资源简介

(共18张PPT)
浮力计算复习
历年考点分析（2017、2018、2019、2020、2021、2022）
主要考查
1.阿基米德原理推导式进行计算
2.利用浮沉条件进行计算
3.受力分析
浮力产生的原因：浸在液体中的物体，受到液体对物体向上的压力 大于 （大于、小于、等于）向下的压力， 上下表面的压力差 即浮力。
一、如何理解浮力产生的原因并能判断物体是否受到浮力
注意：所谓浸在液体中的物体，既包括漂浮在液体表面的物体，也包括沉入液体中的物体，但不包括一些浸在液体中但下表面不在液体中或与容器底部紧贴不留缝隙的物体。
二、理解阿基米德原理，并知道影响浮力大小的因素。
浸入液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。即：
F浮=G排=ρ液gV排
　　　　　　　（注：阿基米德原理也适用于气体）
对公式F浮= G排= ρ液gV排的理解
(1)ρ液是 ,不是浸入液体的物体密度。
(2)V排液是 ，不是液体总体积，也不一定是物体的总体积(V物)。
①物体完全浸入液体中(浸没):V排液= ；
②物体部分浸入液体中，V排液。(用V露代表物体露出液面的体积)
(3)浮力只跟 和 ,即只跟 .
有关，而与物体浸入液体的 、物体的 、 、 、 等无关。
V物
V物－V露
ρ液
V排液
物体排开的
液体受到的重力
深度
形状
质量
密度
重力
液体密度
物体排开液体的体积
浮力大小计算
称重法: F浮= G物－ F拉
原理法: F浮=G排=ρ液gV排
平衡法: F浮=G物=mg
（悬浮或漂浮）
压力差法： F浮= F下表面－ F上表面
例1.2013杭州.28（6分）将一冰块用细线拴住慢慢地浸入到酒精中，并保持悬置状态（如图），在冰块浸入的过程中，台秤的读数将________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；在冰块熔化过程中，容器内液面将______（选填“上升”、“下降”或“不变”），台秤的读数将_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（已知：冰的密度为0. 9 × 103 kg/m3，酒精的密度为0. 8 × 103 kg/ m3；整个过程中无液体溢出。）
增大
下降
增大
台秤、液面结合问题
例2.（2017年34题）小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力秤。他将一段密度为0.5×103千克/米3，粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示。这段木料长为40厘米，横截面积为0.1米2，其上表面可以作为秤盘（g=10牛/千克），问：
（1）质量为0的刻度线的位置在哪里？
（2）距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少？
1.确定研究对象
2.进行受力分析（计算重力和浮力）
3.明确V排大小
G=ρ物V物g
距上表面20cm
10kg
三、物体的浮沉条件
G物
F浮
1.物体的浮沉条件决定于它受到
的重力和浮力的大小；
从二力比较 从密度比较
(1)上浮，F浮>G物
液> 物
液< 物
(2)下沉，F浮液= 物
(3)悬浮，F浮=G物
2.浮沉条件：
液> 物
(4)漂浮，F浮=G物
一个均匀实心物体浸没在液体中，可以根据物体的浮沉关系，对物体的密度ρ1与液体密度ρ2作出判断，请利用学过的科学知识，推导出这些关系。（推导中要求写出依据）
证明：浸没在水中的物体受到液体的浮力F浮和重力G两个力的作用，
∵排开水的体积等于物体的体积，即：v排=v物，
∴F浮=ρ液v排g=ρ液v物g，G=m物g=ρ物v物g，
如果上浮，则F浮＞G，ρ液v物g＞ρ物v物g，ρ液＞ρ物；
如果下沉，则F浮＜G，ρ液v物g＜ρ物v物g，ρ液＜ρ物，
如果悬浮，则F浮=G，ρ液v物g=ρ物v物g，ρ液=ρ物，。
即：若物体上浮，ρ液＞ρ物；
若物体下沉，ρ液＜ρ物；
若物体悬浮，ρ液=ρ物．
四、物体浮沉条件应用
关键是调节重力和浮力的关系
(1)若保持浮力不变，可 ，实现沉浮
(2)若保持重力不变，可__________________________实现沉浮。
（如浸没水中的潜水艇）
（如轮船、鱼鳔）
改变自身的重力
改变排开液体（或气体） 的体积
1.轮船
原理：_______________________________
排水量：轮船大小用排水量来表示，排水量等于轮船装
满货物时排开水的质量。
排水量＝轮船质量+ _________________
漂浮：F浮＝G物
装满时的货物质量
浮沉条件的应用
原理:液体密度不变时,想要获得更大的浮力,就要_________________________
F浮=G排=G轮+G货 m排=m轮+m货
增大货物的重力
物体浮沉条件的应用
2.密度计
直接测量液体密度
思考:
1.密度计的刻度是均匀的吗
2.同样一根密度计在测清水和酒精时,哪个受到浮力大
上小下大，上疏下密
物体的漂浮条件：F浮＝G物
例3.（2018.杭州.35）“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30立方米，空载时质量约22 吨，最大荷载240千克。
（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？
（2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×103kg/m3），g取10N/kg）
220000N
7.76m3
例4.（2019年杭州.34题）如图所示，将密度为0.6克/厘米3、高度为10厘米、底面积为20厘米2的圆柱体放入底面积为50厘米2的容器中，并向容器内加水。（g取10牛/千克）
（1)当水加到2厘米时，求圆柱体对容器底的压力大小。
（2)继续向容器中加水，当圆柱体对容器底压力为0时；求图柱体在液面上方和下方的长度之比。
相互作用力F支=F压
0.8N
2:3
例5.（2022 杭州 35）小金利用厚度均匀的合金板（厚度为1cm），制作了一个无盖的不漏水的盒子。成品尺寸如图所示，质量为1440g。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）盒子开口朝上放在水平地面上对地面的压强。
（2）合金板的密度。
（3）将盒子开口朝上，缓慢放入水中，当盒子上沿与水面齐平时松手（水足够深），盒子稳定后在水中的浮沉情况为________（填“漂浮”或“沉底”），通过计算说明理由。
（1）p盒＝S(F)＝S(G盒)＝S(m盒g)＝0.12m×0.12m(1.44kg×10N/kg)＝1000Pa
（2）V合金＝V外－V空心＝720cm3－400cm3＝320cm3
ρ合金＝V合金(m合金)＝320cm3(1440g)＝4.5×103kg/m3
（3）沉底
盒子受到的最大浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×720×10－9m3＝7.2N
G盒＝m盒g＝1.44kg×10N/kg＝14.4N
F浮＜G盒
盒子在水中沉底
例6.（2021·杭州·35）小煦把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗，他先将一个重为10N的空桶漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，桶仍漂浮在水面。（不考虑捞出过程中带出的水，ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）空桶漂浮在水面时所受浮力大小。
（2）鹅卵石捞出放置在桶内时，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会________（选填“上升”“下降”或“不变”）。若此时桶排开水的体积为6.0×10－3m3，求桶内鹅卵石的质量。
（1）10N　（2）上升　5kg
例7.（2020年杭州.35题）如图甲、乙所示，水平桌面上有两个高为30cm的柱形容器，现将两个完全相同的圆柱形金属块(重120N、高20cm、底面积100cm )分别置于柱形容器底部。其中，乙图的金属块与容器底部之间用少量蜡密封(不计蜡的质量)。取g=10N/kg。
（1）计算甲图中金属块对容器底部的压强。
（2）乙图中，向容器内加水至液面高度为10cm，求金属块对容器底部的压力。(取大气压强p0=1.0×105Pa)
(3)若向甲图中容器内加水，画出从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容器中液面高度h变化的图像(需标注相应的数据)。
(1)S=100cm =1X10-2m ，
（2）F乙=G+F大气=G+p0S=120N+1.0×105Pa×1×10-2m2=1120N

展开更多......

收起↑