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第一章 浮力
一、浮力
1、定義：
浸在液體（或氣體）里的物體受到液體（或氣體）向上托的力
豎直向上
2、方向：
F浮＝ F向上－ F向下
特例？
物體上下表面有壓力差
3、產生的原因：
F浮=G排液
F浮=ρ液gV排
注意：
① ρ液是液體的密度，不是物體的密度
② V排是排開液體的體積，不一定等于物體的體積
浸在液體中的物體所受浮力大小等于物體排開液體的重力
4、阿基米德原理
受力分析
力大小比較
體積關系
浮力與密度
關系
上浮
漂浮
下沉
沉底
懸浮
F浮＞G
F浮=G
F浮＜G
F浮＜G
F浮=G-F支
F浮=G
V排=V物
V排=V物
V排=V物
V排=V物
V排＜V物
ρ液＞ρ物
ρ液＞ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液=ρ物
5、浮沉條件
浮力求解方法
定義法
1、如圖所示，一個半球形物體浸沒在水中，受到水向下的壓力30牛，半球受到水施加的浮力為80牛，則半球便受到水向上的壓力為　 　牛．
110
F浮＝ F向上－ F向下
浮力求解方法
定義法
2、有一長方體木塊，分別以圖甲和圖乙兩種方式漂浮在水面上，若木塊下底部受到水的壓力分別為F甲和 F乙．則（　　）
A．F甲＞F乙 B．F甲＜F乙
C．F甲＝F乙 D．條件不足，無法比較
F浮＝ F向上－ F向下
C
浮力求解方法
稱重法
3、小華在探究浮力與哪些因素有關時，將一金屬塊懸掛在彈簧測力計下，示數為7.5N．當把金屬塊完全浸沒在水中時，測力計示數為6.5N，金屬塊所受浮力為________N；當金屬塊在水中深度增加時，發現測力計示數不改變，說明浮力大小與物體浸沒在水中的深度_________（選填“有關”或“無關”）．
1
無關
4、小明用彈簧測力計、圓柱體、兩個相同的圓柱形容器，分別裝有一定量的水和鹽水，對浸在液體中的問題所受的浮力進行了探究，其裝置和彈簧測力計示數如圖所示．
（1）分析圖甲、乙、丙，說明浮力的大小與__________________________________有關．
（2）為了探究浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有無關系，可選用____________圖的裝置來進行操作．
（3）圓柱體浸沒在水中時受到的浮力是________N，圓柱體的體積是___________m3．（g取l0N/kg）
（4）用圖示實驗數據測出鹽水的密度是____________kg/m3．
物體排開的液體體積
甲、丙、丁
4
4×10-4
1.1×103
浮力求解方法
稱重法
浮力求解方法
公式法
5、邊長為2cm的正六面體，靜止在水中如圖位置，六面體的下表面深度為10cm，求該六面體受到的浮力大小？
0.08N
6、邊長為5cm的正六面體，靜止在水中如圖位置，六面體的上表面受到的壓強為500Pa，求該六面體受到的浮力大小？
1.25N
F浮=ρ液gV排
F浮=G排液
浮力求解方法
公式法
7、如圖所示，一邊長為10cm的正方形木塊漂浮在水面上，木塊浸入水中的深度為6cm，試求：木塊受到的浮力F浮
6N
8、一個重為10N的實心金屬球，浸沒在水中時，排開了500cm3的水，則金屬球受到水的浮力是多少？
F浮=4.9N
F浮=ρ液gV排
F浮=G排液
浮力求解方法
公式法
F浮=ρ液gV排
F浮=G排液
9、某物體重為0.5 牛，把它放入盛有水的燒杯中，溢出水為 0.3 牛，則它受到的浮力（ ）
A． 一定是0.3 牛 Ｂ． 可能是0.2 牛
Ｃ． 一定是0.5 牛 Ｄ． 可能是0.4 牛
Ｄ
浮力求解方法
公式法
10、如圖所示，在容器中放一個上、下底面積均為10cm2、高為5cm，體積為80cm3的均勻對稱石鼓，其下底表面與容器底部完全緊密接觸，石鼓全部浸沒于水中且其上表面與水面齊平，則石鼓受到的浮力是 　 　
0.3 N
F浮=ρ液gV排
F浮=G排液
浮力求解方法
受力分析法
11、用手將一重為6N 的物體全部壓入水中，物體排開的水重為10N；則此時物體受到的浮力為________N；放手后物體將________(填“上浮”、“下沉”或“懸浮”)，待物體靜止時所受的浮力為________N。
10N
上浮
6N
沉浮條件應用
浮力求解方法
受力分析法
12、重為4.5N的鐵球，體積為0.5dm3，輕輕放入盛滿水容器中，待球靜止后，球處于什么狀態？能排出水的質量是多少g？若將此球放入酒精中靜止后能排出酒精的質量是多少g？
（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）
漂浮
450g
400g
沉浮條件應用
浮力求解方法
受力分析法
13、把一實心木塊浸在盛滿酒精的杯中靜止后，溢出酒精8g（ρ酒精＝0.8×103kg/m3），若把這一木塊浸在盛滿水的杯子中靜止后，從杯中溢出水的質量是（ ）（ρ水＞ρ酒精＞ρ木）
A． 15g Ｂ． 12.5g Ｃ． 10g Ｄ． 8g
Ｄ
沉浮條件應用
浮力求解方法
受力分析法
15、某固體全部沒入水中，水對它的浮力是它的重量的1/6 ，求該固體密度是多少。（怎樣用液體密度來表示固體密度） （它的重量=它所受重力的大小 ）
16、一個實心物體，放在水中靜止時，有2/5 的體積露出水面，則該物體的密度是_________kg/m3。
6×103kg/m3
0.6×103kg/m3
求密度
浮力求解方法
受力分析法
17、一個空心球重60N，它的空心部分占整個球體積的1 /5．將它放入水中，露出水面的體積是整個體積的1/4，如果在它的空心部分裝滿某種液體，此球懸浮在水 中（g=10N/kg）．
求：（1）此球在水中漂浮和懸浮時，所受的浮力各是多少？
（2）液體的密度是多大？．
（1）此球在水中漂浮和懸浮時，所受的浮力分別是60N、80N．
（2）液體的密度是1.25×103kg/m3
求密度
浮力大小比較
1．如圖所示，A、B體積相同。B、C質量相等，將它們放入水中靜止，A漂浮、B懸浮、C沉底。則下列說法正確的是（　　）
A．A所受到的浮力一定大于B所受的浮力
B．B下表面所受的壓力不一定大于A下表面所受的壓力
C．C所受的浮力一定小于B所受的浮力
D．C所受的浮力一定小于A所受的浮力
C
質量相同
體積相同
浮力大小比較
2．兩個容器中分別盛有甲、乙兩種不同的液體，把體積相同的A、B兩個實心小球放入甲液體中，兩球沉底；放入乙液體中，兩球靜止時的情況如圖乙所示，則下列說法錯誤的是（　　）
A．小球A的質量小于小球B的質量
B．甲液體的密度小于乙液體的密度
C．在甲液體中小球B對容器底的壓力小于小球B對容器底的壓力
D．小球A在甲液體中排開液體的質量大于在乙液體中排開液體的質量
CD
體積相同
F浮=ρ液gV排
浮力大小比較
3．小明將同一個雞蛋先后放入圖所示的甲、乙兩杯鹽水中，鹽水密度分別為ρ甲、ρ乙，雞蛋所受的浮力分別為F甲、F乙，則下列關系正確的是（　　）
A．ρ甲＞ρ乙 F甲＞F乙
B．ρ甲＜ρ乙 F甲＜F乙
C．ρ甲＞ρ乙 F甲＝F乙
D．ρ甲＜ρ乙 F甲＝F乙
D
質量相同
浮力大小比較
4．如圖所示，甲、乙兩個實心物體（乙的體積大于甲的體積），分別靜止在水面下1米和2米深處，由此可以判定（　　）
A．甲物體的質量小于乙物體的質量
B．甲物體受到的浮力等于乙物體受到的浮力
C．甲物體的密度大于乙物體的密度
D．無法判定甲、乙兩物體的質量、浮力和密度大小
A
體積
F浮=ρ液gV排
平衡法
浮力大小比較
5．如圖所示，將蘋果和梨子放入水中后，蘋果漂浮，梨子沉底，若蘋果的質量、體積及受到的浮力為m1、V1和F1，梨子的質量、體積及受到的浮力為m2、V2和F2，以下判斷正確的是（　　）
A．若m1＞m2，則F1一定小于F2
B．若m1＝m2，則F1一定小于F2
C．若V1＝V2，則F1一定小于F2
D．若V1＞V2，則F1一定大于F2
C
質量相同
體積相同
浮力大小比較
6．如圖所示，在物理實驗中小明把雞蛋放入盛水的杯中，雞蛋沉在杯底如圖甲杯中加鹽，雞蛋懸浮如圖乙，再加鹽，雞蛋漂浮如圖丙，在這三種情況中，各物理量之間的關系正確的是（　　）
A．雞蛋受到的浮力F甲＜F乙＜F丙
B．雞蛋排開液體的質量m甲＝m乙＞m丙
C．雞蛋受到的浮力F甲＜F乙＝F丙
D．液體對容器底部的壓強p甲＝p乙＞p丙
C
浮力大小比較
7． 選擇優良種子，是農業豐收的基本保證，鹽水選種是我國農民常采用的選種方法：將待選的種子放入濃度適當的鹽水中后，良種沉入水底，次種則漂浮于水面，很快就能完成選種工作，如圖所示。但鹽水濃度的把握是關鍵，如果鹽水的濃度太小，則可能（　　）
A．所有種子都漂浮在水面 B．只有少量次種漂浮
C．良種漂浮，而次種下沉 D．所有種子都不受浮力
B
1、輪船
浮沉條件：漂浮
變：水的密度、浸入水中的體積
不變：船的自重、浮力
排水量：輪船按設計的要求滿載貨物時排開的水的質量，
輪船的大小通常用排水量來表示
吃水線：又稱載重線
浮力的應用
輪船
1、已知海水的密度大于江水的密度，一艘輪船從江河駛入大海，船受到的浮力大小和船身的浮沉情況是（　　）
A．浮力變大，船身上浮些
B．浮力變大，船身下沉些
C．浮力不變，船身上浮些
D．浮力不變，船身浮沉情況不變
C
浮力的應用
輪船
2、在遠洋輪船的船舷上，都漆著五條“吃水線”，又稱“載重線”，如圖所示．其中標有W的是北大西洋載重線，標有S的是印度洋載重線．當船從北大西洋駛向印度洋時，輪船受到的浮力以及北大西洋與印度洋的海水密度ρ1和ρ2的關系，有（　　）
A．浮力增大，ρ1=ρ2 B．浮力減小，ρ1=ρ2
C．浮力不變，ρ1＞ρ2 D．浮力不變，ρ1＜ρ2
C
浮力的應用
輪船
3、研究發現，同一物體在地球的不同緯度所受的重力不同，物體越靠近赤道，所受重力越小；越靠近地球兩極，所受重力越大．一艘軍艦從我國青島港出發，前往位于赤道附近的亞丁灣執行護航任務，若海水密度及艦艇質量不變，比較兩地，則該艦艇（　　）
A．在亞丁灣所受浮力較小
B．在亞丁灣所受浮力較大
C．在兩處所受浮力相等
D．在亞丁灣所排開海水的重力較大
A
浮力的應用
輪船
4、研究發現，同一物體在地球的不同緯度所受的重力不同，物體越靠近赤道，所受重力越小；越靠近地球兩極，所受重力越大．一艘軍艦從我國青島港出發，前往位于赤道附近的亞丁灣執行護航任務，若海水密度及艦艇質量不變，比較兩地．該艦艇在亞丁灣時所受有的浮力　 　（選填“大于”、“小于”或“等于”）在青島港時所受的浮力，該艦艇在亞丁灣的浮沉情況是 　　（選填“上浮一些”、“下沉一些”或“保持不變”）．
小于
保持不變
浮力的應用
輪船
5、如右圖所示，一船在某水域作業時，將裝滿金屬工具的大鐵箱用繩子懸放入水．第一次放，因水太深，鐵箱沒觸碰到水底，此時船的吃水線在A處．換個地方第二次再放，鐵箱才接觸到水底．下列說法正確的是（　　）
A．鐵箱在船上時，船的吃水線在A處下方
B．鐵箱接觸到水底時，船的吃水線仍在A處
C．鐵箱接觸到水底時，船的吃水線在A處之下
D．鐵箱接觸到水底時，船的吃水線在A處之上
C
2、潛水艇
浮沉條件：懸浮（上浮和下沉）
變：水的密度、潛水艇的重力、浮力
不變：艇的體積
工作原理：通過改變潛水艇自身的重力來實現沉浮
浮力的應用
潛水艇
1、“遠征號”潛水艇從長江某基地赴東海執行任務過程中，下列說法正確的是（　　）
A．潛水艇在海水中潛行時所受的浮力大于在江水中潛行時所受的浮力
B．潛水艇在海水中潛行時所受的浮力等于在江水中潛行時所受的浮力
C．潛水艇在海水中潛行時所受的重力小于在江水中潛行時所受的重力
D．潛水艇在海水中潛行時所受的重力等于在江水中潛行時所受的重力
A
浮力的應用
潛水艇
2、研究發現，同一物體在地球的不同緯度所受的重力不同，物體越靠近赤道，所受重力越小；越靠近地球兩極，所受重力越大．近幾天由于朝鮮半島戰爭局勢的升溫，在菲律賓海洋附近參加軍演的美國一艘核潛艇，在海底一路北上，前往韓國附近的海灣執行威懾朝鮮任務．若海水密度不變，比較兩地在水下時潛艇的下列表述，正確的是（　　）
A．在菲律賓附近海灣所受浮力較小，排開的水的體積較小
B．在韓國附近海灣所受浮力較大，排開的水的體積較大
C．在兩處所受浮力相等，排開水的體積相等
D．在韓國附近的海灣所受浮力較大，排開水的體積不變
D
浮力的應用
潛水艇
3、研究發現，同一物體在地球的不同緯度所受的重力不同，物體越靠近赤道，所受重力越小；越靠近地球兩極，所受重力越大．一艘潛水艇從我國青島港出發，前往位于赤道附近的亞丁灣執行護航任務，若海水密度及艦艇質量不變，比較兩地，則該潛水艇艇（　　）
A．在兩處排開水的質量相等
B．在亞丁灣所受浮力較大
C．在兩處所受浮力相等
D．在亞丁灣所排開海水的重力較大
A
浮力的應用
潛水艇
4、圖示為我國首臺自主設計的“蛟龍號”載人潛水器．2012年6月30日，“蛟龍號”成功 挑戰7000m深度．不考慮海水密度的變化及水的阻力，關于“蛟龍號”的下列說法正確的是（　　）
A．下潛過程中所受壓強增大
B．在水下下潛過程中所受浮力增大
C．勻速下潛時，其重力大于浮力
D．下潛過程中沒有被壓扁，是因為艙內氣體壓強與艙外液體壓強相等
A
浮力的應用
潛水艇
5、小明用礦泉水瓶和小玻璃瓶制作了一個“浮沉子”（如圖），他將裝有適量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在礦泉水瓶內的水面上，礦泉水瓶內留有少量空氣，擰緊瓶蓋使其密封，用力擠壓礦泉水瓶側面時“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮．下列說法錯誤的是（　　）
A．“浮沉子”下沉時，所受重力大于它受到的浮力
B．無論怎樣擠壓礦泉水瓶側面，“浮沉子”不可能懸浮在水中
C．“浮沉子”上浮時，小瓶內的壓縮空氣會將內部的水壓出
D．潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同
B
浮力的應用
潛水艇
6、某課外活動小組利用燒瓶做了一個演示潛水艇原理的模型，通過膠管A從燒瓶吸氣或向燒瓶吹氣，就可以使模型下沉或上浮．如圖所示，模型靜止在水中，從燒瓶中吸氣則燒瓶 將 將　　（選填“上浮”或“下沉”），燒瓶受到的浮力將 將　　 （選填“變大”、“變小”或“不變”）．
下沉
不變
3、密度計
浮沉條件：漂浮
變：液體的密度、密度計浸入液體中的體積
不變：密度的重力、浮力大小
工作原理：
注意：密度計越往下，刻度值越大
浮力的應用
密度計
1、小明自制了一支密度計，將其分別放入盛有液體密度ρ甲和ρ乙甲、乙兩個容器中，靜止時，如圖所示，從觀察到的現象可以判斷：該密度計浮力大小關系是：F甲　　F乙；兩種液體密度關系ρ甲　　ρ乙；若兩液體深度相同，則兩液體對容器底部的壓強關系是P甲　　P乙（該題3空均選填＞”“=”“＜”）
=
＞
＞
浮力的應用
密度計
2、如圖所示為兩個密度計a、b，a密度計最上部刻度線為1，而b密度計最下部刻度線為1，若要測定鹽水的密度，則應該使用密度計（　　）
A．a B．b C．任意一個 D．都不能用
A
浮力的應用
密度計
3、將密度計先后浸入鹽水、清水和油中，在這三種液體中密度計所受浮力的大小F鹽、F水、F油之間的關系是F鹽　 F水　 F油；在此三種情況中密度計浸入液體的深度
h鹽　 　h水　 　h油（填“大于”“小于”或“等于”）．
等于
等于
小于
小于
浮力的應用
4、粗細均勻、密度為ρ蠟的蠟燭底部粘有一塊質量為m的鐵塊，蠟燭豎直漂浮在密度為ρ水的水中，蠟燭露出水面的髙度為H，如圖．點燃蠟燭，直至蠟燭與水面相平、燭焰熄滅（假定蠟燭油不流下來），設燃燒掉的蠟燭長為L，則 的關系是（　　）
A．
B．
C．
D．
C
密度計
浮力的應用
密度計
5、測量液體密度的儀器叫做密度計．圖（a）和圖（b）是自制的簡易密度計，它是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的，將其放入盛有不同液體的兩個燒杯中．
（1）請判斷哪杯液體密度大，并說明理由．
（2）實驗室的密度計的上部是一個用來標刻度的空心圓柱形玻璃管，管下部為一玻璃泡，內裝有鉛粒．某密度計圓柱形玻璃管長L=10cm，橫截面積S=2.5cm2，該密度計總質量m=20g，將它放入水中靜止時，水面距玻璃管上端為4cm；將此密度計放入未知液體中靜止時，發現液面距玻璃管上端為2cm．求這種液體的密度以及密度計玻璃管上能標出的最大刻度值和最小刻度值．（已知水的密度為1.0×103 kg/m3，g=10N/kg）
ρa＜ρb
液體的密度為0.8×103kg/m3
最大刻度值 4×103kg/m3
最小刻度值0.67×103kg/m3．
4、浮力秤
浮沉條件：漂浮
變：浮力秤重力、浮力大小
不變：水的密度
工作原理：
浮力的應用
浮力秤
1、“曹沖稱象”是家喻戶曉的典故．某校興趣小組模仿這一現象，制作了一把“浮力秤”．將厚底直筒形狀的玻璃杯浸入水中，如圖所示．已知玻璃杯的質量為200g，底面積為30cm2，高度為15cm．（水的密度ρ水=1×103Kg/m3，g取1ON/kg）
求：（1）將杯子開口向上豎直放入水中時（注：水未進入杯內），杯子受到的浮力．
（2）此時杯子進入水中的深度（即為該浮力秤的零刻度位置）．
（3）此時浮力秤的最大稱量（即量程）．
F浮=G=2N
h= 0.067m
F=2.5N
飛艇和熱氣球
利用里面充的氣體的密度小于空氣的密度，空氣產生的浮力大于自身的重力來升空的。
作業

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