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1、第九讲浮力考点一考点一 阿基米德原理的理解阿基米德原理的理解例例1 1(2018(2018内江内江) )关于物体受到的浮力，下列说法正确的关于物体受到的浮力，下列说法正确的是是( () )A A漂浮在水面上的物体比沉入水底的物体受到的浮力大漂浮在水面上的物体比沉入水底的物体受到的浮力大B B物体的密度越大受到的浮力越小物体的密度越大受到的浮力越小C C物体没入水中越深受到的浮力越大物体没入水中越深受到的浮力越大D D物体排开水的体积越大受到的浮力越大物体排开水的体积越大受到的浮力越大【思路点拨】 根据阿基米德原理F F浮G G排液gVgV排可知，影响浮力大小的因素是液体密度和物体排开液体的体积
2、，与物体本身密度没有关系。【自主解答】 D D 考点二考点二 浮力大小的判断浮力大小的判断例例2 2(2018(2018德阳改编德阳改编) )如图所示，甲、乙、丙、丁如图所示，甲、乙、丙、丁4 4个小球，个小球，分别静止在水中的不同深度处，若它们的体积相等，分别静止在水中的不同深度处，若它们的体积相等， 球球所受浮力最小；若它们的质量相等，所受浮力最小；若它们的质量相等， 球所受浮力最小。球所受浮力最小。【思思路路点点拨拨】 (1)(1)根根据据物物体体体体积积相相同同，可可知知四四个个小小球球排排开开液液体体体体积积的的关关系系，液液体体密密度度相相同同，用用阿阿基基米米德德原原理理推推导导
3、公公式式F F浮浮液液gVgV排排判判断断。(2)(2)根根据据物物体体质质量量相相同同，可可知知四四个个小小球球重重力力相同，结合四个小球的浮沉状态，利用浮沉条件判断。相同，结合四个小球的浮沉状态，利用浮沉条件判断。【自主解答自主解答】甲丁甲丁浮力大小的判断方法浮力大小的判断方法考点三考点三 物体浮沉状态的判断物体浮沉状态的判断例例3 3 一个李子的体积约为一个李子的体积约为60 cm60 cm3 3，质量约为，质量约为66 g66 g，若把李子，若把李子放入水中静止时将放入水中静止时将 ( (选填选填“漂浮漂浮”“”“悬浮悬浮”或或“沉底沉底”) )。一个西瓜的体积为一个西瓜的体积为6 6
4、10103 3 cm cm3 3，所受重力为，所受重力为55 N55 N，若把西瓜，若把西瓜浸没在水中后放手，当西瓜静止时所受浮力为浸没在水中后放手，当西瓜静止时所受浮力为 N N。【思路点拨】 (1) (1)利用G Gmgmg求出重力，根据F F浮液gVgV排计算出物体完全浸没时所受到的浮力，比较两者大小关系判断物体的浮沉。(2)(2)先利用阿基米德原理求出物体完全浸没时受到的浮力，与物重比较判断物体的浮沉；根据物体所处的状态求出静止时受到的浮力。【自主解答】沉底5555物体浮沉状态的判断方法物体浮沉状态的判断方法考点四 浮力的相关计算例例4 4 (2018(2018高安一模) )在弹簧测力
5、计下悬挂一个金属零件，示数是7.4 N7.4 N。把零件浸没在密度为0.80.810103 3 kg/m kg/m3 3的油中时，弹簧测力计的示数是6.6 N6.6 N。求：(1)(1)金属零件所受浮力；(2)(2)金属零件的体积；(3)(3)金属零件的密度。【思路点拨思路点拨】 (1) (1)根据称重法测量浮力：根据称重法测量浮力：F F浮浮G GF F示数示数。(2)(2)利用利用F F浮浮液液gVgV排排计算计算V V排排即为零件的体积。即为零件的体积。(3)(3)利用公式利用公式 求得密度。求得密度。【自主解答自主解答】解：解：(1)(1)零件所受的浮力：零件所受的浮力：F F浮浮G
6、GF F示数示数7.4 N7.4 N6.6 N6.6 N0.8 N0.8 N(2)(2)由由F F浮浮液液gVgV排排可得，金属零件的体积：可得，金属零件的体积：(3)(3)金属零件的密度：金属零件的密度：浮力的相关计算浮力的相关计算考点五 密度、压强、浮力的综合分析与计算( (重、难点) )命题角度结合物体浮沉状态分析浮力与压强例例5 5(2018(2018烟台改编) )如图所示，某同学将两个完全相同的物体A A、B B分别放到甲、乙两种液体中。物体静止时，A A漂浮，B B悬浮，且两液面相平，容器底部受到的液体压强分别为p p甲、p p乙，物体A A、B B所受浮力分别为F FA A、F
7、FB B，则( () )A Ap p甲p p乙，F FA AF FB B B Bp p甲p p乙，F FA AF FB BC Cp p甲p p乙，F FA AF FB B D Dp p甲p p乙，F FA AF FB B【思路点拨】 (1)(1)A A、B B两物体质量相同，浮沉状态如图，用物体浮沉条件判断浮力关系。(2)(2)由物体浮沉状态推知两种液体的大小关系，再根据p pghgh判断压强关系。【自主解答】 C C 结合浮沉条件分析浮力与压强结合浮沉条件分析浮力与压强命题角度密度、压强、浮力的综合计算例例6 6(2018(2018宜春模拟) )如图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，已知
8、烧杯和水的总质量为800 g800 g，烧杯的底面积为100 cm100 cm2 2，现将一个质量为600 g600 g，体积为400 cm400 cm3 3的实心物体A A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中( (烧杯厚度不计，水未溢出) )。( (g g取10 N/kg)10 N/kg)求：(1)(1)物体A A所受到的浮力；(2)(2)物体A A一半浸入水中后，水对烧杯底部压强增大了多少；(3)(3)物体A A一半浸入水中后，烧杯对台秤表面的压强。【思路点拨思路点拨】 (1) (1)利用阿基米德原理求浮力。利用阿基米德原理求浮力。(2)(2)水对杯底水对杯底增大的压力增大的压力F FG
9、 G排水排水F F浮浮，水对杯底增大的压强用，水对杯底增大的压强用p p水水g gh h或或p p 都可求出。都可求出。(3)(3)图中台秤的示数，即烧图中台秤的示数，即烧杯对台秤的压力杯对台秤的压力F FG G总总F F浮浮，则烧杯对台秤表面的压强用，则烧杯对台秤表面的压强用p p 求出。求出。【自主解答自主解答】解：解：(1)(1)物体物体A A的一半浸入水中时受到的浮力：的一半浸入水中时受到的浮力：F F浮浮水水gVgV排排1.01.010103 3 kg/m kg/m3 310 N/kg10 N/kg 40040010106 6 m m3 32 N2 N(2)(2)水对物体水对物体A
10、A有向上的浮力，物体有向上的浮力，物体A A对水有向下的压力，对水有向下的压力，所以水对烧杯底部增大的压力：所以水对烧杯底部增大的压力：F FF F浮浮2 N2 N所以水对烧杯底部增大的压强：所以水对烧杯底部增大的压强：(3)(3)烧杯对台秤的压力等于烧杯和水的重力、物体A A对水向下的作用力之和，即：F FG G杯和水F F浮m m杯和水g gF F浮80080010103 3 kgkg10 N/kg10 N/kg2 N2 N10 N10 N烧杯对台秤的压强：实验一实验一 探究浮力的大小跟哪些因素有关探究浮力的大小跟哪些因素有关(6(6年年1 1考考) )控制变量法的应用控制变量法的应用1
11、1用弹簧测力计提着同一物体，让不同体积浸入同种液体用弹簧测力计提着同一物体，让不同体积浸入同种液体中，目的是研究浮力与中，目的是研究浮力与 物体排开液体体积物体排开液体体积 的关系。的关系。2 2用弹簧测力计提着同一物体，分别浸没在不同液体中，目的是研究浮力与 液体密度 的关系。3 3用弹簧测力计提着同一物体，让它分别浸没入同种液体的不同深度，目的是研究浮力与 浸没深度 的关系。4 4弹簧测力计使用前观察量程和分度值，用称量法计算浮力F F浮 G GF F示 。实验分析5 5实验图像的绘制与分析。6 6选用不同液体进行多次实验的目的： 使实验结论具有普遍性 。7 7能根据测得数据计算固体或液体
12、的密度。8 8实验结论实验结论物体在液体中所受浮力的大小跟它物体在液体中所受浮力的大小跟它 排开液体的体积排开液体的体积 和液体和液体 密度密度 有关，跟浸没的深度无关；液体密度越大、物体浸在有关，跟浸没的深度无关；液体密度越大、物体浸在液体中的体积越大，浮力越大。液体中的体积越大，浮力越大。例例1 1 【猜想与假设猜想与假设】在在“探探究究浮浮力力的的大大小小跟跟哪哪些些因因素素有有关关”的的实实验验时时，小小丽丽提提出出如下猜想：如下猜想：猜想一：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；猜想一：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；猜想二：浮力的大小跟液体的密度有关；猜想二：浮力的大小跟液体的密
13、度有关；猜想三：浮力的大小跟物体的密度有关。猜想三：浮力的大小跟物体的密度有关。【设计实验与进行实验】(1)(1)小丽用重为3 N3 N的物体A A做了如图甲、乙、丙所示实验。该实验验证了猜想_是正确的，可得出结论：在同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力_。实验中，物体浸没时受到的浮力为_N_N，方向 _。一越大 2 2 竖直向上(2)(2)小丽验证猜想二时收集的实验数据如表所示：小丽验证猜想二时收集的实验数据如表所示：液体液体种类种类物体物体A A在液在液体中的状态体中的状态弹簧测力计弹簧测力计的示数的示数/N/N物体受到的物体受到的浮力浮力/N/N酒精酒精浸没浸没1.41.41.
14、61.6盐水盐水浸没浸没0.80.82.22.2【实验分析实验分析】(1)(1)分析比较表中的数据和图中实验分析比较表中的数据和图中实验_(_(选填选填“甲甲”“”“乙乙”或或“丙丙”) )的数据可知，浮力的大小与液体的密度有关。的数据可知，浮力的大小与液体的密度有关。丙丙(2)(2)为验证猜想三，小丽选用了与物体为验证猜想三，小丽选用了与物体A A密度不同的物体密度不同的物体B B进进行实验，如图丁所示。她将物体行实验，如图丁所示。她将物体B B逐渐浸入水中，容器中的逐渐浸入水中，容器中的水面上升至图示水面上升至图示O O位置时，发现棉线松弛，弹簧测力计示数位置时，发现棉线松弛，弹簧测力计示
15、数变为零，取出物体变为零，取出物体B B后，小丽又将物体后，小丽又将物体A A缓慢浸入水中，她在缓慢浸入水中，她在水面上升到水面上升到 _( (选填选填“O O点之上点之上”“”“O O点点”或或“O O点之下点之下”) )位置时，读取弹簧测力计的示数，这样做是为了控制位置时，读取弹簧测力计的示数，这样做是为了控制 _相同，以便判断浮力的大小与物体密度是否相同，以便判断浮力的大小与物体密度是否有关。上述实验运用了有关。上述实验运用了_的实验方法。的实验方法。O O点点物体物体排开水的体积排开水的体积 控制变量控制变量 补充设问补充设问(1)(1)小丽猜想浮力还可能与物体浸没在液体中的深度有关，
16、小丽猜想浮力还可能与物体浸没在液体中的深度有关，要验证这一猜想，一种简单的方法是要验证这一猜想，一种简单的方法是_。用弹簧测力计拉着同用弹簧测力计拉着同一物体浸没在同一液体的不同深度，比较弹簧测力计的示一物体浸没在同一液体的不同深度，比较弹簧测力计的示数是否变化数是否变化( (其他答案合理即可其他答案合理即可) )(2)(2)根据探究猜想二的数据可得实验用盐水的密度为根据探究猜想二的数据可得实验用盐水的密度为_kg/m_kg/m3 3。(3)(3)如果给盐水中加水，则物体浸没在盐水中时受到的浮力如果给盐水中加水，则物体浸没在盐水中时受到的浮力_(_(选填选填“变大变大”“”“不变不变”或或“变
17、小变小) )。1.11.110103 3 变小变小 实验二实验二 探究浮力大小跟排开液体重力的关系探究浮力大小跟排开液体重力的关系( (近近6 6年未考年未考) )重点实验器材重点实验器材1 1物块的选择原则：物块的选择原则：重力不能超过弹簧测力计的量程；重力不能超过弹簧测力计的量程；密度大于水；密度大于水；不吸水物质。不吸水物质。2 2弹簧测力计的使用与读数。实验操作3 3正确使用溢水杯：溢水杯中的液体达到溢口，以保证 物体排开的液体全部流入小桶 。4 4用称重法计算浮力： F F浮G GF F示 。5 5测量物体排开的液体重力的方法：先测出空桶的重力测量物体排开的液体重力的方法：先测出空桶
18、的重力G G1 1，再测出桶和溢出水的总重力再测出桶和溢出水的总重力G G2 2，则排开液体所受到的重力为，则排开液体所受到的重力为 G G排排G G2 2G G1 1 。实验分析与评估实验分析与评估6 6画出物体的受力示意图：物体没有在水中时受竖直向下画出物体的受力示意图：物体没有在水中时受竖直向下重力和竖直向上拉力重力和竖直向上拉力( (如图甲如图甲) )；物体在水中时受竖直向下重；物体在水中时受竖直向下重力、竖直向上拉力和浮力力、竖直向上拉力和浮力( (如图乙如图乙) )。7 7利用阿基米德原理计算物体体积利用阿基米德原理计算物体体积 或液体或液体密度密度( (液液 ) )。8 8实验步
19、骤的补充与排序：先测出空桶的重力或物体的重实验步骤的补充与排序：先测出空桶的重力或物体的重力，再将物体浸没在液体中，最后测出排出水的重力。力，再将物体浸没在液体中，最后测出排出水的重力。9 9多次测量的目的：多次测量的目的： 使实验结论具有普遍性和代表性使实验结论具有普遍性和代表性 。1010实验操作、结论的评估。1111浮力在生活中的应用： 竹排、潜水艇、航空母舰、气球、飞艇、密度计、盐水选种等 。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液体所受的重力。例例2 2(2018(2018河南改编河南改编) )探究探究“浮力的大小等于什么浮力的大小等于什么”【实验步骤实验步骤】
20、小明同学的实验操作步骤如图所示，实验过程如下：小明同学的实验操作步骤如图所示，实验过程如下：用细线将橡皮挂在弹簧测力计下，测出橡皮所受的用细线将橡皮挂在弹簧测力计下，测出橡皮所受的_。将水倒入溢水杯中；将水倒入溢水杯中；将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中，让溢出的水全部流入将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中，让溢出的水全部流入小桶中，同时小桶中，同时 _；将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，读出此时弹簧测力将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，读出此时弹簧测力计的示数计的示数F F3 3；记录、分析实验数据，得出实验结论；记录、分析实验数据，得出实验结论； 整理实验器材。整理实验器材。重力重力F F
21、1 1读出弹簧测力计的示数读出弹簧测力计的示数F F2 2【评估与交流评估与交流】(1)(1)指出小明在实验操作中漏掉的一个步骤：指出小明在实验操作中漏掉的一个步骤：_。(2)(2)指出上面实验操作中的一处错误：指出上面实验操作中的一处错误：_。(3)(3)改正实验操作后，若空小桶所受的重力为改正实验操作后，若空小桶所受的重力为F F4 4，则实验中，则实验中测得橡皮所受的浮力为测得橡皮所受的浮力为 _，排出水的重力为，排出水的重力为 _；若等式若等式 _成立，则可得出阿基米德原理。成立，则可得出阿基米德原理。测量空小桶测量空小桶的重力的重力在在步骤中，水面没步骤中，水面没有达到溢水口有达到溢
22、水口F F1 1F F2 2F F3 3F F4 4F F1 1F F2 2F F3 3F F4 4【拓展应用】该实验还能测出橡皮的密度_( (只能用F F1 1、F F2 2、F F3 3、F F4 4、水表示) )。补充设问补充设问(1)(1)在实际测量中，发现浮力与排开水的重力并不完全相等在实际测量中，发现浮力与排开水的重力并不完全相等而是略有差异，其可能的原因是：而是略有差异，其可能的原因是： _。读数不准确读数不准确( (或弹簧测或弹簧测力计的精确度不高、不能完全收集溢出的水等力计的精确度不高、不能完全收集溢出的水等) )(2)(2)探究过程中为什么要先测量橡皮的重力？空小桶的重力探
23、究过程中为什么要先测量橡皮的重力？空小桶的重力何时测更好？何时测更好？答：答：_。 橡皮浸入水中变湿后再测重力，会因为橡皮沾水使测橡皮浸入水中变湿后再测重力，会因为橡皮沾水使测量值变大；在排开水之前测空小桶的重力，因为如果溢出量值变大；在排开水之前测空小桶的重力，因为如果溢出水后再测空小桶的重力，会因为小桶内壁沾水而使测量值水后再测空小桶的重力，会因为小桶内壁沾水而使测量值偏大偏大(3)(3)某同学用两个小瓶装满细沙，发现小瓶漂浮在水面上，某同学用两个小瓶装满细沙，发现小瓶漂浮在水面上，便总结出便总结出“一切物体受到的浮力大小等于物体的重力一切物体受到的浮力大小等于物体的重力”，你，你认为这个结论是认为这个结论是_(_(选填选填“正确正确”或或“错误错误”) )的，理由的，理由是是 _。 错误错误通过一次实验得出的结论具有偶然性通过一次实验得出的结论具有偶然性
