浮力经典题型总结.doc

第一部分：浮力基础知识点
1、浮力的定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到 叫浮力。
2、浮力方向: ，施力物体,
3、浮力产生的原因（实质）：液（气)体对物体向上的压力大于向下的压力，
即浮力。
4、物体的浮沉条件：
(1)前提条件:物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。
G
F浮

G
F浮

（2)请根据示意图完成下空.
F浮
G
F浮

G

下沉 悬浮 上浮 漂浮
F浮 〈 G F浮 = G F浮 > G F浮 = G
ρ液〈ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 〉ρ物 ρ液 >ρ物
(3) 、说明：
① 密度均匀的物体悬浮（或漂浮)在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮(或漂浮）.
F浮

G

②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为
③ 悬浮与漂浮的比较
相同: F浮 = G
不同:悬浮ρ液 =ρ物 ；V排=V物
漂浮ρ液 〉ρ物；V排<V物
④判断物体浮沉（状态)有两种方法：比较F浮 与G或比较ρ液与ρ物 。
⑤ 物体吊在测力计上，在空中重力为G，浸在密度为ρ的液体中，示数为F则物体密度为：ρ物= Gρ/ （G—F)
⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后 ,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后 。
5、阿基米德原理：
（1）、内容: 。
(2)、公式表示：F浮 = G排 =ρ液V排g 从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的 和物体 有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
（3)、适用条件：液体（或气体）
6．漂浮问题“五规律”：
规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；
规律二:同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同;
规律三：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；
规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；
规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力.
7．浮力的应用：
（1)、轮船：
工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须 。
排水量: .单位 t 由排水量m 可计算出:排开液体的体积V排= m/ρ液；排开液体的重力G排 = m g ；轮船受到的浮力F浮 = m g 轮船和货物共重G=m g .
（2)、潜水艇：
工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
(3)、气球和飞艇：
工作原理:气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。
（4）、密度计：
原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。
构造：下面的铝粒能使密度计直立在液体中。
刻度:刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大
8．浮力计算步骤：
（1)、确定研究对象，认准要研究的物体。
（2）、分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态（看是否静止或做匀速直线运动）.
(3）、选择合适的方法列出等式（一般考虑平衡条件）。
第二部分：计算浮力方法小结
1、示重差法，就是物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力.即。
　　例1：弹簧秤下挂一铁块，静止时弹簧秤的示数是4N,将铁块一半浸入水中时，弹簧秤的示数为3.5N，这时铁块所受的浮力是_________N,ρ铁：ρ水=_________ 。
2、压力差法：应用F浮=F向上－F向下求浮力。这是浮力的最基本的原理。
　　例2：2。如图所示:某物块浸没在水中时,下表面受到水的压力为2。3牛，上表面受到水的压力为1。5牛，则该物块受到水的浮力为___ 牛，方向为________。
3、公式法: F浮=ρ液gV排=G排液
　　例3：将体积是50cm3的物体浸没在水中，它受到的浮力多大？若此物体有一半浸在煤油中,它所受的浮力多大？（ρ煤油=0.8×103kg/m3)g取10N/kg
4、受力分析法:如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态,则物体受重力和浮力作用，且此二力平衡，则F浮=G物。如果物体受三个力而处于平衡状态.则要分析出重力和浮力以外的第三个力的方向，当第三个力方向与重力同向时，则F浮=G物+F3,当第三个力方向与重力方向相反，则F浮=G物—F3。
例4：把质量是200g的塑料块放入水中，静止时塑料块有一半露出水面。(g取10N/kg）
　　求：（1)塑料块在水中受到的浮力？
　　　　（2）塑料块的体积和密度？
5、排水量法：F浮=排水量（千克）×g
轮船的满载重量,一般是以排水量表示的,即是排开水的质量,船也是浮体，根据浮体平衡条件也得：船受到的总F浮=G总，而排水量（千克）×g,就是船排开水的重，即是浮力，又是船、货的总重力。
6、 应用阿基米德原理和浮沉条件解浮力综合题
例5：重10N,体积为0。8dm3的物体浸没在水中,如果它只受浮力和重力两个力的作用,问：此物体是上浮、下沉还是悬浮？(g取10N/kg）
　　例6：将质量是890g的铜块放入水中时，它受的浮力多大？若将铜块放入水银中,当铜块静止时所受的浮力多大？(ρ铜=8.9g/cm3， ρ水银=13.6g/cm3)（g取10N/kg）

第三部分：浮力典型题型：
1、浮力比较题
例1、甲、乙、丙三个体积相同的实心小球,静止在液体中如图8所示，关于三个小球下面说法正确的是（ )
A。 三个球受到的浮力关系为F甲＝F乙＞F丙B。 三个球受到的浮力关系为F甲＜F乙＝F丙
C. 三个球的密度关系为ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 D. 三个球的密度关系为ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
例2、将重力相同的木块和铁块放入水中静止后，则（　　）
　　A、木块受的浮力大　　　　 　　B、铁块受的浮力大
　　C、木块和铁块所受浮力一样大　 D、无法判断谁受的浮力大
例3、甲、乙两个完全相同的密度计放在A、B两种液体中，如图43所示，则甲、乙密度计受浮力F甲、F乙和A、B液体密度比较（ ）   　　
A。 F甲＞F乙,ρA＞ρB 　　B。 F甲=F乙， ρA=ρB　　
C。 F甲＜F乙，ρA＜ρB　 　D. F甲=F乙， ρA＞ρB
2．浮力变化题
例1。一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能静止，如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些,则金属块和气球（ ）　　
A。仍能静止 B.向下运动　　C.向上运动 D。上下晃动　　
例2、金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡,在升至水面的过程中体积逐渐变大,这个过程中气泡所受浮力将（ ）
A. 不变 B. 变大 C。 变小 D。 无法确定
例3、 潜水艇从潜行变为上浮,在浮出水面之前，所受海水的压强和浮力变化情况正确的是（ ）
A。 压强减小，浮力不变 B。 压强增大，浮力不变
C。 压强不变，浮力变大 D. 压强不变，浮力变小
3．判断物体是否实心
例：体积是 30cm3的铁球，质量是79g,它是空心的还是实心的？如果是空心的,空心部分的体积多大？（ρ=7.9g/ cm3）
分析：（1）根据密度公式变形V=m/ρ 求出此时铁球的实心体积，再与铁球的实际体积（30cm3）相比较，如果相等,则是实心的,如果实心体积小于实际体积，则是空心的．（2）用铁球的实际体积减去实心部分的体积就是空心部分的体积．此题主要有三种做法，可以通过密度、体积或质量来判断实心还是空心．但要计算空心体积最好根据体积进行计算．
4．合金比例计算题
例1:有块金和银的合金，质量为596克，将它浸没在水中称,弹簧测力计示数为5。56牛，试求这块合金中，金和银的质量各是多少？（ρ金=19。3g/cm3，ρ银=10.5g/cm3)．
分析：本题解题关键是先求出合金的体积,然后建立方程组进行解答
5．“切割”题
例1：一个体积为V的实心长方体，放入水里，静止时长方体能浮在水面．现将它露出水面的部分切去，再把它剩余部分放入水里．若要求长方体剩余部分静止时，露出水面的体积V’与长方体的体积V的比值为最大，则长方体的密度为多少？
分析：物体漂浮时浮力等于自身的重力，根据浮力公式列出等式，削掉浮出水面部分后，再根据浮力公式列出等式,要想露出水面的体积V’与长方体的体积V的比值为最大，根据浮力公式列出等式求出比值的大小
例2：浮在水面上的长方体木块的密度为ρ，水的密度为ρ0，将木块浮在水面以上的部分切去，木块又会上浮，待稳定后再次切去水面以上的部分，剩余木块的体积正好是原来的1/2，则可判断ρ：ρ0为（　　）
分析:由于木块漂浮，利用阿基米德原理和物体的漂浮条件可得F浮=ρ水v排g=G木=ρ木v木g,得出两种情况下的关系式，再根据切去水上部分后剩余部分的体积等于没切去时排开水的体积、最后剩余木块的体积正好是原来的1/2 ，得出木块和水的密度的大小关系．
例3
6．判断容器底部压力变化情况
例1：静止在水平桌面上的容器里盛有液体,液体对容器底部的压力不一定等于液体重力（　　）
例2：木块下方吊着一铁块悬浮在水中,如果将绳子剪断，当铁块和木块静止时，水对容器底部的压强和压力的变化（　　）
A．压强不变，压力不变 B．压强变小,压力变大
C．压强变大，压力变小 D．压强变小，压力变小 分析:液体产生的压强与液体密度和深度有关．判断物体静止时液面降低，从而根据公式P=ρgh可解．当绳子被剪断，木块上浮，铁块下降．最终两物体静止时，木块部分体积露出水面，处于漂浮状态．因此液面较原来下降;
例3
7。 空气浮力
例1:已知空气的密度为1.29kg/m3，估算人体在空气中受到的浮力．
分析：成年人质量在60kg左右，人的密度和水的密度相当，为1×103kg/m3,利用密度公式求出人的体积,再利用阿基米德原理求出人受的浮力．人体在空气中受到的浮力约为0。774N．
例2：一个载重气球在空气中匀速上升时，受到的浮力为2000N，若在所载重物中再加200N的物体，这时气球就能匀速下降,假设气球上升和下降时所受的浮力和阻力大小不变，则气球的重力为
N,受到的阻力为 N．
8．油水混合题
例1 :如图所示，边长为10cm的立方体木块，浮在油和水的分界面上，它浸在水里的深度5cm，其余部分浸在油里,若水深20cm，油深10cm,容器的底面积是20cm2,求：木块受到的浮力及木块的密度(ρ油＝0。6×103kg/m3，g取10N／kg)
例2：在两端开口的U型玻璃管内装有水和某种油,它们静止时的情况如图所示，A处为它们的分界面，这种油的密度为
9.冰融化
例1.漂浮在水面的冰块融化后,液面会升高吗？容器底部的压强会发生变化吗？
例2. 在如图所示的装有水的杯中漂浮着一块冰,冰块内有一实心小铁块．当冰全部融化后，杯中的液面将会 （填“升高”、“降低"或“不变"）．
例3。如图所示，一块0℃的冰放在盛有0℃的水的容器中．已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力，则当冰完全融化为0℃的水后．容器中水面的位置将(　　）
饺子为什么一开始沉底，后来又浮上来？
答：刚下锅时,饺子受到的浮力小于重力，所以下沉;水沸腾后，饺子内部的空气受热膨胀，饺子的体积增大，受到的浮力增大，当浮力大于重力时便上浮．
10、实验探究题
[例1］ 给你足够的水，量筒一只，怎样测定小瓷酒杯的密度（酒杯的直径小于量筒的直径）请写出主要实验步骤及密度表达式。
解析：测固体密度的方法有多种，有直接的方法：用天平测质量、量筒(量杯）测体积；有间接的方法：利用物体漂浮时排开液体的重力等于物体的重力,求出物体的质量，再利用排水法测物体的体积，算出物体的密度，本题应使用间接方法测小瓷酒杯的密度。
答案：1. 在量筒里倒入适量的水,记下水面到达的刻度
2。 把小酒杯漂浮在水面上，记下水面到达的刻度
3. 把小酒杯沉没在水中，记下水面到达的刻度
4. 计算：小酒杯漂浮在水面上
小酒杯沉没在水中时,它排开水的体积为，即瓷杯自身瓷的体积。
11、浮力与图像结合问题