10浮力课件资料.ppt

第十章浮力一、浮力一、浮力1.1.定义定义:浸在液体中的物体受到的向上的力。浸在液体中的物体受到的向上的力。2.2.方向方向:_:_。竖直向上竖直向上3.3.称量法称量法:(1)(1)用弹簧测力计测物体所受的重力用弹簧测力计测物体所受的重力G;G;(2)(2)将物体悬挂于弹簧测力计下将物体悬挂于弹簧测力计下,读出浸在液体读出浸在液体中时弹簧测力计的示数中时弹簧测力计的示数F;F;(3)(3)物体受到的浮力物体受到的浮力F F浮浮=_=_。4.4.产生原因产生原因:浸在液体中的物体其上、下表面受到液体对它的浸在液体中的物体其上、下表面受到液体对它的压力不同压力不同,即即F F浮浮=_=_。5.5.决定浮力大小的因素决定浮力大小的因素:物体浸在液体中的物体浸在液体中的_越大越大,液体的液体的_越大越大,浮力就越大。浮力就越大。G-FG-FF F下下-F-F上上体积体积密度密度二、阿基米德原理二、阿基米德原理1.1.内容内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于浮力的大小等于_。2.2.公式公式:_:_。3.3.适用性适用性:阿基米德原理适用于液体和气体。阿基米德原理适用于液体和气体。它排开的液体所受到的重力它排开的液体所受到的重力F F浮浮=G=G排排三、物体的浮沉条件及应用三、物体的浮沉条件及应用1.1.物体的浮沉条件物体的浮沉条件:上浮上浮下沉下沉悬浮悬浮漂浮漂浮F F浮浮_G_G物物F F浮浮G物物液液_物物液液=物物液液_物物=2.2.浮力的应用浮力的应用:(1)(1)轮船轮船:采用采用“_”的办法增大可利用的浮力。的办法增大可利用的浮力。(2)(2)潜水艇潜水艇:靠靠_的方法实现上浮或下潜。的方法实现上浮或下潜。(3)(3)气球和飞艇气球和飞艇:充的是密度充的是密度_空气的气体。空气的气体。空心空心改变自身重力改变自身重力小于小于【微点拨微点拨】1.1.浮力的存在浮力的存在:(1)(1)浸在液体或气体中的任何物体浸在液体或气体中的任何物体(不与底部完全接触不与底部完全接触),),都受到都受到浮力的作用浮力的作用,且浮力的方向是竖直向上。且浮力的方向是竖直向上。(2)(2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力浸在液体中的物体不一定都受到浮力,当物体底部与容器底当物体底部与容器底完全接触时完全接触时,物体底部不受液体向上的压力物体底部不受液体向上的压力,此时物体不受浮力。此时物体不受浮力。(3)(3)浮力的施力物体是液体浮力的施力物体是液体(气体气体)。2.2.浮力的大小浮力的大小:物体受到的浮力与物体浸没在液体中的深度无物体受到的浮力与物体浸没在液体中的深度无关。关。3.3.判断物体的浮沉条件判断物体的浮沉条件,不能只根据物重或物体的密度不能只根据物重或物体的密度,要比较要比较物重和浮力、物体和液体密度之间的关系。物重和浮力、物体和液体密度之间的关系。4.4.漂浮与悬浮是一种平衡状态漂浮与悬浮是一种平衡状态,浮力的大小都等于重力浮力的大小都等于重力,上浮与上浮与下沉是一种非平衡状态。下沉是一种非平衡状态。5.5.升力升力浮力浮力:飞机靠升力升入空中飞机靠升力升入空中,热气球是靠浮力升入空中。热气球是靠浮力升入空中。【速练题速练题】(1)(1)在海上航行的航母受到浮力在海上航行的航母受到浮力,浮力的方向浮力的方向。(2)(2)航母从海水里行驶到河水里航母从海水里行驶到河水里,浮力浮力,排开水的体排开水的体积积。(3)(3)航母的排水量是航母的排水量是50000t,50000t,则在水中所受浮力为则在水中所受浮力为N N。(4)(4)航母上航母上,一架战机起飞后一架战机起飞后,航母将航母将(选填选填“下沉下沉”或或“上浮上浮”)一些一些,受到的浮力受到的浮力。参考答案参考答案:(1)(1)竖直向上竖直向上(2)(2)不变变大不变变大(3)5(3)510108 8(4)(4)上浮上浮变小变小主题一主题一 阿基米德原理阿基米德原理1.1.理解理解:(1)(1)“浸在液体里的物体浸在液体里的物体”包含两种状态。包含两种状态。物体全部浸没液体里物体全部浸没液体里,V,V排排=V=V物物。物体的一部分浸入液体里物体的一部分浸入液体里,V,V排排VV物物。(2)(2)对对F F浮浮=G=G排排=液液gVgV排排的理解。的理解。表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。2.2.阿基米德原理的应用阿基米德原理的应用:(1)(1)求物体所受浮力求物体所受浮力:F:F浮浮=液液gVgV排排。(2)(2)求物体排开液体体积求物体排开液体体积:V:V排排=(3)(3)求液体密度求液体密度:液液=【示范题示范题1 1】(1)(2013(1)(2013泰州中考泰州中考)如图甲如图甲所示所示,弹簧测力计示数为弹簧测力计示数为5N5N。如图乙所示。如图乙所示,小球一半浸在水中小球一半浸在水中,测力计示数为测力计示数为2N2N。则。则小球受到的浮力为小球受到的浮力为N,N,小球的体积为小球的体积为cmcm3 3。剪断悬吊小球的细线。剪断悬吊小球的细线,小球在水中稳定时受到的浮小球在水中稳定时受到的浮力为力为N N。(g(g取取10N/kg)10N/kg)【解题指南解题指南】解答本题抓住以下关键点解答本题抓住以下关键点:【解析解析】本题考查浮力的计算及浮沉条件。根据称重法可知本题考查浮力的计算及浮沉条件。根据称重法可知F F浮浮=G-F=G-F拉拉=5N-2 N=3 N;=5N-2 N=3 N;因为小球一半浸入水中因为小球一半浸入水中,所以所以V V物物=2V=2V排排,V V排排=3=31010-4-4m m3 3=300cm=300cm3 3,故故V V物物=600cm=600cm3 3。当小球一半体积浸入水中时。当小球一半体积浸入水中时,受到的浮力是受到的浮力是3N,3N,若全若全部浸入水中部浸入水中,则排开的水重即浮力增加一倍则排开的水重即浮力增加一倍,故小球受到的浮力故小球受到的浮力是是6N,6N,因为此时浮力大于重力因为此时浮力大于重力,所以小球会上浮所以小球会上浮,最终漂浮在水最终漂浮在水面面,此时受到的浮力等于小球重力此时受到的浮力等于小球重力,为为5 N5 N。答案答案:3 36006005 5(2)(2014(2)(2014衡阳中考衡阳中考)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数示数是是7.4 N7.4 N。当把零件浸没在密度为。当把零件浸没在密度为0.80.810103 3kg/mkg/m3 3的油中时的油中时,弹簧弹簧测力计的示数是测力计的示数是6.6 N6.6 N。求。求:金属零件所受浮力为多少金属零件所受浮力为多少?金属零件的体积为多少金属零件的体积为多少?金属零件的密度为多少金属零件的密度为多少?【解题指南解题指南】解答本题抓住以下关键点解答本题抓住以下关键点:根据称重法测量浮力根据称重法测量浮力:F:F浮浮=G-F=G-F示数示数。利用利用F F浮浮=液液gVgV排排计算计算V V排排即为零件的体积。即为零件的体积。利用公式利用公式=求得密度。求得密度。【解析解析】本题考查浮力、密度的计算。本题考查浮力、密度的计算。金属零件所受浮力金属零件所受浮力F F浮浮=G-F=G-F示数示数=7.4 N-6.6 N=0.8 N;=7.4 N-6.6 N=0.8 N;由阿基米德原理由阿基米德原理F F浮浮=G=G排排=液液gVgV排排得得V V金金=V=V排排=1.02=1.021010-4-4m m3 3;金属零件的密度金属零件的密度=7.4=7.410103 3kg/mkg/m3 3。答案答案:0.8 N0.8 N1.021.021010-4-4m m3 37.47.410103 3kg/mkg/m3 3【备选例题备选例题】(2013(2013聊城中考聊城中考)如图所示如图所示,弹簧测力计下面挂弹簧测力计下面挂一实心圆柱体一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓慢下降处缓慢下降(其底部始终与水面平行其底部始终与水面平行),),使其逐渐浸入水中某一使其逐渐浸入水中某一深度深度,如图所示是整个过程中弹簧测力计示数如图所示是整个过程中弹簧测力计示数F F与圆柱体下降高与圆柱体下降高度度h h变化关系的数据图像。已知变化关系的数据图像。已知水水=1.0=1.010103 3kg/mkg/m3 3,g,g取取10N/kg10N/kg。求求:(1)(1)圆柱体的重力。圆柱体的重力。(2)(2)圆柱体浸没时受的浮力。圆柱体浸没时受的浮力。(3)(3)圆柱体的密度。圆柱体的密度。(4)(4)圆柱体刚浸没时下表面受到的水的压强。圆柱体刚浸没时下表面受到的水的压强。【解析解析】(1)(1)圆柱体入水前弹簧测力计的示数即为其重力圆柱体入水前弹簧测力计的示数即为其重力:G=F=12N:G=F=12N(2)(2)圆柱体浸没在水中后弹簧测力计的示数即为其重力与浮力圆柱体浸没在水中后弹簧测力计的示数即为其重力与浮力之差之差,所以所以F F浮浮=G-F=12N-4 N=8 N=G-F=12N-4 N=8 N(3)(3)圆柱体浸没时圆柱体浸没时,由阿基米德原理由阿基米德原理F F浮浮=G=G排排=液液gVgV排排得得V=0.8V=0.81010-3-3m m3 3=1.5=1.510103 3kg/mkg/m3 3(4)(4)刚刚浸没在水中时圆柱体下表面所在的深度为刚刚浸没在水中时圆柱体下表面所在的深度为h=4cm=0.04m,h=4cm=0.04m,所以刚浸没时下表面受到的水的压强为所以刚浸没时下表面受到的水的压强为p=p=水水ghgh=1.0=1.010103 3kg/mkg/m3 310 N/kg10 N/kg0.04 m=400 Pa0.04 m=400 Pa。答案答案:(1)12N(1)12N(2)8 N(2)8 N(3)1.5(3)1.510103 3kg/mkg/m3 3(4)400 Pa(4)400 Pa主题二主题二 浮力的利用浮力的利用1.1.物体浮沉的判断物体浮沉的判断:2.2.浮力的计算方法浮力的计算方法:(1)(1)称重法称重法:F:F浮浮=G-F;=G-F;(2)(2)原理法原理法:F:F浮浮=G=G排排=液液gVgV排排;(3)(3)压力差法压力差法:F:F浮浮=F=F向上向上-F-F向下向下;(4)(4)平衡力法平衡力法(物体悬浮或漂浮物体悬浮或漂浮):F):F浮浮=G=G物物。【知识拓展知识拓展】密度计密度计1.1.用一根密闭的玻璃管制成用一根密闭的玻璃管制成,一端粗细均匀一端粗细均匀,内壁贴有刻度纸内壁贴有刻度纸,另一头稍大呈泡状另一头稍大呈泡状,泡里装有小铅粒或水银泡里装有小铅粒或水银,使玻璃管能在被检使玻璃管能在被检测的液体中竖直地浸入到足够的深度测的液体中竖直地浸入到足够的深度,并能稳定地浮在液体中并能稳定地浮在液体中,也就是当它受到任何摇动时也就是当它受到任何摇动时,能自动地恢复成垂直的静止位置。能自动地恢复成垂直的静止位置。2.2.一般实验室有两种密度计一般实验室有两种密度计,即比重计和比轻计。比重计是用即比重计和比轻计。比重计是用来测量密度大于来测量密度大于1 1的液体的液体,即密度比水大即密度比水大,它的下端装的铅丸或它的下端装的铅丸或水银多一些。这种密度计的最小刻度线是水银多一些。这种密度计的最小刻度线是“1 1”,它在标度线的它在标度线的最高处最高处,由上而下由上而下,顺次是顺次是1.11.1、1.21.2、1.31.3把这种密度计放把这种密度计放在水里在水里,它的大于它的大于1 1的标度线的标度线,全部在水面下全部在水面下,如表中左图就是比如表中左图就是比重计。而比轻计是用来测量密度比水小的液体。它的下部装的重计。而比轻计是用来测量密度比水小的液体。它的下部装的铅丸或水银少一些铅丸或水银少一些,这种密度计的最大标度线是这种密度计的最大标度线是“1 1”,这个标这个标度线是在最低处度线是在最低处,由下而上顺次是由下而上顺次是0.90.9、0.80.8、0.70.7把这种密把这种密度计放在水里时度计放在水里时,它小于它小于1 1的标度线全部在水面上。使用时的标度线全部在水面上。使用时,应应注意根据液体的密度大于注意根据液体的密度大于1 1还是小于还是小于1 1来选用哪种密度计。来选用哪种密度计。用途用途测定液体的密度测定液体的密度原理原理根据阿基米德原理及物体的漂浮条件根据阿基米德原理及物体的漂浮条件,因因F F浮浮=液液gVgV排排=G(=G(一定一定),),液体密度较大液体密度较大的时候的时候,V,V排排就变小就变小,密度计露出部分多密度计露出部分多,反之就少反之就少,所以密度计上的刻度数是上所以密度计上的刻度数是上面较小而下面较大面较小而下面较大刻度特点刻度特点示数上面较小示数上面较小,下面较大下面较大,并且不均匀并且不均匀,上疏下密上疏下密数值数值表示待测液体密度是水的密度的倍数表示待测液体密度是水的密度的倍数,如如“1.21.2”指的是该液体的密度为指的是该液体的密度为1.21.210103 3kg/mkg/m3 3【示范题示范题2 2】(2014(2014天津中考天津中考)下面是小明自制下面是小明自制“浮力秤浮力秤”的的装置图装置图(如图所示如图所示)和使用说明书。和使用说明书。“浮力秤浮力秤”使用说明书使用说明书结构浮力秤由浮体和外筒构成。浮体包结构浮力秤由浮体和外筒构成。浮体包括秤盘和长度为括秤盘和长度为L L0 0、底面直径为、底面直径为D D0 0的圆柱的圆柱体体,外筒是足够高的、内径为外筒是足够高的、内径为D D的圆柱形透的圆柱形透明大筒。明大筒。使用向外筒中加入适量水使用向外筒中加入适量水,将浮体竖直将浮体竖直放入外筒的水中放入外筒的水中,被称物体放在秤盘上被称物体放在秤盘上,测测出浮体的圆柱体浸入水中的深度就可以出浮体的圆柱体浸入水中的深度就可以“称称”出物体的质量。出物体的质量。已知水的密度为已知水的密度为水水,秤盘中未放物体时浮体的圆柱体浸入水中秤盘中未放物体时浮体的圆柱体浸入水中的深度为的深度为h h0 0,请根据上述内容和条件解答请根据上述内容和条件解答:(1)(1)在图中画出未称物体时在图中画出未称物体时,浮体在水中沿竖直方向受力的示意浮体在水中沿竖直方向受力的示意图。图。(2)(2)推导出被称物体质量推导出被称物体质量m m与浮体的圆柱体浸入水中深度与浮体的圆柱体浸入水中深度h h之间之间的关系式。的关系式。(3)(3)求出要使此求出要使此“浮力秤浮力秤”能够达到最大称量值能够达到最大称量值,使用前应在外使用前应在外筒中至少加入的水的质量。筒中至少加入的水的质量。【解题指南解题指南】解答本题抓住以下关键点解答本题抓住以下关键点:(1)(1)不称物体时和称物体时不称物体时和称物体时,浮体静止浮体静止,受平衡力作用受平衡力作用,即竖直向即竖直向下的总重力等于竖直向上的浮力。下的总重力等于竖直向上的浮力。(2)(2)达到最大称量值时达到最大称量值时,浮体浸没的最大深度为浮体浸没的最大深度为L L0 0。【解析解析】本题考查有关质量、密度、浮力知识的综合本题考查有关质量、密度、浮力知识的综合应用。应用。(1)(1)未称物体时未称物体时,浮体在水中沿竖直方向上受到浮体在水中沿竖直方向上受到浮力和重力的作用浮力和重力的作用,且二力平衡。受力示意图如图所且二力平衡。受力示意图如图所示。示。(2)(2)秤盘中未放物体时秤盘中未放物体时,浮体在水中漂浮浮体在水中漂浮,有有F F浮浮1 1=G=G0 0水水gVgV排排1 1=G=G0 0可得可得G G0 0=水水ghgh0 0被称物体放在秤盘上后被称物体放在秤盘上后,浮体仍漂浮浮体仍漂浮,有有F F浮浮2 2=G=G0 0+G+G物物水水gVgV排排2 2=G=G0 0+mg+mg水水g h=g h=水水g hg h0 0+mg+mg则则m=m=水水(h-h(h-h0 0)(3)(3)至少应加入的水的体积至少应加入的水的体积V V水水=L L0 0其质量为其质量为m m水水=水水V V水水=水水L L0 0答案答案:(1)(1)见解析见解析(2)m=(2)m=水水(h-h(h-h0 0)(3)(3)水水L L0 0【备选例题备选例题】1.(20131.(2013佛山中考佛山中考)水平桌面上放置底面积为水平桌面上放置底面积为80cm80cm2 2,质量为质量为400g400g的圆筒的圆筒,筒内装有筒内装有16cm16cm深的某液体。弹簧测力深的某液体。弹簧测力计悬挂底面积为计悬挂底面积为40cm40cm2 2、高为、高为8cm8cm的圆柱体的圆柱体,从液面逐渐浸入直到从液面逐渐浸入直到浸没浸没,弹簧测力计示数弹簧测力计示数F F与圆柱体浸入液体深度与圆柱体浸入液体深度h h的关系如图所的关系如图所示。示。(圆筒的厚度忽略不计圆筒的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出筒内液体没有溢出)求求:(1)(1)圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多少圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多少?(2)(2)筒内液体密度是多少筒内液体密度是多少?【解题指南解题指南】解答本题抓住以下关键点解答本题抓住以下关键点:(1)(1)明确图像中各特殊点的意义明确图像中各特殊点的意义(测力计的读数、浸入的深度、测力计的读数、浸入的深度、物体受到的浮力等物体受到的浮力等)。(2)(2)明确浸没后明确浸没后,测力计读数不变测力计读数不变,所受浮力大小不变所受浮力大小不变,排开液体排开液体的体积不变。的体积不变。【解析解析】本题考查浮力的相关计算。本题考查浮力的相关计算。(1)(1)读图可知读图可知h=0cmh=0cm时时,拉拉力力F=10NF=10N即圆柱体重即圆柱体重G=10NG=10N。当。当h=8cmh=8cm时时,拉力拉力F=2N,F=2N,随着深度随着深度继续增加拉力的示数不变继续增加拉力的示数不变,说明圆柱体已全部浸没。所以圆柱说明圆柱体已全部浸没。所以圆柱体浸没在液体中所受的浮力体浸没在液体中所受的浮力F F浮浮=F-F=10N-2N=8N=F-F=10N-2N=8N。(2)(2)圆柱体圆柱体的体积的体积V=V=ShSh=40cm=40cm2 28cm=320cm8cm=320cm3 3=3.2=3.21010-4-4m m3 3。根据阿基米德。根据阿基米德原理原理F F浮浮=gVgV排排可得可得=2.5=2.510103 3kg/mkg/m3 3。答案答案:(1)8N(1)8N(2)2.5(2)2.510103 3kg/mkg/m3 3【延伸思考延伸思考】上题中上题中,圆柱体的密度是多少圆柱体的密度是多少?【解析解析】由题意由题意,当测力计读数是当测力计读数是10N10N时时,此时是圆柱体的重此时是圆柱体的重力。则圆柱体的质量力。则圆柱体的质量:m=1kg;:m=1kg;则圆柱体的密度则圆柱体的密度:=3.125:=3.12510103 3kg/mkg/m3 3。答案答案:3.1253.12510103 3kg/mkg/m3 32.(20122.(2012安顺中考安顺中考)某地在江面上修建一座大桥某地在江面上修建一座大桥,图甲是使用图甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图。在整个投放过程中吊车向江底投放长方形石料的示意图。在整个投放过程中,石石料以恒定速度下降。图乙是钢绳的拉力料以恒定速度下降。图乙是钢绳的拉力F F随时间随时间t t变化的图像变化的图像(从开始投放到石料刚好接触江底前从开始投放到石料刚好接触江底前)。t=0t=0时刻吊车开始下放时刻吊车开始下放石料石料,忽略水的摩擦阻力忽略水的摩擦阻力,则下列说法错误的是则下列说法错误的是()A.A.石料在石料在t=20st=20s时开始浸入水中时开始浸入水中B.B.石料的重力是石料的重力是1400N1400NC.C.石料受到的浮力始终是石料受到的浮力始终是500N500ND.D.石料完全浸没水中后钢绳的拉力为石料完全浸没水中后钢绳的拉力为900N900N【解析解析】选选C C。本题考查浮力的相关知识。从图像中可以看出。本题考查浮力的相关知识。从图像中可以看出石料入水前石料入水前,拉力是拉力是1 400 N,1 400 N,所以石料的重力是所以石料的重力是1 400 N,1 400 N,故故B B正正确。在确。在t=20st=20s时所用拉力开始减小时所用拉力开始减小,说明石料受到了浮力作用说明石料受到了浮力作用,故故A A正确。当拉力等于正确。当拉力等于900 N900 N时不再减小时不再减小,说明此时石料已浸没说明此时石料已浸没于水中于水中,此时石料受到的浮力是此时石料受到的浮力是1 400 N-900 N=500 N,1 400 N-900 N=500 N,故故D D正确。正确。在拉力从在拉力从1 400 N1 400 N减小到减小到900 N900 N的过程中的过程中,拉力不断减小拉力不断减小,说明石说明石料受到的浮力不断增大料受到的浮力不断增大,故故C C错误错误,故选故选C C。主题主题 浮力的大小与哪些因素有关浮力的大小与哪些因素有关【实验方法实验方法】_法。法。【实验装置实验装置】控制变量控制变量【实验关键实验关键】(1)(1)比较浮力的大小比较浮力的大小:将物体浸入液体将物体浸入液体,比较弹簧测力计的示比较弹簧测力计的示数。数。(2)(2)探究浮力与液体密度的关系探究浮力与液体密度的关系:思路思路:控制控制_不变不变,只改变只改变_,_,如图如图甲甲,将同一个物体分别浸没在水和盐水中。将同一个物体分别浸没在水和盐水中。(3)(3)探究浮力与物体排开液体的体积的关系探究浮力与物体排开液体的体积的关系:思路思路:控制控制_不变不变,只改变只改变_,_,如图如图乙乙,将一圆柱体逐渐浸入水中将一圆柱体逐渐浸入水中,直至完全浸没。直至完全浸没。物体排开液体的体积物体排开液体的体积液体密度液体密度液体密度液体密度物体排开液体的体积物体排开液体的体积(4)(4)探究浮力与浸没在液体中深度的关系探究浮力与浸没在液体中深度的关系:思路思路:控制控制_不变不变,改变改变_,_,如将圆柱体浸没在水中的不同深度。如将圆柱体浸没在水中的不同深度。液体的密度和排开液体的体积液体的密度和排开液体的体积浸没在液浸没在液体中的深度体中的深度【要点探究要点探究】(1)(1)实验中如何求出浮力的大小实验中如何求出浮力的大小?提示提示:用弹簧测力计测出物体所受的重力用弹簧测力计测出物体所受的重力G G物物,把被测物体浸在液把被测物体浸在液体中体中,记下此时弹簧测力计的示数记下此时弹簧测力计的示数F,F,则则F F浮浮=G=G物物-F-F。(2)(2)浮力与物体的密度有关系吗浮力与物体的密度有关系吗?如何设计实验来探究如何设计实验来探究?提示提示:探究浮力与物体密度的关系。探究浮力与物体密度的关系。思路思路:保证液体密度和物体排开液体的体积不变保证液体密度和物体排开液体的体积不变,只改变物体的只改变物体的密度。密度。操作操作:取两个形状完全相同取两个形状完全相同,但材料不同的金属块但材料不同的金属块,将其中一个将其中一个金属块用细线挂在弹簧测力计上测出重力金属块用细线挂在弹簧测力计上测出重力G G1 1,然后将其全部浸没然后将其全部浸没在水中再读出弹簧测力计的示数在水中再读出弹簧测力计的示数F F1 1,则浮力为则浮力为F F浮浮1 1=G=G1 1-F-F1 1;同样测同样测出另一金属块的重力出另一金属块的重力G G2 2和全部浸没在水中时的弹簧测力计示数和全部浸没在水中时的弹簧测力计示数F F2 2,则则F F浮浮2 2=G=G2 2-F-F2 2。比较。比较F F浮浮1 1与与F F浮浮2 2是否相等是否相等,相等则说明浮力与物相等则说明浮力与物体密度无关。体密度无关。【示范案例示范案例】(2014(2014聊城中考聊城中考)下列是下列是“探究浮力的大小跟哪些因素有关探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验的部分操作实验的部分操作,装置静止时测力计指针的位置如图所示。装置静止时测力计指针的位置如图所示。(1)(1)乙图中测力计的示数为乙图中测力计的示数为N N。由甲、乙、丙所示实。由甲、乙、丙所示实验可得出的结论是在液体密度相同时验可得出的结论是在液体密度相同时,物体所受浮力的大小物体所受浮力的大小跟跟有关。有关。(2)(2)由丙、丁所示实验得出的结论是由丙、丁所示实验得出的结论是_ 。(3)(3)由图中提供的数据由图中提供的数据,可以求出盐水的密度为可以求出盐水的密度为kg/mkg/m3 3。【解析解析】此题考查的是探究浮力大小的影响因素。此题考查的是探究浮力大小的影响因素。(1)(1)由图乙由图乙所示测力计可知所示测力计可知,其分度值为其分度值为0.2 N,0.2 N,示数为示数为3.6 N;3.6 N;由图甲、由图甲、乙、丙所示实验可知乙、丙所示实验可知,物体排开液体的密度相同而排开液体的物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同体积不同,物体受到的浮力不同物体受到的浮力不同,由此可知由此可知,在液体密度相同的在液体密度相同的情况下情况下,物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关。物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关。(2)(2)由图由图丙、丁所示实验可知丙、丁所示实验可知,物体排开液体的体积相同而液体密度不物体排开液体的体积相同而液体密度不同同,物体受到的浮力不同物体受到的浮力不同,由此可知由此可知,在物体排开液体体积相同在物体排开液体体积相同的情况下的情况下,物体受到的浮力与液体密度有关。物体受到的浮力与液体密度有关。(3)(3)由图甲、丙所由图甲、丙所示实验可知示实验可知,物体浸没在水中受到的浮力物体浸没在水中受到的浮力:F:F浮浮=5 N-3 N=2 N,=5 N-3 N=2 N,由由图甲、丁所示实验可知图甲、丁所示实验可知,物体浸没在盐水中受到的浮力物体浸没在盐水中受到的浮力F F浮浮=5 N-2.8 N=2.2 N,5 N-2.8 N=2.2 N,设物体体积为设物体体积为V,V,由浮力公式由浮力公式F F浮浮=液液gVgV排排得得F F浮浮=水水gV,FgV,F浮浮=盐水盐水gV,gV,盐水盐水=水水=1.1=1.110103 3kg/mkg/m3 3。答案答案:(1)3.6(1)3.6物体排开液体的体积物体排开液体的体积(2)(2)物体排开液体体积物体排开液体体积相等时相等时,浮力大小与液体密度有关浮力大小与液体密度有关(3)1.1(3)1.110103 3【拓展探究拓展探究】探究完成后探究完成后,李明想李明想:浮力与物体的形状有关系吗浮力与物体的形状有关系吗?他找来一块橡皮泥继续探究他找来一块橡皮泥继续探究,请你帮他设计实验步骤。请你帮他设计实验步骤。【解析解析】(1)(1)用橡皮泥制作一个物体用橡皮泥制作一个物体,用弹簧测力计吊着浸没水用弹簧测力计吊着浸没水中中,记下弹簧测力计的示数记下弹簧测力计的示数F F1 1。(2)(2)改变橡皮泥的形状改变橡皮泥的形状,它的体积是不变的。再用弹簧测力计吊它的体积是不变的。再用弹簧测力计吊着浸没水中着浸没水中,记下弹簧测力计的示数记下弹簧测力计的示数F F2 2。(3)(3)如果如果F F1 1=F=F2 2,说明无关。如果不相等说明无关。如果不相等,说明有关。说明有关。答案答案:见解析见解析主题二主题二 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系【实验装置实验装置】【实验关键实验关键】(1)(1)测物体受到的浮力测物体受到的浮力F F浮浮。用弹簧测力计测出物体所受的重力用弹簧测力计测出物体所受的重力G G物物。把被测物体把被测物体_在盛满水的溢水杯中在盛满水的溢水杯中,记下此时测力计的示记下此时测力计的示数数F F。F F浮浮=_=_。浸没浸没G G物物-F-F(2)(2)测物体排开液体所受的重力测物体排开液体所受的重力G G排排。测出小桶的重力测出小桶的重力G G桶桶。测出小桶和物体排开的水的总重力测出小桶和物体排开的水的总重力G G总总。G G排排=_=_。G G总总-G-G桶桶【要点探究要点探究】(1)(1)能否先测盛水后小桶的重力能否先测盛水后小桶的重力,再倒出水测出空桶的重力再倒出水测出空桶的重力?提示提示:不能。桶内的水不能全部倒净不能。桶内的水不能全部倒净,内壁会附有水内壁会附有水,使测出的使测出的G G桶桶偏大偏大,G,G排排偏小。偏小。(2)(2)如果溢水杯中的水没有加满如果溢水杯中的水没有加满,会造成什么影响会造成什么影响?还能得出实还能得出实验结论吗验结论吗?提示提示:溢水杯中的水没有加满溢水杯中的水没有加满,则排出水的体积会偏小则排出水的体积会偏小,就无法就无法得出浮力与排开液体重力的关系。得出浮力与排开液体重力的关系。【示范案例示范案例】(2013(2013丽水中考丽水中考)在在“浮力的研究浮力的研究”实验中实验中:(1)(1)取一铁块取一铁块,把它挂在弹簧测力计的挂钩上把它挂在弹簧测力计的挂钩上,如图甲所示如图甲所示,当当铁块浸入水中的体积缓慢增大时铁块浸入水中的体积缓慢增大时,铁块受到浮力大小的变化铁块受到浮力大小的变化是是。(2)(2)探究探究“浮力大小与排开水的重力关系浮力大小与排开水的重力关系”的实验过程的实验过程:如图乙如图乙,用弹簧测力计测出石块的重力为用弹簧测力计测出石块的重力为F F1 1;如图丙如图丙,用弹簧测力计测出空烧杯的重力为用弹簧测力计测出空烧杯的重力为F F2 2;如图丁如图丁,把石块浸入盛满水的溢水杯中把石块浸入盛满水的溢水杯中,用该烧杯盛接从溢水用该烧杯盛接从溢水杯里被排出的水杯里被排出的水,当石块全部浸入水中时当石块全部浸入水中时,读出弹簧测力计的示读出弹簧测力计的示数为数为F F3 3;如图戊如图戊,用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F F4 4。用用F F1 1、F F2 2、F F3 3、F F4 4表示表示,实验中测得石块所受的浮力为实验中测得石块所受的浮力为,排出水的重力为排出水的重力为。根据该实验的测量数据根据该实验的测量数据,可得出物体所受浮力大小与排开水的可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是重力的定量关系是。【解析解析】本题考查阿基米德的实验探究过程。本题考查阿基米德的实验探究过程。(1)(1)浮力的大小浮力的大小跟液体的密度和物体排开液体的体积有关。铁块浸入水中的体跟液体的密度和物体排开液体的体积有关。铁块浸入水中的体积越大积越大,它受到的浮力越大。它受到的浮力越大。(2)(2)研究浸没在水中的石块受到的研究浸没在水中的石块受到的浮力与它排开的水所受重力之间的关系时浮力与它排开的水所受重力之间的关系时,利用称重法测量石利用称重法测量石块受到的浮力块受到的浮力F F浮浮,利用排水法得出石块排开水的重力利用排水法得出石块排开水的重力G G排排,通过比通过比较得出结论。由图知较得出结论。由图知,F,F浮浮=F=F1 1-F-F3 3=1.5N-1 N=0.5 N,G=1.5N-1 N=0.5 N,G排排=F=F4 4-F-F2 2=1N-=1N-0.5 N=0.5 N,0.5 N=0.5 N,故故F F浮浮=G=G排排。答案答案:(1)(1)逐渐变大逐渐变大(2)F(2)F1 1-F-F3 3F F4 4-F-F2 2F F1 1-F-F3 3=F=F4 4-F-F2 2【拓展探究拓展探究】探究完成后探究完成后,实验者想知道小石块的密度实验者想知道小石块的密度,你能帮你能帮他写出实验方法吗他写出实验方法吗?【解析解析】由图可知石块的重力由图可知石块的重力G=FG=F1 1,由公式由公式m=m=算出石块的质算出石块的质量量,把石块完全浸没在水中把石块完全浸没在水中,此时排开水的体积即为石块的体积此时排开水的体积即为石块的体积,然后根据然后根据=可算出石块密度。可算出石块密度。答案答案:石块的质量石块的质量m=m=石块的体积石块的体积V V石石=V=V排水排水=石块的密度石块的密度=【方法平台方法平台】解答此类问题的思路解答此类问题的思路考点一考点一 浮力浮力1.(20141.(2014福州中考福州中考)将重将重6 N6 N的物体浸没在装满水的杯中的物体浸没在装满水的杯中,溢出溢出了了4 N4 N的水的水,物体受到的浮力是物体受到的浮力是()A.10 NA.10 NB.6 NB.6 NC.4 NC.4 ND.2 ND.2 N【解析解析】选选C C。本题考查阿基米德原理。根据阿基米德原理知。本题考查阿基米德原理。根据阿基米德原理知,浮力等于排开的水重浮力等于排开的水重,即即F F浮浮=G=G排排=4 N,=4 N,故选故选C C。2.(20132.(2013宜昌中考宜昌中考)两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中没在水中,同时松手同时松手,小木块上浮小木块上浮,大石块下沉。比较松手时两大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力者所受的浮力()A.A.木块受的浮力大木块受的浮力大B.B.石块受的浮力大石块受的浮力大C.C.两者受的浮力一样大两者受的浮力一样大D.D.条件不足条件不足,无法比较无法比较【解析解析】选选B B。本题主要考查浮力的认识。大石块和小木块在。本题主要考查浮力的认识。大石块和小木块在水中所处的浮沉状态不同水中所处的浮沉状态不同,由于大石块排开水的体积大由于大石块排开水的体积大,所以受所以受到的浮力大。到的浮力大。3.(20133.(2013内江中考内江中考)下列有关浮力的说法正确的是下列有关浮力的说法正确的是()A.A.物体的密度越大物体的密度越大,受到的浮力越大受到的浮力越大B.B.物体的体积越大物体的体积越大,受到的浮力越大受到的浮力越大C.C.物体没入水中越深物体没入水中越深,受到的浮力越大受到的浮力越大D.D.浸没在水中的物体浸没在水中的物体,可能不受浮力可能不受浮力【解析解析】选选D D。本题考查的是影响浮力大小的因素。浮力的大。本题考查的是影响浮力大小的因素。浮力的大小与浸入的液体密度和排开液体的体积有关小与浸入的液体密度和排开液体的体积有关,与物体的体积和与物体的体积和密度以及浸没在液体中的深度无关。而浸没在水中的物体密度以及浸没在液体中的深度无关。而浸没在水中的物体,如如果没有受到竖直向上的压力果没有受到竖直向上的压力,是不受浮力的。故选是不受浮力的。故选D D。4.(20134.(2013怀化中考怀化中考)如图所示如图所示,图中为大图中为大鱼与小鱼的对话情景。其中鱼与小鱼的对话情景。其中鱼鱼的说法正确的说法正确,另一个鱼之所以说法错误另一个鱼之所以说法错误,是因为是因为_ 。【解析解析】本题考查影响浮力的因素。由图可知本题考查影响浮力的因素。由图可知,大鱼的体积大大鱼的体积大于小鱼的体积于小鱼的体积,即大鱼排开水的体积大于小鱼排开水的体积即大鱼排开水的体积大于小鱼排开水的体积,根根据据F F浮浮=液液gVgV排排可知可知,液体密度相同时液体密度相同时,大鱼受到的浮力大大鱼受到的浮力大,浮力浮力与所浸没的深度无关。与所浸没的深度无关。答案答案:大根据大根据F F浮浮=液液gVgV排排可知可知,液体密度相同时液体密度相同时,大鱼排开液大鱼排开液体的体积大体的体积大,故受到的浮力大故受到的浮力大,与浸没在液体中的深度无关与浸没在液体中的深度无关5.(20145.(2014常德中考常德中考)在空气中用弹簧测力计称得一物体重在空气中用弹簧测力计称得一物体重1 N,1 N,把它浸没在水中把它浸没在水