浮力讲义

1图6浮力1、浮力的定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。2、浮力方向：竖直向上，施力物体：液（气）体例1、一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，容器放在斜面上，如图所示。图上画出了几个力的方向，你认为鸡蛋所受浮力的方向应是（）A．F1B．F2C．F3D．F43、浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差即浮力。例题：桥墩没入水下部分的体积为103m3，桥墩受到的浮力是______N．例题：如图1所示，物体悬浮在水中，水对物体向上、向下的压力分别为F1和F2，下列说法正确的是〔〕A.由于物体静止不动，F1、F2是一对平衡力B.因为物体上表面的面积较大，所以F1＜F2C.F1和F2的合力大小等于物体的重力D．物体受到合力的方向是向上的例题：陷进海底泥砂中的潜水艇为什么很难浮起？4、物体的浮沉条件：(1)前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。(2)请根据示意图完成下空。下沉悬浮上浮漂浮F浮GF浮=GF浮GF浮=Gρ液ρ物ρ液=ρ物ρ液ρ物ρ液ρ物例：把密度大于水的物质制成空心小球，用手将其置于盛水的容器中，使其浸没于水（如图6所示），放手后水球运动状态是[]A．上浮B．悬浮C．下沉D．都有可能例：把重5N、体积为0．6dm3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是（）A、物体上浮，F浮=6NB、物体悬浮，F浮=5NC、物体漂浮,F浮=5ND、物体沉入水底,F浮=6N例：如图8-14所示，一个空心球置于水中，恰能悬浮，沿虚线将其分成大、小两部分，则()。A．小的部分上浮，大的部分下沉B、两部分仍保持悬浮C、小的部分下沉，大的部分上浮D、物质密度未知，不能判别3、说明：①密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。②一物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的1/3，则物体密度为(2/3)ρ分析：F浮=G则：ρ液V排g=ρ物Vgρ物=（V排／V）·ρ液=23ρ液例：甲、乙两个实物体，体积相同，密度不同，把它们放入水中，甲露出部分为整个体积的1/4，乙露出部分为整个体积的1/2,下列叙述正确的是().A.甲、乙浸入水中的体积比为3:2B.甲、乙受到的浮力比为3:2C.甲、乙的重力比为2:3D.甲、乙的密度比为2:1GF浮GF浮GF浮GF浮图1图8-142图31．如图所示，A、B两实心球静止在水中，则A．两球受到的浮力一定相等B．两球受到的浮力不等，A球受到的浮力大c．两球的密度不等，B球的密度大D．B球的重力一定大于A球4.③悬浮与漂浮的比较相同：F浮=G不同：悬浮ρ液=ρ物；V排=V物漂浮ρ液ρ物；V排V物④判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较F浮与G或比较ρ液与ρ物。⑤物体吊在测力计上，在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中，示数为F则物体密度为：ρ物=Gρ/(G-F)⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变，冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。例题：将原来能悬浮在盐水中的塑料块取出后分割成大小不等的两块，再投入盐水中后（）A、大块下沉，小块上浮B、大块上浮，小块下沉C、两块仍然悬浮于盐水中D、两块都将上浮或下沉例题：把一铁块系在气球上，放入水中，恰好悬浮于水中某处，如图3所示，现沿容器壁缓缓注入一些水，则铁块和气球将〔〕A.仍然悬浮B.下沉C.上浮D.都有可能5、阿基米德原理：(1)、内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。(2)、公式表示：F浮=G排=ρ液V排g从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。(3)、适用条件：液体（或气体）例：用一个质量可以忽略不计的薄塑料袋装满水,挂在弹簧秤上,将其浸没在水中,则弹簧秤读数().A.小于袋中水重B.等于袋中水重C.大于袋中水重D.等于零例：某物体重为0.5N，把它放在盛有水的烧杯中，溢出0.3N的水，则它受到的浮力A.一定为0.3NB.可能为0.2NC.一定为0.5ND.可能为0.4N例：如下图，三个完全相同的铁球分别放入煤油、水和水银中，受到浮力最大的是_____中的铁球，受到浮力最小的是______中的铁球．1-14例：如图1-14所示，四个体积相同和形状一样的小球，放入盛水的容器中，浮沉情况如图示，待四个小球静止时，受到浮力最小的球是（）A．铜球B．木球C．铁球D．铝球例：分别挂在两个弹簧测力计上的小球甲和乙，当它们完全浸入水中时，两个弹簧测力计的示数减少相同的数值，则这两个球必须具有相同的A.密度B.体积C.质量D.重力练习．.如图所示，两只完全相同的盛水容器放在磅秤上，用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球，全部没入水中，此时容器中水面高度相同，设绳的拉力分别为T1和T2，磅秤的示数分别为F1和F2，则（）A．F1＝F2，T1＝T2B．F1＞F2，T1＜T2C．F1＝F2，T1＞T2D．F1＜F2，T1＞T23图5甲丙乙例：体积相同的A、B两个物体浸在某种液体中，静止时如图9所示，比较A、B两个物体的质量的大小，应为：（）A．A比B的质量大B．A比B的质量小C．A、B的质量一样大D．若其中有空心的，就无法判断例：如图5所示，把一个质量为50g的小球放入密度为ρ１的液体，小球漂浮在液体表面，排开液体的质量是ｍ１；若将小球放入密度为ρ２的液体，它悬浮在液体中，排开液体的质量是ｍ２；当把小球放入盛水的容器中时，它会沉入水底，则小球排开水的质量A．ｍ水＝50gB．ｍ水＜50gC．ｍ水＞50gD．ｍ１＜ｍ２＜ｍ水6：漂浮问题“五规律”：（历年中考频率较高，）规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；规律二：同一物体在不同液体里，所受浮力相同；规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。例：将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中)，这就制成了一个很有用的简易仪器.将它分别放到盛有不同液体的杯中，静止时的情景如图5所示，对于这个简易仪器所运用的知识或用途，下列说法中不正确．．．的是A．运用了二力平衡的知识B．运用了物体的漂浮条件C．用它可以比较不同液体密度的大小D．用它可以测出液体密度的大小例、有一方木块,把它放入水中时,露出水面的部分是其总体积的2/5,把木块放入另一种液体时,露出液面的部分是它总体积的1/3.求:木块的密度及液体的密度.例：同一木球漂浮在不同液体表面上，那么A.没入液面以下体积较多者，受到的浮力较大B.露在液面上体积较多者，受到的浮力较大C.在两种液体中，无论没入液面以下，或者露在液面以上的体积多还是少，所受浮力一样大D.不知木球是实心还是空心，无法判断例：密度是0.6×103kg/m3的木块，体积是4m3当它浮在水面上时，取g=10N/kg，求：（1）木块重力；（2）木块受到的浮力；（3）木块排开水的体积；（4）木块露出水面的体积.例：一空心铁球和一个木球质量相等，均漂浮在水面上，则它们浸在水中的体积_______.(填”一样大”或“不一样大”)例：有甲、乙、丙三个质量相等、高度相等的长方体物块，底面积S甲＜S乙＜S丙。将其分别放入A、B、C三种液体中，静止时如图9所示，甲悬浮在A液体中，乙和丙浸入液体的深度均为自身高度的五分之三。三种液体液面相平。下列判断正确的是A．物块甲的密度最大B．液体B对容器底的压强最大C．物块甲、乙、丙受到的浮力相等D．物块乙、丙下表面受到的压强相等例：在A、B、C三个相同的烧杯内装有深度相同的液体，三种液体的密度关系是ρ1=ρ2ρ3。将甲、乙、丙三个重力分别为G甲、G乙、G丙的实心小球分别在A、B、C的液体中，其中甲球在A中沉入液体底部，乙球在B中恰好悬浮，丙球在C中漂浮在液面上。三个球的密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙，体积关系是V甲V乙＝V丙，三个球所受浮力分别为F1、F2、F3。三个烧杯里的液体对杯底的压强分别为p1、p2、p3。则以下判断的关系中正确的是A．ρ甲ρ乙=ρ丙B．G甲G乙G丙C．F1F2F3D．p1=p2p3例：图8-3甲为一个木块用细绳系在容器底部，向容器内倒水，当木块露出水面的体积是20cm3甲乙图8-34图3细绳对木块的拉力为0.6N，将细绳剪断，木块上浮，静止时有2/5的体积露出水面，如图乙，求此时木块受到的浮力。（g=10N/kg）1.如图9所示，细线的一端固定在杯底，另一端拴住小球A。向杯内缓慢注水，小球A逐渐上浮。当小球A露出水面的体积为总体积的三分之一时，细线对小球的拉力为1N；当小球A浸没在水中时，细线对小球的拉力为3N。则小球A的密度ρA=kg/m3。（g=10N/kg）7、浮力的利用：(1)、轮船：工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。排水量：轮船满载时排开水的质量。单位t由排水量m可计算出：排开液体的体积V排=；排开液体的重力G排=mg；轮船受到的浮力F浮=mg轮船和货物共重G=mg。(2)、潜水艇：工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。例题：一艘轮船的质量是6000t，它的排水量是10000t，它所能装载的货物的质量是t。若取g=1ON/kg，则该船满载货物时受到的水的浮力是N。(3)、气球和飞艇：工作原理：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。例题：利用空气浮力而升空的物体是〔〕A．人造卫星B．飞机C．风筝D．氢气球例题：氢气球体积为1500米3，载重为1.764χ104牛顿，ρ空气=1.29千克/米3，那么氢气球在空气中所受到的浮力为，球本身的重力G=。（ρ氢气=0．09千克/米3）。(4)、密度计：原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。构造：下面的铝粒能使密度计直立在液体中。刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大例：密度计是测的仪器,它是利用的原理制成,同一密度计在各种不同的液体中受到的浮力是,排开液体的体积是(选填“相同”或“不同”).密度计的刻度是上下.例题：把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中。情况如图4所示，由此得出的下列判断正确的是〔〕A．这个密度计在甲液体中受到的浮力较大B.这换个密度计在乙液体中受到的浮力较大C．甲中液体的密度较大D．乙种液体的密度较大例：同学们在科技活动中自制密度计，找来一段粗细均匀的木棒，表面涂上蜡，在它的一端绕上适量的保险丝，把这个装置放入水中，在液面所在的刻度处刻上刻度，并标上“1”．再将此装置放置在酒精中，在液面所在处刻上“0．8”，最后将此装置放入某种液体中，在液面所在处刻上“A”．小木棒拿出液体后，用刻度尺量出刻度“A”与刻度“0．8”之间的距离是h=3．6cm．刻度“1”与刻度“0．8”之间的距离是H=2cm，求这种液体的密度．例：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（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）中静止时露出液面的高度为2㎝；“土密度计”在水中静止时露出液面的高度为3cm；“土密度计”在硫酸铜溶液中静止时露出液面的高度为3.8cm。则此硫酸铜溶液的密度为kg/m3。mρ液AA甲图9乙5FFFFhhhhABCD0000h图51、一个密度计如图10所示，其刻度部分的A、B两点，分别是最上面和最下面的刻度位置，这个密度计的测量范围是1.00×103kg/m3～1.60×103kg/m3,把这个密度计放入某种液体中，液面的位置恰好在A、B的中点C处，则这种液体的密度是_______g/cm3。（计算结果保留两位小数）2、科技小组的同学