浮力与物体的浮沉条件

1、浮力与物体的浮沉条件 二 . 教学重点与难点： 1. 浮力的概念 2. 浮力的计算 3. 物体的浮沉条件 4. 阿基米德原理 三. 主要知识点 1. 浮力的概念： A. 定义：浸在液体或者气体里的物体受到液体或者气体向上的托力，称为浮力。 B. 大小的测量：称重法即用弹簧测力计分别测出物体的重力和物体在液体中的测力计 的示数。即： F 浮G G（F） C. 影响因素：（ 1）液体的密度；（ 2）被物体排开的液体的体积。与其它因素无关。 如浸在液体中的深度，物质的密度，物体的形状等等 2. 阿基米德原理： A. 文字表述：浸在液体或者气体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于被物 体排开的液

2、体所受到的重力。 B. 公式表述： F浮G排液g V排 C. 实验探究过程： 3. 浮力的计算方法 A. 称重法： F 浮G G（F） B. 阿基米德原理： F 浮 G 排 液 g V 排 C. 悬浮、漂浮条件： F浮G 物 4. 物体的浮沉条件 当物体浸没在液体中时，它的浮或沉决定于它所受到的浮力和重力的大小关系。 A. 当 F浮G 物时，物体上浮； B. 当 F浮G 物时，物体下沉； C. 当 F浮=G 物时，物体悬浮； 当物体部分浸在液体中时，若 F浮=G 物，物体漂浮； 5. 浮沉条件的应用 通过改变物体的浮力或者重力来实现上浮与下沉 A. 轮船：采用增大排开液体的体积从而增大浮力，来

3、实现漂浮.对于同一艘轮船而言， 从江驶入海 （或者从海驶入江） 中时，由于船自身的重力不变， 故其所受到的浮力大小不变。 但是它浸入江水中的体积与浸入海水中的体积会有所不同。 B. 密度计也是利用这一原理工作的。浸在液体中的体积越大，液体的密度就越小，浸 在液体中的体积越小，液体的密度就越大，但是密度计所受到的浮力不变。 C. 潜水艇：当其浸没于水中时，所受到的浮力不变，靠改变自身重力来实现上浮与下 沉。露出水面以后所受到的浮力减小。 D. 鱼是利用自身的鳔来改变自身的体积，从而改变所受到的浮力从而实现了上浮或者 下沉的。 E. 气球和飞艇：是通过增大或者减小自身的体积，来实现增大或者减小浮力

4、来工作的。 6. 利用浮力来测密度的两种方法 。 A. 漂浮法：当物体漂浮在液面上时，物体所受到的浮力等于重力，根据 液 g V排 物g V物，则 物，测出 V 排和 V 物即可。 F 浮 G 物，即 B. 测力计法： 物 利用浸没时， V 物V 排；而 物；而 F浮G F，故 典型例题】 例 1. 一个物体在水面上时有 体积露出水面，则物体的密度是 分析： 这是一个利用漂浮条件来测物体的密度的典型题目。 当物体漂浮时， 物体所受到 的浮力等于物体所受到的重力，即 F浮 G物，即 液g V排物g V物，则 物。已 知露出的体积即可求出 V 排与 V 物的比值从而可以求出物体的密度。 答案： 1

5、03kg/m 3。 说明：利用漂浮条件来进行相关的应用的知识有很多， 也重要， 是初二应该掌握的重要 内容。凡是漂浮的情况都可以用 物，来计算液体或者固体的密度。 例 2. 小明将一物体挂在弹簧测力计上，示数为，将物体浸没在某种液体中，示数为，请 你帮他解答下列问题： （1）物体浸没在液体中， 示数减小是因为 ，减小的示数是 ； （2）若直接将物体放入此液体中，则物体将。（填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”） 分析： 这是一个关于浮力计算、 及物体浮沉条件的应用类的题目， 由于浸在液体中的物 体受到浮力的作用，故测力计的示数减小 ，在计算浮力时，由于知道了重力和物体浸没时 的弹簧测力计的示数，用称

6、重法： F浮GG（ F）可得。第 2 问是关于物体浮沉条件的， 根据浮沉条件 A.当 F浮G物时，物体上浮； B.当 F浮G物时，物体下沉； C. 当 F浮=G物时，物 体悬浮；不难作出判断。 答案： （1）受到浮力 2N （2）下沉 说明： 对于物体浮沉问题的两种判断方法： 一是受力分析法，即 A.当 F浮G物时，物体上浮； B.当 F浮G物时，物体下沉； C. 当F浮 =G 物时，物体悬浮； 二是密度分析法，即当 液 物时，物体将上浮至漂浮；当 液= 物时，物体将悬浮， 液物时，物体将下沉至沉底。 计算浮力的公式有： A. 称重法： F 浮G G（F） B. 阿基米德原理： F 浮 G 排

7、 液 g V 排 C. 悬浮、漂浮条件： F浮G 物 在不同的问题情境中，应该选择不同的公式灵活运用。 例 3. 潜水艇在海水中航行时，排水量是 8106牛；在海面上航行时排水量为 106 牛。 求：（ 1）潜水艇在海面上航行时，在水面上体积是多大 （ 2）要充入多少海水潜水艇才能潜入海中（海水=103 千克米 3） 分析： 这是一个运用漂浮条件来进行计算的题目，在新课程下， 我们对于浮力的计算已 经不会出现繁难的计算， 但是漂浮情况是一种特别重要的题型， 而且计算并不难， 在解题过 程中能体现出物理学的解题思想如差值法等， 另外对于潜水艇而言它的工作原理要注意： 浸 没时是利用改变自身的重力

8、（向水仓中充放水）来上浮和下潜的。 在计算第一问时， 根据排水量来计算排开水的体积， 两次体积之差就是在海面上航行时 在水面的体积， V 排 要充入水的质量应该等于两次排开水的质量之差。 答案： （1）米 3 （2） 160牛 说明： 在这个题目中所涉及到的是浮力与排水量的关系， 船的排水量是指船排开水的质 量。而船漂浮时，由于浮力等于重力，即船的质量等于被排开水的质量。 ，求：该固体密度是多少 利用体积 例 4. 某固体全部滑入水中时，水对它的浮力是它重量的 分析：这个题目中物体全部浸没在水中因此它排开水的体积等于自身的体积， 相等从而找到了解决问题的办法。 即 V 物V 排，即从而得出 物

9、 答案： 物 6103kg/m 3 物，物体浸没时，可以用弹 簧测力计时， 说明： 求密度的问题，有多种变式，漂浮时， 物 ，本题中利用体积相等，从而利用浮力的相关公式来进行解 决问题。 【模拟试题】 （答题时间： 80 分钟） 一、填空题 1. 液体对浸在液体里的物体向上和向下的 ，就是液体对物体的浮力浮力的方向 总是 的。 2. 物体漂浮在液面上的条件是 。 3. 一木块， 从水里浮上水面， 在未露出水面之前受到的浮力 . （填变大、 变小和 不变）这是因为 。 4. 浸入液体中的物体同时受到重力和浮力的作用，当浮力大于重力，物体 ，当 浮力小于重力，物体 ，当浮力等于重力，物体 或 。

10、5. 浮力的大小跟两个因素有关，这两个因素是 。 6. 甲、乙两个实心球体积为 V，它们的密度和水密度的关系式： 甲 水水. 若将两 球放入水中，待它们静止后，则甲球受到的浮力为 ，乙球受到的浮力为 ， 球受到的浮力大。 7. 密度计是用来测量 的仪器，它是利用 的条件工作的。 8. 体积相同的木块和冰块，都浮在水面上，木块受到的浮力 冰块受到的浮力， 木块排开水的体积 冰块排开水的体积。 9. 质量相等的铜块和铁块，它们受到的重力之比为 ；投入水银中，受到的浮力 之比为 。 10. 浮力的施力物体是 ，浮力的方向是 的，浮力和大小跟 和 有关。 11. 一块冰浮在水面上，它浸入水中的体积是冰

11、的体积的 倍。（ 水= 130千克 / 米 3 ） 12. 一块铁和一块铝，在水中称一样重，若在密度比水大的液体中称则 重。 13. 潜水艇是靠改变 来实现其沉浮的 . 气球、飞艇的主要组成部分是 ， 在这里面装着 比空气小的气体， 当气球或飞艇受到的浮力 气球、 飞艇自重 加载重时，气球，飞艇就能上升。 14. 浸没在液体中的物体，如果物体密度 液体的密度，物体就上浮，如果物体密 度 液体的密度，物体就下沉，如果物体密度 液体密度，物体就悬浮。 15、如图 1，灯笼内气体的密度 （填“大于”、“小于”或“等于”）空气密 度，导致灯笼受到的 大于灯笼的重力，所以灯笼才上升。 16、如图 2 所

12、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。 17. 漂浮在水面上的冰块熔化后液面 ，若冰块中含有铁块，冰熔化后液面 ；若冰块中含有木块，冰熔化后液面 ；若冰块中含有煤油，冰熔化后液面 ；若冰块中含有空气泡，冰熔化后液面 。 18. 浸没在水中的木块，它受到水的浮力 于它的重力，所以木块上浮 . 当它露出 水面并继续上浮时， 它的排水体积 ，它受到的浮力 。当它静止在水面上的 时候，木块受到的浮力 于它受到的重力。 19. 冰川是由于雪长期重压而形成

13、的冰雪混合体， 它沿地面向低处慢慢移动，当到达海边 时发生折断、 崩塌，落入海洋形成冰山， 冰山落入海洋后处于 状态（选填“漂浮” 、“悬 浮”或“沉入海底”），若某一冰山的体积为V，位于海面下的体积为 V1 则 V1： V= （冰=103 kg m 3、 海水=l03kgm3） 、选择题 1. 有质量相同的一铁块和一木块放入水中静止后，铁块下沉木块漂浮，则它们所受浮力 的关系是 （ ） A. 木块受的浮力大 C. 受的浮力相等 2. 把一个锥体浸没水中（如图 3 所示） 锥体受到水的压力差的大小是 （ ） B. 铁块受的浮力大 D. 无法判断 ，分底面朝下和底面朝上两种浸法 . 问两种情况

14、A. 底面朝下大B. 底面朝上大 C. 两种一样大D. 一样大，都是零 3. 密度均匀的实心物体悬浮在液体中，若将此物体截成大小不相等的两块后，仍放入该 液体中，则 （ ） A. 大块的物体下沉，小块的物体上浮 B. 大块的物体下沉，小块的物体悬浮 C. 大小两块物体都悬浮 D. 大小两块物体都上浮 4. 一铁块和一铝块在水中称一样重，若在盐水中称，则 （ ） A. 铁块比铝块重B. 铁块和铝块一样重 C. 铝块比铁块重D. 无法判定 5. 一个金属球先后浸没在盛有水、 煤油的容器中， 它所受到的浮力分别为 F1和 F2，则（ ） A. F1F2B. F1F2 C. F1=F2D. 条件不足无

15、法判断 6. 甲、乙两个相同的烧杯，甲中装满杯水，乙中装半杯水 . 把两个体积相同的木块轻轻 放入杯中，木块浮在水面上，则杯底所受的压力 （ ） B. 甲增大、乙不变 D. 甲不变、乙增大 A. 甲增大、乙增大 C. 甲不变、乙不变 7. 下面几种说法正确的是 A. 能够在水中漂浮的蜡块，在盐水中也能漂浮 B. 体积相同的木块和石块一起放入水中，木球漂浮，石块下沉，它们最后所受的浮力 相等 C. 浮力的大小与物体的物重无关 D. 轮船在河水中航行和在海水中航行受到的浮力不一样大 8. 乒乓球、实心木球、实心铁球三者体积相同，把它们分别放到水槽里，静止不动时， 三球所受的浮力 （ ） A. 乒乓

16、球所受浮力最大B. 木球所受浮力最大 C. 铁球所受浮力最大D. 三球所受浮力相等 9. 下列物理知识的应用事例中，叙述错误的是 （ ） A. 用同一密度计测量不同液体的密度时，密度计所受浮力不同 B. 潜水艇是靠改变自身所受重力来实现其浮沉的 C. 气球上升是因为气球里充的是密度小于空气的气体 D. 农民常用浓度适宜的盐水把饱满结实的种子选出来 10. 如图 4 为一根表面涂蜡，一端绕着适量铁丝的木棍竖直浮于水面的情况 . 若将其露出 水面的部分切去，则剩余的部分一定会 （ ） A. 下沉 C. 悬浮在水中不动 B. 上浮 D. 以上情况均有可能 11. 两个完全相同的烧杯，一杯装满水，另一

17、杯也装满水，但水面上漂着一块木块 两杯水同时放在天平两边则 （ ） . 把这 A. 天平仍然平衡 B. 浮有木块的那一边重 C. 浮有木块的那一边轻 D. 无法判断 12. 把三个完全相同的长方体木块的侧面画三条等分线，分别放在三个容器中浮于液面 从图 5 可知，三种液体的密度之比 A BC是（ ） A. 2 31 B. 213C. 326D. 111 当他把池中石块全部捞到船上后， 池中的水面与打 A. 水面上升 B. 水面下降 C. 水面保持不变 D. 不能确定 14. 面关于浮沉条件的论述正确的是 13. 一个人划一条船在池中打捞石块， 捞前相比较 （ ） A. B. 密度大于水的物体能

18、浮在水面上，物体一定是空心的 C. 浮在液面上的物体所受的浮力大于物重 密度等于水的实心球可以浮在水面上，也可以悬浮在水面下 D. A 的底部与 D. A在液体中最深，受到浮力最大 浮在液面上的物体，其组成材料的密度一定小于液体的密度 15. 如图 6 所示的 A，B，C 是三个体积相同的金属块，浸没在同一种液体里， 容器底部紧密相接触，则 A. A， B， C三金属块所受浮力相等 B. A在液体中最深，受浮力最小； C 在液体中最浅，受浮力最大 C. B，C受浮力相同， A 不受浮力 16. 物体在液体中匀速上浮过程中 （ ） A. 浮力大于物体重力B. 浮力等于物体重力 C. 浮力小于物体

19、重力D. 无法确定 17. 一艘核潜艇从海面下 40 米潜到海面下 90 米处， 在此过程中， 核潜艇受到海水对它的 （） A. 压强要增大，可浮力不变B. 压强、浮力都保持不变 C. 压强要增大，但浮力要减小D. 压强、浮力都要减小 18. 一个木块（ 木= 130千克米 3）和一块石蜡（ =130千克米 3）的质量相同，把木 块放在盐水中，石蜡放在水中，比较它们受到的浮力大小（ ） A. 木块受到盐水的浮力大 B. 石蜡受到水的浮力大 C. 木块受到盐水的浮力等于石蜡受到水的浮力 D. 由于浮体的物质不同，液体也不同，因此无法判断谁受到的浮力大 19. 如图 7 所示，木块下面用细绳吊一块

20、铁悬浮在水中，若细绳断了，待木块重新静止， 并且铁块下落到容器底部后，水对容器底的压力和压强 （ ） A. 都变大 B. 都不变 C. 都变小 D. 压力不变，压强变小 20 、一块软木塞质量为千克，浮在水面上，只有部分浸没在水中，那么在软木塞上还 可以载质量为多少的砝码，软木塞才能恰好浸没在水中 （ ） A. 0.04千克B. 千克 C. 千克 D. 千克 21 、看到图 8 所示的图片， 爱动脑筋的小明同学突发奇想： 假如某一天地球对所有物体的 引力明显增大， 还能在同样的环境中发生如此惬意的事情吗经过认真的思考， 他作出了下列 几种猜想，你认为其中正确的是（ ） A、人的质量将明显的增大

21、，人将沉入海里 B、人的质量将明显增大，人仍能浮在海中看书 C、人受到的重力将明显增大，人将沉入海里 D、人受到的重力将明显增大，人仍能浮在海中看书 22 、如图 9 所示，打捞江底的沉船，下面采取的措施不合理的是（） A、使沉船与水底淤泥尽量分离B、使用费力的机械把沉船拉起来 C、清除船体中的泥沙，使船变轻 D、将浮筒与船绑在一起，再排出浮筒内的水 23、如图 10 所示， 将一只玩具青蛙放入水中， 它能漂浮于水面； 把它放入另一种液体中， 它却沉入底部，则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较（ ） A. 水中受到的浮力较大 B. 在液体中受到的浮力较大 C. 受到的力一样大 D.

22、 无法比较浮力大小 三、做图与实验题 用图 11 中所示的装置研究石块受到浮力的大小。 A 中能够测出 。 B 中能够测出 。 C 中能够测出 。 D 中能够测出 。 （2）由 和（填字母序号）能够计算出浮力的大小。 （3）为了减小实验误差， B和 D两步骤中应先做 （填字母序号） （ 4）实验结论是 。 四、计算题 1. 有一玻璃块，在空气中称，重为牛；放在水中称，重为牛；放在酒精中称，重为牛。 求玻璃和酒精的密度。 2. 甲、乙两个实心物体浸没在同一液体中，已知m 甲=m 乙，甲=3乙，则两种物体受到的 浮力 F 甲：F乙是多少若发现乙物体在该液体中上浮， 当静止后露出的体积为 ，则 是多

23、少 3. 重 9 牛的铁球，体积为 1 分米 3，放入水中后浮力多大 4. 软木块的体积是 500 厘米 3，漂浮在水面上， 在它上面放一个千克的物体， 软木块会不 会下沉（ 木= 103 千克米 3） 5. 将一木块放入水中，它露出水面部分的体积是 24 厘米 3，将露出水面部分截去后再放 入水中，它露出水面部分的体积为16 厘米 3，求木块总体积和它的密度各是多少。 6. 一个重 2 牛的物体，挂在弹簧秤钩上。物体浸没在水中时弹簧秤的示数是牛，这个物 体受到水的浮力是多少牛 7. 潜水艇在海水中航行时，排水量是8 160牛；在海面上航行时排水量为 106 牛。 求：（ 1）潜水艇在海面上航

24、行时，在水面上的体积是多大 （ 2）要充入多少海水潜水艇才能潜入海中（海水=105 千克米 3） 8. 一个可以静止在水中任意深度的空心铜球，它的空心部分的体积和实心部分的体积之 比是多少（铜的密度为 103 千克米 3） 9. 如下图所示，木块的质量为 9 千克，漂浮在水面上。若在木块上面放一金属块，金属 块的质量为 9 千克，体积为木块的 ，这时木块与金属块恰好没入水中，求木块的密度及 金属块的密度各是多少。 10、某固体全部没入水中，水对它的浮力是它重量的 ，求该固体密度是多少。 【试题答案】 一、填空题 1. 压力差 竖直向上 2. 浮力等于重力 3. 不变 物体排开水的体积不变 4. 上浮 下沉 悬浮 漂浮 5. 液体密度 物体排开液体的体积 6. 水 gV 乙 gV 甲 7.