1、 水的浮力 计算 1NO.1 课前检测2课前检测 选择题每题2分，填空题每空2分，限时8分钟，共计12分。1小关与同学们去游览桂林两江四湖，登上游船后，船会下沉一些，那么（）A船的重力将减小 B水对船的浮力将减小 C水对船的浮力将增大 D水对船的浮力将保持不变3课前检测 2俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉。对此现象，下列说法正确的是（）A西瓜的密度比李子的密度大 B西瓜漂浮时所受浮力大于重力 C李子下沉过程中所受水的压强不变 D李子浸没后，下沉过程中所受浮力大小不变4课前检测 3大军将一支密度计分别放入两种不同的液体中，如图所示。若两种液体的密度分别甲、乙，静止
2、时密度计所受浮力分别为F甲、F乙，则（）AF甲=F乙甲乙 BF甲=F乙乙甲 CF甲F乙 甲乙 DF甲F乙 乙甲5课前检测 4某同学学习了浮力的有关知识后，制作了一台浮力秤，可方便地称量物体的质量，其构造如图甲所示。已知小筒底面积为 0.001m2，小筒和秤盘总重为 0.6N。（1）如图甲，当秤盘上不放物体时，小筒受到的浮力是多少？（2）如图甲，当秤盘上不放物体时，应在小筒 A 处标出该浮力秤的_刻度。（3）如图乙，在秤盘上放一物体后，小筒浸入水中的深度 h 为 0.1m，则此时小筒受到的浮力是多少？该物体的质量为多少？6课前检测 5如图所示，将边长为10cm的正方体木块放入装有某种液体的圆柱形
3、容器中，木块静止时，有的体积露出液面，此时液面比放入木块前升高2cm，容器底部受到的压强变化了160Pa（取g=10N/kg），则下列判断错误的是（）A液体的密度是0.8103Kg/m3 B木块的密度为0.6g/cm3 C木块受到的浮力是6N D使木块完全浸没需要4N向下的压力7解析8NO.2 复习要点概况9思维导图10常考题型一、浮力的概念二、浮力计算的一般方法三、漂浮条件的应用四、液面升降问题（下节课学习）五、浮力与压力、拉力、压强相结合问题（下节课学习）11五、浮力与压力、拉力、压强相结合问题（下节课学习）（1）物体A所受到的浮力是多少？DF甲F乙 乙甲（2）密度计：测量液体密度AF甲=
4、F乙甲乙5曹冲称象是家喻户晓的典故。选择题每题2分，填空题每空2分，限时8分钟，共计12分。（4）平衡法对于漂浮、悬浮物体（3）根据阿基米德原理求出排开水的体积即为物块的体积，根据=和G=mg求出物块的密度。V排V物 F浮=G物2V排是指被物体排开的液体的体积，当物体全部浸没在液体里时，V排=V物，当物体仅有一部分浸入液体里时，V排V物。然后将金属块浸没于水中静止时如图乙所示。001m2，小筒和秤盘总重为 0.8cm）五、浮力与压力、拉力、压强相结合问题（下节课学习）1定义：浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对物体_的力叫浮力。V排V物 F浮=G物（1）产生原因：压力差法 F浮=F向上 F向
5、下3浮力大小与液体的_和物体排开液体的_有关。如图所示，弹簧测力计每小格为0.一、浮力的概念 1定义：浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对物体_的力叫浮力。2产生原因：浸在液体或气体中的物体，受到向上和向下的_就是液体或气体对物体的浮力。3方向：总是_。12一、浮力的概念 注意：（1）当物体浸入液体中时，浮力的施力物体是液体，当物体浸入气体中时，浮力的施力物体是气体，而受力物体则是浸入液体或气体中的物体。（2）将物体浸入液体中后，物体由于受到重力，会对阻碍它下沉的液体施加向下的压力，因为物体之间力的作用是相互的，所以液体也会对物体施加反作用力。（3）物体是否受到浮力取决于所受的压力，而压力又
6、取决于下表面所受的压力，只有物体下表面受到压力才会有产生浮力。13若两种液体的密度分别甲、乙，静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙，则（）（1）产生原因：压力差法 F浮=F向上 F向下“土密度计”在酒精(酒精0.3大军将一支密度计分别放入两种不同的液体中，如图所示。C木块受到的浮力是6NA1g/cm3 B2g/cm3 C3g/cm3 D4g/cm3方程中能用到的展开公式只有6104千克则GAmAg1.“土密度计”在水中静止时露出液面的高度为3 cm；“土密度计”在酒精(酒精0.选择题每题2分，填空题每空2分，限时8分钟，共计12分。现将它直立于水中，它的上端距水面h。【解答】解：（1）物块排开
7、水的重：G排=G1G2=0.9欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”，用如图所示的方法测量液体的密度。（2）受力分析 在建模的基础上对所要的研究对象进行受力分析（3）此浮力秤的最大称量（即量程）。A西瓜的密度比李子的密度大则此硫酸铜溶液的密度为_kg/m3。8N，它在甲乙两种液体中液面的位置分别为刻度和刻度。V排V物 F浮=G物二、浮力计算 （1）产生原因：压力差法 F浮=F向上 F向下14简单练一练 例题1 如图所示，一个半球形物体浸没在水中，受到水向下的压力为30 N，物体受到水施加的浮力为80 N，则物体受到水向上的压力为多少牛？15二、浮力计算（2）视重差法：弹簧测力计的示数差
8、16F浮=G 一 F简单练一练 如图所示，弹簧测力计每小格为0.5N，将一金属块挂在弹簧测力计上静止时如图甲所示；然后将金属块浸没于水中静止时如图乙所示。（g取10N/kg），则金属块的密度金为（）A1g/cm3 B2g/cm3 C3g/cm3 D4g/cm317二、浮力计算（3）排液法阿基米德原理 内容：浸在液体中的物体受到_的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的_。表达式：F浮=液gV排 *阿基米德原理和称重法经常一起应用于求解有关问题。一般解题思路是根据题意由F浮=G一F示求出浮力，再根据F浮=液gV排求解有关量。18对阿基米德的原理的理解 1原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状
9、态：一是物体全部体积都当浸入液体里，即“浸没”；二是物体 的一部分浸入液体里，另一部分露在液面上。2V排是指被物体排开的液体的体积，当物体全部浸没在液体里时，V排=V物，当物体仅有一部分浸入液体里时，V排V物。3浮力大小与液体的_和物体排开液体的_有关。而与物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、是否运动、液体的多少等因素无关。4阿基米德原理也适用于气体，但公式中液应该为气。19简单练一练例题3 小明用阿基米德原理测某物体密度的操作过程如图所示，他用细绳将物体悬挂在弹簧测力计的挂钩上，然后把物体浸没在盛满水的溢水杯中，此时弹簧测力计示数为F0.3 N，接着再分别用弹簧测力计测出小桶与排开水
10、的总重为G10.5 N和空小桶的重为G20.2 N。求：（1）物体浸没水中所受的浮力；（2）物体的重力；（3）物体的密度。20解析【分析】（1）知道小桶与排开水的总重减去空小桶的重即为排开水的重，根据阿基米德原理求出物块浸没时受到的浮力；（2）知道物块浸没时弹簧测力计的示数和受到的浮力，根据称重法求出物体的重力；（3）根据阿基米德原理求出排开水的体积即为物块的体积，根据=和G=mg求出物块的密度。【解答】解：（1）物块排开水的重：G排=G1G2=0.5N0.2N=0.3N，由阿基米德原理可得，物体浸没水中所受的浮力：F浮=G排=0.3N；（2）由F浮=GF可得，物体的重力：G=F浮+F=0.3
11、N+0.3N=0.6N；（3）因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，由F浮=gV排可得，物块的体积：V=V排=F浮/液gv排，由G=mg可得，物块的质量：m=G/g，则物块的密度：=m/V=(G/g)/(F浮/液gv排)=0.6N/0.3N1.0103kg/m3=2103kg/m3。答：（1）物体浸没水中所受的浮力为0.3N；（2）物体的重力为0.6N；（3）物体的密度为2103kg/m3【点评】本题考查了阿基米德原理和称重法求出浮力、密度公式、重力公式的应用，关键是知道物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。21二、浮力计算（4）平衡法对于漂浮、悬浮物体 漂浮：物体在液面上静止
12、 V排”、“=或“)33二、浮沉条件的应用（1）轮船(空心)：排水量 轮船的排水量：轮船满载时排开水的质量 注意：同一物体漂浮在不同的液体中受到的浮力_，在密度较小的液体中浸入的体积_。34船船和和货货排排水水排排水水浮浮GgmGF 二、浮沉条件的应用（2）密度计：测量液体密度35ABC适用条件：漂浮刻度值特点：上小下大、上疏下密CBA 密度计浸入液体中的深度越深，表明该液体的密度值越小，浸入液体中的深度越浅，就表明该液体的密度值越大二、浮沉条件的应用 8如图所示的密度计重为0.8N，它在甲乙两种液体中液面的位置分别为刻度和刻度。若刻度和刻度分别表示液体的密度为0.8 g/cm3和1.0 g/
13、cm3，则该密度计 A、B中间位置的刻度值为多少？A、B之间的体积又为多少？_ 。36二、浮沉条件的应用9欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”，用如图所示的方法测量液体的密度。“土密度计”在酒精(酒精0.8103kg/m3)中静止时露出液面的高度为2 cm；“土密度计”在水中静止时露出液面的高度为3 cm；“土密度计”在硫酸铜溶液中静止时露出液面的高度为3.8 cm。则此硫酸铜溶液的密度为_kg/m3。若要增大此密度计刻度之间的间距，该如何调整？37漂浮：物体在液面上静止然后将金属块浸没于水中静止时如图乙所示。9欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”，用如图所示的方法测量液体
14、的密度。而与物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、是否运动、液体的多少等因素无关。AF甲=F乙甲乙AF甲=F乙甲乙AF甲=F乙甲乙13一个底面积为10米2的圆柱状容器，装有适量的水，现在将一个体积为20米3、密度为0.若两种液体的密度分别甲、乙，静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙，则（）有一重为3N的木块体积为600 cm3，在木块上放一砝码时，木块恰好没入水面，那么砝码的重为多少牛？如果把砝码拿走，则木块下挂一质量为多大的铁块，木块才能刚好没入水中？（已知铁=7.CC球受的浮力最大 D三球受的浮力一样大4将边长为10cm的正方体木块平放在圆柱形容器的底部，圆柱形容器的横截面积为300
15、cm2，现缓慢地往容器中注水，当容器中的水面升至8cm时，木块对容器底面的压力恰好为零，g取10N/kg。“土密度计”在酒精(酒精0.（1）产生原因：压力差法 F浮=F向上 F向下由 得质量：mAV0.（3）物体是否受到浮力取决于所受的压力，而压力又取决于下表面所受的压力，只有物体下表面受到压力才会有产生浮力。8N，它在甲乙两种液体中液面的位置分别为刻度和刻度。V排V物 F浮=G物25103kg/m3二、浮力计算的一般方法解析答案1.25103kg/m3解析用等效替代的方法，把土密度计和螺母等效为横截面积为S的均匀直柱体，设其总长度为L，土密度计在水、酒精、硫酸铜溶液中都处于漂浮状态，所以浮力
16、都等于重力，浮力相等。即：F水=F酒=F硫酸铜=G设密度计平底试管的横截面积为S，长度为L则：V排水=S（L-3cm）、V排酒=S（L-2cm）、V排硫=S（L-3.8cm）由阿基米德原理得：F水=水gV排水=水gS（L-3cm）=1103kg/m3gS（L-3cm）F酒=酒gV排酒=酒gS（L-2cm）=0.8103kg/m3gS（L-2cm）F硫酸铜=硫酸铜gV排硫=硫酸铜gS（L-3.8cm）因为：F水=F酒 所以：1103kg/m3gS（L-3cm）=0.8103kg/m3gS（L-2cm）解得：L=7cm 因为：F水=F硫酸铜所以：1103kg/m3gS（L-3cm）=硫酸铜gS（L
17、-3.8cm）即：1103kg/m3gS（7cm-3cm）=硫酸铜gS（7cm-3.8cm）解得：硫酸铜=1.25103kg/m3故答案为：1.25103kg/m338二、浮沉条件的应用（3）潜水艇：靠改变自身_来实现上浮、下沉或悬浮。（5）气球和飞艇：是通过改变_来实现上升、下降。39二、浮沉条件的应用10如图所示的三只球体积是相等的，处在同种液体中静止。由图可以看出（）AA球受的浮力最大 BB球受的浮力最大CC球受的浮力最大 D三球受的浮力一样大40二、浮沉条件的应用 11如图所示，质量相等的ABC三个小球，放在同一液体中，结果A球漂浮，B球悬浮，C球下沉到容器底部，下列说法中正确的是（）
18、A如果三个小球都是空心的，则它们的体积可能相等 B如果三个小球的材料相同，则AB两球一定是空心的 C如果三个小球都是空心的，则它们所受浮力的大小关系为FAFBFC D如果三个小球都是实心的，则它们密度的大小关系为ABC41二、浮沉条件的应用 12在两个相同的薄壁塑料瓶（质量忽略不计）内分别装入体积相等、密度为甲和乙的两种液体后密封，再把它们放入两个装有水的容器中，处于如图状态。下列判断正确的是（）A甲乙 B甲=乙C甲乙 D无法判断42二、浮沉条件的应用 13一个底面积为10米2的圆柱状容器，装有适量的水，现在将一个体积为20米3、密度为0.8103千克/米3的物体A放入其中，最终物体A漂浮于水
19、面上。则：（1）物体A所受到的浮力是多少？（2）如图所示，若将画斜线部分截取下来并取出(其体积为浸入水中体积的一半)，则取出的那部分物体的质量是多少？（3）待剩余部分再次静止后，容器底部受到的压强减小了多少？(g取10牛/千克)43解析 13.（1）解：由m/v 得：物体A的质量mAAVA0.8103千克/米320米31.6104千克则GAmAg1.6104千克10牛/千克1.6105牛 由于物体A漂浮于水面上，则F浮GA1.6105牛（2）解：由F浮水gV排得：V排 F浮/水g 1.6105牛/(1103kg/m3 10N/kg）16米3 取出的那部分物体的体积V 1/2 16米38米3 由 得质量：mAV0.8103千克/米38米36.4103千克（3）解：根据取出的那部分物体的重力Gmg6.4103千克10牛/千克6.4104牛 因为FG6.4104牛 所以pF/s 6.4104牛/10m2 6400帕44
