九年级物理浮力人教实验版知识精讲 试题.doc

初三物理浮力人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容： 浮力二. 重点、难点： 1. 知道什么是浮力，知道浮力的方向。 2. 知道浮力产生的原因。 3. 知道阿基米德原理。 4. 知道物体的浮沉条件。 5. 会计算浮力的大小。 知识点分析：（一）浮力 1. 浸在液体中的物体受到的液体向上托的力叫做浮力。 2. 一切浸在液体里的物体都受到竖直向上的浮力。 3. 浮力=物体重-物体在液体中的弹簧测力计读数。F浮=GF' 4. 浮力产生的原因 浮力是由于周围液体（或气体）对物体向上和向下的压力差产生的。这个压力差就是液体对浸入的物体的浮力。 5. 阿基米德原理： 阿基米德原理 浸入液体里的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力。 6. 物体的浮沉条件 F浮>G 液>物 上浮 静止时漂浮 F'浮=G F浮=G 液=物 悬浮 F浮<G 液<物 下沉【典型例题】 例1. 有一个物体在空气中挂在弹簧秤下示数为4.9N，当把它放在液体里时发现弹簧秤的示数减少了2.5N，则： （1）此时弹簧秤的示数是多少？ （2）该物体在液体里受到的浮力是多少N？ 选题目的：本题用于总结课堂实验的原理，并学习用该原理计算浮力的大小。 分析指导：物体放入液体里时，弹簧秤的读数为什么会减少呢？由于物体浸入到液体中时，受到了液体对其竖直向上的托力，即浮力。由于浮力向上“托住”了物体，因而弹簧秤的示数减小。而且，这个浮力有多大，弹簧秤的示数就要减少多少，所以物体受到的浮力N，此时弹簧秤的示数： 小结：通过上述的分析，可以得到一种计算浮力的方法：把物体挂在弹簧秤下，记下物体在空气中的重力G，再把物体浸入液体，记下物体在液体里的重力G'，则物体所受的浮力。此方法通常称为实验测量法。 例2. 一个正方体铁块，在水下某深度时，上底面受到15N压力，下底面受到20N压力，则此时铁块受到浮力是_N；当铁块下沉到某位置时，上底受到压力增大至20N时，下底受到压力是_N。 选题目的：本题用于使学生加深理解浮力产生的原因。 分析：浮力产生的原因是物体上下底面受到液体的压力差。随着物体下沉，每个底面受到压力都要变大，但压力差不变，即，。 解答：5，25。 讨论：浮力是包围物体的液体从各个方向对物体施加压力的总效果的反映。课本中以正方体为例，是为了便于理解和接受。如果从力的分解效果上讲，不规则形状的物体，同样满足的关系。 例3. 请你来试一试下面的实验，想想其中的道理。 取一只塑料大饮料瓶，剪去底部，瓶颈的截口处的直径略小于乒乓球的直径，制成一只漏斗，如图1所示：图1 把一个乒乓球放在里面，从上面倒水入斗，只见有少量水从乒乓球缝隙中流滴下来，但乒乓球并不上浮。这时用手心扪住下部流水滴处，立即见到乒乓球浮起，如图2所示。图2 选题目的：通过本题加深学生对浮力形成原因的理解。 分析：如图1乒乓球的上半部分在水里受到水向下的压力，但由于球的下表面没有水，球没有受到水对它向上的压力，因此水对球没有浮力作用，故球浮不起来。如图2中乒乓球的下表面由于积聚了水，使球的下表面所受向上的压力大于球的上表面所受向下的压力，有了压力差就有了浮力，所以此时乒乓球能浮起。 例4. 如图所示，圆柱形容器，底部和侧壁分别有一个木塞M、N，M、N排开水的体积相等，则（ ） A. M塞受到的浮力大于N塞受到的浮力 B. M、N两塞受浮力相等 C. M、N两塞不受浮力，即受浮力均为0 D. 只有M塞受浮力为0 选题目的：通过本题加深学生对浮力形成的原因的理解。 解析：浸在水中的物体上下表面受到的压力差就是水对物体的浮力。如图所示，N塞上、下表面处于水面下深度不同，故受上、下表面压力差作用，受到水的浮力不为0；M塞上表面虽然受到水的向下的压力，但下表面不受水向上的压力，因此M塞受浮力为0。则选项A、B、C均不正确，D正确。 答案：D 解此类问题时，要明确浮力产生的原因，关键是浸在液体中的物体下表面受到向上的压力大于上表面受到向下的压力，物体才受到向上和向下的压力差，即浮力。 例5. 在盛水容器中，有4个体积完全相同的物体：A是一浮于水面的正方体木块；B是用线吊着浸没在水中的长方体铁块；C是悬浮在水中的空心钢球；D是圆台形石蜡块，它沉于容器底面并与容器底无缝隙紧密结合，试比较分析A、B、C、D所受浮力的情况。 分析：虽然A、B、C、D四个物体，它们的形状不同，组成的物体种类不同，有的是实心的、有的是空心的，浸入水中的深度也不同，但这些不同条件跟浮力的大小均无关，所以无需加以考虑。浮力的大小只跟液体的密度与排开液体的体积有关。因为它们是浸在同一种液体中，所以浮力的大小由而定，但D物体与容器底紧密结合，故浮力为零。由此可知，此题A、B、C、D四个物体所受浮力大小可以用下式来表示，即。 选题目的：通过本题加深学生对影响浮力大小的因素的理解。 例6. 完全浸没在水中的乒乓球，放手后从运动到静止的过程中，其浮力大小变化情况是 A. 浮力不断变大，但小于重力 B. 浮力不变，但浮力大于重力 C. 浮力先大于重力，后小于重力 D. 浮力先不变，后变小，且始终大于重力直至静止时，浮力才等于重力 分析：乒乓球完全浸没在水中时，浮力大于重力。因浮力大小与物体在液内深度无关。因此乒乓球在水中运动时所受浮力不变，直到当球露出水面时，浮力开始变小。当浮力等于重力时，球静止在水面上，呈漂浮状态。 答案：此题应选D。 例7. 质量相等的木块和冰块(木<冰)都漂在水面上，木块受到的浮力_冰块受到的浮力；体积相等的实心木块和冰块都漂在水面上，木块受到的浮力_冰块受到的浮力。（填大于、小于、等于） 分析：根据物体的浮沉条件可知，物体漂浮时F浮=G，所以此题中要比较浮力的大小可通过比较木块和冰块受到的重力的大小来求得。 因为木块和冰块都漂浮在水面上，有F木浮=G木，F冰浮=G冰 （1）当木块和冰块质量相等时，由G=mg可知，G木=G冰，所以F木浮=F冰浮木块和冰块受浮力相等。 （2）当木块和冰块体积相等时，因为木<冰，根据G=gV可知，G木<G冰。 所以F木浮<F冰浮，此时冰块受到的浮力大。 解答：此题正确答案为：等于、小于。 本题用于训练学生灵活运用浮沉的条件解题。 例8. 边长5cm的正方体，浸没在水中，下表面距水面15cm处，求出该物体受到的浮力。 方法一：根据浮力产生原因求浮力：F浮=F向上F向下。 方法二：应用阿基米德原理求浮力：F浮=r水gV排，在求解过程中，一定要弄清各物理量的含义及单位。 方法一：由题意可知：下表面距水面深h2=15cm，上表面距水面h1=10cm， 解：F浮=F向上F向下=p2Sp1S=r水gh2Sr水gh1S =r水gS(h2h1)=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×(5×102米)2×(5×102米) =9.8×103千克/米3×1.25×106米3=1.225牛 方法二：根据阿基米德原理： F浮=r水gV排=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×(5×102)3米3 =1.225牛 答：该物体受到的浮力大小为1.225牛顿。 总结：在求解物理计算题时，一定要写清物理公式，带原始数据的国际单位，最后要写清答的内容。 选题目的：通过本题训练学生一题多解的能力，总结出求浮力的两种方法。 例9. 弹簧秤下挂一金属块，当金属块浸没在水中时，弹簧秤的示数是29.4牛，这个金属块所受的重力是多少牛。（已知金属的密度是7.0×103千克/米3） 分析与解：关于解浮力问题一般步骤是：（1）通过审题明确研究对象，确定它所处的状态。若物体浸没在液体中，V排=V物；若物体浮在液面上，V排<V物。（2）分析研究对象的受力情况，画出力的示意图。（3）根据力的平衡原理列方程，解方程。 此题中弹簧秤下面挂着的金属块是研究对象。当它浸没在水中时，受到浮力、拉力和重力的作用。其中金属块受到的拉力的大小等于弹簧秤的示数。如图所示，因为金属块静止，则G金=F浮+F拉。金属块全部浸入在水中，V排=V金。而G金=r金gV金，F浮=r水gV排，将数值代入就可求出金属块重力。 解：金属块静止，F浮+F拉=G金 r水gV排+29.4牛=r金gV金 V排=V金 r金gV金r水gV排=29.4牛 V金(r金gr水g)=29.4牛 答：金属块所受的重力是34.3牛。 例10. 如图所示，在一个较大的容器内的水面上放一个木块，木块上面放一个体积是1dm3，重19.6N的物体，此时木块漂浮。如果将物体从木块上拿下并放入水中，当木块和物体都静止时，容器里的水面将（ ） A. 上升B. 下降C. 不变D. 无法判定 选题目的：通过本题提高学生分析多个研究对象的能力。 分析：容器里的水面是否变化，怎样变化？要分别求出物体在木块上和在水中，它排液体积的大小，通过比较作出判定。 先求出物体的密度： 所以物体从木块上取下，放入水中，它沉在水底。 进一步求出物体在木块上，它们共排开水的体积。因为物体和木块总体浮在水面上，又 将物体从木块上取下放入水中，其中，而，因此，因为，比较可见，这就是说，物体放进水中，它们排水的体积小于物体在木块上它们排水的体积，容器里水面下降。 选出B是本题的正确答案。【模拟试题】（答题时间：30分钟）一. 填空题 1. 浸在液体里的物体受到的 的力叫浮力。浮力的施力物体是 ，方向是 。 2. 重14.7牛的石块挂在弹簧秤下端，将它完全没入水中，这时弹簧秤示数是9.8牛，则石块受到的浮力大小是 牛，石块排开水的体积是 ，石块的体积是 。 3. 一个边长为1分米的正方体，全部浸入水中，上表面与水面平行距水面0.5米，上表面受到的水的压力是 牛，下表面受到水的压力是 牛，此物体受到水的浮力是 牛。 4. 一个体积为1的木块，投入水中静止时，有体积露出水面。则木块排开水的体积是 ，受到的浮力是 牛，木块的重力是 牛。 5. 一个铁块浸没在水中受到5牛的浮力，那么它浸没在煤油中受到的浮力是 。牛。（） 6. 一长方体铁块的体积浸入水中时，它排开的水重为2牛；当它全部浸入水中时，受到的浮力是 牛。 7. 浸没在水中的空心金属球重4.9牛，体积是，它所受的浮力是 牛，此球在水中将 。（填“上浮”、“下沉”、“悬浮”） 8. 一个空心金属盒悬浮在水中，往水中倒入一些浓盐水后，金属盒将 ，（填“上浮”、“下沉”、“静止”），金属盒静止后受到的浮力 。（填“变大”、“变小”、“不变”） 9. 潜水艇的下潜和上浮是靠改变 来实现的。潜入水底的潜水艇在加速上浮的过程中（未出水面），潜水艇受到的浮力 它受到的重力；潜水艇开始露出水面到静止于水 面的过程中，它受到的浮力逐渐 ，直至浮力 它所受的重力。（填“大于”、“小于”、“等于”、“变大”、“变小”、“不变”）二. 选择题1. 下列说法中正确的是（ ）。 A. 体积较大的物体浸没在液体中受到的浮力也较大 B. 密度大的液体对浸在其中的物体产生的浮力一定大 C. 重的物体受到的浮力小，轻的物体受到的浮力大 D. 物体浸没在水中的深度越深，它受到水给它向上的压力就越大，但浮力不变 2. 如图所示，体积相同的木球A，铝片B，铁块C，全都浸没在水中，下列选项中正确的是（ ）。 A. 铁的密度大，铁块受到的浮力最大 B. 铝片面积大，水对它向上的压力也大，铝片受到的浮力最大 C. 由于木球要上浮，所以木球受到的浮力最大 D. 三个物体所受浮力一样大 3. 质量相同的实心铁球和实心铝球分别挂在两个弹簧秤上，然后将它们全部浸入水中，比较两弹簧秤的示数，则（ ） A. 挂铁球的比挂铝球的示数大 B. 挂铁球的比挂铝球的示数小 C. 两弹簧称示数相同 D. 无法确定 4. 质量相等的甲、乙两球，它们的密度之比是3：2，现将甲球浸没在液体A中，把乙球浸没在液体B中，已知A、B两种液体密度之比是5：4，则甲、乙两球受到的浮力之比是（ ） A. 15：8B. 2：3C. 5：6D. 5：4 5. 三个体积、形状不同的实心物体在水中静止时，如图所示，下列说法中正确的是（ ） A. 甲的密度最小 B. 乙的密度最小 C. 乙、丙的密度一样大 D. 甲、乙的密度一样大 6. 表面涂蜡的细木棍，一端绕着适量的铁丝。把它放到水里呈漂浮状态，如图所示，如果从齐水面处削去细木棍上部，那么剩余部分将（ ） A. 下沉B. 上浮C. 悬浮D. 无法判断 7. 三个完全相同的木块，分别浮在酒精，水和水银液面上，下列说法中正确的是（ ）。 A. 木块在水银中露出的体积最大 B. 木块在酒精中受到的浮力最小 C. 木块在三种液体中受到的浮力一样大 D. 上述说法都正确三. 计算题 1. 质量是158克的铁块分别放在水和水银中，静止时，铁块受到水和水银的浮力各是多大？（） 2. 木块投入水中，静止后，有300体积浸在水中，若要使木块全部浸入水中，须给木块竖直向下的压力2牛。求此木块的密度？（g取10牛千克）试题答案一. 1. 液体对它作用的竖直向上，液体，竖直向上 2. 4.9，500，500 3. 49，58.8，9.8 4. ，3.92，3.92 5. 4 6. 6 7. 3.92，下沉 8. 上浮，不变 9. 自身重力，大于，减小，等于二. 1. D 2. D 3. A 4. C 5. A 6. B 7. A、C三. 1. 2.