初中物理专题复习-浮力讲义

1初中物理---浮力★教学目标：1、认识浮力，知道阿基米德原理，2、影响浮力大小的因素，会求浮力大小；3、理解物体的浮沉条件；4、应用物体的浮沉条件解释一些问题；★重难点突破【重点1】：浮力考点解析：（1）浸在液体或气体中的物体，受到一个竖直向上的力，这个力叫做浮力。（2）产生原因：浸在液体中的物体受到向上的压力大于液体对他向下的压力，两个压力的合力就是浮力，浮力的方向是竖直向上的。〖经典例题〗：一物体浸没在水中排开的水重为49牛，如果该物体的上表面受到的压力为20牛，那么该物体下表面受到的压力有多大？〖解析〗：物体受到的浮力等于物体下表面受到的压力与上表面收到的压力差。〖答案〗：69牛〖点评〗：本题考察浮力产生的根本原因，即物体上下表面收到的压力差不等。运用此种方法还可以解决许多问题，有时还可以使问题简化。〖变式训练1〗：有一木块浮在水面上，排开的水的体积为10分米3，那么，该木块下表面受到的向上的压力为多少？【重点2】：阿基米德原理的理解考点解析：（1）阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于排开的液体受到的重力。（2）数学表达式：F浮=G排液=ρ液gV排液注：当物体浸没时，V排液＝V物〖经典例题〗：有一木块，把它浸没在盛满水的溢杯中，从杯中溢出10克水，求此木块所受的浮力？若把它浸没在盛满酒精的溢杯中，则会从杯中溢出多少克酒精？〖解析〗：运用阿基米德原理可知木块受到的浮力等于它排开液体所受的重力；用密度公式可求出酒精的质量。〖答案〗：0.1牛8克〖点评〗：本题考察的是对F浮=G排液的应用，知道浮力等于排开液体所受到的重力，此题几可迎刃而解了。〖变式训练2〗：铁块的体积是100厘米3，全部浸入水中时，排开水的体积是_________厘米3，排开的水重是________牛顿，受到的浮力是_________牛顿；当它的一半浸入水中时，受到的浮力是____________牛顿。如果将它全部浸入酒精中，受到的浮力是___________牛顿。(.ρ酒精=0．8×103千克/米3)【重点3】：影响浮力大小的因素考点解析：（1）与液体的密度有关，排开液体体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。（2）与排开液体的体积有关，液体密度相同时，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。〖经典例题〗：密度不等，体积相等的两个物体，让它们都全部浸入某种液体中，则它们受到液体的浮力是()A相等；B密度大的物体比密度小的物体受的浮力大；C密度小的物体比密度大的物体受的浮力大；D不能比较。〖解析〗：将物体全部浸入同种液体中，物体排开液体的体积相同，产生的浮力大小也是相等的。〖答案〗：A2〖点评〗：物体受到的浮力大小只与液体的密度和浸在液体中的体积有关，与其他因素都无关。〖变式训练3〗：一木块漂浮在水中时，露出水面的体积为V1，它漂浮在煤油中时，露出液面的体积为V2，则()A一定是V1＜V2，说明水对木块的浮力较小B一定是V1＞V2，说明水对木块的浮力较大C一定是V1＜V2，水对木块的浮力与煤油对木块的浮力一样大D一定是V1＞V2，水对木块的浮力与煤油对木块的浮力一样大【重点4】：物体的浮沉条件：考点解析：G物=ρ物gV物F浮=ρ液gV排当物体浸没在液体中时，V物=V排=Vρ物ρ液G物F浮上浮至漂浮G物=ρ物gV物ρ物=ρ液G物=F浮悬浮F物=ρ液gV排ρ物ρ液G物F浮下沉至底〖经典例题〗：一个质量分布均匀的物体浸没在某液体中,恰处于悬浮状态,若将它截成大小不等的两块后,均浸没在此液体中,则:()A.大的下沉,小的上浮B.小的下沉,大的上浮C.大小两块仍悬浮D.两块都上浮至漂浮于水面〖解析〗：物体悬浮在液体中，说明物体的密度等于液体的密度，切成不等的两块后，物体的密度不变，仍等于液体的密度，所以两块仍悬浮。〖答案〗：C〖点评〗：考察物体浮沉的判断，解决此类问题关键是从物体的密度与液体的密度关系入手。〖变式训练4〗：悬浮在水中的铁球:()A一定空心B.可能空心C.一定实心D.无法判定【重点5】：物体浮沉条件的应用考点解析：（1）潜水艇：靠改变自身重力来实现沉浮的向水舱中充水时，潜水艇的重力加大，GF浮，就逐渐潜入水中；当水舱充适量水时，潜水艇的重力等于同体积的水重，G=F浮，潜水艇就可以悬浮在水中；当用压缩空气将水舱中的水排出一部分时，潜水艇重力变小，GF浮，从而浮出水面。（2）轮船：采用“空心”的办法来减小物体的平均密度，以增大可利用的浮力从力的角度来看，空心物体受到的重力没有改变，但体积增大很多，排开的水增多，所受浮力增大，所以能漂浮在水面上。（3）气球（飞艇）：是靠改变浮力（或重力）来实现升降的气球内充有密度小于空气的气体（如氢气、氦气或热空气），气球的总重力（包括球内气体、球囊及所携带的物品）小于气囊排开的空气重，即重力G小于浮力F浮气球就能上升；当上升到一定高度，由于大气密度减小，气球受到的浮力减小，浮力F浮等于重力G时，它就不再上升，停留在这个高度。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展为飞艇：在大的气囊下面装了带螺旋桨的发动机和载人、载物的吊篮。3〖经典例题〗：潜水艇由海面下10米深处潜至20米深处的过程中:()A.它受到的压强增大,浮力不变B.它受到的压强和浮力都不变C.它受到的压强浮力都增大D.它受到的压强不变,浮力减小.〖解析〗：潜水艇下潜过程中压强变大，但排开水的体积不变，所以浮力不变。〖答案〗：A〖点评〗：压强的大小与距水面的深度有关；潜水艇是靠改变自身的重力实现上浮和下潜的，在水中时，它的浮力不变。〖变式训练5〗：在探究“物体的上浮或下沉与哪些因素有关?”的活动中，同学们将新鲜萝卜浸没在水中松手后，萝卜都上浮直至漂浮在水面上，如图所示．为了使漂浮的萝卜沉下去，小明将一根铁钉全部插入萝卜中，小华也用同样的铁钉，但只将其一半插入到萝卜中，再次将萝卜浸没水中松手，结果两只萝卜均沉入水底．从物体受力的角度来看，他们在萝卜中插入铁钉是为了改变力的大小，从而使浮力(大于／等于／小于)重力；从他们探究的方法来看，(小明／小华)的方法更合理。★易错易混清单【易错易混点】：1、理解物体的体积与排开液体的区别：物体排开液体的体积不一定等于物体的体积，可能小于物体的体积。2、注意液体密度与物体密度的区分：浮力的大小与液体的密度有关，而与物体的密度无关。3、物体浸在液体中和完全浸没的区分：物体浸在液体中，可能只有一部分体积在液面下，另一部分体积在液面上，此时排开液体的体积小于物体的体积；浸没在液体中是物体完全在液面下，此时的排开液体体积等于物体的体积。4、物体浮沉的判断（1）比较物体自身的重力和物体受到的浮力来判断物体的浮沉F浮G时，物体下沉F浮G时，物体上浮F浮=G时，物体悬浮（2）比较物体和液体的密度来判断物体的浮沉：（把物体浸没于液体中时）当ρ物ρ液时物体上浮至漂浮当ρ物=ρ液时物体悬浮当ρ物ρ液时物体下沉至底〖思维拓展训练〗：1.用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木球上浮，在木球未露出水面的时候，下列说法中正确的是()A．木球所受的重力、浮力都不变；B．木球所受的重力不变，浮力变大；C．木球所受的重力、浮力都变小；D．木球所受的重力不变、浮力逐渐变小．2.浸在液体中的物体，受到的浮力大小决定于()A物体的体积和液体的密度B物体的密度和物体浸入液体的深度C物体浸入液体的体积和液体的密度D物体的质量、体积、浸入液体内的深度及形状等因素。3.外形相同的4个小球放人液体中，静止时如图所示，则受到浮力最小的是（）A．A球B．B球C．C球D．都相等44.将一重为80N的物体，放入一盛满水的溢水杯中，从杯中溢出了30N的水，则物体受到的浮力是（）A．80NB．30NC．50ND．110N5.浸没在液体中的物体受到液体______的浮力，浮力的大小等于______，这就是阿基米德原理，其数学表达式是______，这个定律适用于液体和______．6.质量相同的木块和冰块，都浮在水面上，木块受到的浮力______________于冰块受到的浮力，木块排开水的体积________________于冰块排开水的体积。7.物体所受的重力为5N，体积为4×10-4m3，当它浸没在水中时，所受的浮力为＿＿＿＿N，浮力和重力的合力为N＿＿＿＿，方向＿＿＿＿。(g=10N/kg)8．如图所示，边长10厘米的正方体铁块浸在水中，上表面与水面平行，距水面50厘米，计算下列各题（均要写出计算过程）．(1)铁块上表面受到水的压强p1=______，压力F1=______．(2)铁块下表面受到水的压强p2=______，压力F2=______．(3)铁块上、下表面受到水的压力差大小F=______，方向______．(4)根据阿基米德原理，没在水中，上表面与水面平行，距水面50厘米，计算下列各题（均要写出计算过程）．铁块受到水的浮力F浮=______．(5)比较上面(3)和(4)结论可得：铁块受到水的压力差F______F浮．9.浮在海面上的冰山，水上部分的体积为1000m3，求冰山的总体积？（ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ海水=1.03×103kg/m3)10.有一方块，把它放入水中时，露出水面的部分是起总体积的2/5，把木块放入另一种液体中时，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？11.把重10N，体积为1.2×103㎝3的物体投入水中，当物体静止时，物体的状态和所受浮力是（）A．漂浮，F浮=12NB．悬浮，F浮=10NC．漂浮，F浮=10ND．沉在水底，F浮=12N12.某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时，将重为100g的物体放入盛满水的盆中,有90g水溢出,则（）A.物块会浮在水面上B.物块会悬浮在水中C.物块会沉入盆底D.不能据此判断出物块的沉浮13.小张看到鸡蛋浮在盐水面上，如图4所示，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉．在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的（）14.两个物体漂浮在水面上,若它们受到的浮力相等,则这两个物体一定:()5A.密度相等B.体积相等C.质量相等D.露出水面的体积相等15.潜入水中的潜水艇需要上浮时,就用压缩空气排出水舱中的水,在潜水艇未露出水面的排水过程中:()A.艇受重力减少,所受浮力不变B.艇受重力减少,所受浮力变大C.艇受重力不变,所受浮力变大D.艇受重力和所受浮力大小相等.16.浸没在水中的木块在上浮过程中(露出水面以前)所受的浮力将:()A.逐渐变大B.逐渐变小C.大小不变D.无法判断17.一只小船上装有一块大石头,浮在水池的水面上,如将石头从小船中取出投入池水中,待池水面静止时池中的水面高度将:()A.上升B.下降C.不变D.无法判断18.一只小船上装有大木头,浮在水池的水面上,如将木头从小船中取出投入池水中,待池水面静止时,池中的水面高度将:()A.上升B.下降C.不变D.无法判断19.小明同学将一只苹果放入水中，苹果在水里处于悬浮状态，则此苹果的密度为_______kg/m3．小明从水中取出苹果，分成一个大块和一个小片，再将小片放入水中，发现小片沉入水底，据此现象可以推断：若将大块浸没水中，松手后大块将会__________(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)，大块的密度________小片的密度(选填“大于”、“小于”或“等于”)．20.小明和小华利用如图17所示的实验器材，探究物体的浮沉条件，他们探究活动的过程如下：（1）探究蜡块的上浮条件1测量蜡块的重力小明设计的方案：用弹簧测力计测出蜡块的重力。小华设计的方案：用天平测出蜡块的质量，求出重力。你支持(小明/小华)的方案，理由是。2测量蜡块受到的浮力。小明在量筒中放入适量的水，把蜡块放在水中浮在水面时，测出蜡块排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力。你认为上述操作用存在的问题是。3通过比较蜡块的重力和受到的浮力，可知物体上浮的条件。（2）探究蜡块下沉的条件1测量石块的重力用弹簧测力计测出石块的重力2测量石块受到的浮力小明利用量筒测出石块浸没水中排开水的体积