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1、32. 一、浮力的概念1. 浮力的产生原因：由于浸在液体里的物体上下底面的深度不同，所受液体的压强不同，下底面向上的压 强大于上底面向下的压强，从而使物体受到向上的压力大于向下的压力，这两个压力差就是浮力。2. 浮力的方向：总是竖直向上的。3. 显然，当物体浸在液体中，且底面与容器底部密接的时候，物体底部不再受到液体向上的压强时，它就 不受浮力。比如，建筑在水中的桥墩；再比如，陷在泥中的物体。同学们都有这样的体会，在泥泞的水中 走路时，有时，鞋会被泥“吸”住而被拽下来，就是因为鞋受到大气压和水向下的压强，而没有受到向上的 浮力。4. 阿基米德定律：浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于
2、物体排开液体的重力。它不仅适用 于液体也适用于气体。公式：F浮=卩液gV排5. 物体的浮沉条件：这是指物体只受浮力和重力而没有其他力作用的情况而言：浸在液体中的物体，如果 受到的浮力大于它的重力，物体就上浮；如果浮力小于重力，物体就下沉；如果浮力等于重力，物体就可 以停留在液体里任何深度的地方。物体上浮、下沉、悬浮和漂浮的物理过程分析：物体全部浸入液体中所受浮力最大。当F浮G物，则物 体上浮，一直到露出液面瞬间仍是如此。当物体继续上升时， F 浮减小，直到最后物体静止地漂浮于液面 时，F浮=6物，此时F浮与G物是一对平衡力。若F浮6物，物体下沉，一直到底，此时物体所受F浮虽 不变，但增加一个容
3、器底的支持力，在三力作用下物体处于平衡状态。当物体在液体内部某处满足F浮=6 物的条件，物体将静止在液体里某处，这种现象叫悬浮。根据浮沉现象可分析p物与p液的关系：当物体全部浸入液体时：p物中液则上浮；p物p液时下沉； p物=卩液则悬浮。比如把一块泡沫塑料按在水里，因为p塑中水，一松手，塑料块将上浮。石块的密度比 水大，把石块投入水中，会下沉。人体的平均密度大约与水相当，当人完全没入水中时，会悬浮，可以游 潜泳。鱼类则是靠着鱼膘的鼓与瘪来调整鱼的体积，进而改变鱼的平均密度，使它可以上浮或下沉。二、浮力大小的计算浮力大小的计算可归纳为三种方法：(1)求物体上下表面的压力差F浮=尸向上-F向下通过
4、测量，从受力情况入手，由平衡条件推算出F浮=G-G。其中G为物体在空气中的重力，G为物体 浸入液体中的视重(此时从弹簧测力计上显示的物重)。(3)应用阿基米德定律F浮=p液gV排值得注意的是：应用以上方法计算浮力，要具体情况具体分析，首先要弄清每个公式的适用条件，物理 意义，不可死背乱套。例题1甲乙两个体积相等的实心球吊在弹簧测力计下，分别浸在水和酒精中静止。已知p甲=3p水，p乙 =3p酒，p水沖酒。比较两个弹簧测力计示数的大小，下列判断正确的是（）A. 挂甲球的示数大B.挂乙球的示数大C.两个示数一样大D.无法确定哪个示数大分析与解答：依据关系式F浮=G-G可以变形为G=G-F浮，此G为物
5、体的视重也就是弹簧测力计的示数。G甲=卩甲gV甲，就有G甲=p甲gV甲-p水gV甲=（3p水-p水）gV甲=2p水gV甲。同理可知G乙=G乙-F浮乙=p乙gV乙-p酒gV乙=（3p酒-p酒）gV乙=2p酒gV乙W 甲刃乙.G甲=2p水gV，G乙=2p酒gV。又Tp水沖酒.G甲G乙选A。例题 2 只用一个弹簧测力计和一杯水，怎样测定一块合金的密度？分析与解答 我们只要按照图乙所示的方法，读出两种情况下测力计G1与G2,就可以计算出物体的密度了。 从图中可以看出，这里G1就是合金块所受的重力,G2是合金块在水中时的视重（即弹簧测力计的读数）。合金块受到的浮力为F浮=G1-G2由阿基米德定理：F浮=
6、6排水，且物体浸没时V排刃物，.G1-G2=p水gV物（1） 又TG1=m 物 g，（2）式（2）除以（1）得。这是一个巧妙的方法，本来求密度是离不开测物体体积的，这里通过浮力的计算代替掉了，只用弹簧秤 和水就可以了。既不用天平也不用量筒就可以求物体密度了。三、物体所受浮力的分析方法浮力是物体所受到的各种力的一种，因此研究浮力对物体的作用，必须遵从力的一般分析方法，即首先 要确定研究对象，对所选对象进行全面的受力分析，然后找出各物理量之间的数学关系再动手计算，求出 所要求的量。例题3盘秤上放一盛水容器，秤的示数为10牛顿。将一5牛顿的物体吊在弹簧秤下放入水中，如图3所 示，求当弹簧秤示数为 4
7、 牛时，容器下的盘秤示数为多少？分析：物、水、秤连在一起互相之间有相互作用力，必须分开研究。对于每一部分作全面受力分析，列出 平衡力的关系，才能计算出容器下盘秤的示数。如图4所示，F浮与分别是水对物的浮力与物对水的反作 用力，N与N分别是秤对水的支持力与水对秤的反作用力。（盛水容器与秤看成一体）解：T+F浮=6物N=+G水F 浮=N=N TT=4 牛, G 物=5 牛F浮=G物-丁=5牛-4牛=1牛TG水=10牛=F浮=1牛:.N=N=1 牛+10 牛=11 牛即容器下的盘秤的示数是11牛顿。例题4某物体漂浮于水中，将密度为5克/厘米3体积为V1的金属块放在该物上，整个物体刚好浸没在水 中，若
8、将体积为V2的同种金属块挂在该物体下也可以使其刚好浸没入水中，求V1与V2之比为多少？分析：根据题所给条件，物体与小金属块共同在重力和浮力作用下处于平衡状态，因此应选物体与金属块 一起作为研究对象。如图 6 所示。解：令物体体积为V,密度为p物，所受重力G：F 浮=G1+G，即 p 水 gV=p 金 gV1+p 物 gV=G2+G， p 水 g（V+V2）=p 金 gV2+p 物 gVp 金 gV1=（p 水-p 物）gV（p 金-p 水）gV2=（p 水-p 物）gV p 金 gV1=（p 金-p 水）gV2四、抓住本质，举一反三应用浮力研究的问题是很多的，要善于抓住相同物理本质的题目，把它
9、们抽象成同样的模型，这样才能 举一反三，做一个题会一个题。例题5槽中水面上浮有一个木块，木块上压着一个铁块，此时槽内水面位置在K处，若将铁块用细线系于 木块下放入水中，如图 7-乙所示，水面将如何变化？若将铁块取下放入水槽中沉入水底，水面如何变化？分析：如甲图所示木块与铁块浮于水面，F浮=6木+6铁，乙图所示相同的物理过程，只是铁块在下，木块 在上，仍F浮=6木+G铁，所以水面不会变化。丙图所示则不然，当把铁块投入水中时，浮于水面的仅剩 木块，浮力减小，水面会下降。解: F浮1=p水gV排1=G木+G铁F浮2=p水gV排2=G铁+G木.V 排 1=V 排 2，K=K，F浮3=p水gV排3=G木
10、G木+G铁=p水gv排.V 排 3V2，说明水对木块的浮力较小；C、一定是V1V2,水对木块的浮力与煤油对木块的浮力一样大；D、一定是V1VV2，水对木块的浮力与煤油对木块的浮力一样大。10、蜡块悬浮于酒精和水的混合液中, 要使蜡块上浮, 则应：( )A、往筒内加纯酒精；B、往筒内加水；C、使量筒倾斜一定角度；D、把蜡块切成两半后再放入量筒的混合液中。11 实心木球和铁球, 没入水中, 铁球下沉, 木球上浮,是由于：( )A、铁球比木球重；B、铁球的体积比木球的体积小；C、木球受到的浮力比铁球受到的浮力大；D、铁球的密度比水的密度大，木球的密度小于水的密度。12、一均匀实心物体恰能悬浮在水中,
11、 若将此物体切成大小不等的两块, 则：( )A、大的一块下沉，小的一块上浮；B、大的一块上浮，小的一块下沉；C、两块仍悬浮在水中；D、两块都上浮到水面；13、如图所示: 天平处于平衡状态, 若将左盘中的木块放入盛水的烧杯内, 水未流出, 那么：( )A、天平仍然平衡；B、天平指针向右倾斜；C、天平指针向左倾斜；D、无法确定。14、如图所示：将一个物体先后放入密度为pl和p2两种不同液体中，当物体静止后，则物 体所受的浮力关系和液体密度关系为：( )A、F1F2, p1p2；B、F1F2, p1p2；C、F1=F2, p1p2；15、在四只相同的杯子中都盛满水, 乙中浮着一块小木块,丙中浮着一块
12、小冰块, 丁的水中 浮着一个空心球, 下列说法中正确的是：( )A、每只杯的总质量是相同的；B、在乙杯中撒些细盐，木块露出液面的体积减小；C、丙杯中的冰块熔解，液面就会升高；D、在丁杯中加些酒精，空心球要上浮。16、如图所示，同一木块C恰能停留在水中同一深度，那么图甲中所挂重物A与图乙中所放重物 B 的重力比较：( )A、相等； B、A比B重； C、B比A重； D、无法确定。17、一空心铅球, 重 4.5 牛顿, 体积为 0.5 米 3, 如果把这个铅球浸没在水中, 则铅球( )A、上浮； B、下沉；C、悬浮； D、无法确定。18、漂浮在水缸中的一木盒, 里面有一块石头, 如果将石头从木盒中取出扔到水缸里, 则缸 内水面高度将：
