密度与浮力.docx

十三 密度与浮力 C
一、复习目标
1、认识浮力和测量浮力的一种方法——称重法。
2、知道浮力的大小和液体的密度及排开液体的体积有关。
3、尝试用阿基米德原理解决简单的问题，能解释生活中一些与浮力有关的物理现象。
二、基础知识回顾，规律方法小结
（ 一）认识浮力
1、液体和气体对浸在其中的物体有 的托力，这个力就叫浮力，浮力的方向总是 。
2、实验探究1——称重法测浮力（见课本P126 图7-19）
用弹簧测力计测出物体在空气中的 ，再把物体浸入液体中，读出弹簧测力计的示数F，则浮力大小为F浮= 。
3、实验探究2——浮力的大小与哪些因素有关（见课本P127-P128 图7-21、22、23）
物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的 有关，还与物体排开液体的 有关，而与浸入液体中的 无关。
（二）阿基米德原理
1、实验探究3（见课本P128 图7-24）
浸在液体中的物体所受浮力的大小 被物体排开的液体所受的 。这便是著名的 。
2、计算公式：F浮= =
3、理解阿基米德原理时应注意以下几点：
（1）原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态：一是物体的全部体积都浸入液体里，即物体浸没在液体里；二是物体的一部分浸入液体里，另一部分露在液面以上。
（2）浮力的大小是由物体排开液体的重力即液体的密度和排开液体的体积决定，与物体的性质、密度、形状、体积、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。
（3）物体排开液体的体积与物体浸入液体的体积相等。（当物体全部浸没时V排=V物，当物体部分浸没时V排＜V物，即V排=V浸）。
（4）若物体全部浸没在液体中,不管浸入的深度怎样变化，物体所受浮力不变。
（5）原理中所指的是物体所受浮力大小与物体排开液体所受重力的关系。不要认为浮力就是重力，它们是两种完全不相同的力。
（6）阿基米德原理也适应于气体，但公式中ρ液应为ρ气。
三、基础练评
1、要使一块质量为30g的橡皮泥漂浮在水面上，你的做法是_______，此橡皮泥漂浮时所受浮力是_______N．
2、用弹簧测力计在空气中称得一石块重为1N，将石块完全浸入水中，弹簧测力计的示数为0．6N，则石块在水中受到的浮力为________N，石块的体积为________cm3。
3、一艘轮船从海里驶入河里，下列说法正确的是（　　）　　　　　　　　　
A．轮船所受浮力变小　　　　　B．轮船所受浮力变大　　　　　　　　　
C．轮船排开液体的体积变小　　D．轮船排开液体的体积变大
4、把一个小球轻轻放入盛满水的容器中，溢出100g水，则小球的质量 （ ）
A、一定等于100g B、大于或等于100g C、小于或等于100g D、一定大于100g
5、小明同学用一个质量可以忽略不计的薄塑料袋装满水，挂在弹簧测力计上后，将其浸没在水中，那么他看到的弹簧测力计读数 （ ）
A、小于袋中水的重 B、等于袋中水的重 C、大于袋中水的重 D、等于零
6、如图1所示，甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ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．ρ甲＜ρ乙 B．ρ甲＞ρ乙 C．F甲＜F乙 D．F甲＞F乙
7、下列关于浮力的有关说法中，正确的是 ( )
图1
A.只要液体的密度越大，物体所受的浮力就一定越大
B.只要物体的体积越大，物体所受的浮力就一定越大
C. 阿基米德原理只适合于液体，不适合于气体
D.浸入液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力，与物体的形状及浸没在液体中的深度无关
四、重点、考点分析
例1： 将木块轻轻放入盛满水的容器中，木块漂浮在水面上，溢出的水重0.2N，则木块重（ ）
A、大于0.2N B、等于0.2N C、小于0.2N D、无法确定
点拨：把木块轻轻放入盛满水的容器中，溢出的水重就是被木块排开的水重，根据阿基米德原理，F浮=G排=0.2N，又由于木块漂浮在水面上，根据二力平衡原理G=F浮=0.2N。故本题选择B。
图2
F
t
o
A
F
t
o
B
C
D
t
F
o
F
t
o
乙
甲
例2： 小明看到鸡蛋浮在盐水面上（如图2甲），他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉，在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是图2乙中的 （ ）

点拨：本题可分为两个物理过程，一个是加入清水但鸡蛋仍然漂浮的过程，在此过程中浮力始终等于重力，保持不变；另一个是不断加入清水，鸡蛋下落过程，在此过程中盐水的密度不断减小，根据公式F浮=ρ液V排液g可知，浮力F将逐渐减小，但一般不会成正比减小。故本题选择A。
五、中考演练 1、重100牛的水可以产生的最大浮力为（ ）
A.一定小于100牛一B．一定大于100牛 C一定等于100牛D．可以大于100牛

气囊
腰带
正常游泳时
体力不支时
2、如图3有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神。“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成，两者之间由一根线连接。正常游泳时，连接线是松驰的，气囊漂浮着，跟人如影相随。在体力不支等情况下，可将气囊压入水中，防止人下沉，在此情况下 （ ）
A．人的重力减小了 B．人所受的重力方向改变了
C．气囊排开水的体积变小了 D．气囊受到的浮力变大了
图3
3、沉船打捞人员在水面下作业，他在续继下潜的过程中 ( )
A．所受浮力变大，压强变大 B. 所受浮力变大，压强变小
C．所受浮力不变，压强变大 D．所受浮力不变，压强不变
4、将两个物体分别挂在弹簧测力计上，然后都浸没在水中，发现两支弹簧测力计的示数都减少了2N，那么这两个物体一定有相同的( )。
A、 密度 B、体积 C、 质量 D、重力
5、去年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1．5×103m3，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，受到海水的压强是 Pa。(海水的密度为1．03×103kg/m3，取g=10N/g)
N

0
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
N

0
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
图甲　　图乙
6、如图4所示，新鲜的鸡蛋放在水中会下沉。如果向水中加盐并轻轻搅拌，鸡蛋会 ，这一现象说明： 。
图5
7、如图5所示，金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中，气泡受到水的压强将____；气泡受到水的浮力将____（填“变大”、“变小”或“不变”）。

图4

8、在北京奥运会上获得比赛前三名的选手都将挂上既体现奥运理念，又体现中华民族特色的奖牌——用一种玉石制作然后分别镀上金、银、铜而成的奖牌。刘星是个爱动脑筋的孩子，当他得到一小块制作奥运图6
奖牌余下的玉石材料后，立即着手利用家里的弹簧秤测这种材料的密度。请你和刘星一起来完成测量过程。（g取10N/kg）
（1）图6甲所示用细线拴住玉石块，用弹簧秤测出其所受重力，这时弹簧秤示数是_______N，从而可计算出玉石块的质量。（2）如图6乙所示让玉石块完全浸入水中，从图中弹簧秤的示数可计算出玉石块所受的浮力是__________N。（3）利用以上测量数据可计算出玉石块的密度是_______________kg/m3。
9、小军同学在探究“浮力的大小等于什么”时，用弹簧秤、塑料块、烧杯、小桶等进行实验操作测量，如图7a、b、c是其中的三个步骤示意图，还差一个步骤图d，才能完成探究任务，则d是测量 的。设四个图中弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3、F4。由四个图中____两个图的弹簧秤的读数可以求出塑料块受到的浮力；被排开液体的重力为________；如果关系式________成立，就可以得到著名的阿基米德原理。
图8

图7

10、翔翔在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关，如图8所示。请仔细观察图示并回答下列问题：（1）从A、B两图可知，鸡蛋在水中受到的浮力大小是__ _N。（2）根据B、C两实验，他就得出鸡蛋受到的浮力大小与液体的密度有关，你认为对吗？________，理由是 _____。
（3）在图8实验中，你还可以观察到什么现象？（写出一个）

11、在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想：
① 可能跟物体浸入液体的深度有关；② 可能跟物体的重力有关；
③ 可能跟物体的体积有关；④ 可能跟物体浸入液体的体积有关；
⑤ 可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想，小明做了如图9所示的实验；他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中：（1）铁块分别在水中1一2 一3的位置，观察弹簧测力计的示数怎样变化？在位置3 一4中，弹簧测力计的示数又怎样变化？能说明什么间题。

（2）比较实验的整个过程，分析弹簧测力计的示数的变化规律，可以总结出什么结论。能证明上述哪个猜想是正确的？
图9

12、用弹簧测力计测石块，其重为9．8N，若把石块的一半浸没于水中，弹簧测力计的读数为7．84N，(ρ煤油=0.8×103kg/m3)则：
⑴、此石块所受到的浮力是多大? ⑵、 这种石块的密度是多少?
(3)、若把石块全部浸入煤油中，弹簧测力计的读数将变为多大?