初中浮力及压强教案教师版.doc

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水的压强与浮力计算
一、浮力的定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力 叫浮力。
二、浮力方向：竖直向上，施力物体：液（气）体
三、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，向上、向下的压力差 即浮力。
四、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 2 3ρ
分析：F浮 = G 则：ρ液V排g =ρ物Vg
ρ物=（ V排／V）·ρ液= 2 3ρ液
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，冰化为水后液面不变，冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。(解释：含着物体的冰块，浮在水面上时，浮力的大小等于总重。即，冰受浮力等于冰的重力；所含物体受到的浮力也等于物体的重力。等冰熔化后，原来的冰的重力等于化成的水的重力。即冰化成水的重力，等于冰漂浮时排开水的重力。即冰为熔化前后，所受浮力没变。但是冰中所含物质所受的浮力，就与物体本身的密度有关了。
１）如果象木块、蜡块。
冰熔化后，木块、蜡块仍浮在水面上。所受的浮力仍等于自身的重力。
所以水面高度不变。
２）如果是铁块、石块等密度大于水的物质，此时所受浮力，只等于与自已等体积的水的重力。
即此时它们所受浮力变小了。所以V排也就变小了。所以水面就要降低了。)
五、阿基米德原理：
1、内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
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密度和物体排开液体的体积有关，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）
六：漂浮问题“五规律”：（历年中考频率较高，）
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，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。
七、浮力的利用：
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把它做成空心的，使它能够排开更多的水。
m
ρ液
排水量：轮船满载时排开水的质量。单位 t 。
由排水量m 可计算出：排开液体的体积V排= ；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：
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
八、浮力计算题方法总结：
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）。
计算浮力方法:
①读数差法：F浮= G－F(用弹簧测力计测浮力)。
②压力差法：F浮= F向上 － F向下（用浮力产生的原因求浮力）
③漂浮、悬浮时，F浮=G (二力平衡求浮力；)
④F浮=G排 或F浮=ρ液V排g （阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用）
⑤根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量时常用）
例1　下列说法中正确的是　　　（　A　）
　　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
精析　阿基米德原理的数学表达式为：F浮＝液gV排，公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关．根据公式分析题目叙述的内容，问题就可以迎刃而解了．
例2体积相同的A、B、C三个物体，放入水中静止后，处于图1—5—1所示的状态，试比较三个物体受的重力GA、GB、GC和密度A、B、C．

图1—5—1
精析　不同物体的重力可借助浮力的知识来比较．
　　解法1　由图来判断物体的状态：A、B漂浮，C悬浮．由状态对物体进行受力分析：
　　GA＝F浮A，GB＝F浮B，GC＝F浮C．
　　比较A、B、C三个物体受的浮力∵　VA排＜VB排＜VC排，液相同．根据F浮＝液gV排，可知:　F浮A＜F浮B＜F浮C，
　　∵　GA＜GB＜GC．比较物体密度＝＝ A＜B＜C
　例3　将一个蜡块（蜡＝0.9×103kg/m3）分别放入酒精、水和盐水中静止后，试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小．（盐水＞水＞蜡＞酒精）
　　精析　确定状态→受力分析→比较浮力→比较V排．
　　此题考查学生能否在判断状态的基础上，对问题进行分析，而不是急于用阿基米德原理去解题．
　　解　蜡块放入不同液体中，先判断蜡块处于静止时的状态．
　　∵　盐水＞水＞蜡＞酒精
　　∴　蜡块在酒精中下沉，最后沉底；在水和盐水中最后处于漂浮状态．
　　设蜡块在酒精、水、盐水中受的浮力分别为F1、F2和F3，蜡块重力为G．
　　对蜡块进行受力分析：F1＜G，F2＝G，F3＝G．同一物体，重力G不变，所以F1＜F2＝F3
　　根据阿基米德原理：V排＝
　　酒精中：V排酒精＝V物
　　水中：V排水＝
　　盐水中：V排排水＝

酒精　　　　　 水　　　　　 盐水
（a）　　　　　　（b）　　　　　　（c）
图1—5—2
　　∵　F2＝F3，水＜盐水
　　∴　V排水＞V排盐水
　　而V排酒精＞V排水＞V排盐水
　　把状态用图1—5—2大致表示出来．
　　答案　蜡块在酒精中受的浮力最小，排液体积最大；在水和盐水中受的浮力相等，排水体积大于排开盐水体积．

习题1.C 2.D 3.C 4.C 5.C 6.A 7.A 8.D 9.C 10.AC 11.B 12.ABC

1．甲、乙二物体都浸没在同种液体中，关于它们所受浮力大小的下面各种说法中正确的是...................................................................................................................................（ ）
A.如果甲物体比乙物体重，则甲物体受到的浮力比乙物体受到的浮力大
B.如果甲物体的密度比乙物体大，则甲物体受到的浮力比乙物体受到的浮力小
C.如果甲物体的体积比乙物体小，则甲物体受到的浮力比乙物体受到的浮力小
D.如果甲物体空心，乙物体实心，则甲物体受到的浮力比乙物体受到的浮力大
2．把由密度大于水的物质制成空心的小球，用手置于盛满水的烧杯底部，用手
置于盛满水的烧杯底部，使它全部浸没，放手后的状态是……………………….（ ）
A.小球一定上浮出水面 B.小球一定仍静止
C.小球一定悬浮在水中 D.无法确定
3．如图所示，一个铁球分别放在水中、盐水和水银中，受到的浮力最大的是………………………………………………………………………………………（ ）
A．在水中 B．在盐水中 C．在水银中 D．条件不足，无法确定

4．同一个正方体先后放入a、b、c三种液体中，静止时，如图所示，下列判断中正确的是………………………………………………………………………………………..（ ）
A.物体受到的浮力Fa<Fb<Fc
B.液体的密度ρa<ρb<ρc
C.物体下表面受到液体的压力F a= Fb〈Fc
D.物体下表面受到液体的压强 pa< pb〈pc

5.质量相同的木块和石蜡，把木块放在盐水中，石蜡放在水中，比较它们受到的浮力大小，那么……………………………………………………………………………………..（ ）
A.木块受到盐水的浮力大
B.石蜡受到水的浮力大
C.它们受到的浮力一样大
D.由于液体的密度不同，木块与石蜡的密度也不同，所以无法判定
6.一个空心金属球的质量是0.5千克,体积是6×10-4米3。把它投入水中，静止时它将…………………………………………………………………………….…………..（ ）
A.漂浮在液面上 B.悬浮在液面上
C.沉入水底 D.以上三种情况都有可能
7．一潜水艇在从大海某一深度潜行到内陆河的过程中，下列说法中正确的是…………………………………………………………………………………………（ ）
A.潜水艇在大海里受到的浮力较大
B.潜水艇在大海里受到的浮力较小
C.潜水艇在大海里和内陆河里受到的浮力一样大
D.条件不足，无法确定
8．甲、乙两个物体的质量之比是5：3，密度之比是10：3，若将它们全部浸没在同种液体中，则它们所受到的浮力之比是……………………………………………………..（ ）
A．5：3 B.10：3 C.2:1 D.1:2

9.一空心球,截面积如图所示,球的总体积为V,空心部分的体积是球总体积的1/4,当将此球投入水中时,有1/4的体积露出水面,若将球的空心 部分注满水,然后使其浸没水中,静止释放后,球将………………………………………………………………………( )
A.上浮 B.下沉 C.悬浮 D.漂浮

10.质量相等的两个实心小球甲和乙,已知它们的密度之比是 ρ甲：ρ乙=2：3 。 : 现将甲、乙两球放入盛有足够多水的烧杯中，当甲、乙两球静止时，水对两球的浮力F甲：F乙=6：5，两球的密度分别是………………………………………………………………………（ ）
A.ρ甲=0.8×103千克/米3 B.ρ乙 =1.2×103千克/米3
C.ρ乙=1.2×103千克/米3 D.ρ乙=0.8×103千克/米3

11. 如图所示，在盛盐水的烧杯中浮着一块冰,待冰溶化后发现……………………………………………....( )
A.水面下降了 B.水面上升了 C.水面高度不变 D.条件不足,无法确定

12.将塑料球和木球用细绳相连放入水中时,木球露出水面的体积为它自身体积的3/8,如图(a)所示。当把细绳剪断后，塑料球沉底，木球露出水面的体积是它自身体积的1/2，这时塑料球受到池底对它的支持力为F，如图（b）所示。若已知塑料球和木球的体积之比是1：8，则……………………………………（ ）
A．木球的重力为4F
B．塑料球所受的浮力为F
C．塑料球的密度为2.0×103千克/米3
D. 绳子剪断前后,两物体所受的总浮力相差2F
13.一物体挂在弹簧秤下，读数是5牛，将它全部浸没在煤油中时，读数是一牛，则物体受到的浮力是________牛；如果将物体的一半浸没在煤油中，此时弹簧秤的读数是________牛。
14.一艘装满货物的轮船驶进码头，卸下货物1.96×108牛，则轮船浸入水中的体积减少________米3。
15.一密度为0.6×103千克/米3的木块，体积为5×10-3米3，漂浮在水面上，在它上面轻轻放一小铁块A，恰好使木块全部浸没水中，如图所示。那么木块所受到的浮力为________牛，小铁块的质量只能是________千克。
16.质量是0.5千克、密度是0.6×103千克/米3的木块在水中静止后，所受的浮力是________牛。
17.如图所示，木块用细绳系在容器的底部，向容器内倒水，当木块的一半体积浸没在水中时，绳对木块的拉力是4.9牛；当木块全部浸没在水中时，绳对木块的拉力是29.4牛，则木块的质量是________。
18.有一个空心球体，空心部分体积为整个球体积的一半，浮在水面时淹没一半露出一半。若将此球体的空心部分用水填满，那么此球体将________。

19.有塑料球、木球和铁球各一个，当它们在水中静止时，如图所示。________球一定是空心的；________球所受的浮力小于它的重力，木球所受的浮力________于它的重力（填“大于”、“等于”或“小于”）。

20.如图所示，漂浮在水池中的木块下悬吊着重物A。若把悬吊重物的绳子剪断，
重物将沉入水底，这时水面________（填“上升”、“下降”或“不变”），容器
底部受到水的压强将________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

二．填空题：13. 4，3 14.2×104 15. 49，2 16.4.9 17. 2千克 18. 悬浮
19. 铁；塑料；等于 20.下降；减少

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木无本不固 学无法难精