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1、浮力培优辅导一、 知识要点（1）浮力及阿基米德原理浮力产生的原因 浸没在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上和向下的压力差，就是物体所受的浮力，即F浮=F向上F向下。 浮力的方向总是竖直向上的。(2)阿基米德原理内容：浸在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=m排g=液gV排 在公式中，液表示液体的密度， V排表示排开液体的体积，g=9.8 N/kg，得出的F浮单位是N。由公式可知，浮力的大小决定于液体的密度液和排开液体的体积V排，而与物体的密度、形状、体积、深度等无关。适用范围：阿基米德原理适用于液体和气体。（3）物体的浮沉条件浮沉条件 浸没在
2、液体里的物体的浮沉，决定于它受到的浮力和重力。 当F浮G物时，物体上浮； 当F浮G物时，物体下沉； 当F浮=G物时，物体处于悬浮状态，可以在液体中任何深度静止。漂浮：如果一个物体漂浮在液面上，则F浮=G物。（4）物体的浮沉与密度的关系 根据物体的浮沉条件，由阿基米德原理F浮=液gV排，及G物=物gV物可得：浸没在液体中的物体（V排=V物）： 当物液时，物体上浮； 当物液时，物体下沉； 当物=液时，物体悬浮。对于漂浮在液面上的物体（V排V物）： 由F浮=G物得：物液。（5）浮力的利用利用方法 要让密度大于液体密度的能漂浮在液面上，必须把它做成空心的，使它能排开更多的液体，增大可以利用的浮力。实例
3、轮船：轮船就是把密度大于水的物质做成空心的，使它漂浮在水面上来利用浮力的。轮船的大小通常用它的排水量(排开水的质量)来表示。当轮船由河流驶入海洋时，由于液体密度变大，而浮力不变（F浮=G船），使轮船排开的体积变小，因此会浮起一些。潜水艇：潜水艇浸没在水中时，由于排开水的体积不变，所受浮力不变，因此它的上浮和下潜只能通过改变自身的重力来实现。气球、飞艇：气球、飞艇里面充装的是密度小于空气的气体，其上升和下降通常是通过改变自身的体积来改变所受的浮力来实现的。密度计：密度计是用来测量液体密度的仪器，它是利用物体的漂浮条件制成的。同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力都等于其重力，但排开液体的体积不同
4、，液体密度越大，排开的体积越小，因此密度计上越往上，刻度值越小，且刻度线间的间隔越小。（6）浮力的计算称量法 把物体挂在弹簧测力计上，记下弹簧测力计的示数F1，再把物体浸入液体，记下弹簧测力计的示数F2，则F浮=F1F2。适用于在液体中下沉、漂浮及悬浮的物体受到的浮力的计算，不能计算正在液体中上浮的物体所受的浮力。压力差法 浸没在液体中的物体受到液体对它向上和向下的压力F向上、F向下，则F浮=F向上F向下。 此法适用于深度已知、形状规则的柱体。平衡法 当物体悬浮（V排=V物）或漂浮（V排V物）时，物体处于平衡状态，由二力平衡的条件得，F浮=G物。公式法 根据阿基米德原理得F浮=G排=m排g=液
5、gV排 普遍适用任何形状物体受到的浮力的计算，需要已知液和V排。二、例题分析1、小明在一根粗细均匀及质量分布也均匀的直木杆的一端缠绕少许细铅丝制成一支测液体密度的密度计。将这支自制的密度计放在水中，密度计直立浮在水面上，木杆上与水面相平的刻线到木杆下端的距离为16.2cm。将这支自制的密度计放在盐水中，密度计上与盐水表面相平的刻线到木杆下端的距离为14.2cm，若缠绕的铅丝体积很小，可忽略，试求盐水的密度?分析与解答：设木杆的底面积为，木杆及细铅丝共重G，当它竖立在水中时：F浮G。即水gSL1=G同理，当它竖立在盐水中时，有：盐gSL2=G由、可得盐=1.14103(kgm3)。2、 在一个盛
6、有150水的容器中放入一物块，则它所受到的浮力应为 （ ）大于150小于150 等于150 以上答案都可能分析与解：由阿基米德原理可知:浮水排， 容器中的水受到的重力为:水水水， 由式除以式得:浮排水水 由式可知，当排水时，浮水； 当排水时，浮水； 当排水时，浮水 所以以上题目正确答案应是选项 由以上分析可知，排与原液体的量没有直接关系3.已知小球A能在水中悬浮，小球B能在水中下沉，小球C能漂浮在水面上。现将三个小球放在一只盒内，然后把小盒漂浮在盛水的容器里，测下列判断正确的是：( )A只把小球A从小盒中拿出放入水里，容器中水面下降。B只把小球B从盒中拿出放入水中，容器中水面下降。C只把小球C
7、从盒中拿出放入水里，容器中水面高度不变。分析与解：设盒子中只装一只小球，球的密度为球，把盒子和小球看成一个漂浮在水面上的整体，此时相当于小球和盒子分别漂浮在水面上（如图）对球：F浮=G球 即：水gV排=球gV球 （1）当 球 水时，小球会沉入水底，由（1）式将V排V物，水面高度下降。所以，B答案正确。4、在湖水中24m深处，有一个体积为2dm3的气泡，当它上升到离液面16m、12m、8m等深处时，它的体积逐渐变大，相应为3dm3、4dm3、6dm3，如图甲所示求气泡在各深度处所受的浮力作出F随排变化的函数图象分析与解：水1103kg/m310N/kg104Nm3根据浮排104排，列表计算如下：
8、气泡所在处深度m排dm3浮N2422016330124408660根据表中数据可作F随排变化的图象，如图乙所示由图象可看出：浮力的大小与排成线性关系用图象表示物理规律最形象、最直观5、马铃薯中所含淀粉的百分率与它密度关系如下表所示：马铃薯密度（gcm）1.081.101.121.141.15所含淀粉百分率（）141822.526.529某采购员在选购马铃薯时，在空气中称洗净的马铃薯样品重为150g，再将样品浸没在水中称得重为19.6g，求样品中淀粉的百分含量?分析与解：设样品重为G，在水平中重G， 样品在水中有：G+F浮=G.又F浮= 水gVs样 而 查表得：样品中淀粉含量为29%。6、如图，
9、一木块上面放一块实心铁块A，木块顶部刚好与水面相齐，在同样的木块下面挂另一实心铁块B，木决也刚好全部浸入水中，则A、B两铁块的体积比为多少?分析与解：将A和木块一起作好研究对象，整体受重力（G+GA）和浮力F作用，且处于平衡状态，再将B和木块也视为整体，受重力（G+GB）和浮力（F+FB）作用，也处于平衡状态。则：F=GA+G （1） F+FB=GB+G （2）（2）(1)得 FB=GB-GA 又GA=MAg=铁gVA GB=MBg=铁gVB FB=水gVB水gVB=铁gVB铁gVA7、一块冰内有一小石块，放入盛有水的量筒内，正好悬浮于水中，此时量筒内的水面升高了4.6cm；当冰熔化后，水面又
10、下降了0.44cm，已知量筒的横截面积为10cm2，求石块的密度。（p冰=0.9103kgm3）。分析与解：V冰+V石=46cm3V冰-V化水=4.4cm3V冰/V化水=水/冰=10/9故:V冰=44cm3 V石=2cm3G石=水gV排当石块沉底时:V石=V排V排-V排=(石gV石/水g)- V石=2cm3石=2水=2103kg/m38、节日里氢气球飘向高空，越来越小，逐渐看不见了。设想，气球最后可能会怎样。根据你所学的物理知识作出预言，并说明理由。思路点拨 此问题应从两个方面考虑：一方面是离地面高度越高，则该处大气压强越小，气球体积将会膨胀；另一方面是离地面越高，则该处大气密度越小，对于同样
11、体积来论，则大气对气球的浮力会逐渐变小气球的最后情况有两种可能 一种可能是由于高空的气体逐渐稀薄，压强降低，气球上升过程中，球内压强大于球外压强，气球就不断膨胀，最后气球就会“爆炸”破裂另一种可能是因为高空空气稀薄，大气密度随高度升高而减小，气球上升到一定高度后其体积无明显变化，则气球上升过程中所受浮力将逐渐减小，当浮力等于重力时，气球上升的速度值达到最大，然后，气球继续上升，则浮力小于重力，气球开始向上做减速运动当气球的速度减为零时，又会加速下落，浮力逐渐变大，当气球通过浮力等于重力的位置后，浮力又大于重力，气球开始向下做减速运动在气球的速度减为零之后，又开始加速上升如此反复，气球将在浮力等
12、于重力这一特殊位置附近上下往复运动9、如图所示，粗细均匀的蜡烛长l0，它底部粘有一质量为的小铁块现将它直立于水中，它的上端距水面如果将蜡烛点燃，假定蜡烛燃烧时油不流下来，且每分钟烧去蜡烛的长为l，则从点燃蜡烛时开始计时，经时间蜡烛熄灭（设蜡烛的密度为，水的密度为1，铁的密度为2）思路点拨 蜡烛燃烧时，其质量不断减少，其重力也就随之减小，由此蜡烛将自水中不断上浮当蜡烛燃烧到其上端面恰好与水面相平时，蜡烛将会熄灭以S表示蜡烛的截面积，以F1表示铁块所受到的水的浮力，则在最初时，根据阿基米德原理和蜡烛的受力平衡条件可列出方程为 mgl0Sg1(l0h)SgF1 设蜡烛被烧去的长度为x时，蜡烛刚好熄灭
13、，此时蜡烛刚好悬浮于水面，仍由其受力平衡条件应有mg(l0x)Sgl(l0h)SgF1由上两式相减得xSg1(xh)Sg此时蜡烛的燃烧时间为：答案：10、如图所示，密度均匀的木块漂在水面上，现沿虚线将下部分截去，则剩下的部分将（）A上浮一些 B静止不动 C下沉一些 D无法确定思路点拨设木块原体积为V，截去一部分后体积变为V，由阿基米德原理有水V排g木Vg 即水(VV露)g木Vg得 截去一部分后，以V表示剩下木块的体积，以V露表示它漂浮于水面上露出部分的体积，则同上可以得到 比较以上两式可见，由于VV，则有V露V故剩下部分将下沉一些本题以上的解法是根据计算得出结论，这是一条清晰、严谨的思路另外，本题也可以通过分析说理来得出结论，例如，还可以有如下的几条思路途径： 思路一：由于均匀的木块漂浮在水面上，则必有木块的密度小于水的密度若将木块浸入水中的部分截去一段，对于原来木块来说，相当于它排开水的体积减少一些，则其对应的浮力也就减少一些，同时其本身重力也减少一些由于木块
