压强和浮力教案讲义.doc

中小学1对1课外辅导专家
浮力专题复习
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、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）
练习：☆请用实验验证“浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开水的重力有什么关系”。
答：①用测力计测出石块在空气中的重力G和空桶的重力G1 ;②在溢水杯中倒满水，把石块浸没在溢水杯中，读出测力计示数F ;③用测力计测出桶和溢出水的总重G2 ;④浮力F浮=G-F ,G排=G2-G1 ⑤比较F浮和G排 。
☆请用实验验证：浸没在水中的石块，它受到的浮力跟它在水中浸没的深度无关。
答：用细线系石块挂在弹簧测力计挂钩上，把石块浸没在水中的几个不同深度，观察发现测力计示数看是否相同，如果相同，即验证了浸没在水中的的石块受到的浮力跟它在水中浸没的深度无关。
五、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排液与ρ物 。
⑤ 用弹簧测力计测量密度大于水的固体密度的方法：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)

例（2012泰州）45（6分）小明同学对一个金属块进行了两次测量：第一次
用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的读数为2．7N．第二次让金属块浸没在盛水的杯于中，这时弹簧测力计的读数为1.7N.(g取10N/kg)
(l)求金属块在水中受到的浮力．
(2)求金属块的体积；
(3>通过进一步计算，结合下表所列的“某些金属的密度”，说明金属块是何种金属. 2

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。
排水量：轮船满载时排开水的质量。单位 t 。
m
ρ液
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。
例1（2012哈尔滨）某同学制作了如图所示的潜水艇模型,下列说法错误的是( )
A．潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的
B．向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉
C．向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮
D．潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定

4、密度计：
原理：利用物体的漂浮条件和阿基米德远离来进行工作，同一支密度计在不同液体中漂浮所受浮力相等
构造：下面的铅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2．（2012•南充）一个鸡蛋漂浮在装盐水的烧杯中，在慢慢往烧杯里注入清水的过程中（　　）

A．
鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力变小

B．
鸡蛋在露出部分越来越少的过程中受到的浮力变大

C．
鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力变小

D．
鸡蛋从悬浮到沉入烧杯底的过程中受到的浮力不变

例3．（2012•南充）如图所示，是用压强计探究内部压强的情境
（1）把探头放入水中，通过观察U型管两边液面的高度差来判断探头处水的压强的大小，高度差越大，水的压强　　（选填“越大”或“越小”）；
（2）比较甲图、乙图和丙图，可以得到：在同一深度，液体内部向各个方向的压强　　；
（3）在乙图中把探头慢慢下移，可以观察到U型管两边液体的高度差增大，从而得到：在同一种液体里，液体的压强随　　的增加而增大；
（4）在乙图中，若只将烧杯中的水换成盐水，其他条件不变，则可以观察到U型管两边液体的　　．

例4．（2012·呼和浩特）圆柱形容器底面积是500cm2，高为40cm，盛满水后放在水平放置的接水盘中，现将一质量为7.9kg的实心正方体金属块轻轻地放入圆柱形容器中，静止时如图所示，此时测得溢出的水的体积为1dm3．求：
（1）金属块受到的水的浮力；
（2）金属块对容器底的压强．

例5．（ 2012·丽水）2011年7月26日，我国自主研制的第一台深海载人潜水器“蛟龙号”成功突破5000米水深大关，这标志着我国的深海载潜技术已达到世界领先水平．
（1）“蛟龙号”在下潜过程中，所受压强将　　（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）“蛟龙号”潜水器在下潜过程中，排开水的体积约为23米3，则潜水器受到的浮力为　　牛（海水的密度取ρ=1.0×103千克/米3）．

例6．（2012•孝感）如图所示，一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯，置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一冰块．若冰融化前、后水对杯底的压强分别为P1、P2，杯底对桌面的压强分别为P3、P4，已知ρ水＞ρ冰块，则下列关系式中正确的是（　　）

A．
p1＜p2＜p3＜p4
B．
p1＞p2＞p3＞p4

C．
p1=p2、p3=p4，且p1=p3
D．
p1=p2、p3=p4，且p1＜p3

例7．（2012•孝感）学完“浮力”知识后，小芳同学进行了相关的实践活动．（p水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）她选取一质量为750g、体积为1250cm3长方体木块，让它漂浮在水面上，如图甲所示，求木块受到的浮力．
（2）取来规格相同由合金材料制成的螺母若干，每只螺母质量为50g，将螺母逐个放置在漂浮的木块上．问：放多少只螺母时，木块刚好浸没在水中？
（3）她又用弹簧测力计、一只螺母做了如图乙所示的实验，弹簧测力计静止时的示数为0.4N，求合金材料的密度．

【习题】
一、填空题
1．浸入液体中的物体同时受到重力和浮力的作用，当浮力大于重力，物体 ，当浮力小于重力，物体 ，当浮力等于重力，物体 或 。
2．轮船能漂浮在海面上，是因为轮船受到 对船的 力和 对船的
力， 这一对平衡力的作用。
3．一金属吊在弹簧秤下端，在空气中弹簧秤读数是27.5N,现将金属块浸入水中后,弹簧秤读数是21.5N,则金属块受到的浮力是 N。
4．弹簧秤下挂一石块，在空气中称时，弹簧秤的示数为F1，石块没入水中后，弹簧秤的示数为F2，则石块在水中受到的浮力为 。
5．将一只铁桶浸没到水中后，感到铁桶比在空气中要 ，这是因为铁桶在水中受到的 的原因。
6．漂浮在液面上的物体受到的 和 ， 这两个力大小 ，方向
7．一只质量为50g的鸡蛋悬浮在盐水中，这时鸡蛋受到的浮力 重力，浮力的大小为 N。
8．一个物体重30N，用弹簧秤挂着它，将它浸入水中，弹簧秤的读数减小到原来的5/6，则物体在水中受到的浮力为 N。
9．氢气球在空气中脱手后会上升，说明氢气球在空气中也受到 力，方向为 。
10．如图1所示，将石蜡块紧贴在烧杯底部，向烧杯中缓缓倒入水，石蜡块不上浮，这时石蜡块 浮力（填“受到”或“没有受到”）。轻拨石蜡块，让水浸入石蜡块底部，这时水对石蜡块有 ，从而产生浮力。

11．图2中，A、B、C三只小球的浮沉情况分别是：A上浮，B悬浮，C下沉，请在图2中画出每只小球所受到的力的示意图。（不计水的阻力）
12．小明将一物体挂在弹簧测力计上，a示数为 N，将物体浸没在某种液体中，示数为 N，请你帮他解答下列问题：
(1)物体浸没在液体中，示数减小是因为_________；
(2)若直接将此物体放人此种液体中，则物体将______。(填 “漂浮”、“悬浮”或“下沉”)
13．“十·一”黄金周期间，小明与家人到中东“死海”游玩，“死海”其实就是咸水湖，当人完全浸没水中时，人受到的浮力__________________人受到的重力（选填“大于”、“小于”或“等于”），所以人就会自然向上浮起；当人漂浮在水面上静止不动时，人受到的浮力__________________人受到的重力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
14．轮船是水上重要的交通工具，航行时涉及到许多物理知识：
⑴轮船由海里驶人长眈受到的浮力_________（选填“变大”、‘不变”或“变小”）；
⑵轮船从上海驶往重庆要经过葛洲坝和三峡大坝船闸，船闸是根据______________________原理建造的；
⑶水运管理部门为了防止并排同向行驶的两船“相吸”发生碰撞，做出了限速限距的规定，是因为____________________________________________。
15．一个木块漂浮在水面上，木块的密度为0.5×103kg/m3，木块的体积为0.05m3则此木块受到的浮力为______N。
16.如图甲，石块重为20N，绳对石块的拉力为8N，则石块受到的浮力是_______N；如图乙，木块重20N，绳对木块的拉力为25N，则木块受到的浮力为_______N；如图丙，木块重为20N，石块C重5Ｎ，则木块受到的浮力是________Ｎ。
16．（2012•凉山）小实验：如图所示，将A管的下端插入水中，往B管吹气，可看到的现象是A管内的水面会　　　　　　（填“上升”、“下降”或“不变”）

【二、选择题】
17将质量相同的木块和石块放入水中后木块浮上来，石块沉下去其中受到浮力大的是
A．木块 　　　　　　 B．石块　　　 　　 C．无法判断

18．一只铁球放入水中后一直沉到水底，这是因为（ ）
A．铁球是铁制的 　　　　 B．铁球不受浮力作用
C．铁球受到的浮力大于它受到的重力 D．铁球受到的浮力小于它受到的重力
19．将一个物体分别放入水和酒精中，在酒清中悬浮，在水中漂浮，则（ ）
A．它在水中受到的浮力大 B．它在酒精中受到的浮力大
C．它在水和酒精中受到的浮力一样大 D．无法确定
20．下面哪一对力是平衡力（ ）
A．悬浮在液体中的物体受到的浮力和重力
B．物体在水中加速下沉过程中受到的浮力和重力
C．物体沉在水底，底部与容器底有部分接触，这时受到容器的支持力和重力
D．物体沉在水底，底部与容器底有部分接触，这时受到的浮力和重力
21．有一金属块挂在弹簧秤上，当它浸没在清水中时，弹簧秤上的读数表示为（　　）
A． 金属块受到的浮力 B金属块受到的重力与浮力之 C．金属块的重力
22．有两艘相同的船，甲船空载，乙船满载。如图5所示，那么（ ）
A．甲船所受浮力比它的物重大 B．乙船所受浮力比它的物重小
C．两船所受浮力相等 　　　　　　 D．乙船所受浮力比甲船所受浮力大
23“死海不死”的故事说的是“……将奴隶和俘虏扔进海里，可他们都漂浮在海面上……”。以下是几位同学对该现象的解释，其中正确的是［　　］
A．奴隶和俘虏是被水平扔进海里的
B．海水的密度等于人体的密度，人在海里自然漂浮
C．人被扔进海里漂浮在海面上时，浮力总大于其重力
D．人被扔进海里漂浮在海面上时，浮力总等于其重力
24．（2012•河南）如图所示，水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙，盛有适量的水，把一个橡皮泥做的小船放入乙后，小船处于漂浮状态，此时两鱼缸内的水面刚好相平．然后把它们分别放在台秤上，则台秤的示数（　　）

A．
甲放上时大
B．
乙放上时大

C．
甲或乙放上一样大
D．
无法判断

25．（2012•黄冈）弧圈球是一种攻击力强、威力大的乒乓球进攻技术．如图为某人某次拉出的弧圈球在空中高速旋转前进的示意图，此时球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速，以下说法正确的是（　　）

A．
球在空中继续前进是受到惯性力的作用

B．
球在空中前进时受平衡力作用

C．
球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得慢

D．
球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快

26．将一个鸡蛋轻轻放入烧杯水中，然后向水中加盐，使鸡蛋上浮，如图所示。
⑴、在图中画出鸡蛋上浮时的受力示意图；
⑵、鸡蛋浮出水面后，不会立即停止，还会上升一些，这是什么原因？
答：
【计算题】
27．如图6所示，一个边长为L=10cm的正方体金属块浸没在水中，其上表面
与水面平行且距水面H=20cm，求：金属块上、下表面受到的压强、压力大小，
浮力大小及方向。（取g=10N/kg）

28．（2012•眉山）如图所示，放在水平桌面上的塑料杯子的质量不计，向杯中倒入200g的水，水深20cm；再轻轻放入质量为40g的木块，木块静止后漂浮，水面升高了4cm（水未溢出，g=10N/kg）．求此时：
（1）水对杯子底部的压强为多少？
（2）木块受到的浮力是多少？
（3）杯子底部对水平桌面的压力是多少？

29．（2012•黄冈） 2011年8月我国自主研制的深海探测器﹣﹣“蛟龙号”（如图1所示）在太平洋海域成功完成5000m深海探测．2012年6月它将再赴马里亚纳海沟挑战7000m深海探测（不考虑海水密度变化，密度ρ取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．
（1）若“蛟龙号”能承受的最大压强是7.2×107Pa，则它能下潜的最大深度是多少？（不考虑大气压）
（2）“蛟龙号”上一面积为50cm2的观测窗口：在上述两种深度的探测中承受的压力增加了多少？
（3）“蛟龙号”完成任务后．漂浮在海面上，由起重装置将其匀速竖直吊离水面，起重装置起吊拉力的功率随时间变化的图象如图2所示，图中P2=2P1．起吊过程中“蛟龙号”总质量为22吨，求t1时刻“蛟龙号”的排水体积（不考虑水的阻力）．

【实验题】
30．（2012•达州）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：
A：可能与物体浸没在液体中的深度有关；
B：可能与物体的密度有关；
C可能与物体的体积有关；
D：可能与物体浸在中液体的体积有关；
E：可能与液体的密度有关．
为了验证上述猜想，小明利用下列器材做了如图所示的实验．
器材：体积相等的铁块、铜块，弹簧测力计，一杯水，一杯盐水，细绳．

（1）分析比较实验③④，可以验证猜想　　是正确的；分析比较实验④⑤，可以验证猜想　　是错误的（选填“A、B、C、D、E”）．
（2）分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想　　是错误的（选填“A、B、C、D、E”）．
（3）分析比较实验　　　　　　可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关．
（4）该实验探究主要运用的科学探究方法是：　　　　　　．

21．（2012•天津）某教师在“阿基米德原理”教学过程中，做了如下演示实验．
（1）在弹簧下端挂上小筒和金属块，记下弹簧伸长后指针位置O，如图甲所示．
（2）溢水杯中装满水，把金属块全部浸入溢水杯的水中，用烧杯收集排开的水，弹簧缩短，如图乙所示．
（3）把烧杯中的水全倒入小筒中，弹簧指针又恢复到原来位置O，如图丙所示．乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了，说明金属块受到　　　　　　的作用；丙图弹簧指针又恢复到位置O，说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　．

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