-V1）9. 小李同学为了测量某种液体的密度和实心金属块的密度，他先在弹簧秤下挂上金属块，静止时弹簧秤示数如图9-59甲所示.然后将金属块浸没在盛满该液体的溢水杯中，此时弹簧秤示数如图9-59乙所示，溢出液体在量筒中液面位置如图 乙所示.则（取gI0N/kg）(1)从溢水杯溢出的液体体积为_ cm3.(2)该液体的密度为_ kg/m3.(3)实心金属块的密度为_ kg/m3.图9-59答案：（1）50 （2）1.2103 （3）6.410310.如图9-60所示，用手提住弹簧测力计（图中手未画出），下面吊着一个金属块.当金