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(共31張PPT)
第九章　浮　力
第三節　阿基米德原理
1. 下列關于浮力的說法正確的是 (　　)
A. 只要液體密度大,對浸在其中的物體的浮力就一定大
B. 物體所受浮力的大小等于被物體排開的液體所受的重力,與物體的形狀及浸沒時的深度有關
C. 只要物體的體積大,所受的浮力就一定大
D. 阿基米德原理既適用于液體浮力的計算,也適用于氣體浮力的計算
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D
2. 將重為5 N的物體輕輕放入盛滿水的容器中,溢出的水重為3 N,則物體所受浮力大小為 (　　)
A. 5 N B. 3 N
C. 2 N D. 8 N
B
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3. 如圖所示,甲、乙、丙三個實心小球分別在不同的液體中靜止,三個小球的體積關系是V甲>V乙=V丙,三種液體的密度關系是ρ1=ρ2>ρ3,則三個小球受到的浮力大小關系為 (　　)
A. F甲>F乙>F丙
B. F甲=F乙=F丙
C. F甲>F乙=F丙
D. F甲=F乙>F丙
A
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4. 一金屬塊在空氣中稱重為29 N,把它浸沒在水中稱時,彈簧測力計的示數為18 N,則該金屬塊受到的浮力是　　　N,排開水的重力是　　　N。
5. 一個量杯中裝有100 mL水,將一只雞蛋放到水中后,雞蛋沉入杯底,此時水面對應的刻度是170 mL。雞蛋排開水的體積是　　　cm3,排開的水的質量是　　　　kg,排開的水的重力是　　　N,受到的浮力為　　　N。(g取10 N/kg,ρ水=1×103 kg/m3)
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70
0.07
0.7
0.7
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6. (2023·煙臺)某實驗小組為了研究浮力大小與物體排開液體重力的關系,進行了下面的實驗,如圖所示。
(1) 實驗過程中,利用步驟　　　　能夠計算出物體所受的浮力大小,利用步驟　　　　能夠計算出物體排開液體的重力大小。(用圖中的序號表示)
②和③
①和④
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(2) 通過實驗數據可以發現,浮力大小與物體排開的液體所受的重力關系是　　　　。
(3) 為了使結論具有普遍性,該小組還應該進行的操作是
　 。
(4) 另外一個小組進行實驗后,發現浮力大小與物體排開液體的重力不相等,在排除誤差因素的情況下,出現這個結果的原因可能是
　　　　 　　　　　。(寫出一條即可)
相等
換用不同的液體
和物體多次實驗
燒杯中的水沒
有裝滿(答案合理即可)
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7. 有一金屬球,在空氣中稱得重為6.8 N,將它浸沒在盛滿水的溢水杯中時(未觸底),有40 mL水從溢水杯流入小燒杯中,求:(g取10 N/kg)
(1) 金屬球排開水的質量。
(2) 金屬球所受浮力。
(3) 金屬球在水中靜止時彈簧測力計的示數。
(1) m排=ρ水V排=1.0 g/cm3×40 cm3=40 g=4×10-2 kg　
(2) F浮=G排=m排g=4×10-2 kg×10 N/kg=0.4 N　
(3) F=G-F浮=6.8 N-0.4 N=6.4 N
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8. 某物體重為0.5 N,把它放在盛有水的燒杯中,溢出0.3 N的水,則該物體受到的浮力 (　　)
A. 一定為0.3 N B. 可能為0.2 N
C. 一定為0.5 N D. 可能為0.4 N
9. 一艘輪船滿載時的排水量是7 500 t,輪船受到的浮力是　　 　　N,滿載時輪船排開水的體積是　　 　　m3。(g取10 N/kg)
D
7.5×107
7.5×103
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10. 為了直觀驗證阿基米德原理,小亮設計了如圖所示的實驗裝置。把彈簧測力計上端固定在鐵架臺上,用粗鐵絲做一個框,掛在彈簧測力計的掛鉤上。在粗鐵絲框上端懸吊一個鋁塊,下面放一水杯。鐵架臺的支架上放置一只溢水杯,溢水杯跟鋁塊、粗鐵絲框、水杯都不接觸。
(1) 以下是他的部分實驗步驟,請幫他補充完整。
① 將鋁塊掛在彈簧測力計下,讀出此時彈簧測力計的
示數F1。
② 平穩緩慢地抬高支架A,使　　　　　　　　 且不
接觸溢水杯底,用水杯接住溢出的水,讀出此時彈簧測力計的示數F2。
鋁塊浸沒在水中
第10題
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③ 根據F1　　　　(選填“>”“<”或“=”)F2就可以驗證阿基米德原理。
(2) 在進行完步驟②后,小亮通過調節支架A使鋁塊完全離開水面,此時彈簧測力計的示數為F3,小亮通過計算得出F3-F2就是鋁塊所受到的浮力,但此時浮力的測量數值將比真實數值　　　　(選填“偏大”或“偏小”),原因是　 　 。
=
偏大
鋁塊完全離開水面時要帶出一些小水滴,使測量的數值偏大
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11. 如圖甲所示,水平桌面上放置一圓筒,圓筒內裝有適量的水。彈簧測力計下懸掛一圓柱體,將圓柱體逐漸浸入水中直到浸沒,彈簧測力計示數F與圓柱體下表面浸入水中深度h的關系如圖乙所示。已知ρ水=1.0×
103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
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(1) 圓柱體浸沒在水中時受到的浮力。
(1) 由圖像知,當圓柱體浸入深度h=0 cm時,測力計的示數為10 N,此時彈簧測力計的示數等于圓柱體的重力,則圓柱體的重力G=10 N,圓柱體完全浸沒在水中時,彈簧測力計的示數F拉=2 N;則圓柱體浸沒在水中時受到的浮力F浮=G-F拉=10 N-2 N=8 N　
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(2) 圓柱體的密度。
(3) 圓柱體剛好浸沒時,下表面所受水的壓力。
(2) 由F浮=ρ水gV排可知,圓柱體的體積V=V排===
8×10-4 m3,由G=mg可知,圓柱體的質量m===1 kg,圓柱體的密度ρ===1.25×103 kg/m3　
(3) 由浮力產生的原因可得F浮=F下表面-F上表面,當圓柱體剛好全部浸沒時,
F上表面=0 N,所以,此時圓柱體下表面受到水的壓力F下表面=F浮=8 N
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12. 如圖所示,在容器中放一個上、下底面積均為10 cm2、高為6 cm、體積為80 cm3的均勻對稱石鼓,其下底表面與容器底部完全緊密接觸,石鼓全部浸入水中且其上表面與水面齊平,則石鼓受到的浮力是(g取10 N/kg) (　　)
A. 0 N B. 0.2 N C. 0.6 N D. 0.8 N
B
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解析:由于石鼓下底面與容器底部完全緊密接觸,且石鼓上表面與水面齊平,所以,石鼓圓柱體部分不受浮力,而石鼓兩側凸出的部分(如圖中陰影部分所示)受到了浮力,則V排=V石鼓-V圓柱=80 cm3-10 cm2×6 cm=20 cm3=
2×10-5 m3,所以,石鼓受到水的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×2×10-5 m3=0.2 N。
第12題
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小專題(四)　利用浮力知識測密度
類型一　利用阿基米德原理測密度
1. 小菲同學用彈簧測力計和水測量固體和液體的密度。(水的密度用ρ0表示)
(1) 如圖甲所示,將物塊A掛在彈簧測力計下方,記下彈簧測力計示數F1。
(2) 如圖乙所示,將物塊A浸沒在水中,記下彈簧測力計示數F2。
(3) 如圖丙所示,將物塊A浸沒在鹽水中,記下彈簧測力計示數F3。
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(4) 計算密度。
① 物體A的密度為　 　　　。
② 鹽水的密度為　　 　　。
ρ0
ρ0
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2. 小明利用電子秤、油桃、牙簽和兩個相同的燒杯測出了濃鹽水的密度,如圖所示。
請將以下實驗步驟補充完整:
(1) 如圖甲,將電子秤放在水平桌面上并清零。在燒杯中倒入適量的水,用電子秤測出燒杯和水的總質量為m1。
(2) 如圖乙,用牙簽壓油桃使其浸沒在水中(水未溢出),不接觸燒杯底部和側壁,記錄電子秤示數為m2。
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(3) 如圖丙,往另一燒杯倒入適量的濃鹽水,用電子秤測出燒杯和濃鹽水的總質量為m3。
(4) 用牙簽壓油桃使其　　　 　在濃鹽水中(濃鹽水未溢出),不接觸燒杯底部和側壁,記錄電子秤的示數為m4。
(5) 鹽水密度的表達式為ρ濃鹽水=　　　 　(已知水的密度為ρ水)。
浸沒
ρ水
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類型二　利用浮沉條件測密度
3. 小明在家庭實驗室里對一方形物塊的密度進行探究。
(1) 他先將物塊拿在手中掂量了一下,感覺比較輕;再將物塊放入水中,發現能漂浮在水面且不吸水,從而表明了該物塊的密度　　　　(選填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
小于
1
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5
6
(2) 他從家庭實驗室找來燒杯、量筒、記號筆、足夠的水(ρ水=1.0×
103 kg/m3)和細針,來測量該物塊的密度。其操作步驟如下:
① 向燒杯中注入適量的水,將物塊放入水中,靜止時如圖甲所示,用記號筆在燒杯水面處做標記A。
② 用細針將物塊全部壓入水中,用記號筆在此時的燒杯水面處做標記B,如圖乙所示。
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③ 從水中取出物塊,在量筒中倒入90 mL的水。
④ 將量筒中的水緩慢倒入燒杯中至標記A處,此時量筒內剩余水的水面如圖丙所示,則量筒內剩余水的體積為　　　　mL,由此可計算出該物塊的質量為　　　　g。
⑤ 繼續將量筒內的水倒入燒杯至標記B處,量筒內剩余水的體積為40 mL,由此可計算出該物塊的密度為　　 　　kg/m3。
(3) 小明反思其探究過程,在確認讀數準確的情況下,從水中取出物塊會帶出少量水,導致測得物塊體積　　　　,質量　　　　。(選填“偏大”“偏小”或“不變”)
50
40
0.8×103
偏大
偏大
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4. 小明沒有利用天平和量筒,用彈簧測力計、細線、燒杯和足量的水測出了小金屬球的密度,具體過程如下:
(1) 用細線系著小金屬球,將其掛在彈簧測力計下,測出小金屬球的重力G。
(2) 在燒杯中裝入適量的水,將掛在測力計下的小金屬球浸沒在水中(小金屬球沒有碰到燒杯底和側壁),讀出彈簧測力計示數F。
(3) 該小金屬球的體積V小金屬球=　　　　(用字母表示,水的密度為ρ水)。
(4) 該小金屬球的密度ρ小金屬球=　　　　(用字母表示,水的密度為ρ水)。
ρ水
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5. 小芳發現家中的一串珍珠項鏈能沉在水底,樂于探索的她想測量這串項鏈的密度。受到“曹沖稱象”故事的啟發,她利用如圖所示的器材和足量的水(含取水工具,水的密度為ρ水)進行實驗,部分實驗步驟如下:
① 在量筒中裝入適量的水,記下體積V1;
② 將項鏈浸沒在量筒的水中,記下體積V2;
請你幫小芳完成實驗。
第5題
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(1) 寫出步驟②之后的實驗步驟和需要測量的物理量:


　 。
(2) 寫出珍珠項鏈密度的表達式:　　　　　　(用已知量和測量量表示)。
③ 往大水槽中加
入適量的水,使裝有項鏈的小桶漂浮在大水槽的水面上,并記下水面在小桶上的位置;④ 取出項鏈,往小桶中加水使桶外水面到達所記位置,用量筒測出桶中水的體積V3
ρ水
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6. 寒假來臨,小明準備去海島,并利用生活中的吸管估測海水的密度。于是,他在家里將一根粗細均勻的透明長吸管的一端用熱熔膠封閉使其能豎直漂浮在液體中,然后準備清水和待測鹽水進行模擬實驗,實驗步驟如下:
① 如圖甲所示,在該吸管中注入適量清水,測出吸管中的清水長度為
25 cm;然后將其豎直漂浮在清水中,測出吸管浸在清水中的長度為28 cm。
② 如圖乙所示,將圖甲中的吸管從清水中拿出后,重新豎直漂浮在待測鹽水中,測出浸在鹽水中的長度為23 cm。
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第6題
(1) 在圖甲和圖乙中,若該注有清水的吸管所受的浮力分別為F浮甲、F浮乙,則F浮甲　　　　(選填“>”“<”或“=”)F浮乙。
(2) 已知ρ清水=1.0 g/cm3,吸管的橫截面積為0.2 cm2,該待測鹽水的密度為
　 　　　。(結果精確到0.1 g/cm3)
=
1.2 g/cm3
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(3) 小明發現將步驟②改為如下步驟也能測出鹽水的密度:如圖丙所示,在該吸管中注入適量待測鹽水,豎直漂浮在清水中并使其浸入長度與圖甲相同,測出此時吸管內鹽水的長度為x,通過計算可知鹽水的密度。若讓其改測密度更大的鹽水,重復上述步驟,則長度x將如何變化 請說明理由:
　 。
變短;ρ鹽水=g/cm3,由上式可知,當鹽水密度變大時,其長度x將變短
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6(共17張PPT)
第九章　浮　力
第一節　認識浮力
1. 關于浮力,下列說法正確的是 (　　)
A. 物體只有浸沒在液體中才受到浮力作用
B. 浮力的方向是垂直向上的
C. 在水中下沉的物體不受浮力
D. 浮力的施力物體可能是液體,也可能是氣體
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D
2. (2024·廈門翔安期中)如圖所示,A、B是自由移動的物體,C、D是容器自身凸起的一部分,現往容器里注入一些水,則下列說法中正確的是 (　　)
A. A物體不一定受到浮力作用
B. B物體一定受到浮力作用
C. C部分不一定受到浮力作用
D. D部分一定受浮力的作用
B
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3. 如圖所示,有一個重力為G的長方體浸沒在液體中,其受到的浮力為F浮,液體對長方體向下和向上的壓力分別為F1和F2,下列說法不正確的是 (　　)
A. 長方體所有表面都受到液體壓力
B. 長方體相對側面所受液體的壓力相互平衡
C. F1、F2和F浮的大小關系是F1-F2=F浮
D. 若長方體浸沒于更深的位置,與圖示位置相
比,F1、F2之差不變
C
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4. 如圖所示,將一只去蓋、去底的飲料瓶的瓶口朝下,把乒乓球放入瓶內并注水,看到有少量水從瓶口流出,此時乒乓球　　　　(選填“會”或“不會”)浮起來;再用瓶蓋將瓶口堵住,過一會兒,觀察到乒乓球將浮起來。該實驗說明,浮力產生的原因是液體對物體上下表面有　　　　。
不會
壓力差
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5. 如圖,彈簧測力計下吊著重力為15 N的正方體金屬塊,當它浸沒在水中時,下表面受到水的壓力為18 N,彈簧測力計的示數變化了10 N,則金屬塊所受到的浮力為　　　　N,上表面受到水的壓力為　　　　N。
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6. (2024·云南)如圖,木塊靜止在水面上,請畫出木塊所受浮力的示意圖。
如圖所示
第6題
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7. 如圖所示是認識浮力的實驗探究過程。
(1) 如圖甲所示,將物體懸掛在彈簧測力計下,物重G=　　　　N。
(2) 如圖乙所示,用手向上托物體時,手對物體向上的托力F=　　　　N。
(3) 如圖丙所示,將物體浸入水中,比較圖甲、乙、丙所示實驗,說明
對　　　　也有向上的托力,即浮力。
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水
物體
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(4) 該實驗通過　　　　的物理方法建立起浮力的概念。物體受到的浮力為　　　　N。
類比
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8. 如圖所示,洗手盆底部的出水口塞著橡膠制成的水堵頭,則水堵頭 (　　)
A. 受到水的壓力,但沒有受到水的浮力
B. 受到水的壓力,也受到水的浮力
C. 沒有受到水的壓力,但受到水的浮力
D. 沒有受到水的壓力,也沒有受到水的浮力
A
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9. 如圖所示,用細繩將一物體系在容器底部,若物體所受浮力為10 N,上表面受到水向下的壓力為4 N,則物體下表面受到水向上的壓力為 (　　)
A. 4 N
B. 6 N
C. 7 N
D. 14 N
D
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10. 如圖所示,將重8 N、體積為1×10-3 m3的正方體一半浸入水中并保持靜止,此時正方體下表面受到水的壓力大小為　　　　N,正方體受到的浮力為　　　　N,彈簧測力計示數是　　　　N。(g取10 N/kg)
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11. 如圖所示,將兩端蒙上繃緊程度相同的橡皮膜的玻璃圓筒浸沒在水中,當玻璃圓筒沿水平方向放置時,水對玻璃圓筒兩端的橡皮膜的壓力F向左和F向右的大小關系是F向左　　　　(選填“>”“<”或“=”)F向右;當玻璃圓筒沿豎直方向放置時,水對玻璃圓筒兩端的橡皮膜的壓力F向上和F向下的大小關系是F向上　　　　(選填“>”“<”或“=”)F向下;通過以上探究,得出浮力產生的原因是　　　　　　 　　　　　　。
=
>
液體對物體上下表面的壓力差
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12. 如圖所示,棱長為0.16 m的正方體木塊漂浮在水面上,木塊的下表面距離水面0.12 m。求:(g取10 N/kg)
(1) 木塊下表面處水產生的壓強。
(2) 木塊受到的浮力。
(1) 1.2×103 Pa　
(2) 30.72 N
第12題
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13. 棱長為20 cm 的正方體,上表面與水面平行,浸入足夠多的水中,靜止時上表面與水面的距離為8 cm,那么正方體所受的浮力大小為　　 　　。(g取10 N/kg)
80 N或48 N
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解析:正方體靜止時上表面與水面的距離為8 cm,有兩種情況:① 若正方體浸沒在水中,p下=ρgh下=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.28 m=2 800 Pa,p上=ρgh上=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.08 m=800 Pa,所以,正方體上下表面受到水的壓力差ΔF=F下-F上=p下S-p上S=(p下-p上)S=(2 800 Pa-800 Pa)×
(0.2 m)2=80 N,正方體所受浮力等于上下表面的壓力差,即F浮=ΔF=80 N。② 若正方體漂浮在水中,上表面與水面的距離為8 cm,則p下'=ρgh下'=
1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1 200 Pa,p上'=0 Pa,所以,正方體上下表面受到水的壓力差ΔF'=F下'-F上'=p下'S-p上'S=(p下'-p上')S=(1 200 Pa-
0 Pa)×(0.2 m)2=48 N,正方體所受浮力等于上下表面的壓力差,即F浮'=
ΔF'=48 N。綜上分析計算可知,浮力可能為80 N,也可能為48 N。
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13(共20張PPT)
第九章　浮　力
小專題(三)　浮力的計算
類型一　利用稱重法和阿基米德原理計算浮力問題
1. (2024·合肥三模)如圖所示,把重為G的長方體金屬塊掛在彈簧測力計下,當金屬塊的一半浸在水中時彈簧測力計的示數F為2 N。已知金屬塊的密度ρ=3×103 kg/m3,g取10 N/kg。
(1) 請推導:金屬塊在水中所受的浮力為F浮=G-F。
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(1) 對金屬塊受力分析知,金屬塊受到豎直向上的浮力、豎直
向上的拉力和豎直向下的重力,由于金屬塊靜止,受到的力是
平衡力,所以G=F浮+F,即F浮=G-F
第1題
(2) 求金屬塊的體積。
(2) 由于金屬塊的一半浸在水中,所以V排=V,根據阿基米德原
理知,此時受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV,金屬塊的重力G=mg
=ρgV,因為F浮=G-F,所以ρ水gV=ρgV-F,代入數值有×1.0×
103 kg/m3×10 N/kg×V=3×103 kg/m3×10 N/kg×V-2 N,解得
金屬塊的體積V=8×10-5 m3　
第1題
1
2
3
4
5
(3) 求金屬塊全部浸入水中靜止時彈簧測力計的示數。
(3) 金屬塊全部浸入水中靜止時,排開水的體積等于金屬塊的
體積,此時受到的浮力F浮'=ρ水gV排'=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×8×10-5 m3=0.8 N,金屬塊的重力G=mg=ρgV=3×
103 kg/m3×10 N/kg×8×10-5 m3=2.4 N,金屬塊全部浸入水中
靜止時,彈簧測力計的示數F'=G-F浮'=2.4 N-0.8 N=1.6 N
第1題
1
2
3
4
5
類型二　利用物體浮沉的條件和阿基米德原理計算浮力問題
2. 某校興趣小組模仿“曹沖稱象”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200 g,底面積為
40 cm2,高度為15 cm。求:(g取10 N/kg)
(1) 將玻璃杯開口向上豎直放入水中時(水未進入杯內),玻璃杯受到的浮力。
(1) 玻璃杯的重力G=mg=0.2 kg×10 N/kg=2 N,因為玻
璃杯漂浮在水面上,所以F浮=G=2 N
第2題
1
2
3
4
5
(2) 此時玻璃杯浸入水中的深度(即該浮力秤的零刻度位置)。
(2) 由F浮=ρ水gV排得,此時玻璃杯排開水的體積V排=
==2×10-4 m3,此時玻璃杯浸入水中
的深度h===0.05 m=5 cm　
第2題
1
2
3
4
5
(3) 此浮力秤的最大稱量(即量程)。
(3) 當液面與杯口齊平時為最大稱量,此時浮力秤仍然漂
浮,浮力秤受到的浮力最大,最大總重力G總=F浮'=ρ水gV排'
=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×40×10-4 m2×0.15 m=6 N,
此浮力秤的最大總質量m總===0.6 kg=600 g,則
此浮力秤的最大稱量mmax=m總-m=600 g-200 g=400 g
第2題
1
2
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4
5
3. (2024·安徽)某興趣小組要測量一金屬塊的密度,設計了如下方案:將裝有適量細沙的薄壁圓筒,緩慢豎直放入盛有適量水的、水平放置的長方體透明薄壁容器中,待圓筒靜止后,在圓筒上對應水面的位置標記一點A,并在長方體容器上標出此時的水位線MN(如圖甲所示);然后將待測金屬塊用細線懸掛在圓筒下方,緩慢豎直放入水中,圓筒靜止后(金屬塊不接觸容器底部),在長方體容器上標出此時的水位線PQ(如圖乙所示);再向長方體容器中緩慢注水至圓筒上的A點與MN在同一水平面上(如圖丙所示)。測出PQ與此時水面的距離為h1,與MN的距離為h2。若圓筒的底面積為S,長方體容器的底面積為4S,A點到圓筒底部的豎直距離為h,不計細線的質
1
2
3
4
5
量和體積,已知ρ水和g。
第3題
(1) 求圖甲中圓筒和細沙總重力G的大小(用題中給定的物理量符號表示)。
(1) 圖甲中,圓筒所受浮力等于圓筒和細沙所受的總重力G=F浮=ρ水gV排=
ρ水gSh
1
2
3
4
5
(2) 求金屬塊的體積V(用題中給定的物理量符號表示)。
(2) 圖乙和圖丙中,圓筒所受浮力相等,由F浮=ρ液gV排可知,V排相等,A點在水面下的深度相等,所以圖乙中,A點到水面PQ的距離應該等于h1+h2,A點到MN的距離應該等于h1,圖乙和圖甲相比,圖乙中增加的排開水的體積ΔV排=ΔV筒浸+V金屬,金屬塊的體積V金屬=ΔV排-ΔV筒浸=4Sh2-S(h1+h2)=3Sh2-Sh1　
1
2
3
4
5
(3) 若h1=0.07 m,h2=0.03 m,ρ水=1.0×103 kg/m3,求金屬塊的密度ρ。
(3) 由圖甲、乙可知,金屬塊所受重力G金屬=ΔF浮=ρ水g4Sh2=4ρ水gSh2,金屬塊的質量m金屬==4ρ水Sh2,金屬塊的密度ρ====
=6×103kg/m3
1
2
3
4
5
類型三　壓強和浮力的綜合計算
4. (2024·自貢)某初級中學物理科技小組的同學們用彈簧測力計懸掛一實心長方體不吸水磚塊,使其緩慢勻速下降,并將其浸入平靜的游泳池水中,如圖甲所示。彈簧測力計的示數F與磚塊下底面下降高度h的變化關系如圖乙所示,忽略磚塊浸入水中時游泳池水面高度的變化,已知g取
10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,p大氣=1.013×105 Pa,求:
第4題
1
2
3
4
5
(1) 磚塊浸沒在水中時所受浮力的大小。
(1) 由圖乙可知,當h為0~40 cm時,彈簧測力計示數為54 N,此時磚塊處于空氣中,根據二力平衡條件可知,磚塊的重力G=F拉1=54 N;深度大于70 cm時,彈簧測力計示數為24 N不變,此時磚塊浸沒在水中,則磚塊浸沒時受到的浮力F浮=G-F拉2=54 N-24 N=30 N　
1
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3
4
5
(2) 磚塊的密度。
(2) 因磚塊浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等,所以,由F浮=ρ液gV排可得,磚塊的體積V=V排===3×10-3 m3,磚塊的質量m===5.4 kg,磚塊的密度ρ===1.8×103 kg/m3　
1
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3
4
5
(3) 磚塊剛好浸沒時,其下底面所受的壓強。
(3) 由圖乙可知,磚塊剛浸沒時底部所處的深度h=70 cm-40 cm=30 cm=
0.3 m,磚塊下底面受到水的壓強p水=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×
0.3 m=3000 Pa,其下底面所受的壓強p=p水+p大氣=3000 Pa+1.013×105 Pa
=1.043×105 Pa
1
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5
5. (2024·聊城)我國的智能船舶明遠號礦砂船最大載重噸為40萬噸,這么大的貨船通過國際港口時,工作人員通常是通過讀取貨船沒入海水中的深度來測量載重噸。物理小組根據這個原理,利用圓柱形玻璃杯制作出可測量物體質量的“浮力秤”。如圖甲所示,玻璃杯底面積為80 cm2,質量為200 g,將未知質量的鐵塊放入玻璃杯中,靜止時玻璃杯浸入水中的深度為5.5 cm。ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
第5題
1
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3
4
5
(1) 玻璃杯底面所受水的壓強和壓力。
(1) 靜止時玻璃杯浸入水中的深度為5.5 cm,則玻璃杯底面所受水的壓強p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5.5×10-2 m=550 Pa;由p=可知玻璃杯底面所受水的壓力F=pS=550 Pa×80×10-4 m2=4.4 N
1
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3
4
5
(2) 鐵塊的質量。
(2) 空玻璃杯的重力G杯=m杯g=200×10-3 kg×10 N/kg=2 N;由圖甲可知,裝有鐵塊的玻璃杯在水中處于漂浮狀態,根據物體的浮沉條件可知,玻璃杯和鐵塊的總重力G總=F浮=F向上-F向下=F-0 N=4.4 N;則鐵塊的重力G鐵
=G總-G杯=4.4 N-2 N=2.4 N,由G=mg可得鐵塊的質量m鐵===
0.24 kg
1
2
3
4
5
(3) 此裝置還可以作為密度計來測量未知液體的密度。如圖乙所示,將空玻璃杯放入待測液體中,靜止時浸入液體中的深度為2 cm,待測液體的密度。
(3) 將空玻璃杯放入待測液體中,空玻璃杯處于漂浮狀態,由物體的浮沉條件可知,此時玻璃杯受到的浮力F浮'=G杯=2 N;此時玻璃杯排開待測液體的體積V排=Sh1=80×10-4 m2×2×10-2 m=1.6×10-4 m3,由阿基米德原理可知待測液體的密度ρ液===1.25×103 kg/m3
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2
3
4
5(共27張PPT)
第九章　浮　力
本章整合提升
考點一　浮力產生的原因
1. (2024·平頂山寶豐期末)如圖所示,將一長方體物體浸沒在裝
有足夠深水的容器中恰好處于靜止狀態,它的上表面受到的壓
力為1.8 N,下表面受到的壓力為3 N,則該物體受到的浮力大小
為　　　　N;若將物體再下沉5 cm,其上表面受到的壓強增大
　　　　Pa,此時其上表面受到液體的壓力變為3 N,則下表面受到的壓力為　　　　N。(g取10 N/kg)
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21
1.2
第1題
500
4.2
考點二　阿基米德原理
2. (2024·廈門翔安期中)將一重為40 N的物體放入盛滿水的溢水杯中,從杯中溢出10 N的水,則該物體受到浮力是 (　　)
A. 50 N B. 40 N
C. 30 N D. 10 N
3. 把一鐵塊掛在彈簧測力計下,若把它分別浸沒在下列液體中,則彈簧測力計讀數最大的是(ρ鹽水>ρ水>ρ酒精) (　　)
A. 在水中 B. 在酒精中
C. 在鹽水中 D. 一樣大
D
B
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21
4. 如圖甲是小雯看到的某建筑上氣球懸吊著的維護人員在面板上作業的情景示意圖,小雯利用氣球和重物進行模擬,如圖乙所示。充氣前,氣球A與重物B的總質量為0.109 kg,充入適量氦氣過程中,A體積變大,A所受浮力　　　　(選填“變大”“變小”或“不變”),A通過細線拉著重物B靜止在水平地面上,B所受地面支持力的大小　　　　(選填“大于”“小于”或“等于”)B所受重力的大小,當A的體積為　　　　m3時,B對地面的壓力恰好為0。(B所受的浮力和細線重力忽略不計,ρ空氣=
1.29 kg/m3,ρ氦氣取0.2 kg/m3)
變大
小于
0.1
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5. (2024·重慶秀山期末)如圖甲所示,盛有水的圓柱形薄壁容器放在水平桌面上,容器的底面積為100 cm2,現用彈簧測力計將浸沒在水中的長方體物塊A從容器底部緩慢豎直向上提起,彈簧測力計的示數F與物塊A下表面離容器底部的距離h的關系如圖乙。求:(g取10 N/kg)
(1) 物塊A浸沒在水中受到的浮力。
(1) 由圖乙知,物塊A在未露出水面時,彈簧測力計
的示數F1=3.6 N,物塊A露出水面后,彈簧測力計的
拉力F2=5.6 N,則物塊A的重力G=F2=5.6 N,物塊A
浸沒在水中受到的浮力F浮=G-F1=5.6 N-3.6 N=2 N
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(2) 物塊A的密度。
(2)因物塊浸沒時排開水的體積和自身的體積相
等,由F浮=ρ液gV排可得,物塊A的體積V=V排==
=2×10-4m3,由G=mg可得,物
塊A的質量m===0.56 kg,則物塊A的密度
ρ===2.8×103 kg/m3
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17
18
19
20
21
(3) 物塊A出水前后,水對容器底部壓強的變化量。
(3) 從開始提到物塊A完全離開水面時,水面高度
變化量Δh===0.02 m,水對容器底
部壓強的變化量Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×0.02 m=200 Pa
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考點三　物體的浮沉條件
6. a、b、c是三個實心小球,a與b質量相等且大于c,b與c體積相等且大于a。水平桌面上完全相同的甲、乙、丙容器中裝有三種不同液體,將小球分別輕輕放入容器,最后靜止處于如圖所示狀態,容器中的液面高度相同。下列判斷正確的是 (　　)
A. 小球所受浮力:FaB. 小球的密度:ρc>ρb>ρa
C. 液體的密度:ρ甲<ρ乙<ρ丙
D. 容器對桌面的壓力:F甲>F乙>F丙
D
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7. (2024·棗莊山亭期末)將重為9 N的物體全部壓入水中,物體排開的水所受的重力為12 N,此時物體受到的浮力為　　　　N;放開物體,物體將
　　　(選填“上浮”“下沉”或“懸浮”)。待物體靜止時所受浮力為　　　N。
12
上浮
9
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8. 有一個物體,體積為200 cm3,質量為180 g。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×
103 kg/m3,ρ酒精=0.8×103 kg/m3)
(1) 如果把它放入水中,待其靜止后它所受到的浮力為多大
(1) 物體的質量m物=180 g=0.18 kg,物體的體積V物=200 cm3=2×10-4m3;物體的重力G物=m物g=0.18 kg×10 N/kg=1.8 N;物體的密度ρ物==
=0.9 g/cm3=0.9×103 kg/m3;因為 ρ物<ρ水,所以物體在水中漂浮,則物體受到的浮力F浮=G物=1.8 N　
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(2) 此時它排開水的質量為多少
(3) 如果把它放入酒精中,再次靜止以后,它所受到的浮力為多大
(2) 因為漂浮,所以F浮=G物=m排g,所以m排=m物=180 g　
(3) 因為ρ物>ρ酒精,所以物體在酒精中會下沉,物體全部沒入酒精中,排開的酒精的體積等于物體的體積,根據阿基米德原理可知,物體在酒精中受到的浮力F浮酒精=ρ酒精gV排=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-4m3=1.6 N
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考點四　物體浮沉條件的應用
9. (多選題)物理小組制作的潛水艇模型如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
A. 潛水艇懸浮在水中時,所受浮力等于潛水艇的重力
B. 通過膠管從燒瓶中吸氣,燒瓶里面會進入水,這時潛
水艇的重力增加就可使燒瓶下沉
C. 通過膠管向燒瓶中吹氣,燒瓶里面會排出水,這時潛
水艇的浮力增加就可使燒瓶上浮
D. 潛水艇是靠改變自身重力,實現下潛和上浮的,在海面下下潛的過程中浮力不變
第9題
ABD
1
2
3
4
5
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7
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10. (多選題)小銘在一根粗細均勻的小木棒底部纏繞一些細銅絲,制作了一支簡易密度計。水平桌面上放著兩個相同的甲杯和乙杯,杯中裝有不同的液體。將這支密度計分別放入兩杯液體中,密度計靜止時的位置如圖所示,則下列說法正確的是 (　　)
A. 該密度計的刻度線一定是均勻的
B. 甲杯中的液體密度比乙杯中液體密度小
C. 甲、乙兩杯中的密度計受到的浮力均等于密
度計自身的重力
D. 若只減少一些纏繞的細銅絲,原有刻度不變,此時的測量結果將偏小
BC
1
2
3
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11. (1) 如圖甲,集裝箱吊機正在作業,隨著船上貨物增多,貨船受到的浮力
　　　　(選填“變大”“變小”或“不變”)。
(2) 貨船的排水量為1.3×105 t,它滿載時所受的浮力是　　 　　N。(g取10 N/kg)
(3) 貨船從淡水港出發入海,裝貨完畢后船身吃水位置在圖乙“28”刻度線處,那么貨船在海上航行時,吃水位置在“28”刻度線處的　　　　(選填“上”或“下”)方。
變大
1.3×109
下
1
2
3
4
5
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8
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12. (2024·合肥廬陽期中)下列關于浮力的說法中,正確的是 (　　)
A. 阿基米德原理只適用于液體,不適用于氣體
B. 只要物體浸在液體中,就一定受到浮力
C. 物體浸沒在液體中,所受浮力大小與浸沒的深度無關
D. 物體浸在液體中受到的浮力與物體的密度有關
C
1
2
3
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21
13. 最大容積為400 mL的水杯靜置在水平桌面上,水杯內有質量為200 g的水,現將一個體積為330 mL的易拉罐緩慢浸入水杯中,如圖所示,水杯溢出水的質量為100 g,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,此時易拉罐受到的浮力大小是 (　　)
A. 1 N
B. 2 N
C. 3 N
D. 4 N
第13題
C
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14. (2024·蘭州)將質量相等的實心物體A、B分別放入裝有甲、乙兩種不同液體的容器中,已知兩液體質量相等,兩容器底面積相等但形狀不同,A、B兩物體靜止時的狀態如圖所示,此時兩容器中的液面恰好相平,下列說法中正確的是 (　　)
A. A物體體積大于B物體體積
B. 甲液體密度大于乙液體密度
C. A物體所受浮力小于B物體所受浮力
D. 甲、乙兩液體對容器底部的壓強相等
A
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21
15. 小明買了一杯奶茶,發現杯子里有很多冰塊漂浮在奶茶上(如圖),他想了解冰熔化后的情況。于是他在家用鹽水(密度大于水)代替奶茶進行探究,將冰塊放入裝有適量鹽水的燒杯中,觀察冰塊熔化后的情況(整個實驗過程沒有水溢出燒杯),則 (　　)
A. 液面下降,液體對杯底壓強減小
B. 液面不變,液體對杯底壓強不變
C. 液面上升,液體對杯底壓強變大
D. 液面上升,液體對杯底壓強不變
第15題
D
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21
16. (2024·福州倉山期末)如圖甲所示,將一圓柱體木塊用細線拴在沒有水的容器底部,然后向容器中逐漸加水。圖乙是木塊所受浮力隨容器中水的深度變化的圖像。(g取10 N/kg)
第16題
(1) 木塊的重力為　　　　N。
(2) 木塊的密度為　　　 　kg/m3。
6
0.6×103
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17. 如圖所示,氣球下面用細線懸掛一石塊,它們恰好懸浮在水中。已知石塊與氣球的總重力為G總,則氣球受到的浮力F浮　　　　(選填“>”“<”或“=”)G總;若水溫升高,則石塊將　　　　(選填“上浮”“下沉”或“保持懸浮”)。
第17題
<
上浮
1
2
3
4
5
6
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8
9
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11
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20
21
18. (2024·淄博周村期中)如圖所示,“A”和“B”表示滿載的輪船在海水或江水中靜止時液面的位置。圖示中的輪船是在　　　　(選填“江水”或“海水”)中停泊。往輪船上裝上貨物后,發現船身下沉了一些,則它受到的浮力　　　　(選填“增大”“減小”或“不變”)。若輪船的排水量為6000 t,在海水中滿載時受到的浮力是　　　　N。(g取10 N/kg)
海水
增大
6×107
1
2
3
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5
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21
19. (2024·泉州南安期中)如圖所示,潛水艇在水中處于懸浮狀態,此時其所受浮力與重力的大小關系為F　　　　(選填“>”“<”或“=”)G。當壓縮空氣將水艙中的水排出一部分時,潛水艇將　　　　(選填“上浮”“下沉”或“懸浮”)。
=
上浮
1
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20. 如圖所示,將舊筆芯做成的密度計放在水和酒精中漂浮,在筆芯上分別標出液面位置為A和B,則對應位置B的液體是　　　(選填“水”或“酒精”),與位置A相比,液面位于位置B時筆芯所受浮力　　　　(選填“變大”“變小”或“不變”)。已知水的密度ρ1=1.0 g/cm3,酒精的密度ρ2=0.8 g/cm3,若筆芯漂浮在密度為ρ3=0.9 g/cm3的液體中,則液面對應的位置可能是 (選填“C”或“D”)。
酒精
不變
D
1
2
3
4
5
6
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21
21. (2024·泰安肥城期末)底面積為200 cm2的平底圓柱形容器內裝有適量的水放置在水平桌面上,現將體積為500 cm3、重為4 N的木塊A輕輕放入容器內的水中,如圖甲所示;若將一重為6 N的物體B用細繩系于A的下方,將它們放入水中靜止時,恰好浸沒在水中,如圖乙所示(水未溢出)。求:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,不計繩重及其體積)
(1) 圖甲中木塊A靜止時排開水的體積。
(1) 由圖甲可知,木塊A漂浮在水面,根據物體的浮沉條件
可知,木塊A受到的浮力F浮=GA=4 N,根據阿基米德原理
可知,木塊A排開水的體積V排A==
=4×10-4 m3
第21題
1
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19
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21
(2) 物體B的密度。
(2) 由圖乙可知,A、B整體處于懸浮狀態,根據物體的浮
沉條件可知,物體A、B受到的浮力之和F浮總=GA+GB=
4 N+6 N=10 N,根據阿基米德原理可知,A、B的總體積
V總=V排總===1×10-3 m3,木塊A
的體積VA=500 cm3=5×10-4 m3,則物體B的體積VB=V總-VA=1×10-3 m3-
5×10-4 m3=5×10-4 m3,由G=mg可知,物體B的質量mB===0.6 kg,物體B的密度ρB===1.2×103 kg/m3
第21題
1
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21
(3) 圖乙相對于圖甲,容器底部增加的液體壓強。
(3) 圖乙相對于圖甲,增加的體積ΔV=V排總-V排A=10-3 m3-
4×10-4 m3=6×10-4 m3,由V=Sh可知,液體增加深度Δh=
==0.03 m,容器底部增加的液體壓強Δp=
ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.03 m=300 Pa
第21題
1
2
3
4
5
6
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17
18
19
20
21(共30張PPT)
第九章　浮　力
第二節　探究:浮力大小與哪些因素有關
1. 關于物體受到的浮力,下列說法中正確的是 (　　)
A. 液體密度越大,物體受到的浮力越大
B. 物體排開水的體積越大,受到的浮力越大
C. 物體沒入水中越深,受到的浮力越大
D. 物體的密度越大,受到的浮力越大
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B
2. 如圖所示,兩只相同的氣球,分別充入氦氣和空氣,充氣后體積相同,放飛氣球時只有氦氣氣球升上空中。若它們在空氣中受到的浮力分別為F氦和F空,則下列說法中正確的是 (　　)
A. F氦>F空
B. F氦=F空
C. F氦D. 條件不足,無法比較
B
第2題
1
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6
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11
12
3. 材質不同的實心玩具小鴨、青蛙和小魚體積相等,在液體中靜止時的位置如圖所示,下面說法正確的是 (　　)
A. 小鴨所受浮力最大
B. 青蛙所受浮力最大
C. 小魚所受浮力最大
D. 三個玩具所受浮力一樣大
第3題
C
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12
4. 如圖所示,把同一個玩具分別放入水和鹽水中,若在水中所受浮力為Fa,在鹽水中所受浮力為Fb,則兩次浮力的大小關系為 (　　)
A. Fa>Fb
B. Fa=Fb
C. FaD. 無法比較
第4題
C
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11
12
5. (2024·咸陽禮泉期末)在探究“影響浮力大小因素”實驗中,同學們根據生活經驗,提出了浮力大小可能與下列因素有關:
① 物體浸入液體的深度。
② 物體排開液體的體積。
③ 液體的密度。
④ 物體的形狀。
進行探究時,實驗步驟和彈簧測力計
的示數如圖所示。
第5題
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6
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12
(1) 該實驗中用到的物理探究方法為　　 　　(選填“控制變量法”或“轉換法”)。
(2) 圖乙中物體所受浮力的大小為　　　　N。
(3) 分析甲、丙、丁三次實驗,可知浮力大小與物體浸在液體的深度
(選填“有關”或“無關”)。
(4) 分析　　 　　三次實驗,可知浮力大小與物體排開液體的體積有關。
(5) 分析甲、丁、戊三次實驗,可知在物體排開液體的體積一定時,液體的密度越大,物體受到的浮力　　　　。
控制變量法
0.4
無關
甲、乙、丙(或甲、乙、丁)
越大
1
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3
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12
(6) 為驗證猜想④,小明用兩塊相同的橡皮泥分別捏成小球和小船進行實驗,小球放入水中下沉,小船漂浮在水中,由此他得出結論:浮力的大小與物體的形狀有關,你認為這個結論正確嗎 　　　　,理由是
　　　　　　　。
不正確
沒有控制排開
水的體積相同
1
2
3
4
5
6
7
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9
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11
12
6. 如圖為金魚吐出的某一個氣泡在溫度恒定的水中上升過程的示意圖。比較1號位置氣泡和2號位置氣泡所受浮力的大小,正確的是 (　　)
A. 1號氣泡受到的浮力大于2號氣泡受到的浮力
B. 1號氣泡受到的浮力等于2號氣泡受到的浮力
C. 1號氣泡受到的浮力小于2號氣泡受到的浮力
D. 1號氣泡和2號氣泡都沒有受到水所給的浮力
A
第6題
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3
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10
11
12
7. (2024·合肥智育聯盟期中)已知銅的密度大于鋁的密度,如果把兩個質量相同的實心銅球和鋁球浸沒水中,那么兩球所受浮力的大小關系為 (　　)
A. 兩球一樣大 B. 銅球比鋁球的大
C. 銅球比鋁球的小 D. 無法確定
C
1
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3
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5
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8
9
10
11
12
8. 如圖所示,將一個實心金屬塊懸掛在彈簧測力計下,然后放置在空燒杯中,不碰杯底和杯壁,向空燒杯中緩慢倒入水直至將燒杯加滿,已知水面到容器底的距離為h,在此過程中,能正確反映彈簧測力計示數F和水面到容器底距離h關系的圖像是 (　　)
B
第8題
1
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3
4
5
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8
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10
11
12
9. 如圖所示,A、B、C三個球體積相同,它們所受浮力 (　　)
A. A球最大 B. B球最大
C. C球最大 D. 三個球一樣大
C
1
2
3
4
5
6
7
8
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10
11
12
10. 洗水果時,發現芒果比油桃大,放入水中后芒果沉底、油桃漂浮,如圖所示。它們受到的浮力大小關系為F浮芒　　　　F浮桃。
>
1
2
3
4
5
6
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9
10
11
12
11. 進行如圖所示實驗時,小杜同學讀出三次測力計示數分別為F1、F2、F3,計算出物塊在鹽水中受到的浮力更大,而鹽水的密度比水的密度大,于是他得出結論:密度大的液體,產生的浮力也一定更大。請你僅利用如圖所示的器材設計實驗,證明小杜的結論是錯誤的,要求簡述實驗步驟、實驗現象并簡要分析說明。
第11題
1
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10
11
12
① 在空氣中測出物塊的重力;② 將物塊浸沒在水中,讀出此時彈簧測力計的示數,根據稱重法計算出物塊在水中的浮力;③ 再將物塊部分浸在鹽水中,讀出此時彈簧測力計的示數,根據稱重法計算出物塊在鹽水中的浮力;④ 比較兩次浮力的大小,第一次的浮力不小于第二次的浮力,故無法得出密度大的液體,產生的浮力也一定更大
1
2
3
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12
12. (2024·菏澤單縣期末)為了探究“浮力的大小與物體的形狀是否有關”,小明用兩塊相同的橡皮泥分別捏成實心圓柱體和圓錐體進行了如圖所示的實驗,由此小明得出浮力的大小與物體的形狀有關的結論,你認為這個結論是否可靠,并說明理由:
　 。
不可靠;因為沒有控制排開液體的體積相
同
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
重點實驗突破
類型一　探究影響浮力大小的因素
1. (2024·寧夏)如圖所示是“探究浮力的大小與哪些因素有關”的實驗。
(1) 如圖甲所示,用彈簧測力計測出物體的重力為　　　　N。
(2) 將物體逐漸浸入水中,直至浸沒,如圖乙、丙、丁所示,記錄彈簧測力計示數并分析數據可知:浮力的大小與　　　　 　　　　有關。
1
2
3
4
2.1
5
物體排開液體的體積
(3) 浸沒后,繼續緩慢地增大物體在水中的深度,同時記錄彈簧測力計的示數和物體下表面的深度。下列圖中能正確反映物體所受浮力F浮和物體下表面深度h關系的圖像是　　　　。
(4) 通過分析圖中甲、丁、戊可知:當物體排開液體的體積一定時,液體的密度越大,物體所受的浮力　　　　。
D
越大
1
2
3
4
5
(5) 某同學猜想浮力大小可能與物體的密度有關。請你自選實驗器材,簡要設計實驗步驟來證明他的猜想是否正確。
(5) ① 取體積相同的銅塊和鋁塊,用彈簧測力計分別測出它們的重力記為G1、G2,② 用彈簧測力計分別掛著它們浸沒在水中(金屬塊不觸底),讀出彈簧測力計的示數為F1、F2,③ 分析比較G1-F1和G2-F2的大小,即可驗證猜想
1
2
3
4
5
類型二　探究浮力大小與排開液體的重力的關系
2. 創新實驗小組的小明用如圖所示裝置做“探究浮力大小跟排開的液體所受重力的關系”實驗。
(1) 部分實驗操作步驟如圖甲、乙、丙所示,你認為小明遺漏的主要步驟是　 。
測量空桶的重力
1
2
3
4
5
(2) 實驗步驟補充完整后,實際操作過程中,還需要注意
　。
(3) 若將遺漏步驟所測的數據標為F4,當該實驗中四個測量值F1、F2、F3和F4滿足關系式　　　　　　　　時,可以驗證阿基米德原理。
(4) 同組小紅設計了圖丁裝置進行實驗,將天平放在水平桌面上,調平后在左盤放裝滿水的溢水杯,向右盤中加減砝碼并調節游碼直至天平平衡;將另一塊物塊輕輕放入溢水杯中,物塊漂浮,同時溢出的水流入量筒中,當觀察到排開的水全部流出后,出現　　　　　　　 　　　　　時,可初步得出結論:浸在液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力大小。
溢水杯內水的液
面必須到達溢水杯口
F1-F2=F3-F4
天平橫梁能夠自動恢復平衡
1
2
3
4
5
類型三　利用浮力測密度
3. (2024·南寧期末)小明用彈簧測力計、燒杯、金屬塊、水、鹽水(ρ鹽水>ρ水)進行了如下探究,步驟如下:小明先用彈簧測力計測出金屬塊A的重力,然后將金屬塊慢慢浸入液體中不同深度,液體均未溢出,并將彈簧測力計的示數記錄下來,如圖所示。(g取10 N/kg)
1
2
3
4
5
(1) 物體A的體積為　　 　　m3,物體的密度為　　　 　kg/m3。
(2) 分析步驟①④⑤,小明發現:物體A浸沒在不同密度的液體中之后,彈簧測力計的讀數不同,因此彈簧測力計示數的大小可間接反映液體密度的大小,當彈簧測力計的示數為3 N時,物體A浸沒在密度為1 g/cm3的水中,可將3 N的刻度處對應標上1 g/cm3,同理,在2.8 N刻度處標上鹽水的密度值,若把物體A浸沒在某種液體中時,彈簧測力計示數為3.1 N,則在3.1 N的刻度處對應標上此時浸入液體的密度為　　　　g/cm3。
1×10-4
4×103
0.9
1
2
3
4
5
4. (2024·天津河東一模)小明的媽媽有一塊玉石掛墜,小明想測量這塊玉石的密度。利用如圖所示的器材和足量的水(含取水工具,水的密度為ρ0),掛墜上的細繩質量和體積忽略不計,請你幫他設計一個測量玉石掛墜密度的實驗方案。要求:
(1) 寫出主要的實驗步驟及所需測量的物理量。
1
2
3
4
5
(1) ① 在量筒中裝入適量的水,記下體積V1;② 將掛墜浸沒在量筒的水中,記下體積V2;③ 使用剪刀把礦泉水瓶剪開,取瓶底做成小桶,將掛墜放入小桶中;④ 往大玻璃杯中加入適量的水,使裝有掛墜的小桶漂浮在大玻璃杯的水面上,并記下水面在小桶上的位置;⑤ 取出掛墜,往小桶中加水,使桶外水面到達所記位置,用量筒測出小桶中水的體積V3
1
2
3
4
5
(2) 寫出玉石密度的表達式(用已知量和測量量表示)。
(2) 因為裝有掛墜的小桶漂浮在大玻璃杯的水面上,量筒測出小桶中水的體積V3,即掛墜漂浮時排開水的體積,則漂浮時排開水的質量m排=ρ水V3,因為漂浮,掛墜的質量m=m排=ρ水V3,掛墜的體積V=V2-V1,則掛墜的密度
ρ掛墜==
1
2
3
4
5
類型四　探究物體的浮沉條件
5. 小華同學通過實驗探究“物體的浮沉條件”。
(1) 如圖甲所示,他將一個鐵塊裝入小瓶并蓋緊蓋子,放入水中,放手后發現小瓶下沉;取出小瓶并擦干瓶上的水,從圖甲所示位置慢慢浸入水中直至　　　　,靜止時測得小瓶在水中時所受浮力為1 N。
浸沒
1
2
3
4
5
(2) 取出小瓶并擦干瓶上的水,取出鐵塊再裝入適量的細砂,蓋緊蓋子后測得小瓶的總重為1 N。將小瓶浸沒在水中后放手,其運動狀態示意圖如圖乙(a)所示,可知:浸沒在液體中的物體受到的浮力　　　　(選填“大于”
“小于”或“等于”)重力時,物體處于　　　　狀態。
(3) 接著他兩次調整瓶內細砂的質量,重復上述實驗,分別如圖乙(b)和(c)所示。根據實驗現象及相關條件,歸納得出初步結論:由圖(b)可知,浮力
　　　　重力時物體將上浮;由圖(c)可知,浮力　　　　重力時物體將下沉。(選填“大于”“小于”或“等于”)
等于
懸浮
大于
小于
1
2
3
4
5(共30張PPT)
第九章　浮　力
第四節　物體的浮與沉
第1課時　物體的浮沉條件
1. 下列關于物體浮沉條件的說法中正確的是 (　　)
A. 漂浮在水面上的物體,其材料的密度一定小于水的密度
B. 漂浮在水面上的物體所受的浮力大于物體的重力
C. 密度大于水的密度的物體能漂浮在水面上,它一定是空心的
D. 密度等于水的密度的實心物體,可以漂浮在水面上,也可以懸浮在水面下
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
C
2. 將重為4 N的物體投入一裝滿水的溢水杯中,溢出水的重力為3 N。當物體靜止時,下列判斷正確的是 (　　)
A. F浮=7 N,物體上浮
B. F浮=4 N,物體懸浮
C. F浮=4 N,物體漂浮
D. F浮=3 N,物體沉在水底
D
1
2
3
4
5
6
7
8
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10
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12
13
3. (2024·濟南市中模擬)將乒乓球壓入水底,松手后乒乓球上浮過程中經過位置1和位置2,最終在位置3靜止,如圖所示。則乒乓球 (　　)
A. 在位置1時處于懸浮狀態,受到的浮力等于自身重力
B. 從位置1至位置2的過程中,受到的浮力逐漸變大
C. 從位置1至位置2的過程中,受到水的壓強逐漸變大
D. 在位置3時受到的浮力小于在位置1時受到的浮力
第3題
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
4. (2024·南京鼓樓期末)甲、乙、丙三個小球的質量m和體積V如表所示,將它們浸沒在水中釋放,在其穩定后,三個小球所受的浮力分別為F甲、
F乙和F丙。下列判斷正確的是 (　　)
A. F甲>F乙>F丙 B. F乙>F甲>F丙
C. F丙>F乙>F甲 D. F甲>F丙>F乙
B
小　球 甲 乙 丙
m/g 30 40 54
V/cm3 60 50 20
1
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3
4
5
6
7
8
9
10
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13
5. 冬至,小靜煮餃子時發現,餃子剛剛下鍋會沉在水底,此時餃子所受的浮力　　　　重力;在水中煮一會兒,餃子就會浮在水面上,此時餃子所受的浮力　　　　重力。(選填“大于”“小于”或“等于”)
6. (2024·蚌埠期末)一個物體的重力為10 N,體積為1.2 dm3,在外力作用下浸沒在水中時,此時它所受的浮力為　　　N,撤去外力物體最終靜止時處于　　　　(選填“漂浮”“懸浮”或“沉底”)的狀態。(ρ水=1.0×103 kg/m3,
g取10 N/kg)
小于
等于
12
漂浮
1
2
3
4
5
6
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8
9
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13
7. 一個體積為1×10-3 m3的空心鐵球重為8.8 N,則:(ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1) 該鐵球浸沒在密度是0.8×103 kg/m3的酒精中時,是上浮還是下沉
(2) 該鐵球放入水中靜止時受到的浮力是多大
(1) 該鐵球浸沒在酒精里所受的浮力=ρ酒精gV排=0.8×103 kg/m3×
9.8 N/kg×1×10-3 m3=7.84 N<8.8 N,故鐵球下沉　
(2) 該鐵球浸沒在水里所受的浮力=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×
9.8 N/kg×1×10-3 m3=9.8 N>8.8 N,故鐵球上浮;靜止后漂浮,F浮=G球=
8.8 N
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8
9
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13
8. 如圖所示,在水槽中放一只不吸水的陶瓷小碗,碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,則碗沉入水底時比漂浮在水面上時水面高度將 (　　)
A. 下降
B. 上升
C. 不變
D. 無法判斷
A
第8題
1
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4
5
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7
8
9
10
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13
9. (2024·蚌埠期末)如圖所示,放在水平桌面上的三個完全相同的容器內,裝有適量的水,將A、B、C三個體積相同的正方體分別放入容器內,待正方體靜止后,A、B漂浮,C懸浮,三個容器內水面高度相同。下列說法正確的是 (　　)
A. 容器底部受到水的壓強大小關系為p甲B. 正方體受到的浮力大小關系為FA=FB>FC
C. 三個正方體的密度大小關系是ρA>ρB>ρC
D. 三個正方體的重力大小關系是GAD
第9題
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
12
13
10. 甲、乙兩溢水杯放在實驗桌上,分別裝滿水和酒精,酒精的密度為0.8×103 kg/m3。將密度為0.9×103 kg/m3的小球M輕輕放入甲溢水杯的水中,小球在水中是　　　　(選填“下沉”“漂浮”或“懸浮”)的,小球M靜止時從甲溢水杯中溢出9 g的水,將小球M輕輕放入乙溢水杯的酒精中,小球在酒精中是　　　　(選填“下沉”“漂浮”或“懸浮”)的,小球M靜止時從乙溢水杯中溢出　　　　g的酒精。
漂浮
下沉
8
1
2
3
4
5
6
7
8
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11. 如圖所示,容器內的水面上漂浮著一塊質量為500 g的冰塊,此時冰塊受到的浮力為　　　　N,冰塊露出水面的體積與水面下的體積之比為　　　　。若該冰塊在容器中全部熔化,則熔化后水面將　　　　(選填“上升”“下降”或“不變”)。(g取10 N/kg,ρ冰=0.9 g/cm3,ρ水=1 g/cm3)。
5
1∶9
不變
第11題
1
2
3
4
5
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12. 如圖甲所示,棱長為10 cm的木塊A漂浮在水面上時,有體積露出水面;如圖乙所示,在A上面放上與A同種材料制成的木塊B,此時A剛好浸沒在水中。求:(ρ水=1×103 kg/m3)
(1) 木塊的密度。
(1) 木塊處于漂浮狀態,所以F浮=G木,根據阿基米德原
理和重力公式有ρ水gV排=ρ木V木g,根據題意可知,ρ水×
V木=ρ木V木,木塊的密度ρ木=ρ水=×1×103 kg/m3
=0.6×103 kg/m3　
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(2) 木塊A的體積VA和木塊B的體積VB的比值VA∶VB。
(2) 將圖乙中的A、B看成整體,整體處于漂浮狀態,受
到的浮力等于重力,根據阿基米德原理有F浮'=ρ水gVA
=GA+GB=(mA+mB)g=ρ木(VA+VB)g,可得出VA∶(VA+VB)
=ρ木∶ρ水=(0.6×103 kg/m3)∶(1×103 kg/m3)=3∶5,即
VA∶VB=3∶2
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13. 將一物塊A輕輕放入盛滿水的大燒杯中,A靜止后,有81 g的水溢出,再將其輕輕放入盛滿酒精的大燒杯中,A靜止后,有72 g的酒精溢出,則A在水中靜止時受到的浮力為　　　　N,A的密度是　　　　g/cm3。(酒精的密度是0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
0.81
0.9
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解析:由阿基米德原理可得,物塊A在水中受到的浮力F浮水=G排水=m溢水g=
81×10-3 kg×10 N/kg=0.81 N;物塊A在酒精中受到的浮力F浮酒=G排酒=
m溢酒g=72×10-3 kg×10 N/kg=0.72 N,則F浮水∶F浮酒=0.81 N∶0.72 N=
9∶8;① 若物塊A在水中和酒精中都漂浮,因漂浮時物塊受到的浮力和自身的重力相等,且物塊A的質量不變、重力不變,所以,物塊A受到水和酒精的浮力相等,即F浮水'∶F浮酒'=1∶1,與題意不符;② 若物塊A在水中和酒精中都浸沒,則物塊排開液體的體積和自身的體積相等,由F浮=ρ液gV排可知,它們受到的浮力之比F浮水″∶F浮酒″=ρ水∶ρ酒=(1.0×103 kg/m3)∶
(0.8×103 kg/m3)=5∶4≠9∶8,與題意不符;③ 因水的密度大于酒精的密度,所以,由①②可知,只能是A在水中漂浮,在酒精中浸沒,A受到水的浮力F浮水=GA=mAg=ρAVg,在酒精中受到的浮力F浮酒=ρ酒gV,所以,==
,解得ρA=ρ酒=×0.8 g/cm3=0.9 g/cm3。
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第2課時　浮沉條件的應用
1. (2024·瀘州)中國長征18號核潛艇引領中國核潛艇新高度。在進行戰備訓練時,下列對該核潛艇的說法中正確的是 (　　)
A. 通過改變排開水的體積來實現上浮與下沉
B. 在水面下勻速下潛過程中,受到的浮力增大
C. 從長江潛行進入東海時,需要往水艙內注水
D. 從長江潛行進入東海時,受到的浮力會變小
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C
2. (2024·自貢)如圖,在傳統農耕文化中,勞動人民一般采用“鹽水選種”的方法挑選種子,下列說法正確的是 (　　)
A. 種子上浮過程中鹽水對種子的壓強變大
B. 漂浮的種子受到的浮力大于自身重力
C. 下沉的種子密度比鹽水的密度大
D. 沉底的種子只受到重力和支持力
C
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3. 某航母排水量為8萬噸,則滿載時航母受到的浮力　　　　(選填“大于”
“小于”或“等于”)8×108 N。當航母上的艦載機殲-15起飛后,航母受到的浮力將　　　　。(g取10 N/kg)
4. (2024·眉山)物理興趣小組的同學制作了一支簡易密度計,分別放入盛有不同液體的兩個杯子中,靜止時液面相平,如圖所示,密度計在液體中受到的浮力F甲　　　　F乙,液體對杯底的壓強p甲　　　　p乙。(選填“>”
“<”或“=”)
等于
變小
=
<
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5. 如圖所示,獨木舟外形可看成一個長方體,它長2 m、寬50 cm、高15 cm,質量為50 kg,g取10 N/kg,ρ水=1×103 kg/m3。求:
(1) 獨木舟空載時受到的浮力。
(1) 獨木舟空載時漂浮在水面上,受到的浮力等于獨木
舟的重力,即F浮=G舟=m舟g=50 kg×10 N/kg=500 N　
第5題
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(2) 獨木舟能承載的最大貨物的重力。
(2) 當獨木舟船舷剛好與水面相平時,所能承載的貨物的
重力最大,此時獨木舟浸在水中的體積V排=2 m×0.5 m×
0.15 m=0.15 m3,此時獨木舟受到的浮力F浮'=ρ水gV排=1×
103 kg/m3×10 N/kg×0.15 m3=1.5×103 N,因為獨木舟漂浮,所以獨木舟承載貨物后的總重力G總=F浮'=1.5×103 N,獨木舟能承載的最大貨物的重力G貨=G總-G舟=1.5×103 N-500 N=1×103 N
第5題
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6. (2024·廣州)潛水艇從高密度海水區駛入低密度海水區,急劇下降的過程稱為“掉深”。如圖,某潛水艇從a處駛入低密度海水區,“掉深”到b處。與a處相比,潛水艇在b處 (　　)
A. 受到浮力大小變小
B. 受到浮力大小變大
C. 排開液體重力不變
D. 排開液體重力變大
A
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7. (2024·內江)青島號導彈驅逐艦從海洋駛入長江時,受到的浮力和吃水深度的變化是(ρ海水>ρ江水,忽略驅逐艦自重的變化) (　　)
A. 浮力變大
B. 浮力不變
C. 吃水深度變小
D. 吃水深度不變
B
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8. (2024·濰坊)物理興趣小組把吸管的下端密閉并纏繞一段細銅
絲(細銅絲體積忽略不計),自制一支簡易密度計。如圖所示,密度
計分別放入a、b、c三種液體中時,均漂浮在液體中,且保持豎直
姿態。密度計在三種液體中靜止時,在密度計上與液面平齊處各
標記一條刻線,共得到三條刻線。已知密度計在c液體中,有的體
積浸入液體,浸入體積為5×10-6 m3,三種液體密度如表格所示,下列分析正確的是 (　　)
A. 三條刻線的間隔距離不相等
B. 密度計的質量為0.1 kg
C. 密度計在三種液體中所受浮力不相
等
D. 密度計在b液體中的浸入體積為3×
10-5 m3
液體種類 液體密度/(kg·m-3)
a液體 0.5×103
b液體 1×103
c液體 2×103
第8題
A
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解析:密度計分別放入a、b、c三種液體中時,均漂浮在液體中,故密度計受到的浮力都等于重力,設密度計下表面面積為S,則F浮=G=ρ液gV排=
ρ液gSh,故密度計浸入液體的深度h=。由表格可知,b液體密度為a液體密度的2倍,c液體密度為b液體密度的2倍,故密度計浸入a液體的深度是浸入b液體深度的2倍,密度計浸入b液體的深度是浸入c液體深度的2倍,則三條刻線的間隔距離不相等,故A正確;已知密度計在c液體中,有的體積浸入液體,浸入體積為5×10-6 m3,由F浮=G,得ρcgV排=mg,則密度計的質量m=ρcV排=2×103 kg/m3×5×10-6 m3=0.01 kg,故B錯誤;密度計分別放入a、b、c三種液體中時,均漂浮在液體中,故密度計受到的浮力都等于重力,在三種液體中所受浮力相等,故C錯誤;由F浮=ρ液gV排可得,密度計在b液體中的浸入體積V排b======1×10-5 m3,故D錯誤。
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9. 某型號探測浮空艇(如圖甲)氣囊容積為9000 m3,內部充滿氦氣和空氣的混合氣體,其密度為0.2 kg/m3,浮空艇的外殼及外壁儀器艙的總質量為2×103 kg,浮空艇的總體積為9 100 m3。某次放飛之前,將該浮空艇用一根纜繩豎直系在錨泊車上(如圖乙)靜止懸浮在空中,該浮空艇周圍空氣的密度為1.2 kg/m3(如圖乙)。根據上述條件,可求出該浮空艇的總質量為
　　 　　kg,浮空艇受到空氣的浮力為　　 　　N,纜繩對浮空艇的拉力為　　 　　N。(g取10 N/kg)
3.8×103
1.092×105
7.12×104
第9題
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10. (2024·武威涼州二模)某潛水艇總質量為2.7×103 t,體積為3×103 m3,當它浮在海面上時,受到的浮力是　　　 　N,當它需要潛入海水中時,至少要向潛水艇的水艙充入　　 　m3海水。(海水密度ρ取1.0×103 kg/m3,
g取10 N/kg)
2.7×107
300
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11. (2024·北京)某同學將粗細均勻的吸管一端密封,在吸管內裝上適量的鐵砂,并在吸管上標上刻度線及相應的密度值,制成了簡易密度計,如圖所示。密度計上有密度值為ρ1和ρ2的兩條刻度線(ρ1>ρ2),兩刻度線之間的距離為Δh,該同學發現Δh很小。若想增大Δh,分析說明應增加還是減少吸管內鐵砂的質量。
第11題
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密度計漂浮時(設密度計質量為m),F浮=G,ρ液gV排=mg,V排=Sh,ρ液gSh=mg,
h=,為了使測量結果更準確,需使密度計上相鄰兩刻度線之間的距離大一些,即要求密度計放入某液體時,密度計豎直放入液體的深度變大,根據h=知,ρ液一定時,可以適當增大配重,用更細的吸管,故應增加吸管內鐵砂的質量
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