四川省中考物理考点复习教案：第11讲 浮力


第11讲　浮力

　浮力
1．定义：浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它__向上__的力，这个力叫做浮力，方向__竖直向上__．
2．产生原因：浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力__不同__．F浮＝F向上－F向下．
3．称重法测浮力：先在空气中用弹簧测力计测出物体重力G，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__．
4．影响因素：物体在液体中所受浮力的大小，跟__它浸在液体中的体积__和__液体的密度__有关，浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越__大__．
【提示】　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，故不受浮力作用．
【图片解读】
1．如图所示，用手把空的饮料罐缓慢地按入水中，在饮料罐浸没之前，越往下按感觉越费力，验证了浮力的大小跟物体排开液体的__体积__有关．

　阿基米德原理
1．内容：浸在液体中的物体受到向__上__的浮力，浮力的大小__等于__它排开的液体所受的重力．
2．公式
F浮＝①__G排__＝m排g＝②__ρ液V排g__．

3．适用条件：物体受到液体或气体的浮力都可用阿基米德原理求解．
【提示】　当物体浸没在液体中时，V排＝V物；当物体的一部分浸在液体中，另一部分露在液面上时，V排＜V物．
　物体的浮沉条件及应用
1．物体的浮沉条件及判断
上浮
下沉
漂浮
悬浮
沉底





F浮①__＞__G物
F浮②__＜__G物
F浮③__＝__G物
F浮④__＝__
G物
F浮＋F支
⑤__＝__G物
ρ液⑥__＞__ρ物
ρ液⑦__＜__ρ物
ρ液⑧__＞__ρ物
V排⑨__＜__
V物
ρ液⑩__＝__ρ物
V排⑪__＝__
V物
ρ液⑫__＜__
ρ物
V排⑬__＝__
V物
物体处于运动状态，受到的是非平衡力
是“上浮”的最终状态
可以停留在液面下任何地方且不触底
是“下沉”的最终状态
物体处于静止状态，受平衡力

　　2.浮力的应用
(1)轮船
①排水量：轮船排开水的__质量__．
②原理：把密度大于水的材料做成空心，可以使排开水的体积增大，从而增大浮力．
③浮力的计算：F浮＝m排g＝G物．
(2)潜水艇：通过改变自身的__重量__来实现浮沉．
(3)热气球和飞艇：充入的是比空气密度__小__的气体，利用充气和放气来控制体积，实现上升或下降．
(4)密度计：根据物体漂浮时受到的浮力等于自身重力和阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液gV排制成．测量液体密度时，密度计浸入液体的体积越大，待测液体的密度就越小．
【图片解读】
1．如图1所示，人之所以能浮在死海水面上，是因为人体密度__小于__海水密度．人静止时，人所受的浮力__等于__人的重力．(填“小于”“大于”或“等于”)
图1
2．如图2所示，将同一鸡蛋分别放入水和浓盐水中，鸡蛋静止时分别沉底、悬浮．若鸡蛋在水和盐水中所受浮力分别为F1和F2，则F1__＜__F2.(填“＜”“＞”或“＝”)

3．如图3，密度计刻度越往上示数越__小__，当密度计放入液体中时，处于__漂浮__状态，其浮力等于密度计的__重力__．根据：F浮＝G即ρ液gV排＝G物，当ρ液变小时，因为G物不变，所以V排变大，即密度计浸入到液体中的体积变大．
图3


重难点1　浮力的计算
　(2018·常德)弹簧测力计下挂着一重为10 N的实心小球，小球浸没在水中并静止时，弹簧测力计示数为6 N．此时小球受到的浮力是__4__N，其密度是__2.5×103__kg/m3.(ρ水＝1.0×103 kg/m3)
【变式训练1】　例题中，小球受到的浮力方向为__竖直向上__，将小球浸没在密度为0.8×103 kg/m3的液体中，则静止时小球受到的浮力是__3.2__N，测力计的示数为__6.8__N.
【变式训练2】　例题中，将小球一半体积浸没在某种液体中，静止时测力计的示数为4 N，剪断悬吊小球的细线，小球静止时排开液体的质量为__1__kg.(g取10 N/kg)
重难点2　物体浮沉的定性分析
　　　(2018·南充一诊)如图所示，a、b、c三个实心小球，其中a与b质量相等，b与c体积相同；将三个小球放入水中静止不动时，a球漂浮、b球悬浮、c球沉底．则下列判断中正确的是(B)

A．它们浸在水中的体积关系是：Va＜Vb＝Vc
B．它们所受的浮力关系是：Fa＝Fb＝Fc
C．它们的密度关系是：ρa＞ρb＞ρc
D．它们的重力关系是：Ga＝Gb＞Gc　　
【变式训练3】　将同一个小球分别放在甲、乙、丙三种液体中，静止时，小球在甲液体中漂浮，在乙液体中悬浮，在丙液体中沉底，如图所示．根据条件比较以下物理量的关系：

(1)三种液体的密度关系：__ρ甲＞ρ乙＞ρ丙__．
(2)小球在三种液体中所受浮力的关系：__F甲＝F乙＞F丙__．
(3)小球排开液体的质量关系：__m甲＝m乙＞m丙__．
(4)三种液体对容器底部的压强关系：__p甲＞p乙＞p丙__．
(5)三个容器对水平面的压强关系：__p′甲＞p′乙＞p′丙__．

实验1　探究浮力大小跟哪些因素有关
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力
计示数/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
　(2019·德州)在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图甲所示)，小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出)，并将其示数记录在表中．

　　A　 　 B　 　C　 　D 　 　E 　　F
甲
　　(1)分析比较实验步骤A和__D、E__，可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；分析比较A、B、C、D可知：浮力大小与物体__排开液体的体积__有关；分析实验步骤A、E、F可知：浮力的大小还与__液体密度__有关．
(2)分析实验数据可知，F中液体密度__小于__(填“大于”“小于”或“等于”)水的密度．
(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是__1__N，金属块密度为__2.7×103__kg/m3.(水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)

(4)F中液体密度为__0.8×103__kg/m3.
(5)小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图所示的实验．由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小珍认为该结论不可靠，主要原因是__没有控制排开液体的体积相同__．

乙
(6)在上述实验的基础上，请你添加合适的物体设计实验，探究浮力大小与物体质量是否有关．请写出你的实验思路：__取两块体积相同的铁块和铝块，测出它们各自的重力，即可知其质量，然后分别用测力计吊着浸没到水中，读出测力计示数，根据测力计的示数算出浮力，通过比较得出结论__．
实验2　探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系
　(2019·福建)如图，“验证阿基米德原理”的实验步骤如下：

①用弹簧测力计测出物体所受的重力G(图甲)．
②将物体浸没在水面恰好与溢水口相平的溢水杯中，用空小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出此时测力计的示数F(图乙)．
③测出接水后小桶与水所受的总重力G1(图丙)．
④将小桶中的水倒出，测岀小桶所受的重力G2(图丁)．
⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同．
回答下列问题：
(1)物体浸没在水中，受到水的浮力F浮＝__G－F__，被排开的水所受的重力G排＝__G1－G2__．(用上述测得量的符号表示)
(2)指出本实验产生误差的原因(写出两点)：
a．__测力计的精度不够，测量时测力计未保持静止等__．
b．__小桶中的水无法倒净，排开的水未全部流入小桶等__．
(3)若物体没有完全浸没在水中，则__能__(填“能”或“不能”)用该实验验证阿基米德原理．

1．将一个体育测试用的铅球和一个乒乓球同时没入水中，放手后发现：铅球沉入水底，而乒乓球浮出水面，如图所示．比较铅球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小，则(C)

A．两者所受浮力一样大
B．乒乓球受到的浮力大
C．铅球受到的浮力大
D．乒乓球浮在水面上受浮力，铅球沉底不受浮力
2．将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态，如图所示，它的上表面受到的压力为1.8 N，物体受到的浮力大小为1.2 N，则该物体下表面受到的压力为__3__N，如将物体再下沉5 cm，则它受到的浮力大小为__1.2__N.

3．(2019·南充三诊)把体积是1 dm3，密度为0.6×103 kg/m3的木块浸没到水中，放手后，它将__上浮__(填“上浮”“下沉”或“悬浮”)；最后静止时木块所受浮力是__6__N.
4．(2019·巴中)两个完全相同的容器内分别盛满不同的液体，现将两个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如图所示，则液体对容器底部的压强关系是p甲__＜__p乙；两小球所受的浮力关系是F甲__＜__F乙．(填“＞”“＜”或“＝”)．

5．(2019·乐山)如图甲，一个质量为270 g的铝块悬挂在弹簧测力计的挂钩上，铝块的下表面刚好接触某未知液体的液面．将铝块缓慢浸入液体，弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙．则铝块浸没时所受的浮力为__1.2__N，液体的密度为__1.2×103__kg/m3(g取10 N/kg，ρ铝＝2.7×103 kg/m3)．

第11讲　浮力

命题点1　阿基米德原理　浮沉条件的理解
1．(2019·广元)一只塑料球，放在酒精中恰好悬浮，而放在水中则漂浮在水面上．该球在这两种液体中所受的浮力大小关系是(C)
A．在酒精中受的浮力大 B．在水中受的浮力大
C．所受浮力一样大 D．无法确定
2．(2019·成都)将一枚重为0.5 N的鸡蛋放入一杯均匀盐水中，静止时如图所示，然后向杯子里加入一些清水，则(A)

A．鸡蛋会下沉
B．鸡蛋的重力增加
C．鸡蛋所受浮力变大
D．鸡蛋所受浮力为0.5 N
3．(2019·广安)如图所示，甲、乙两个完全相同的容器中盛有两种不同的液体，把两个完全相同的立方体A、B分别放入这两种液体中，均处于漂浮状态，静止时两个容器中的液面相平，A、B在两种液体中所受浮力分别为FA、FB，液体对烧杯底的压强分别为p甲、p乙，则(D)

A．FA＜FB　p甲＝p乙 B．FA＝FB　p甲＝p乙
C．FA＝FB　p甲＜p乙 D．FA＝FB　p甲＞p乙
4．(多选)(2019·泸州)三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别与甲、乙、丙三个体积相同的实心球相连．向容器内倒入水，待水和球都稳定后，观察到如图所示的情况，此时乙球下方弹簧长度等于原长．下列判断正确的是(AC)
A．乙球的重力与它受到的浮力相等
B．甲球的重力大于它受到的浮力
C．甲、乙、丙三个球的密度大小关系为ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
D．甲、乙、丙三个球受到的浮力大小关系为F甲＞F乙＞F丙
第4题图　　第5题图
5．(2018·德阳)体积相同的铅球、铜块和木块，浸在液体中的情况如图所示，比较它们受到的浮力大小，正确的是(D)
A．铅球受到的浮力最大
B．木块受到的浮力最大
C．铜块受到的浮力最大
D．他们受到的浮力一样大
命题点2　浮力的相关计算
6．(2019·南充)A、B两个实心球，已知＝，＝，现将两球放入水中后，静止时受到的浮力之比为＝，则两球在水中静止时所处状态可能是(C)
A．两球均漂浮 B．两球均浸没
C．A球浸没，B球漂浮 D．B球浸没，A球漂浮
7．(2019·雅安)如图所示，两只完全相同的容器分别装等质量的水放在台秤上，用细线悬挂着质量相同的实心铅球和铝球，逐渐将它们全部浸没在水中(球未接触到容器底，水未溢出)，此时台秤甲、乙的示数分别为N1和N2，绳的拉力分别为T1和T2，已知ρ铅>ρ铝，则下列关系正确的是(C)

A．N1＝N2　T1>T2 B．N1>N2　T1>T2
C．N1T2 D．N1>N2　T1