第十章-浮力知识点总结.doc

第十章 浮力知识点总结(一) 本章词语解释1.上升: 物体在液体中向液面运动的过程.2.下沉: 物体在液体中向容器底部运动的过程.3.漂浮: 物体独自静止地浮在液面上,有一部分体积在液面下为V排,有一部分体积在液面上为V露.4.悬浮: 物体独自静止地悬在液体中任何位置,此时V排V物.5.沉底: 物体在液体中沉到容器底,容器底对它有一个支持力.6.浸没: 物体全部浸在液体中,此时V排V物.7.浸入: 物体部分或全部浸在液体中.8.浮体: 凡是漂浮或悬浮在液体中的物体.(二) 重难点分析1.浮力的三要素2.对阿基米德原理的理解(F浮G排或F浮液gV排)A.原理中“浸入液体里的物体”指两种情况B.能区分G物与G排；V物与V排；物与液的意义.C.明确此公式的适用条件:既用于液体也适用于气体.D.由此式理解决定浮力大小的因素.即:物体浸在液体中所受浮力的大小跟液体(气体)的密度和物体排开液体(气体)的体积有关,而跟物体本身的体积、密度、形状以及物体浸没在液体(气体)中的深度等无关.因此,在用F浮液gV排计算或比较浮力大小时,关键是分析液体的密度液和排开液体的体积V排的大小.3.怎样判断物体的浮沉及浮沉的应用A.物体的浮沉条件 浸没在液体里的物体若只受重力和浮力的作用,由力运动的关系可知:当F浮G物 (液物)时,物体上浮漂浮(F浮G物).当F浮=G物(液=物)时,物体悬浮.当F浮G物(液物)时,物体下沉沉底(F浮+F支G物).B.物体浮沉的调节与应用技术上为了实现浮沉总是设法改变重力与浮力的“力量对比”,来达到目的.若保持浮力不变,可改变自身的重力,实现沉浮；若保持重力不变,可改变排开液体(气体)的体积来实现沉浮.a 轮船采用”空心”办法,使它排开水的体积增大,达到增大浮力.b 潜水艇 浮力不变,通过改变“自重”来实现上浮、下沉的.c 气球与飞艇 用小于空气密度的氢气或氦气充入气球和飞艇中,通过改变气球和气囊的体积而改变浮力的大小,实现升降.d 密度计 用来测定液体密度的仪器.它利用漂浮原理:G密度计F浮液gV排,即液大,V排就小,密度计露出部分大而做成的.4.关于液面升降的问题.分析 其实质是比较变化前后的V排.例: 一块冰浮于水面,如图.那么当冰熔化前后,其水面将_(选填“升高”、“降低”或“不变”) 解: 冰熔化前:由于漂浮,F浮G物.则V排m冰g/水gm冰/水. 冰熔化后:由于m水m冰,由m/V得 V化水m水/水m冰/水因 V排水V化水,即冰熔化成水后,刚好填满原来被冰排开的水的体积,因此,水面保持不变.扩展一 若上题中的冰包含有气泡,则冰熔化后液面将如何变? 若上题中的冰包有一小木块(物水),则冰熔化后又如何?扩展二 如图甲,铁块A叠放在木块B上,然后放在水缸中当将铁块从木块上拿下,并放在水缸底部时,水面高度将( ) A. 上升B.下降C.不变D.无法确定5.如何用浮力知识来测固体或液体的密度.A.测固体的密度例一 请利用弹簧测力计、水、烧杯测出一块小石头(物水)的密度. 实验原理 F浮GF拉(称重法) 步骤a 用弹簧测力计先测出小石块在空气中的重力记为G石；b 用弹簧测力计悬吊着小石块,使之浸没在水杯中,并记下此时弹簧测力计的示数为F拉；c 由F浮F拉G可求得小石块浸没在水中受到的浮力为F浮G石F拉；d 由F浮液gV排和Gmg物gV物及V物V排得石 水例二 利用量筒、水、细针测出不沉于水的蜡块(物水)密度. 实验原理 F浮G(漂浮法) 步骤a 先往量筒中倒入适量的水,记下水的体积为V0；b 然后往量筒中放入小蜡块,待小蜡块静止后,记下水面现在所对应的刻度为V1,即蜡块漂浮时V排V1V0；c 用细针将蜡块全部按入水中,记下现在水面刻度为V2,此时蜡块的体积为V蜡V2V0；d 利用漂浮条件F浮G,即水gV排蜡gV蜡得出蜡 水B.测液体的密度第一 原理 F浮GF拉和F浮液gV排.(称重法)器材 弹簧测力计、烧杯、适量的水、适量的待测液体和一个密度大于水和液体的物体.过程 用上述器材分别测出物体在水中和待测液体中的浮力,则有 即:液 第二原理 F浮G物(漂浮法)器材 量筒、水和待测液体、一个密度比水和待测液体小的物体.过程 用上述器材分别测出物体在水中和待测液体中的V排即可,即:由G物F浮水和G物F浮液可知水gV排水液gV排液,也即液6.掌握计算浮力大小的四种方法.A.称重法.利用弹簧测力计两次读数不等来计算浮力.基本公式 F浮GF拉(式中的G和F拉分别为称在空气中的物体和称在液体中的同一物体时弹簧测力计的读数)适用范围 此式适用于液体中下沉的物体.常用于题中已知用弹簧测力计称物体重的情况.B.压力差法.利用浮力产生的原因来计算浮力.基本公式 F浮F向上F向下.适用范围 此法用于判断物体是否受到浮力或计算浸没深度已知的规则物体所受的浮力.C.原理法.利用阿基米德原理来计算浮力.基本公式 F浮G排液或F浮液gV排液.适用范围 普遍适用.D.平衡法.利用物体漂浮或悬浮的条件来计算浮力.基本公式 F浮G物、F浮N支G物、F浮G物F拉.适用范围 漂浮体、悬浮体、沉底、连接体等.其中称重法、原理法、平衡法是常用的计算浮力的方法.其它方法一般都要与原理法联合使用,才能顺利完成浮力问题的解答.7.求解浮力问题的一般步骤a 明确研究对象b 明确研究对象所处的运动状态.(漂浮、悬浮、沉底、上浮或下沉等)c 对研究对象进行受力分析,并画出受力示意图.(除分析重力、浮力外,还要注意是否有其它相关联的物体对它有拉力、压力等)d 列出物体处于平衡状态下的力的平衡方程(在展开方程时,应注意抓住题中的关键字“全浸”、“部分浸”、“漂浮”、“沉底”、“露出水面”等)e 解方程求出未知量.浮力专题训练题型一 有关探究浮力大小规律的实验题1、如下图所示是研究浮力与哪些因素有关的实验，弹簧秤的示数依次是5N、4N、4N、3N（1）比较图（乙）与图（丙）可得到的结论是：浮力的大小与_无关（2）比较图（丙）与图（丁）可得到的结论是：浮力的大小与_有关2、如下图所示，研究浮力与排开液体的体积有关的实验装置是下图中的（ ）A. 图(a)和图(b) B. 图(a)和图(c) C. 图(b)和图(c) D. 图(a)、(b)和图(c)3、在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，班级的“物理小博土”为同学们做了如下图所示的一系列实验。请你从中选出一些图，针对某一个因素进行探究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果.探究的因素是:_。.选用的图是：_.(填图中的序号)探究的结果是_。. 题型二 本组题考查你是否理解了阿基米德原理1、下列说法中正确的是（）A物体浸没在水中越深，受的浮力越大 B密度较大的物体在水中受的浮力大C重的物体受的浮力小 D同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大2、同样重的铁块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，_铁块受到的浮力要大一些（水煤油）3、把一木块浸没在水中，排开的水所受重力为12N，木块受到的浮力（）A大于12N B小于12N C等于12N D等于10N4、把体积相同的铁块和铝块浸没在水中,则 ( ) A.铁块受到的浮力大 B.铝块受到的浮力大C.铁块与铝块受到的浮力一样大 D.无法比较浮力大小5、关于物体受到的浮力，下列说法正确的是（）A浮在水面的物体受到的浮力比沉在水底的物体受到的浮力大B物体排开水的体积越大受到的浮力越大图13-68C没入水中的物体在水中位置越深受到的浮力越大D物体的密度越大受到的浮力越小6、甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的球，把它们投入水中静止后的情况如图13-68所示它们中所受浮力最小的是（）A甲 B乙 C丙 D丁7、两个物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸没同一种液体中,两弹簧测力计减小的数值相同,两物体必定有相同的 ( ) A.密度 B.体积 C.质量 D.形状8、将铁、铜、铅制成三个实心金属球，用细线拴好，分别挂在三个完全相同的弹簧秤下，将三个金属球没入水中，但不碰容器底，此时三只弹簧秤减小的示数相同现将三个金属球提出水面后静止，则（）（铅铜铁）A挂着铁球的弹簧秤示数最小B挂着铜球的弹簧秤示数最小C挂着铅球的弹簧秤示数最小D三个弹簧秤示数相同题型三 会利用阿基米德原理进行有关的计算1、一均匀实心物体，挂在弹簧测力计下，称得其重力为G=19.6N，当把物体没入水中后，弹簧测力计的读数减小到F=9.8N，求：（1）该物体没入水中时所受到的浮力F浮=？（2）该物体的密度=？2、金属块重10N，挂在弹簧测力计上，当它全部放在水中时，弹簧测力计的读数为8N，此时金属块受到的浮力是_N.如金属块有一半体积露出水面,弹簧测力计上的读数应该_N.如果把金属块全部浸没在酒精中，金属块受到的浮力是_N.3、有一金属球，在空气中称得重3.8N，将它浸入盛满水的溢水杯中时，有50ml水从溢水杯流入量筒，求：金属球的体积金属球所受浮力金属球在水中时弹簧测力计示数金属球的密度，它可能是由什么金属制成的？题型四 会运用物体的浮沉条件判别浸在液体中的物体所处的状态，能灵活应用浮沉条件及漂浮条件解决有关的简单问题1、一小球所受的重力为5N体积为510-4 m3。将它浸没在水中时，所受的浮力大小为_N（取 g=10N/kg），浮力的方向是 。放开手后，小球将 （填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。2、两实心球a、b的密度之比为43，体积之比为12，放入水中静止后所受浮力之比为23，则可能是A两球均沉入水底B两球均漂浮在水面上Ca球下沉，b球漂浮 Da球漂浮，b球下沉题型五 漂浮条件与阿基米德原理的综合运用1、停在海里的小游艇总重2.06104N，它受到的浮力大小为_N；它排开海水的体积为_m3（海水的密度海水=1.03103kg/m3，取g=10N/kg）。2、潜水艇潜在水下航行,当它下潜的深度增加时,比较它所受到的水的压力和浮力关系是( )A.压力越大,浮力越大 B.压力越大,浮力不变C.压力不变,浮力越大 D.压力不变,浮力不变3、有一个木块，把它浸在盛满水的溢水杯中时，从杯中溢出10g水，若把它浸在盛满酒精的溢水杯中，会从杯中溢出_g酒精（酒精密度是0.8103kg/m3，水的密度是1.0l03kg/m3，木块的密度是0.5103kg/m3）4、一个实心物体，放在水中静止时，有2/5 的体积露出水面，则该物体的密度是_kg/m3。图13-755、如图13-75所示，同一物体浸在甲液体中悬浮（图a），浸在乙液体中漂浮（图b）。比较物体在两种液体中所受浮力F甲和F乙的大小，及两种液体的密度甲和乙的大小，可以确定正确的是（ ）AF甲 = F乙，甲 = 乙 BF甲 = F乙，甲 乙CF甲 F乙，甲 = 乙 DF甲 F乙，甲乙6、一艘船的排水量为8000吨，则满载时它受到的浮力为_N，若其最大载货量为5000吨，而现在实际上只载货4000吨，则受到浮力为_N。（g=10N/kg）7、一木块浮在水面上时，有2/5体积露出水面，将该木块放入另一液体中，静止时有3/4体积浸在液体中，求木块和另种液体的密度。题型六 了解浮沉条件在生产、生活中的应用，知道通过哪些有效方法能改变物体的浮沉 1、将一支密度计先后放入甲、乙两容器中，如图13-69，两容器中液体的密度分别是A、B 密度计受到液体的浮力是FA、FB，则密度和浮力的关系分别满足（ ）图13-69AAB， FA=FB BAB， FAFB CAB， FAFB DAB， FA=FB2、关于浮沉条件的应用，下列说法中正确的是（ ）A潜水艇上浮过程中受到的浮力变大B气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度C密度计上的刻度示数从下到上逐渐变大D密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关3、在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图13-76所示其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度1和2的关系，有（）图13-76A浮力增大，12B浮力减小，12C浮力不变，12D浮力不变，12巩固练习1、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2、如图所示，质量均匀的物体悬浮在水中，现将它沿图示虚线切为大小不等的两块后仍放在水中，则（ ）A、大块下沉，小块上浮 B、大块悬浮，小块上浮C、两块都悬浮 D、两块都下沉3、在弹簧测力计下挂一实心物体，弹簧测力计的示数是F，如果把物体浸没在水中央，物体静止时弹簧测力计的示数为F/5，则该物体的密度是（ ）A、1.0103kg/m3 B、0.8103kg/m3 C、1.5103kg/m3 D、1.25103kg/m34、将一个体积为2m3，密度为0.5103kg/m3的物体投入水中，当物体在水中静止时，它受到的浮力为_N，若将此物体投入密度为0.4103kg/m3的液体中，物体静止时受到的浮力为_N。5、将重力相等的实心铜球、铁球、铝球浸没在水中，它们受的浮力 （ ）A相等 B铜球最大 C铝球最大 D铁球最大6、甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的球，把它们投入水中静止后的情况如右图所示它们中所受浮力最小的是 （）A甲 B乙 C丙 D丁7、一个实心物体，放在水中静止时，有2/5 的体积露出水面，则该物体的密度是_kg/m3。8、有一不吸水木球，其质量为l0g，体积为20cm3，先把它轻轻放入盛满水的溢水杯中。当木球球静止时，溢出水的质量为l0g；把它取出擦干，再轻轻放入盛满煤油的溢水杯中，当木球静止时，溢出煤油的质量是(煤油的密度是0.8g/cm3) ( ) A5g B8g Cl0g D16g 9、“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800t，表示它浮在海面上，排开的海水质量是4800t，此时舰所受的浮力是 N，当舰从海洋驶入长江时，所受浮力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）（海水江水）10、把重5N、体积为0.4dm3的物体投入水中若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法中正确的是(g取10N/kg) （ ）A. 物体漂浮，F浮5N B物体漂浮，F浮4NC物体悬浮，F浮5N D物体沉底，F浮4N11在探究“浮力大小等于什么”的实验中，小明同学的一次操作过程如图17所示(1)测出铁块所受到的重力G铁 (2)将水倒入溢水杯中(3)把铁块浸入溢水杯中，读出测力计示数F (4)测出小桶和被排开水的总重G(5)记录分析数据，归纳总结实验结论，整理器材分析评估小明的实验，指出存在的问题并修正浮力综合练习一、选择题1、2010年8月17日，美韩“乙支自由卫士”演习第三天，据说，为防患于未然，中国094级战略潜水艇从长江某基地赴黄海执行任务，在此过程中【 】A潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力 B潜水艇在海水中潜行时所受的浮力等于在江水中潜行时所受的浮力C潜水艇在海水中潜行时所受的重力小于在江水中潜行时所受的重力D潜水艇在海水中潜行时所受的重力等于在江水中潜行时所受的重力2、某物体重为0.5N，把它放在盛有水的烧杯中，溢出0.3N的水，则它受到的浮力【 】A一定为0.3N B可能为0.2N C一定为0.5N D可能为0.4N3、物体在液体中受到的浮力大小【 】A、和物体本身的重力大小有关 B、和物体的体积大小有关C、和物体的密度大小有关 D、和物体排开液体的体积大小有关4、下列情形中，浮力增大的是【 】 A游泳者从海水中走上沙滩 B轮船从长江驶入大海C海面下的潜艇在下潜 D“微山湖”号补给舰在码头装载货物5、将重为4N，体积为610-4m3的物体投入一装有适量水的溢水杯中，溢出水300g若不计水的阻力，当物体静止时，下列判断正确的是【 】A物体上浮，F浮= 6 N B物体悬浮，F浮= 4 NC物体漂浮，F浮= 4 N D物体沉在水底，F浮= 3N6、如图1所示，甲、乙两杯盐水的密度分别为甲、乙，同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中，在甲杯处于悬浮状态所受浮力为F甲，在乙杯处于漂浮状态，所受浮力为F乙。可以肯定的是A甲乙 B甲乙 CF甲F乙 DF甲F乙7、将一块实心物体放入盛水的烧杯中，物体静止时如图2所示。若将该物体分成大小不同的两块，仍然放在盛水的烧杯中，则【 】A.大块沉入杯底，小块飘在水面上 B.大块、小块都沉入杯底C.大块、小块都飘在水面上 D.大块、小块都悬浮在水中8、 如图3所示，把一个苹果放入浓盐水中，苹果处于漂浮状态。如果把水面以上的部分切去，则余下的部分【 】A.沉入水底 B.仍然漂浮 C.刚好悬浮 D.无法判断9、一艘轮船在海上遭遇风暴沉没，它从开始下沉到完全没入水中前，所受到的浮力变化情况是【 】A.增大 B.不变 C.减小 D.无法判断10、把重8N、体积为1.010-3m3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=10N B悬浮，F浮=8N C漂浮，F浮=8N D沉在水底，F浮=10N11、一物体（长方体）漂浮在液面上，如图4（甲）所示，对物体施加力的作用，使物体下降至图中的虚线位置。已知物体的下表面到水面的高度为h，水对物体下表面的压强为p，物体受到的浮力为F浮，p、F浮与h的关系如图7（乙）所示。其中正确的是【 】A. B. C. D. 12、甲、乙、丙三个体积相同的实心小球，静止在液体中如图5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. 三个球受到的浮力关系为F甲F乙F丙 D不能确定13、物理小组制作的潜水艇模型如图6所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吸气，烧瓶将会【 】A上浮，它受到的浮力增大 B.下沉，它受到的浮力减小C下沉，它受到的浮力不变 D.上浮，它受到的浮力不变二、填空题14、一只苹果的质量为140g、体积为1.810-4m3，用手将其浸没在水中时，苹果受到的浮力为N（g取10N/kg），松手后苹果将（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）15、小明同学把一个体积为125cm3苹果放入水中，苹果在水里处于悬浮状态，则苹果所受的浮力为N，小明从水中取出苹果，分成一个大块和一个小块，再将小块放入水中，发现小块沉入水底，据些现象可以推断：若将大块浸没入水中，松手后大块将会（g=10N/kg,水的密度为1103kg/m3）16、一个重5N的石块，挂在弹簧测力计上，将它浸没在盛满水的溢水杯中时弹簧测力计的示数是3N，则石块受到的浮力是N，溢出水的重力是N。17、将一恰能在水中悬浮的实心小物块投入装满水的烧杯，则烧杯底部受到水的压强将(选填“增大”、“减小”或“不变”)用与物块相同的材料制成一个l0dm3的实心物体，则物体质量为kg18、把重10N，体积为1.2103cm3的物体投入水中，当物体静止时，物体的状态是 .（填“漂浮”、“悬浮”、“沉到水底”）19、(6分)今年4月，为庆祝人民海军建军60周年，我潜艇部队参加了在青岛举行的海军检阅活动。某潜水艇的总体积为1.5103m3，最大下潜深度350m，此潜艇位于海面以下100m处时受到的浮力大小是 N (海水的密度为1.03103Kg/m3，取g=10N/g)20、一个质量为0.06 kg的鸡蛋悬浮在一杯盐水中不动时，它受到的浮力是 N。当向杯中加盐时，鸡蛋将 （选填“上浮” “悬浮”或“下沉”）(g 取10 N/kg)21、某同学用如右9所示的装置，研究物块受到液体的浮力。弹簧测力计吊着物块在空气中称时，读数为3N；当把物块浸没在煤油中称时，读数为2.5N，此时物块受煤油的浮力为 N。当把物块浸没在水中称时，读数为 2.5N（大于/小于/等于）。由此可得出结论: 浸没在液体中的物体所受的浮力跟 有关。 22、在我国海军建军60周年阅兵式上，中国第一代091级攻击型核潜艇长征3号核动力潜艇接受了检阅。核潜艇是靠 实现上浮和下沉的；它最深可下潜约300m，则潜艇所受海水的压强是 Pa（海水的密度为1.03103kg/m3,取g=10N/kg）；它采用核燃料作为动力，可以长时间水下航行，轻松做到“要打可打，要走可走”；当核潜艇在水下行驶的过程中，利用声纳和雷达系统对目标进行探测、定位和通信，其中是利用回声定位的原理对目标进行定位的。23、某研究人员为了探究冰和水的体积与温度的关系，在一定的环境下将1g的冰加热，分别记录其温度和体积，得到了如图10所示的图象。请你观察此图象回答下列问题：（1）冰从4上升到0时体积将 ，密度将 。（2）水从0上升到4时体积将 ，密度将 。（3）冬天，当河面结冰时，与冰接触的河水温度是 ，较深河底的水温是 。三、应用与探究24、图11所示的是北京奥运会青岛“奥帆赛监测浮标”，它是我省科学院海洋仪器仪表研究所自主研制的，处于国际领先水平。浮标质量达2103kg，漂浮在海面，可测量风速、风向、气温、海流等数据，准确地提供海洋、气象、水文信息，确保了奥帆赛的顺利进行。那么，浮标受到的浮力是多少N？它排开海水的体积是多少m3？（海水取1.03103kg/m3，g取10N/kg，计算结果保留两位小数）25、在研究物体的浮沉条件实验中，张聪同学将鸡蛋放入装有密度为1.1103kg/m3盐水的量筒中，如图12所示，鸡蛋恰好能处于静止状态，测得鸡蛋排开盐水的体积是5103m3（g=10N/kg）(1)该鸡蛋的重力是多少？（2）请说出使鸡蛋下沉的可行方案26、图13是某公共厕所的自动冲水装置。浮筒A是边长为20cm的正方体，盖片B的质量为lkg，表面积为80cm2，厚度不计。连接AB的是长为30cm，体积和质量都不计的硬杆。当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对盖片B的压力是40N，盖片B被拉开，水通过排水管流出冲洗厕所(g取10N/kg)。浮筒A的质量是多少？