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總復習（三）：浮力及其綜合問題
二.
教學目標：
1.
了解浮力
2.
理解阿基米德定律
3.
掌握浮力計算的四種方法（定義法、公式法、平衡法、示數差法）
4.
了解物體的浮沉條件及其應用
三.
重點、難點：
重點：浮力計算
難點：阿基米德定律的理解
四.
知識總結：
1.
浮力產生的原因：
物體浸沒或部分浸沒在流體（液體或氣體）中，因為上下表面所受到的壓力不等，下表面受到的向上壓力大于上表面受到的向下的壓力，產生一個豎直向上的壓力差，這就是浮力。
2.
阿基米德定律：
古希臘科學家阿基米德通過實驗研究發現：物體浸沒或部分浸沒在液體或氣體中所受到的浮力大小等于物體排開的液體或氣體的重量。用數學式表達為：F＝ρgV，ρ為液體或氣體密度，V為物體排開的液體或氣體的體積，g＝9.8N/kg。
3.
浮力計算方法：
①定義法：根據浮力產生的原因，浮力F＝上下表面壓力差。
②公式法：應用阿基米德定律的公式。值得注意的是式中的V是物體被液體包圍的體積或浸沒的體積，而不是液體體積也不是物體體積。
③平衡法：只要物體在液體或氣體中靜止或勻速直線運動，根據運動和力的關系，若只受重力或浮力作用，那么必有浮力等于重力。如物體在液體表面漂浮、在液體中懸浮或在液體中勻速直線運動等。
④示數差法：一個物體在空中掛在彈簧秤下，彈簧秤示數為F1，若將該物體浸沒在液體中時彈簧秤的示數為F2，則物體在液體中浸沒時受的浮力為F1－F2。
4.
物體的浮沉條件及應用：
物體全部浸沒在液體或氣體中時，若
①浮力大于重力：物體將上浮至漂浮，漂浮時浮力等于重力。
②浮力小于重力：物體將下沉。
③浮力等于重力：物體將懸浮于任何深度處或在液體中勻速直線運動。
物體中液體或氣體中的浮沉由浮力和重力共同決定，只要改變它們的相對大小即可實現浮沉。如：潛水艇在海中活動時，浮力不變，是通過改變自重即注水或排水來實現浮沉的；氣球、飛艇里充入密度小于空氣密度的氫氣，氦氣或熱空氣，從而使球內氣體的重力小于同體積空氣的重力即它在空氣中受到的浮力，因此它就可以升空。
5.
浮力問題涉及到密度、壓強、受力分析、力和運動的關系，容易出現綜合試題。
【典型例題】
例1.
一均勻實心物體，掛在彈簧測力計下，稱得其重力為G＝19.6，當把物體沒入水中后，彈簧測力計的讀數減小到F'＝9.8N，求：
（1）該物體沒入水中時所受到的浮力F浮＝？
（2）該物體的密度ρ＝？
解：
答案：（1）9.8N；（2）2000kg/m3。
例2.
一容積為4.5m3的氣球，里面充滿氫氣，已知球殼的質量為800g，不計球殼的體積，問至少用多大的力拉住它才能使其不至升空？（ρ空氣＝1.29kg/m3，ρ氫氣＝0.09kg/m3，取g＝10N/kg）。
解：
答案：至少用46N的力拉住它才能使其不至升空。
【模擬試題】（答題時間：40分鐘）
一、選擇題（1、4、6、7、8、9為單選，其它為多選）
1.
阿基米德原理的適用范圍是（
）
A.
只適用于液體
B.
只適用于氣體
C.
只適用于空氣和水
D.
適用于氣體和液體
2.
下列關于力的方向判斷正確的是（
）
A.
重力的方向總是豎直向下
B.
浮力的方向總是豎直向上
C.
壓力的方向總是垂直向下
D.
支持力的方向總是垂直向下
3.
關于物體受到的浮力，下面說法中錯誤的是（
）
A.
漂在水面的物體比沉在水底的物體受到的浮力大
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小
4.
將兩個物體分別掛在兩個彈簧秤上，然后將物體浸沒在水中，發現兩個彈簧秤示數變化相同，這說明兩個物體的（
）
A.
體積相同
B.
所受重力相同
C.
質量相同
D.
密度相同
5.
實心木球和鐵球，浸入水中放手后鐵球下沉，木球上浮，這是由于（
）
A.
鐵球比木球重
B.
鐵球受到的浮力小于它的重力，木球受到的浮力大于它的重力
C.
木球受到的浮力比鐵球受到的浮力大
D.
鐵球的密度比水的密度大，木球的密度小于水的密度
6.
將完全相同的三個小球放入三種液體中，它們靜止的情況如圖1所示，則三個小球所受浮力的大小關系是（
）
圖1
A.
B.
C.
D.
7.
把一個木球分別放入鹽水、純水、植物油和酒精中，最后都浮在液面上，已知四種液體的密度，則木塊排開的液體的質量和體積，正確的說法是（
）
A.
木球排開的酒精的質量最大，體積最大
B.
木球排開的鹽水的質量最大，體積最小
C.
木球所排開的四種液體的質量一樣大，排開的鹽水的體積最小
D.
木球排開的四種液體的質量和體積都一樣大
8.
有一空心金屬球，重為2.5N，體積為300cm3，把它浸沒在水中，則它最后所處的狀態及此時所受的浮力是（
）
A.
漂浮在水面上，所受的浮力是2.5N
B.
漂浮在水面上，所受的浮力是3N
C.
停留在水中，所受的浮力是2.5N
D.
沉在水底，所受的浮力是3N
9.
把一個自制的密度計分別放入兩種不同的液體中，情況如圖2中甲、乙所示，由此得出的下列判斷中正確的是（
）
圖2
A.
這個密度計在甲液體中受的浮力較大
B.
這個密度計在乙液體中受的浮力較大
C.
甲種液體的密度較大
D.
密度計B處的刻度值應大于A處的刻度
10.
一只輪船從河里駛向海里，有關其說法正確的是（
）
A.
船受到的浮力不變
B.
船受到的浮力增大
C.
船排開液體體積增大
D.
船排開液體體積減小
11.
甲乙兩球質量相等，它們投入水中時露出水面的體積分別為總體積的和，則（
）
A.
甲、乙體積之比為3：2
B.
甲、乙密度之比為4：3
C.
甲、乙所受浮力之比為2：3
D.
甲、乙所受浮力之比為1：1
12.
浮在水面上體積相等的冰塊，一塊是純凈的，一塊含有沙子，一塊含有氣泡，它們浸入水內的體積相比（
）
A.
含沙子的最大
B.
純凈的跟有氣泡的相同
C.
浸入的體積一樣
D.
含氣泡的最小
二、綜合題
13.
彈簧測力計下掛一物體，彈簧測力計示數為G，把這個物體浸沒在甲液體中，彈簧測力計示數為，把這個物體浸沒在乙液體中，彈簧測力計示數為，則物體在甲、乙液體中所受浮力之比為_______________。
14.
等重的銅塊和鋁塊，它們的質量之比是_____________，體積之比是_____________，投入水中，受到的浮力之比是_______________，投入水銀中，受到的浮力之比是_______________。（ρ銅＝8.9×103kg/m3，ρ鋁＝2.7×103kg/m3）
15.
如圖3所示，在彈簧秤下掛一個由均勻材料制成的實心物體A，當物體A在空氣中靜止時，彈簧秤的示數為F1，當物體A浸沒在盛有某種液體的圓柱形容器中靜止時，彈簧秤示數為F2，已知圓柱形容器的底面積為S，物體浸沒在液體中后比未浸入前相比較，容器內液體上升的高度為h，則：
圖3
（1）物體A的體積VA＝________________________；
（2）物體A的密度ρA＝________________________；
（3）液體的密度ρ液＝________________________。
16.
體積是100cm3的木塊放入水中，若有的體積露出水面，則木塊受到的浮力是多大？木塊受到的重力多大？木塊的密度是多少？如果使木塊全部浸沒在水中，應在木塊上表面放一個多重的物體？（g取10N/kg）
【試題答案】
一、選擇題
1.
D
2.
AB
3.
ACD
4.
A
5.
BD
6.
B
7.
C
8.
A
9.
D
10.
AD
11.
BD
12.
AD
二、綜合題
13.
9：8
14.
1：1；27：89；27：89；1：1
15.
sh；F1/gsh；F1－F2/gsh
16.
0.6N，0.6N，0.6×103kg/m3，0.4N

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