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(共34张PPT)
浮力及物体的沉浮条件
第14讲
1
考点清单
2
典例练考点
3
成都8年真题子母题
浮力及物体的
沉浮条件
物体的沉浮条件
影响因素
产生原因
内容、公式
适用范围
理解
浮力
定义
应用
温馨提示
阿基米德原理
潜艇
热气球
密度计
轮船
悬浮
漂浮
沉底
下沉
上浮
一、浮力
1、定义：一切浸入液体或气体中的物体，都受到液体或气体对它_____
______的力．
2、产生原因：物体受到液体(气体)向上和向下的压力差，F浮＝F向上－F向下．
3、影响因素：物体浸在液体中的______和液体的______．
4、温馨提示：浸在液体中的物体不一定都受到浮力，如桥墩、拦河坝等.
考点清单
竖直
体积
密度
向上
二、阿基米德原理
1、内容：浸在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_____．
2、公式：F浮＝G排(G排＝m排g＝_______).
3、适用范围：不仅适用于液体，也适用于气体．
4、理解：“浸在”的两层含义：物体部分浸入液体中，V排＜V物；物体浸没在液体中，V排＝V物．
重力
ρ液gV排
三、物体的沉浮条件
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F浮___G F浮___G F浮___G F浮___G F浮___FN＝G
实心体 ρ液___ρ物 ρ液___ ρ物 ρ液___ ρ物 ρ液___ ρ物 ρ液___ ρ物
处于运动状态，受_________(选填“平衡力”或“非平衡力”)作用 处于静止状态，受_______(选填“平衡力”或“非平衡力”)作用 >
<
＝
＝
＋
>
<
＝
>
<
非平衡力
平衡力
四、应用
1、轮船：轮船的大小通常用排水量表示．排水量就是轮船装满货物时排开水的质量．利用“空心法”实现漂浮．轮船在不同的水域中处于漂浮状态时所受的浮力相等，均等于自身的重力．
2、潜艇：通过改变自身所受的_____，从而达到上浮和下沉的目的．
3、热气球：通过调节气囊中气体的温度，从而达到控制热气球升降的目的.
4、密度计：根据物体_____时的受力平衡及阿基米德原理制成；浸入液体的体积越大，液体的密度越____．因此密度计的刻度值是上___下___.
重力
漂浮
小
小
大
(1)空气中的物体不受浮力(　　)
(2)1 N重的水产生的浮力不会大于1 N(　　)
(3)码头正在卸货的货轮所受的浮力正在减小(　　)
(4)浸没在水中的潜水艇上浮时(未露出水面)浮力不变(　　)
(5)在水中悬浮的物体，受到重力和水的压力的作用(　　)
(6)轮船在大海中受到的浮力大于在江河中受到的浮力(　　)
微点诊断
判断下列说法是否正确，正确的画“ √ ”，错误的画“×”．
×
×
√
√
√
×
1. [浮船打捞](教科八下P69图改编)古代人们把两艘很大的木船并排拴在一起，船上装满了泥沙，将铁索一端拴在船上，另一端系在铁牛上，然后把船上的泥沙卸到河里，打捞起沉落江中的万斤大铁牛．如图所示，当浮船中的泥沙全部卸到河里，浮船所受浮力_____(选填“大于”“小于”或“等于”)自身的重力；当铁索绷直，抛卸泥沙的过程
中(铁牛未动)，浮船排开水的体积_____，浮船所受浮
力_____(后两空均选填“增大”“减小”或“不变”).
典例练考点
考点
一
物体沉浮条件的应用(8年7考)
大于
不变
不变
2. [自制密度计]利用塑料笔芯自制密度计，同款的新笔芯和用了一半油墨的旧笔芯应该选_______(选填“新笔芯”或“旧笔芯”)，将所选笔芯放入水中，它能_____漂浮在水中，在笔芯上标出水面的位置A；将笔芯放入酒精中，仍可漂浮，标出液面的位置B，如图所示．该笔芯漂浮在水中和酒精中时受到的浮力大小_____．已知水的密度ρ1＝1.0 g/cm3，
酒精的密度ρ2＝0.8 g/cm3，若笔芯漂浮在密度为ρ3＝0.9 g/cm3
的液体中，则液面对应的位置可能是___(选填“C”或“D”).
旧笔芯
竖直
相等
D
解题关键点
根据漂浮状态可知笔芯受到的浮力大小始终等于重力大小，再根据密度计刻度“上疏下密”的特点确定放入某液体时，液面对应的位置.
3. [自制潜艇](教科八下P67图改编)如图所示是一个利用试管自制的潜艇模型，在试管上绕几圈铁丝的目的是___________________________．演示时将试管放入大玻璃水槽中，使它水平浮于水中，进、排水管向下没于水中，此时处于静止状态. 将注射器活塞往外拉，可实现潜艇模型______．本实验是通过推拉活塞来控制_____________，从而实现试管的上浮、下沉和悬浮的．
作为配重，使试管能保持水平
下沉
试管里的水量
4. [平衡法]双人划艇是一项水上运动项目，如图所示，某次比赛中，两名运动员的总质量为145 kg，双人划艇的总质量为15 kg，则该划艇静止时排开水所受的重力为______N，该划艇静止时所受的浮力大小为______N.
(g取10 N/kg)
考点
二
浮力的相关计算(8年11考)
1 600
1 600
5. [压力差法]边长为h的正方体物块浸没在液体中，静止时如图所示，上表面距离液面的深度为1.5h，此时上表面受到液体的压力为6 N，则物块下表面受到的压力为____N，物块受到的浮力为___N．
10
4
6. [称重法]如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下以0.1 m/s的速度从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处.图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像，g取10 N/kg，ρ水＝1.0×
103 kg/m3，忽略水的深度变化．根据图像信息，下列说法正确的是(　　)
A. 该金属块重力的大小为34 N
B. 浸没在水中的金属块受到的浮力大小是54 N
C. 该金属块的密度是1.7×103 kg/m3
D. 金属块上表面刚要浮出水面时，下表面受到水的压强为4×103 Pa
D
7. 如图所示，将边长为10 cm的实心正方体物块轻轻放入装满水的溢水杯中．物块静止时，刚好有 的体积浸入水中，求：(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)[阿基米德原理法]物块受到的浮力；
解：(1)物块受到的浮力
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg× ×(10×10－2 m)3＝9 N
(2)[阿基米德原理法]物块排开水的质量；
(2)根据F浮＝G排＝m排g可知，物块排开水的质量
m排＝ ＝0.9 kg
(3)[平衡法]物块所受的重力；
(3)由图可知，物块静止时漂浮在水面上，所以物块受到的重力G＝F浮＝9 N
(4)[压力差法]物块下表面所受的压力；
(4)物块漂浮在水面上，上表面受到的压力为0，
根据浮力产生的原因F浮＝F向上－F向下可知，
物块下表面受到水的压力F向上＝F浮＝9 N
(5)[称重法]将该物块挂在弹簧测力计上，并浸没在某液体中，静止时弹簧测力计的示数为1 N，求此时该物块受到的浮力及液体的密度．
(5)根据称重法可知，
此时物块受到的浮力F浮′＝G－F拉＝9 N－1 N＝8 N
根据F浮＝ρ液gV排可知，
液体的密度 ＝0.8×103 kg/m3
1. (2017成都A卷6题2分)将一小石块浸没在水中，放手后小石块沉入水底．在小石块下沉过程中，下列分析正确的是(　　)
A. 浮力变大　　　　　 B. 浮力变小
C. 浮力大于重力 D. 浮力小于重力
成都8年真题子母题
1
命题点
物体沉浮条件的应用(8年7考)
D
2. [鸡蛋悬浮](2019成都A卷9题2分)将一枚重为0.5 N的鸡蛋放入一杯均匀盐水中，静止时如图所示，然后向杯子里加入一些清水，则(　　)
A. 鸡蛋会下沉 B. 鸡蛋的重力增加
C. 鸡蛋所受浮力变大 D. 鸡蛋所受浮力为0.5 N
A
2.1　[鸡蛋沉底]如图所示，新鲜鸡蛋沉在盛有纯水的容器底部，若要使其上浮，可加(已知ρ酒精＜ρ植物油＜ρ纯水＜ρ浓盐水)(　　)
A. 酒精 B. 植物油 C. 纯水 D. 浓盐水
D
3. 关于物体沉浮条件及应用实例，下列分析合理的是(　　)
A. 同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同
B. 轮船从长江驶入东海，吃水深度变大
C. 橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面，是通过改变自身重力实现的
D. 潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力，从而实现上浮和下沉
A
4. (2023成都A卷17题4分)如图甲是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇，其内部有两个气囊，主气囊内充满氦气(密度小于空气)，副气囊内充有空气．当驻空的浮空艇要上浮时，排出副气囊内的部分空气，使浮空艇受到的重力_____浮力，实现上浮．图乙是国产大飞机 C919，飞机在空中飞行时，机翼上表面的空气流速大，压强____，机翼的上下表面形成压力差，使飞机获得升力．
小于
小
解题关键点
浮空艇要上浮时，排出副气囊内的部分空气，浮空艇自重减小，其体积不变，根据据F浮＝ρ液gV排可得，其浮力不变，即可判断浮空艇的重力和浮力的关系．
5. (2018成都A卷21题4分)我国第二艘航空母舰已于2018年5月13日开始出海试航，将来可增加我国海军实力．如图所示，“辽宁号”航空母舰训练过程中，舰载飞机飞离航母，与飞离前相比，母舰会_________(选填“上浮一些”“下沉一些”或“保持不变”).舰载机起飞时，机翼上表面空气流动速度_____(选填“大于”“小于”或“等于”)下表面空气流动速度．
上浮一些
大于
6. (2020成都A卷18题4分)旅游景区的“热气球”升空是利用了空气产生的______；民航客机起飞，是利用机翼上、下表面空气流速不同而产生的______．(均选填“升力”或“浮力”)
浮力
升力
7. 水平桌面上有A、B两个相同的容器，且装有质量相等的水，分别将甲、乙两个实心小球放入水中，两球静止时的状态如图所示，此时两容器中水面相平．两个小球所受的浮力分别为F甲、F乙，下列说法正确的是(　　)
A. F甲＞F乙
B. F甲＝F乙
C. m甲＞m乙
D. m甲＜m乙
拓展训练
B
典型试题拓展
考法拓展——体积相同，材质不同
(2022简阳市二诊)甲、乙、丙是三个体积、形状相同，材质不同的小球，把它们放入水中静止后的情况如图所示．关于它们的密度大小判断正确的是(　　)
A. ρ甲＞ρ乙＞ρ丙　　　　　　B. ρ甲＞ρ乙＝ρ丙　　　　　　
C. ρ甲＜ρ乙＜ρ丙　　　　　　D. ρ甲＜ρ乙＝ρ丙
C
7. (2022成都A卷12题2分)“奋斗者”号深潜器坐底10 909米，创造了中国载人深潜新纪录．喜欢动手的小文制作了一个深潜器模型，用弹簧测力计测量它受到的浮力．先测出它的重力为G，然后将模型浸没于水中静止(如图所示)，弹簧测力计受到的拉力为F，模型所受的浮力为F浮．则下列说法正确的是(　　)
A. 拉力F与重力G是一对平衡力
B. 模型所受浮力大小F浮＝G－F
C. 模型从图示位置下移，浮力变大
D. 将模型逐渐提离水面，拉力不变
2
命题点
浮力的相关计算(8年11考)
B
9. 如图所示，在一块浮在水面上的长方体木块上放一质量为272 g的铁块甲，此时木块恰好处于浸没状态．拿掉铁块甲，用细线把铁块乙系在木块下面，木块也恰好浸没在水中，已知ρ铁＝7.8×103 kg/m3，ρ水＝1.0×
103 kg/m3，则铁块乙的质量为(　　)
A. 312 g B. 237 g C. 318 g D. 326 g
拓展训练
A
解题关键点
根据物块两次分别在水中的状态，列出公式，联立可得出铁块乙的体积，从而可以得到铁块乙的质量．
10. 从高处掉入水里的苹果，最终会漂浮在水面上，设苹果的质量m＝150 g，苹果密度均匀，其密度ρ苹＝0.6×103 kg/m3，水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg.求：
(1)苹果漂浮在水面上时受到的浮力F1的大小；
解：(1)苹果处于漂浮状态时，由物体沉浮条件可知，浮力等于重力，浮力F1的大小
F1＝G＝mg＝0.15 kg×10 N/kg＝1.5 N
(2)苹果浸没在水中时受到的浮力F2的大小．
(2)由ρ＝ 得，苹果的体积
V苹＝ ＝2.5×10－4 m3
苹果浸没在水中时V排＝V苹＝2.5×10－4 m3
苹果浸没在水中时受到的浮力
F2＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2.5×10－4 m3＝2.5 N
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2023年7月24日16时34分，中国第13次北冰洋科学考察队穿越北极圈，进入北极海域航行。
请你分析“雪龙2”号极地科考破冰船航行过程中，应用了哪些物理知识？
提示一：压强
提示二：浮力
提示三：浮沉条件
提示四：……

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