1、第 13 讲 浮力浮力定义 定义浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）对它_的力，这个力叫做浮力方向 _施力物体 _称重法测浮力先在空气中用弹簧测力计测出_，再把物体浸在液体中读出弹簧测力计的示数 F 拉，则物体所受的浮力为 F 浮 =G-F 拉产生原因浸在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力_，这就是浮力产生的原因影响因素物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的_有关，跟液体的_有关说明 浸在液体中的物体不一定都受到浮力.如：桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力 F 向上=0，故物体不受浮力作用；浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力.因此，在分析物体
2、的受力情况时，浮力和液体的压力不能同时考虑. 阿基米德原理探究过程先用弹簧测力计测量出_和_的重力；再测量出物体完全浸没后弹簧测力计的示数；最后再测量出_分析归纳物体受到的浮力为 F 浮 =_，排开水所受的重力_.对比两者的大小，得出实验结论实验结论浸在液体中所受的浮力_它排开的水所受的重力内容 浸在液体中的物体受到的的浮力_，浮力的大小_它排开的液体所受的重力表达式 F 浮 =_m 排 g=._.G 排 表示排开液体所受的重力；m 排表示排开液体的质量； 液表示液体的密度；V 排表示排开液体的体积探究阿基米德原理适用条件适用于物体受到液体或气体的浮力【提示】当物体浸没在液体里，此时 V 排
3、=V 物 ；当物体的一部分浸入液体里，另一部分露在液面上，此时V 排 V 物 .物体的沉浮条件浸在液体中的物体同时受到浮力和重力的作用，物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的关系.如下：上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底F 浮_ G 物 F 浮_ G 物 F 浮_ G 物 F 浮_ G 物 F 浮 +F 支 =G 物 液 _ 物 液 _ 物 液 _ 物 液 _ 物 液 _ 物物体处于动态，受到的是非平衡力 物体处于静止状态，受平衡力浮力的应用原理 物体的密度大于液体的密度，制成_的可以漂浮在液体的表面上，也增大了可以利用的浮力轮船排水量 轮船载重的大小用_表示，是指轮船按照设计要求满载货物时排开水的
4、_潜水艇 因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变，所以，潜水艇受到的浮力_，潜水艇的上浮和下沉全靠改变_气球和飞艇靠充入密度_空气的气体来工作的原理 根据物体_时的受力平衡及阿基米德原理制成，用来测定液体密度的仪器密度计特点 浸入液体的体积越小，说明液体的密度越_命题点 1 浮力(2015济南)将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中放手后发现：实心球沉入水底，而乒乓球浮出水面如图所示，比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小则( )A实心球受到的浮力大B它们受到的浮力一样大C乒乓球受到的浮力大D不能确定【点拨】 浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关，利用控制变量法展开分析
5、即可1(2014安徽)一均匀的长方体浸没在液体中，如图所示已知它的底面积为 S，上表面所处深度为 h1，下表面所处深度为 h2，则长方体下表面所受到液体的压力表达式为_，浮力表达式为_(液体密度 液 和 g 为已知量)2(2015荆门)为了测量一小块矿石的密度，小丽利用一个弹簧测力计、水和一段细线进行了如下实验：(1)将小矿石挂在弹簧测力计下(图甲)，当小石块_时，读出测力计的示数为 4.9 N；(2)将矿石_在水中，读出弹簧测力计的示数 F(图乙)，则 F_N；(3)矿石所受的浮力 F 浮 _N；(4)矿石的密度 _g/cm 3.命题点 2 阿基米德原理(2013安徽)2013 年 5 月，
6、象征“和平、友爱和快乐”的巨大黄鸭在香港与游客见面，图为大黄鸭浮在海面上的情景它的质量约为 600 kg，海水的密度取 1.0103 kg/m3，它浸在水中的体积约为_m 3.【点拨】 因为大黄鸭浮在海面上，根据漂浮条件，F 浮 G 物 ，再根据阿基米德原理有 F 浮 水 gV排 即可计算 V 排3(2014株洲)将一空饮料罐压入装满水的烧杯中，其排开的水所受到的重力为 4 N，则空饮料罐受到的浮力大小为_N，方向竖直_4(2015北京)某热气球充气后体积为 3 000 m3，则该热气球所受的浮力为_N(g 取 10 N/kg，空气的密度取 1.29 kg/m3)5(2014潍坊)马来西亚航空
7、公司客机 MH370 失联后，各国积极参与搜寻工作，澳大利亚海军“海洋之盾”号补给舰在搜寻海域投放了“蓝鳍金枪鱼21”自主式水下航行器搜寻飞机黑匣子已知这种水下舰行器的体积约为 0.96 m3，海水的密度为 1.03103 kg/m3，g 取 10 N/kg，当它在 4 000 m 深处时，求：(1)航行器受到海水压强的大小；(2)航行器受到海水浮力的大小命题点 3 物体的浮沉条件(2015黔西南)一物体重 12 N，体积为 2 dm3，则物体的密度为_kg/m 3，若将此物体投入盛有足量水的容器中，待物体静止时，物体处于_(填“漂浮” “悬浮”或“沉在水底”)状态，物体所受浮力为_N(g 取
8、 10 N/kg)【点拨】 判断物体在液体中浮沉时，可以比较物体所受的浮力和物体所受重力的大小，也可以比较液体的密度与实心物体密度的大小6(2015盐城)小明探究怎样使物体上浮或下沉，用手将质量为 150 g，体积为 1.6104 m3的苹果浸没在水中，苹果受到的浮力为_N松手后苹果将_(填“上浮” “下沉”或“悬浮”)，最后静止时，苹果受到的浮力是_N(g 取 10 N/kg)7(2014邵阳)酷暑季节，烈日炎炎，很多人下河下塘游泳一个密度与水相同的实心物体，放入足够多的水中静止时，它将处于_(填“漂浮”或“悬浮”)状态因为人的密度与水的密度大致相同，所以为了安全，请同学们不要擅自下河下塘游
9、泳8(2015郴州)如图所示，a、b 是两种物质质量与体积的关系图像，分别用 a、b 两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中松手稳定后( )A乙漂浮，乙受到的浮力小B甲漂浮，甲受到的浮力大C乙下沉，甲受到的浮力大D甲下沉，乙受到的浮力大命题点 4 浮力的应用(2015滨州)测量液体密度的仪器叫密度计，将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值(图甲)图乙和图丙的容器中是同一个自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中，由图中现象可以判断( )A密度计在乙烧杯液体中受到的浮力较大B密度计在丙烧杯液体中受到的浮力较
10、大C乙烧杯中液体的密度较大D丙烧杯中液体的密度较大用来测量液体密度的仪器密度计是利用物体漂浮在液面上受力平衡及阿基米德原理制成的9(2015南充)一艘轮船的排水量是 50 000 吨，当它满载在长江内河航行时，排开水的体积是_m3，一艘潜水艇从长江内河潜行(潜行：指潜水艇浸没)到海洋时，潜水艇受到的浮力_(填“变大” “不变”或“变小”)( 水 1.010 3 kg/m3， 海水 1.0310 3 kg/m3)10(2015聊城)潜水艇对保卫我国的南海起着重要的作用如图所示，潜水艇在水中处于悬浮状态，此时其所受浮力与重力的大小关系为：F 浮 _(填“” “”或“”)G.当压缩空气将水舱中的水排
11、出一部分时，潜水艇将_(填“上浮” “下沉”或“悬浮”)11(2015烟台)一艘远洋轮船装上货物后，发现船身下沉了一些，则它受到的浮力_(填“变大” “变小”或“不变”)当船由内河驶入大海后，船受的浮力_(填“变大” “变小”或“不变”)，船相对于水面将_(填“上浮” “下沉”或“不变”)命题点 1 探究浮力的大小与排液重力的关系该实验考查较简单，一般考查称重法求浮力、实验过程及注意事项如图所示是小新同学验证阿基米德原理的一个实验过程图：(1)如果是你做这个实验，为了减小误差，则图中的操作步骤顺序为_(2)图中_两个步骤是为了测量浮力的大小(3)下面是小新同学实验时设计的表格及填写的实验数据：
12、实验次数物重G/N物体浸没水中测力计示数 F/N桶与排出水总重G1/N空桶重G0/N浮力F 浮 /N排开水重G 排 /N1 1.2 0.7 1.1 0.6 0.5 0.52 2.0 1.5 1.0 0.6 0.5 0.43 2.4 1.7 0.6 0.7 0.7请你将该表格第三行数据补充完整小新同学在进行数据分析时，发现第二次实验数据与其他两次反映的规律不相符，为了得到结论，他将第二次实验中 G1的数据改为 1.1 N，G 排 的数据改为 0.5 N请你对他的做法进行评估：_；如果是你，对这种情况采用的做法是：_(4)实验过程中需注意的事项(写一条即可)：_.命题点 2 探究影响浮力大小的因素
13、探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验，是课程标准规定需要掌握的实验、考查的形式是在题目中提出多个因素如物体的密度、体积、重力，液体的密度、深度，以及物体排开液体的体积等，通过控制变量法进行实验得出结论在分析过程有时还要应用称重法和阿基米德原理(2015南宁)在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出了如下的猜想：A：可能与物体浸没在液体中的深度有关；B：可能与物体的密度有关；C：可能与液体的密度有关；D：可能与物体浸在液体中的体积有关为了验证上述猜想，小明选用了物块甲和乙(甲和乙的体积相等但密度不同)、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材，做了如图所示的实验(1)分析比较实验
14、，可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力是_N；(2)分析比较实验，可以验证猜想_是错误的；(3)分析比较实验与，可以验证猜想_是错误的；(4)分析比较实验_，可以验证猜想 D 是正确的；(5)分析比较实验_可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关；(6)综合以上分析，得出最后的实验结论是：浸在液体中的物体所受浮力的大小与_有关；(7)在进行实验过程中，也运用了控制变量法，保持了_不变，进行探究、验证影响浮力大小的因素有多个，故在探究时利用控制变量法，物体在液体中所受的浮力大小通过称重法计算得出(8)实验时若先将物体放入液体中先测拉力，再测物体重力，则所测的浮力会_(填“偏大”或“偏小
15、”)，原因是：_；(9)通过实验数据可知物块甲的密度为_kg/m 3.(10)芳芳同学又从课外资料中了解到，庄子曾提出：如果水积得不够多，那么承载大船就没有力量也就是说浮力的大小与液体的多少有关庄子的说法有道理吗？她从实验室找来了烧杯、木块(不吸水)、弹簧测力计等器材，研究浮力大小是否和水的多少有关她先用弹簧测力计测出木块的重力(如图甲)再将木块放入烧杯内的水中，木块处于漂浮状态(如图乙)然后_(填操作)，发现木块仍然漂浮经分析可知，木块两次受到的浮力都为_牛从而得出木块漂浮时浮力大小与水的多少无关整合集训一、填空题1(2014怀化)将一木块轻轻放入一个装满水的烧杯中，当木块静止时，测得溢出的
16、水的重力为0.5 N，则木块受到水的浮力为_N.2(2014牡丹江)满载货物的轮船停泊在港口，它受到的浮力_(填“大于” “等于”或“小于”)重力卸掉货物后，轮船排开水的体积_(填“变大” “不变”或“变小”)3某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中时示数是 15 N，浸没在水中称时示数是 5 N，则此时物块受到水的浮力为_N，物块的密度为_kg/m 3.(水的密度为 1.0103 kg/m3)4(2015常州)2014 年 4 月，我海军 372 号潜艇在高密度海水区域内沿水平方向潜航，如图所示潜艇总质量 3.3103 t，体积为 3103 m3，高密度海水密度为_kg/m 3.潜航时，不慎
17、全部驶入密度为 1.02103 kg/m3的低密度海水区域，导致浮力减小了_N，导致潜艇加速下沉，当仪表显示海水压强为 4106 Pa 时，潜艇表面 1 cm2的面积受到海水压力_N，达到潜艇承受极限官兵紧急排出水舱内的水，潜艇最终转危为安(g 取 10 N/kg)5(2015恩施)大家都知道“曹冲称象”的方法，如图所示我们来分享小曹冲所运用的智慧：(1)用物理知识解释“称象”的原理，前后两次水面正对记号说明：_.(2)要推出“象重等于石头重”的结论，必须附上的关键推理依据是：_.二、选择题6(2015来宾)把体积为 2103 m3、重为 12 N 的物块放入水中，当它静止时所处的状态及受到的
18、浮力大小分别为(g 取 10 N/kg)( )A漂浮，F 浮 20 N B漂浮，F 浮 12 NC沉底，F 浮 20 N D沉底，F 浮 12 N7(2015凉山)两个物体分别挂在弹簧测力计上，将它们同时浸没到水中，发现两个弹簧测力计的示数不为零，但减小值相同由此可以判断( )A两个物体一定处在液体中相同深度B两物体所受的浮力相同C在水中时，弹簧测力计示数是相同的D在空气中，弹簧测力计示数是相同的8(2015眉山)一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有 160 g 煤油溢出；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有 180 g 水溢出已知煤油的密度是 0.8103 kg/m3，则物块在水中静
19、止时的状态及物块的密度分别是( )A下沉，1.110 3 kg/m3B漂浮，0.8510 3 kg/m3C悬浮，1.010 3 kg/m3D漂浮，0.9010 3 kg/m39(2015长沙)水平桌面上放有甲、乙两个盛水的容器，现把两个形状和体积都相同的物体分别放入两容器中，当物体静止时，两容器中液面刚好相平，如图所示，下列说法正确的是( )A两物体受到的浮力相等B两容器底部所受液体压强相等C两物体的质量相等D乙容器中物体密度较大10(2015德阳)如图所示，将盛有适量水的容器放在水平桌面上，然后把系在弹簧测力计下的铁块慢慢地浸入水中(水未溢出)，观察铁块从刚开始浸入水中到完全浸在水中的实验现
20、象，并对一些物理量做出了如下判断：铁块受到的浮力变大；弹簧测力计的示数变小；桌面受到的压力变大；水对容器底部的压强变大其中正确的是( )A B C D三、实验题11(2015宜昌)在探究影响浮力大小因素的实验中，同学们提出了下列 4 种猜想：猜想 1：浮力大小与液体密度有关；猜想 2：浮力大小与物体浸入液体的体积有关；猜想 3：浮力大小与物体的形状有关；猜想 4：浮力大小与物体所受的重力有关(1)如图 1 所示，小明把一个柱状固体挂在弹簧测力计下，使它浸在液体中的体积逐渐增大，观察到弹簧测力计的读数逐渐减小此实验说明猜想_是正确的(2)如图 2 所示，小明将同一石块分别浸没在水和盐水中，此实验
21、为了验证猜想_在实验中，观察到石块浸没在盐水中静止时弹簧测力计的示数小，则说明石块在盐水中受到的浮力_(填“大”或“小”)(3)为了验证猜想 3，小明将同一橡皮泥做成不同形状，先后放入水中，发现有的漂浮在水面上，有的下沉由此得出结论：浮力的大小与物体的形状有关，请指出他的实验方法的错误：_.(4)为了验证猜想 4，小明将重力相同而体积不同的铁块和铝块浸没在水中，观察到所受的浮力大小不相等，由此得出结论：浮力的大小与物体的重力无关请指出他的实验方法的错误：_.四、计算与推导题12(2015莆田)在弹簧测力计下悬挂一个小球，示数为 4.2 N当把小球的一半体积浸在水中时弹簧测力计的示数为 1.7
22、N已知 水 1.010 3 kg/m3，g 取 10 N/kg.问：(1)小球所受的浮力为多大？(2)小球的总体积为多大？(3)把小球从弹簧测力计取下，浸没在水中后放手，请通过计算判断小球为什么不能悬浮在水中13.如图所示，在研究浮力是如何产生的问题时，设想有一个底面积为 S，高为 h 的长方体物块浸没在水中，由于水对长方体上表面的压力 F1和下表面的压力 F2不同，从而产生了对物块的浮力图中长方体物块上下底面积 S50 cm 2，h 15 cm，h 220 cm.(已知 水 1.010 3 kg/m3，g 取 10 N/kg)(1)求长方体底部受到水的压强；(2)长方体受到水的浮力为多大；(
23、3)请利用浮力产生的原因推导出：F 浮 液 gV 排第 13 讲 浮力考点解读考点 1 向上 竖直向上 液体或气体 物体重力 G 不同 体积 密度考点 2 物体 空小桶 排开水和小桶的总重 G 物 F 拉 G 排 GG 桶 等于 向上 等于 G 排 液 V 排 g考点 3 考点 4 空心 排水量 质量 不变 自身的重力 小于 漂浮 大各个击破例 1 A 例 2 0.6 例 3 0.610 3 漂浮 12 例 4 D题组训练 1. 液 gh2S 液 g(h2h 1)S 2.(1)静止 (2)浸没 2.9 (3)2.0 (4)2.45 3.4 向上 4.3.8710 4 5.(1)航行器受到海水压
24、强为：pgh1.0310 3 kg/m310 N/kg4 000 m4.1210 7 Pa；(2)航行器受到海水浮力是：F 浮 gV 排 1.0310 3 kg/m310 N/kg0.96 m39 888 N 6.1.6 上浮 1.5 7.悬浮 8.A 9.510 3 变大 10. 上浮 11.变大 不变 上浮实验突破例 1 (1)DABC 或 ADBC (2)AB (3)1.3 没有实事求是的科学态度，做法不正确 分析原因，重新实验拓展训练 (4)在放物块之前烧杯中的水一定要到溢口处或先测空烧杯的重力再测排开水和烧杯的总重力例 2 (1)2.0 (2)A (3)B (4) (5) (6)物体
25、排开液体的体积和液体的密度 (7)物体排开液体的体积拓展训练 (8)偏大 测重力时物体表面有液体，所测重力比实际偏大 (9)1.510 3 他向烧杯内再加入一些水或从烧杯内倒出一些水 2.5整合集训10.5 2.等于 变小 3.10 1.510 3 4.1.110 3 2.410 6 400 5.(1)前后两次排开水的体积相同 (2)物体漂浮的条件：浮力等于重力 6.B 7.B 8.D 9.B 10.C 11.(1)2 (2)1 大 (3)没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同 (4)没有控制物体浸入液体的体积相同，没有改变重力的大小 12.(1)小球受到水的浮力：F 浮 GF 拉 4.2 N1.7
26、 N2.5 N；(2)由 F 浮 水 gV 排 得：小球排开水的体积：V 排 2.510 4 m3.由于小球的一半体积浸没在水中时，F浮 水 g 2.5 N1103 kg/m310 N/kg则物体体积：V2V 排 22.510 4 m3510 4 m3；(3)小球浸没在水中所受的浮力：F 浮 水 gV110 3 kg/m310 N/kg5104 m35 N4.2 N，即 F 浮 G，所以，小球浸没在水中所受的浮力大于重力，放手后，不能悬浮在水中，会上浮13.(1)p2 水 gh21.010 3 kg/m310 N/kg0.2 m210 3 Pa；(2)F 浮 水 gV 排 1.010 3 kg/m310 N/kg50104 m20.15 m7.5 N；(3)因为浮力的产生原因是：F 浮 F 2F 1，F 2p 2S 液 gh2S，F 1p 1S 液 gh1S，所以 F 浮 F 2F 1 液 gh2S 液 gh1S 液 g(h2h 1)S 液 ghS 液 gV 排
