2022年浮力应用.docx

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1、精品学习资源浮力的应用目标认知学习目标1. 知道物体浮沉条件，知道浮力的利用；2. 通过观看分析，明白轮船是怎样浮在水面上的，通过收集、沟通关于浮力应用的资料，明白浮力应用的社会价值；学习重点物体的浮沉条件，轮船的漂浮原理；学习难点浮沉条件的应用；学问要点梳理学问点一物体的浮沉条件1浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力 G和竖直向上的浮力；而物体的运动状态取决于受力情形，物体的浮沉就取决 于所受的浮力与重力的关系；当时，合力方向向上上浮当时，合力为零悬浮当时，合力方向向下下沉2. 对于实心的物体，由，浸没时，所以当时，物体上浮；当时， 物体悬浮；当，物体下沉；3. 物体上浮、下沉是运动过程，在

2、此过程中受非平稳力作用，下沉的最终状态是沉到液体底部；上浮的最终状态是浮出液面，最终漂浮在液面，漂浮和悬浮的共同特点都是浮力等于重力 ；在平稳力作用下静止不动，不同点是排开液体的体积不同，漂浮时物体的体积大于排开液体的体积；悬浮时，物体的体积等于排开液体的体积；4. 物体浮沉各种状态比较表欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源浮沉状况物理现象运动状态条件物液密度关系与的关系欢迎下载精品学习资源上浮在液体中向上运动向上运动浮漂浮浮在液面上静止在液面上欢迎下载精品学习资源悬 悬浮停留在液体中任何深度的地方静止在液体中欢迎下载精品学习资源下沉在液体中向下运动向下运动沉沉底停留在容器底部静止在容器底

3、部1、 为探究物体的浮沉和有关因素的关系，小刚将一个鲜鸡蛋先放入一个装有大半杯清水的玻璃杯中，鸡蛋沉入杯底，然后向杯中逐步加盐，在此过程中，以下分析正确选项A 鸡 蛋 所 受 浮 力 不 变B 鸡 蛋 所 受 重 力 变 大C 杯 底 所 受 的 压 强 不 变D 鸡 蛋 可 能 会 慢 慢 上 浮解读： 在向杯中加盐的过程中，杯中液体的密度不断变大，由浮力公式知， 鸡蛋所受的浮力不断变大，当浮力大于重力时，鸡蛋就会渐渐上浮，由液体内部压强公式知，杯底所受的压强也会不断变大，鸡蛋所受的重力与液体的密度无关，故重力不变；答案： D 学问点二浮沉条件的应用1轮船 轮船是采纳“空心”法来增大体积 从

4、 而 增 大 浮 力 ， 使 它 浮 于 水 面 的 ， 它 们 受 到 的 浮 力 等 于 船 的 总 重 ；轮船浮力的大小通常用排水量来表示，排水量是指轮船满载时排开的水的质量，根据 漂 浮 条 件 知 ， 排 水 量 船 自 身 的 质 量 满 载 时 货 物 的 质 量 ；2潜水艇潜水艇是靠转变自身的重力来试验浮沉的，潜水艇为了实现升降，必需使浮力大小不等于重力，潜水艇在水下时，由于艇壳不能任意转变，因此浮力是不变的，要想掌握上浮、下沉就只有转变自重，潜水艇两侧都有水舱，与高压气舱相连，高压气体能将水从水舱内排出，减小潜水艇重力，当其小于浮力时潜水艇就上浮；当浮力大小等于重力，潜水艇可

5、在水中任一位置保持静止，即悬浮；关闭高压气舱使进水口打开，在水压作用下水舱进 水 ， 自 重 增 大 到 大 于 浮 力 时 ， 潜 水 艇 开 始 下 沉 ；3 气 球 和 飞 艇气球和飞艇是漂浮在空中的，内部所充气体的密度必需小于空气的密度，一般充有氢气或氦气，充气时体积增大，浮力增大，当浮力增大到大于其重力时，气球和飞艇就上升；反之，排出一部分氢气或氦气时，气球和飞艇就下降，因此它们是通过转变体积来实现上升和下降的；热气球是通过加热的方式使气球内气体热膨胀，从而减小气体的密度，因此热气球只要 停 止 加 热 ， 气 球 体 积 就 会 缩 小 ， 浮 力 减 小 ， 降 回 地 面 ；4

6、密度计欢迎下载精品学习资源密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的，用密度计测量液体的密度时，它受到的浮力总等于它的重力，由于密度计制作好后它的重力就确定了，所以它在不同液体中漂浮时所受到的浮力都相同，依据可知：待测液体的密度越大，就越小，密度计浸入液体中的体积越小，露出部分的体积就越大；反之待测液体密度越小，就越大， 密度计浸入液体中的体积越大，露出部分的体积就越小，所以密度计上的刻度值是“上小下大”；规 律方 法指 导1 基 本 概 念 ： 轮 船 的 排 水 量 ， 轮 船 满 载 时 排 开 水 的 质 量 ；2基本规律：物体的浮沉条件：物体漂浮特点 ：3基本原理 ： 轮 船 的 漂 浮

7、 原 理 ： 利 用 浮 沉 条 件 ， 将 钢 铁 做 成 空 心 的 ， 增 大 浮 力 ； 潜 水 艇 的 浮 沉 原 理 ： 通 过 改 变 自 重 来 实 现 上 浮 下 沉 ；气球和飞艇的升空和落地原理靠转变自身体积，从而转变浮力来实现升空和落地；经典例题透析一、基础例题1、把重 5N、体积为的物体投入水中；如不 计 水 的 阻 力 、 当 物 体 静 止 时 ， 下 列 说 法 中 正 确 的 是A 物 体 漂 浮B 物 体 漂 浮C 物 体 悬 浮D 物 体 沉 底解 读 ： 把物体投入水中，浸没时所受浮力为，物体的重力，物体沉底，受到的浮力为4N；答案：（D）总 结 升 华

8、： 比 较 物 重 和 浮 力 大 小 ， 确 定 运 动 状 态 ， 关 键 是 先 假 设；举一反三一只鸡蛋沉没在杯中水底，添加以下哪种物质并搅拌，能使鸡蛋浮起来（） A 食 盐B 水C 酒 精D食 用 油解读 ：物体浸没在水中，排开液体的体积不变，当向水中添加物质时，液体密度变化，加盐时液体密度变大，由知变大；当时，鸡蛋上浮；而加欢迎下载精品学习资源水 、 酒 精 、 食 用 油 都 使 液 体 密 度 变 小 ， 浮 力 变 小 ， 不 会 浮 起 来 ；答案：（A）2、在远洋轮船的船舷上都漆着五条“吃水线”又称“载重线”，如下列图，其 中标有W 的是北大西洋载重线，标有S 的是印度洋

9、载重线；当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力变化以及北大西洋与印度洋的海水密度和的关系有（）A浮力增大B浮力减小C浮力不变D浮力不变解读 ：轮船在北大西洋和印度洋中均漂浮在水面上，满意，轮船重力不变，从北大西洋驶向印度洋所受浮力相等；由图可知，北大西洋载 重线 W在印度洋载重 S 下方，即轮船在北大西洋中排开水的体积小于在印度洋中排开水的体积 ； 由公式，得；答案：（C）总结升华 ：解此题关键是从选项中知需要比较船在两种液体中浮力和密度大小；两种情 况 都 漂 浮 ， 都 等 于 船 重 ， 故 浮 力 不 变 ； 根 据知 ，大 的小 ，故；举一反三一艘 5000t的货轮从我国东海驶入

10、长江的南京港，该货轮受到的浮力 选填“变大”“变小”或“不变” ，货轮在水面以上的高度将 ； 选填“增加” “减小”或“不变解读： 货轮在东海和长江都是漂浮的，它受到的浮力都等于货轮的重力，所以货轮受到浮力也不变，但由于，依据知，在长江中的较大，所以在水面以上的高度将减小；答案：（不变，减小，）3、 如下列图为杭州西湖孤山草坪上的一只观光用的载人升空气球；（可看作球欢迎下载精品学习资源体，体积）球的半径为4m，球内充有氦气、气球能搭载物体的最大质量为125kg空气密度为，问：如该气球只搭载一个质量为55kg 的人观光，就当气球搭载此人匀速升至高空时，需要多大的力才能将气球拉住？ 气 球 的 球

11、 壳 和 所 配 重 物 的 质 量 为 多 少 千 克 ？解读：拉住气球的所用的力为：气球的体积为气 球 所 受 的 浮 力 为气 球 内 氦 气 的 重 力球壳及所配重物的总质量总结升华： 解此题的关键是受力分析，受到向上的力是浮力，受到全部受下的力，平稳时都等于浮力；举一反三某人用一根绳子系住水中的一个物体，试图将这个物体打捞出水，如物体的密度为，体积为，g取10N/kg， 求 ： 要 将 物 体 提 出 水 面 ， 所 用 的 绳 子 至 少 应 能 承 受 多 大 的 拉 力 ； 在 从 水 中 向 上 提 升 物 体 的 过 程 中 ， 绳 子 承 受 的 最 小 拉 力 是 多

12、大 ？解读： 将 物 体 提 出 水 面 ， 所 用 的 绳 子 承 受 的 拉 力T至 少 应 等 于 物 体 的 重 力在从水中向上提升物体的 过 程 中 ， 物 体 受 到 三 个 力 作 用 即 重 力 G 、 拉 力 T和 浮 力 F ，欢迎下载精品学习资源；答 案 ： 300N 200N 二、 综合型例 题4 、 如 图 甲 所 示 ， 一 体 积 为的实心物体A 悬挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的读数为2.8N，物体 A 的密度为g取 10N/kg ，当把物体完全浸没在某种液体中时，弹簧测力计的 读 数 变 为 1.8N 如 图 乙 所 示 物 体 在 这 种 液 体 中 受 到

13、的 浮 力 是N ； 现 有 水 银，水，酒精，把物体A 不转变外形 分别放入上述三种液体中 三种液体足够 A会在其中的处于漂浮状态；右图是水、水银、酒精的质量体积图像，其中 是水银质量体积图 像；选项“a”“b”“c”解 读 ： A的 密 度，；不转变 A 的外形时，它的密度也不会转变，而水银的密度比它大，其他液体密度都比它小，故只能在水银中处于漂浮状态； 由 公 式知 ， 图 像 中 的a应 为 水 银 的 质 量 体 积 图 像 ；答案： 1.0水银 总结升华： 这是“称重法”测浮力的典型例题，浮力等于物体的重力减去弹簧测力计的拉力；在分析图像时，依据可知体积相同时，有，质量大的密度也大

14、，从而确定哪条是密度大的液体图像；欢迎下载精品学习资源举一反三一个空心球，空心部分体积为整个体积的一半，它漂浮在水面上，有一半体积露出水面 ， 如 将 空 心 部 分 注 满 水 ， 放 入 水 中 再 静 止 时 将 （ 水 足 够 深 ） （）A 漂 浮B 悬 浮C 沉 底D 无 法 确 定解读 ：当空心球漂浮在水面上时，此时，故；当空心部分注满水时，球的重力等于空心球的重力和水的重力之和，就注满水的总重力为，即此时球的密度与水的密度相同，所以球案将悬：浮在水中答（B；）5、（ 2021 苏州） 如下列图是“探究同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图；试验中保持物体处于静止状态

15、，图甲和图乙中物体露出液面的体积相等，弹簧测力计测 得 的 拉 力大 小 的 关 系是 ： F1 F2，F2 F3 4.就 ：(1) 由 图 甲 和 图 乙 的 探 究 可 以 得 出 的 结 论 是 ：；(2) 由 图 乙 和 图 丙 的 探 究 可 以 得 出 的 结 论 是 ：；(3) 由 图 丙 和 图 丁 的 探 究 可 以 得 出 的 结 论 是 ：；解读： （ 1）物体排开液体的体积相等时，所受浮力大小与液体密度有关；液体密度大，浮力也大（ 2）物体浸在同一种（密度相同的）液体中时，所受浮力大小与物体排开液体的体积有关；排开液体的体积大，浮力也大（ 3 ） 物 体 浸 没 在 液

16、 体 中 时 ， 所 受 浮 力 的 大 小 与 深 度 无 关总结升华 ：此题主要从表中获得信息，概括总结出规律；欢迎下载精品学习资源成果测评基础达标一、填空题1. 元宵节是我国的传统节日，这一天小华全家团圆，煮汤圆以示庆祝，小华在帮妈妈煮汤圆时发觉，生汤圆放入锅中由于浮力 重力而下沉，在煮的过程中，汤圆受 热膨胀，浮力 选填“增大”、“减小”或“不变” ，致使浮力重力而上浮；2. 潜水员在水下工作时，要靠身上背的氧气瓶给自己供氧，开头时他感到氧气瓶“拉着”他下沉，过一段时间后感到氧气瓶“托着”他上浮，开头时氧气瓶能“拉着”潜水员下沉的缘由是；3. 水面上漂浮着一个物体且物体的体积露出水面，

17、就此物体的密度为；4. （2021 江西 ） 刚倒入玻璃杯中的雪碧会产生许多小气泡；此时，将一些葡萄干加入杯中，有些葡萄干会沉入杯底，这些葡萄干表面因吸附足够的小气泡，受到的浮力 重力，从而上浮；上浮到液面后，由于小气泡破裂，导致它们受到的浮力重力，于是又沉入杯底；二、挑选题欢迎下载精品学习资源5. 小梅帮妈妈做饭时，把一个质量为100g 的土豆放进盛满水的盆里，有90g 的水溢出，就 A土豆会浮在水面上B 土豆会沉入盆底C土豆会悬浮在水中D 不能据此判定出土豆的浮沉6如下列图，是高空中的一只热气球，以下有关它的说法正确选项A为使静止的热气球下降，必需连续给热气球中的空气加热 B为使静止的热气

18、球下降，只需把热气球上的物体抛掉一部分 C热气球正在匀速下降，假如有一物体从热球上掉下来，热气球将立即上升D热气球正在匀速下降，假如有物体从热气球上掉下，热气球将先下降后上升7游泳潜入海底观光，在水面下不断下潜的过程中受到的浮力和压强的变化情形是A浮力逐步变大C压强逐步变大B 浮力逐步变小D 压强逐步变小基础达标答案与解读1答案：小于增大大于解读：汤圆下沉说明浮力小于重力，汤圆受热膨胀体积变大，排开液体的体积变大，浮力变大，当浮力大于重力时上浮；2答案：氧气瓶受到的重力大于受到水的浮力解读：开头时氧气瓶受到的重力大于受到水的浮力，氧气瓶在水中下沉，随着氧气的逐步使用减小，氧气瓶的重力减小，当重

19、力小于浮力时，氧气瓶托着潜水员上浮；3答案：解读：物体漂浮在水面上，即欢迎下载精品学习资源4答案：大于小于解读：葡萄干表面因吸附足够的小气泡，排开水的体积增大，当浮力大于重力时上浮；上浮到液面后，由于小气泡破裂，导致排开水的体积减小，当浮力小于重力时会沉入杯底；5答案： B解读：依据阿基 M德原理知，而，故下沉；6答案： D解读：热气球的升降靠转变气球内气体的多少来完成升降，充气时气球上升，放气气球下降；热气球匀速下降，假如有一物体从热气球上掉下，热气球由于惯性先向下运动，由于浮力大于重力，速度减小至零然后上升；7答案： C解读：下潜过程中，排开水的体积不变，受到的浮力不变，随着深度增加受到水

20、的压强增大；才能提高与综合测试1甲、乙两实心球放在同一种液体中，静止后甲球有的体积露出液面，乙球有的体积露出液面，就甲乙两球的密度之比是 ；2. 一个小池塘中，停着一只载着石块的船，假如把船上的石块全部投入水中，水面的高度得 A上升B 下降C不变D 无法判定欢迎下载精品学习资源3. 在盛有水的杯子里放一块冰，假如冰全部熔化就液面 A上升B下降C不变D无法确定4. （ 2021 年杭州市） 如右图所示，一船在某水域作业时，将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水；第一次放，因水太深，铁箱没触遇到水底，此时船的吃水线在 A 处；换个地方其次次再放，铁箱才接触到水底；以下说法正确选项；A铁箱在船上时，船

21、的吃水线在A 处下方B铁箱接触到水底时，船的吃水线仍在A 处C铁箱接触到水底时，船的吃水线在A 处之下D铁箱接触到水底时，船的吃水线在A 处之上5. 物理老师给每个同学发了一段相同的金属丝，要求课下用涂蜡的圆柱形松木棍一端缠绕上金属丝自制一支能够测量盐水密度的“密度计”，其次节课同学们拿出了自己的作品，小芳的密度计如图甲所示，小丽的如图乙所示；请你判定用哪只“密度计”测量时会更精确？并简述理由；6. 如下列图是“物体的浮沉条件”一节课的试验，小芳很受启示，她认为用这种方法可粗略测出牙膏皮的密度，请你借鉴图中试验方法，再增加一种试验器材，粗测牙膏皮的密度；要求写出试验把铝质废牙膏皮底部剪掉，卷成

22、一团，照图甲那样放入水中，它能浮在水面上吗？照图乙那样， 使它成为空心筒状放入水中，它能浮在水面上吗？增加实验器材名称；实验步骤；所测密度表达式；欢迎下载精品学习资源7. 小晨同学留意到新闻常常报道国际原油价格涨到多少美元一桶，又报道我国进口1吨原油提高了多少元，他不知道原油的单位“桶”和质量常用单位“吨”之间有什么关系，他设法猎取原油样品如干，将密度为，体积为的木块放入原油 中木 块 浮 在 油 面上 ， 有的 体 积 露 出油 面 ， 求 ：木块受到的浮力， 如 每 桶 原 油 的 体 积 为， 1吨 原 油 等 于 多 少 桶 ？ g取 10N/kg能力提高与综合测试答案及解读1答案：6

23、：5解读：由物体的浮沉条件知，可得， 而，故，就；2答案：B解 读：石 块 在 船上 时 ，漂浮石块在水中时，即，故，水面下降；3答案：C解 读： 当 把 冰 放 入 水 中 ， 由 于， 所 以冰 漂 浮 在 水 面 上 ，就，；欢迎下载精品学习资源即 冰 排 开 水 的 体 积 等 于 冰 熔 化 成 水 的 体 积 ， 故 液 面 不 变 ；4答案：C解读：对船和铁箱进行受力分析知，第一次船所受浮力等于船重加绳子的拉力，其次次船所受的拉力等于船重（铁箱接触到水底后绳子拉力为零），其次次所受浮力小，排开水 的 体 积 也 小 ， 故 铁 箱 接 触 到 水 底 时 ， 船 的 吃 水 线

24、在 A处 之 下 ， C 正 确 ；5. 答案：小丽的会精确；由于在该题限定的情形下，当横戴面积S 越小时，相同刻度间距离越大；解读：密度计是利用物体漂浮的特点测量液体密度的，密度计自身重力肯定，在不同液体中所受浮力相同，液体的密度越大，物体浸入液体中的体积越小；在该题限定的情形下，两只密度计浸入同种液体中，在所受浮力相同的情形下，排开液体的体积相等，乙密度计更细，刻度间的距离较大；6解读：量筒或烧杯与刻度尺 1 将适量的水倒入量筒 或烧杯 中，登记牙膏皮未入时，水面所对的刻度值 或水面高度；2) 将牙膏皮制成空心筒状，放在量筒 或烧杯 的水面上，使之漂浮，测出水面所对的刻度值或水面高度；3)

25、 将牙膏皮卷成一团浸没在水中，测出水面所对的刻度值 或水面高度 ；或7答案：0.6N6.67桶解读：1. 木块受到的浮力由于木块漂浮在油面上，；2由，欢迎下载精品学习资源一桶油的质量，；探究园地1、把橡皮泥、蜡烛、木块、加盖的小玻璃瓶、鸡蛋和如干大头针浸没在 水中，上浮的物体有：加盖的小玻璃瓶 ；如要使小玻璃瓶沉到水底，你的做法是；如要使沉在水底的鸡蛋上浮，你的做法是 ，通过探究可以知道：要掌握物体的浮与沉，可以通过转变物体所受的重力和 来实现；解读：依据物体的出现条件可知，当物体的密度小于液体的密度时，物体在液体中上浮，故在水中上浮的物体有蜡烛、木块、加盖的小玻璃瓶，要使小玻璃瓶沉到水底，就

26、必需使小玻璃瓶所受到的重力大于它所受到的浮力，故可往小瓶里装水，要使鸡蛋上浮，因鸡蛋受到的重力肯定，可通过转变浮力来实现，如往水里加盐等；答案：蜡烛，木块 往小瓶里装水 往水里加盐 浮力2. 小明想探究“物体受到的浮力与其外形是否有关”他找来薄铁片，烧杯和水进行试验，试验步骤如下：步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底，步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上；通过分析可知，第一次铁片受到的浮力 其次次铁片受到的浮力； 选填“大于”、“等于”或“小于”小明得出：物体受到的浮力与其外形有关，小明得出错误结论的缘由是他只关注了铁片的转变，忽视了对浮力大小的影响；解读：第一次铁片

27、排开水的体积小，其次次排开水的体积大，故第一次浮力小于其次次浮力，小明的分析留意到物体外形变化而没连续分析外形变化引起排开水体积变化，这才是引起浮力变化的缘由；答案：小于 外形 排开水的体积欢迎下载精品学习资源3. 某课外小组在争论马铃薯在水中的浮沉情形时，通过往水中加盐，最终使马铃薯漂浮在水面上；由于时间关系，当时他们没有准时整理试验器材，几天后他们来整理时，诧异地发觉原先浮在水面的马铃薯又都沉到容器底部，如下列图，他们打算对这现象进行争论；对此现象，他们提出了以下几种猜想：猜想 1、可能由于水的蒸发，盐水的密度变大，导致马铃薯下沉；猜想 2、可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后质量变大，导致马铃

28、薯下沉；猜想 3、可能是马铃薯在盐水中浸泡几天后体积变小，导致马铃薯下沉；经过一番争论，他们立刻否定了猜想 1，你认为他们否定的理由是；接着他们就猜想 2 和猜想 3 进行如下的试验操作：取三块马铃薯，编上 A、B、 C号，分别测出其质量和体积；配制一大杯盐水；将这三块马铃薯放在盐水中使其漂浮；几天后发觉马铃薯都沉在容器底部，将其捞出擦干，分别测出其质量和体积；试验数据记录如下表所示质量（ g）3体积 cm 马铃薯的编号放入盐水前在盐水中下沉后放入盐水前在盐水中下沉后A44.839.24033B56.148.85041C77.367.96957请分析上述试验数据后回答，猜想2 是 填“正确”或“错误”的；你认为导致马铃薯下沉的原因是 ；解读：盐水密度变大，马铃薯排开盐水的体积会变小，马铃薯仍漂浮在液面上，错误 ； 马 铃 薯 的 密 度 增 大 ， 大 于 盐 水 的 密 度 导 致 马 铃 薯 下 沉 ；表中数据显示马铃薯在盐水中下沉后质量减小, 明显猜想 2 是错误的 , 以编号 A 的马铃薯为例 , 放入盐水前的密度为, 而在盐水中下沉后的密度为, 马铃薯的密度变大了，可以得出结论，是由于马铃薯密度变大，大于盐水密度使其下沉的；答案：盐水密度变大，马铃薯排开盐水的体积会变小，马铃薯仍漂浮在液面上；错误欢迎下载精品学习资源马铃薯密度变大，大于盐水密度使其下沉的；欢迎下载