第十讲浮力.

第十讲浮力山西省1．(2015·山西19题)在三个相同的烧杯里装入质量相等的甲、乙、丙三种不同的液体，把一支装有适量铁砂的平底试管先后放入这三个烧杯中，静止后如图所示。下列说法正确的是()A．试管在甲液体中受到的浮力最大B．甲液体的密度最大C．丙液体对烧杯底部的压强最小D．试管在三种液体中排开液体的重力一样大D2．(2014·山西19题)(多选)如图，A、B体积相同，B、C质量相等，将它们放入水中静止后，A漂浮、B悬浮、C沉底。则下列说法正确的是()A．A所受的浮力一定大于B所受的浮力B．A下表面所受的压力一定小于B下表面所受的压力C．C所受的浮力一定小于B所受的浮力D．C所受的浮力一定小于A所受的浮力BC3．(2013·山西19题)在水平桌面上，有两个相同圆柱形容器，内盛相等质量的盐水。将同一鸡蛋分别放入其中，鸡蛋静止时如图所示。鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F1和F2，盐水对容器底部压强分别为p1和p2，则()A．F1F2p1p2B．F1＝F2p1p2C．F1F2p1＝p2D．F1＝F2p1＝p2D4．(2012·山西19题)水平桌面上的烧杯内装有一定量的水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出100g的水，则下列判断正确的是()A．小球所受浮力可能等于1NB．水对烧杯底的压强一定增大C．小球的质量可能小于100gD．小球的体积一定等于100cm35．(2011·山西19题)有一个不吸水木球，其质量为10g，体积为20cm3，先把它轻轻放入盛满水的溢水杯中，当木球静止时，溢出水的质量为10g；把它取出擦干，再轻轻放入盛满煤油的溢水杯中，当木球静止时，溢出煤油的质量是(煤油的密度是0.8g/cm3)()A．5gB．8gC．10gD．16gAC一、浮力1．定义：浸在液体中的物体，受到液体对它向____的力。这个力叫。2．可以用弹簧测力计测出物体在液体中所受到的浮力：F浮＝G－F示数。3．浮力产生的原因：浸在液体中的物体上下表面存在着，浮力的方向是，F浮＝F向上－F向下。规则物体(如正方体、长方体、柱体、圆锥等)的底面与容器底紧密接触时，物体不受浮力作用。4．物体在液体中所受浮力的大小，跟它中的体积有关、跟____的密度有关。物体浸在液体中的体积____、液体的密度____、浮力就____。上浮力压力差竖直向上浸在液体液体越大越大越大二、阿基米德原理5．物体浸在液体中的体积就是物体____液体的体积。6．内容：浸在液体中的物体受到液体____的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受的____。阿基米德原理不仅适用于液体，还适用于____。7．公式：，由公式可知，浮力只与和有关，而与放入液体中的物体的重力、密度、体积、形状、所处位置和全部浸没时的深度均无关。排开向上重力气体F浮＝G排＝ρ液gV排液体密度排开液体的体积1．阿基米德原理包含两种状态：一是物体全部浸入液体中，即V排＝V物，二是物体一部分浸入液体中，即V排＜V物。2．应用阿基米德原理可以测量在液体中下沉的物体的密度，表达式为ρ物＝G物F浮ρ液。三、浮力的应用8．物体的浮沉条件物体在液体中处于什么状态，主要取决于物体所受的浮力和重力的大小关系，也可由物体的密度(物体为实心)和液体的密度的大小关系来判断，具体情况如下：①若F浮＞G物(ρ物＜ρ液)，则物体上浮，最后漂浮在液面上；F浮＝G物。②若F浮＝G物(ρ物＝ρ液)，则物体悬浮。③若F浮＜G物(ρ物＞ρ液)，则物体下沉，最后静止在容器底部。F浮＝G物－F支。9．浮力的应用(1)轮船：轮船的大小用表示，它表示轮船____时排开水的____；(2)潜水艇：靠实现上浮与下沉的；(3)气球、飞艇：靠实现上升与下降的；(4)密度计：在任何液体中都处于状态，越靠上示数越____。排水量满载质量改变自身重力改变浮力漂浮小1．浮力计算方法：(1)称量法：F浮＝G－G示；(2)原因法：F浮＝F向上－F向下；(3)原理法：F浮＝G排＝ρ液gV排；(4)平衡法：漂浮或悬浮时F浮＝G物。2．漂浮问题“五规律”：(1)物体漂浮时，所受浮力等于它受到的重力；(2)同一物体漂浮在不同液体里，所受浮力相同；(3)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；(4)漂浮物体浸入液体体积是它体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；(5)将漂浮物体全部浸入液体里，需加竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。【例1】(2015·宿迁)我国海军“基洛级”常规潜艇的体积约为3×103m3。在下潜过程中，潜艇受到海水的压强________(填“变大”“变小”或“不变”)；当它浸没在海水中时，受到的浮力约是________N。(ρ海水＝1.02×103kg/m3，g取10N/kg)【解析】液体内部的压强随着深度的增加而增大，故在下潜过程中，深度增加，潜艇受到海水的压强变大；浮力等于排开的液体所受的重力，F浮＝ρ海水gV＝1.02×103kg/m3×10N/kg×3×103m3＝3.06×107N。【方法归纳】计算浮力的方法：①称量法：F浮＝G－G示；②压力差法：F浮＝F向上－F向下；③原理法：F浮＝G排＝ρ液gV排；④平衡法：漂浮或悬浮时F浮＝G物。变大3.06×107【变式题1】(2015·连云港)皮划艇是一项水上运动项目。如图所示，某次比赛中，两运动员的总质量为145kg，双人划艇的质量为15kg，则该划艇静止时所受的浮力大小为N，排开水的体积为____m3。(g＝10N/kg，ρ水＝1.0×l03kg/m3)16000.16【例2】(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【解析】两物体形状和体积都相同，一个悬浮在水中，另一个漂浮在水中，在甲容器中的物体排开水的体积大，由F浮＝ρ水gV排可知在甲容器中的物体受到的浮力大，故选项A不正确；两容器中液面刚好相平，液面到容器底部深度相同，由p＝ρgh可知两容器底部所受液体压强相等，故选项B正确，甲容器中的物体悬浮在水中，乙容器中的物体漂浮在水中，浮力均等于重力，甲容器中的物体受到的浮力大，所以甲容器中的物体受到的重力大，甲物体的质量大，故选项C不正确；甲容器中的物体悬浮在水中，物体的密度等于水的密度，乙容器中的物体漂浮在水中，物体的密度小于水的密度，所以乙容器中物体密度较小，故选项D不正确，故选B。B【方法归纳】1.将同一物体放在不同液体中比较浮力大小时，可把物体的重力G物作为“桥梁”，根据物体浮沉状态，判断F浮与G物的大小，进而比较浮力的大小。2．将不同物体放在同种液体中比较浮力大小。(1)若题中已知G物，可用F浮与G物的大小来判断。(2)若题中已知V排，可用F浮＝ρ液gV排判断。【变式题2】(2015·郴州)如图所示，a、b是两种物质质量与体积的关系图象，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A命题点1．“称量法”计算浮力的方法。2．弹簧测力计读数。3．实验方法：。(1)分析图B、C、D，说明浮力的大小跟物体有关。(2)分析图，说明浮力的大小跟液体的密度有关。5．实验结论：浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关，物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。F浮＝G－F控制变量法排开液体体积D、E【例1】(2015·福州)小华在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中，做了如图所示的实验。(1)比较甲和乙可知，物体受到的浮力F浮＝______(用图中的物理量符号表示)。(2)分析乙和丙可知，弹簧测力计测得拉力大小关系是F1________(填“＞”“＝”或“＜”)F2。(3)通过乙和丁的探究，不能得到浮力大小与液体密度的关系，其原因是不同。G－F1＜排开液体的体积(2015·哈尔滨)同学们在认识和研究浮力时，进行了如下的探究。(1)小华将乒乓球按入水中，松手后，发现乒乓球竖直上浮，这说明了什么？浸在水中的乒乓球受到竖直向上的浮力，且浮力大于重力。(2)小帅利用水、弹簧测力计和带有标记线的长方体物块等器材，进行了如图所示的实验。你认为他在研究浮力大小与什么因素的关系？并写出你这样认为的理由在研究浮力大小与物体排开液体体积的关系__理由：由图知，V排水1＜V排水2＜V排水3；弹簧测力计的示数越小，浮力越大，得F浮1＜F浮2＜F浮3，可知，ρ液不变，V排越大，浮力越大。所以我认为他在研究浮力大小与物体排开液体体积的关系。(3)小勇也用水做了上面的实验，还换用酒精和盐水做了下图的实验。则小勇的实验较小帅的实验有哪些优点？(写出两点)①小勇的实验不仅能探究出浮力大小与排开液体体积的关系，还能探究出浮力大小与液体密度的关系②小勇的实验使用了多种液体，可使实验结论更具有普遍性。实验二探究浮力大小与排开液体所受重力的关系命题点1．同实验一中1、2以上实验步骤按顺序进行比较合理，不重复，且误差较小。4．上图弹簧测力计示数依次为F甲、F乙、F丙、F丁，则物块所受浮力为，排开液体所受的重力为。5．实验结论：浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开的液体所受的重力。丙、甲、乙、丁F甲－F乙F丁－F丙【例2】(2015·鄂州)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：DABCA、B①请你将该表格第三行数据补充完整。②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1.1N，G排的数据改为0.5N。请你对他的做法进行评估：；③如果是你，对这种情况采用的做法是________________________________________。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(2015·襄阳)某同学为验证漂浮在水面上的木块受到的浮力大小是否符合阿基米德原理，他进行了如图所示的实验。(1)分析图中提供的信息，可知图丁中木块所受浮力大小为____N。(2)根据图乙和图戊两次测量的目的是间接测量。1.2木块排开水所受重力