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(共31张PPT)
第九章　浮　力
第三节　阿基米德原理
1. 下列关于浮力的说法正确的是 (　　)
A. 只要液体密度大,对浸在其中的物体的浮力就一定大
B. 物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力,与物体的形状及浸没时的深度有关
C. 只要物体的体积大,所受的浮力就一定大
D. 阿基米德原理既适用于液体浮力的计算,也适用于气体浮力的计算
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D
2. 将重为5 N的物体轻轻放入盛满水的容器中,溢出的水重为3 N,则物体所受浮力大小为 (　　)
A. 5 N B. 3 N
C. 2 N D. 8 N
B
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3. 如图所示,甲、乙、丙三个实心小球分别在不同的液体中静止,三个小球的体积关系是V甲>V乙=V丙,三种液体的密度关系是ρ1=ρ2>ρ3,则三个小球受到的浮力大小关系为 (　　)
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. 一金属块在空气中称重为29 N,把它浸没在水中称时,弹簧测力计的示数为18 N,则该金属块受到的浮力是　　　N,排开水的重力是　　　N。
5. 一个量杯中装有100 mL水,将一只鸡蛋放到水中后,鸡蛋沉入杯底,此时水面对应的刻度是170 mL。鸡蛋排开水的体积是　　　cm3,排开的水的质量是　　　　kg,排开的水的重力是　　　N,受到的浮力为　　　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·烟台)某实验小组为了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系,进行了下面的实验,如图所示。
(1) 实验过程中,利用步骤　　　　能够计算出物体所受的浮力大小,利用步骤　　　　能够计算出物体排开液体的重力大小。(用图中的序号表示)
②和③
①和④
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(2) 通过实验数据可以发现,浮力大小与物体排开的液体所受的重力关系是　　　　。
(3) 为了使结论具有普遍性,该小组还应该进行的操作是
　 。
(4) 另外一个小组进行实验后,发现浮力大小与物体排开液体的重力不相等,在排除误差因素的情况下,出现这个结果的原因可能是
　　　　 　　　　　。(写出一条即可)
相等
换用不同的液体
和物体多次实验
烧杯中的水没
有装满(答案合理即可)
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7. 有一金属球,在空气中称得重为6.8 N,将它浸没在盛满水的溢水杯中时(未触底),有40 mL水从溢水杯流入小烧杯中,求:(g取10 N/kg)
(1) 金属球排开水的质量。
(2) 金属球所受浮力。
(3) 金属球在水中静止时弹簧测力计的示数。
(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. 某物体重为0.5 N,把它放在盛有水的烧杯中,溢出0.3 N的水,则该物体受到的浮力 (　　)
A. 一定为0.3 N B. 可能为0.2 N
C. 一定为0.5 N D. 可能为0.4 N
9. 一艘轮船满载时的排水量是7 500 t,轮船受到的浮力是　　 　　N,满载时轮船排开水的体积是　　 　　m3。(g取10 N/kg)
D
7.5×107
7.5×103
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10. 为了直观验证阿基米德原理,小亮设计了如图所示的实验装置。把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计的挂钩上。在粗铁丝框上端悬吊一个铝块,下面放一水杯。铁架台的支架上放置一只溢水杯,溢水杯跟铝块、粗铁丝框、水杯都不接触。
(1) 以下是他的部分实验步骤,请帮他补充完整。
① 将铝块挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的
示数F1。
② 平稳缓慢地抬高支架A,使　　　　　　　　 且不
接触溢水杯底,用水杯接住溢出的水,读出此时弹簧测力计的示数F2。
铝块浸没在水中
第10题
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③ 根据F1　　　　(选填“>”“<”或“=”)F2就可以验证阿基米德原理。
(2) 在进行完步骤②后,小亮通过调节支架A使铝块完全离开水面,此时弹簧测力计的示数为F3,小亮通过计算得出F3-F2就是铝块所受到的浮力,但此时浮力的测量数值将比真实数值　　　　(选填“偏大”或“偏小”),原因是　 　 。
=
偏大
铝块完全离开水面时要带出一些小水滴,使测量的数值偏大
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11. 如图甲所示,水平桌面上放置一圆筒,圆筒内装有适量的水。弹簧测力计下悬挂一圆柱体,将圆柱体逐渐浸入水中直到浸没,弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入水中深度h的关系如图乙所示。已知ρ水=1.0×
103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
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(1) 圆柱体浸没在水中时受到的浮力。
(1) 由图像知,当圆柱体浸入深度h=0 cm时,测力计的示数为10 N,此时弹簧测力计的示数等于圆柱体的重力,则圆柱体的重力G=10 N,圆柱体完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数F拉=2 N;则圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F拉=10 N-2 N=8 N　
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(2) 圆柱体的密度。
(3) 圆柱体刚好浸没时,下表面所受水的压力。
(2) 由F浮=ρ水gV排可知,圆柱体的体积V=V排===
8×10-4 m3,由G=mg可知,圆柱体的质量m===1 kg,圆柱体的密度ρ===1.25×103 kg/m3　
(3) 由浮力产生的原因可得F浮=F下表面-F上表面,当圆柱体刚好全部浸没时,
F上表面=0 N,所以,此时圆柱体下表面受到水的压力F下表面=F浮=8 N
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12. 如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10 cm2、高为6 cm、体积为80 cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸入水中且其上表面与水面齐平,则石鼓受到的浮力是(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:由于石鼓下底面与容器底部完全紧密接触,且石鼓上表面与水面齐平,所以,石鼓圆柱体部分不受浮力,而石鼓两侧凸出的部分(如图中阴影部分所示)受到了浮力,则V排=V石鼓-V圆柱=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题
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小专题(四)　利用浮力知识测密度
类型一　利用阿基米德原理测密度
1. 小菲同学用弹簧测力计和水测量固体和液体的密度。(水的密度用ρ0表示)
(1) 如图甲所示,将物块A挂在弹簧测力计下方,记下弹簧测力计示数F1。
(2) 如图乙所示,将物块A浸没在水中,记下弹簧测力计示数F2。
(3) 如图丙所示,将物块A浸没在盐水中,记下弹簧测力计示数F3。
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(4) 计算密度。
① 物体A的密度为　 　　　。
② 盐水的密度为　　 　　。
ρ0
ρ0
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2. 小明利用电子秤、油桃、牙签和两个相同的烧杯测出了浓盐水的密度,如图所示。
请将以下实验步骤补充完整:
(1) 如图甲,将电子秤放在水平桌面上并清零。在烧杯中倒入适量的水,用电子秤测出烧杯和水的总质量为m1。
(2) 如图乙,用牙签压油桃使其浸没在水中(水未溢出),不接触烧杯底部和侧壁,记录电子秤示数为m2。
1
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(3) 如图丙,往另一烧杯倒入适量的浓盐水,用电子秤测出烧杯和浓盐水的总质量为m3。
(4) 用牙签压油桃使其　　　 　在浓盐水中(浓盐水未溢出),不接触烧杯底部和侧壁,记录电子秤的示数为m4。
(5) 盐水密度的表达式为ρ浓盐水=　　　 　(已知水的密度为ρ水)。
浸没
ρ水
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类型二　利用浮沉条件测密度
3. 小明在家庭实验室里对一方形物块的密度进行探究。
(1) 他先将物块拿在手中掂量了一下,感觉比较轻;再将物块放入水中,发现能漂浮在水面且不吸水,从而表明了该物块的密度　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
小于
1
2
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5
6
(2) 他从家庭实验室找来烧杯、量筒、记号笔、足够的水(ρ水=1.0×
103 kg/m3)和细针,来测量该物块的密度。其操作步骤如下:
① 向烧杯中注入适量的水,将物块放入水中,静止时如图甲所示,用记号笔在烧杯水面处做标记A。
② 用细针将物块全部压入水中,用记号笔在此时的烧杯水面处做标记B,如图乙所示。
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③ 从水中取出物块,在量筒中倒入90 mL的水。
④ 将量筒中的水缓慢倒入烧杯中至标记A处,此时量筒内剩余水的水面如图丙所示,则量筒内剩余水的体积为　　　　mL,由此可计算出该物块的质量为　　　　g。
⑤ 继续将量筒内的水倒入烧杯至标记B处,量筒内剩余水的体积为40 mL,由此可计算出该物块的密度为　　 　　kg/m3。
(3) 小明反思其探究过程,在确认读数准确的情况下,从水中取出物块会带出少量水,导致测得物块体积　　　　,质量　　　　。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
50
40
0.8×103
偏大
偏大
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4. 小明没有利用天平和量筒,用弹簧测力计、细线、烧杯和足量的水测出了小金属球的密度,具体过程如下:
(1) 用细线系着小金属球,将其挂在弹簧测力计下,测出小金属球的重力G。
(2) 在烧杯中装入适量的水,将挂在测力计下的小金属球浸没在水中(小金属球没有碰到烧杯底和侧壁),读出弹簧测力计示数F。
(3) 该小金属球的体积V小金属球=　　　　(用字母表示,水的密度为ρ水)。
(4) 该小金属球的密度ρ小金属球=　　　　(用字母表示,水的密度为ρ水)。
ρ水
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6
5. 小芳发现家中的一串珍珠项链能沉在水底,乐于探索的她想测量这串项链的密度。受到“曹冲称象”故事的启发,她利用如图所示的器材和足量的水(含取水工具,水的密度为ρ水)进行实验,部分实验步骤如下:
① 在量筒中装入适量的水,记下体积V1;
② 将项链浸没在量筒的水中,记下体积V2;
请你帮小芳完成实验。
第5题
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(1) 写出步骤②之后的实验步骤和需要测量的物理量:


　 。
(2) 写出珍珠项链密度的表达式:　　　　　　(用已知量和测量量表示)。
③ 往大水槽中加
入适量的水,使装有项链的小桶漂浮在大水槽的水面上,并记下水面在小桶上的位置;④ 取出项链,往小桶中加水使桶外水面到达所记位置,用量筒测出桶中水的体积V3
ρ水
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6. 寒假来临,小明准备去海岛,并利用生活中的吸管估测海水的密度。于是,他在家里将一根粗细均匀的透明长吸管的一端用热熔胶封闭使其能竖直漂浮在液体中,然后准备清水和待测盐水进行模拟实验,实验步骤如下:
① 如图甲所示,在该吸管中注入适量清水,测出吸管中的清水长度为
25 cm;然后将其竖直漂浮在清水中,测出吸管浸在清水中的长度为28 cm。
② 如图乙所示,将图甲中的吸管从清水中拿出后,重新竖直漂浮在待测盐水中,测出浸在盐水中的长度为23 cm。
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第6题
(1) 在图甲和图乙中,若该注有清水的吸管所受的浮力分别为F浮甲、F浮乙,则F浮甲　　　　(选填“>”“<”或“=”)F浮乙。
(2) 已知ρ清水=1.0 g/cm3,吸管的横截面积为0.2 cm2,该待测盐水的密度为
　 　　　。(结果精确到0.1 g/cm3)
=
1.2 g/cm3
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(3) 小明发现将步骤②改为如下步骤也能测出盐水的密度:如图丙所示,在该吸管中注入适量待测盐水,竖直漂浮在清水中并使其浸入长度与图甲相同,测出此时吸管内盐水的长度为x,通过计算可知盐水的密度。若让其改测密度更大的盐水,重复上述步骤,则长度x将如何变化 请说明理由:
　 。
变短;ρ盐水=g/cm3,由上式可知,当盐水密度变大时,其长度x将变短
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6(共17张PPT)
第九章　浮　力
第一节　认识浮力
1. 关于浮力,下列说法正确的是 (　　)
A. 物体只有浸没在液体中才受到浮力作用
B. 浮力的方向是垂直向上的
C. 在水中下沉的物体不受浮力
D. 浮力的施力物体可能是液体,也可能是气体
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D
2. (2024·厦门翔安期中)如图所示,A、B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则下列说法中正确的是 (　　)
A. A物体不一定受到浮力作用
B. B物体一定受到浮力作用
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. 如图所示,有一个重力为G的长方体浸没在液体中,其受到的浮力为F浮,液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2,下列说法不正确的是 (　　)
A. 长方体所有表面都受到液体压力
B. 长方体相对侧面所受液体的压力相互平衡
C. F1、F2和F浮的大小关系是F1-F2=F浮
D. 若长方体浸没于更深的位置,与图示位置相
比,F1、F2之差不变
C
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4. 如图所示,将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球　　　　(选填“会”或“不会”)浮起来;再用瓶盖将瓶口堵住,过一会儿,观察到乒乓球将浮起来。该实验说明,浮力产生的原因是液体对物体上下表面有　　　　。
不会
压力差
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5. 如图,弹簧测力计下吊着重力为15 N的正方体金属块,当它浸没在水中时,下表面受到水的压力为18 N,弹簧测力计的示数变化了10 N,则金属块所受到的浮力为　　　　N,上表面受到水的压力为　　　　N。
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6. (2024·云南)如图,木块静止在水面上,请画出木块所受浮力的示意图。
如图所示
第6题
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7. 如图所示是认识浮力的实验探究过程。
(1) 如图甲所示,将物体悬挂在弹簧测力计下,物重G=　　　　N。
(2) 如图乙所示,用手向上托物体时,手对物体向上的托力F=　　　　N。
(3) 如图丙所示,将物体浸入水中,比较图甲、乙、丙所示实验,说明
对　　　　也有向上的托力,即浮力。
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水
物体
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(4) 该实验通过　　　　的物理方法建立起浮力的概念。物体受到的浮力为　　　　N。
类比
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8. 如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头 (　　)
A. 受到水的压力,但没有受到水的浮力
B. 受到水的压力,也受到水的浮力
C. 没有受到水的压力,但受到水的浮力
D. 没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
A
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9. 如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,若物体所受浮力为10 N,上表面受到水向下的压力为4 N,则物体下表面受到水向上的压力为 (　　)
A. 4 N
B. 6 N
C. 7 N
D. 14 N
D
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10. 如图所示,将重8 N、体积为1×10-3 m3的正方体一半浸入水中并保持静止,此时正方体下表面受到水的压力大小为　　　　N,正方体受到的浮力为　　　　N,弹簧测力计示数是　　　　N。(g取10 N/kg)
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11. 如图所示,将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中,当玻璃圆筒沿水平方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和F向右的大小关系是F向左　　　　(选填“>”“<”或“=”)F向右;当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上和F向下的大小关系是F向上　　　　(选填“>”“<”或“=”)F向下;通过以上探究,得出浮力产生的原因是　　　　　　 　　　　　　。
=
>
液体对物体上下表面的压力差
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12. 如图所示,棱长为0.16 m的正方体木块漂浮在水面上,木块的下表面距离水面0.12 m。求:(g取10 N/kg)
(1) 木块下表面处水产生的压强。
(2) 木块受到的浮力。
(1) 1.2×103 Pa　
(2) 30.72 N
第12题
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13. 棱长为20 cm 的正方体,上表面与水面平行,浸入足够多的水中,静止时上表面与水面的距离为8 cm,那么正方体所受的浮力大小为　　 　　。(g取10 N/kg)
80 N或48 N
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解析:正方体静止时上表面与水面的距离为8 cm,有两种情况:① 若正方体浸没在水中,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,正方体上下表面受到水的压力差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,正方体所受浮力等于上下表面的压力差,即F浮=ΔF=80 N。② 若正方体漂浮在水中,上表面与水面的距离为8 cm,则p下'=ρgh下'=
1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1 200 Pa,p上'=0 Pa,所以,正方体上下表面受到水的压力差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,正方体所受浮力等于上下表面的压力差,即F浮'=
ΔF'=48 N。综上分析计算可知,浮力可能为80 N,也可能为48 N。
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13(共20张PPT)
第九章　浮　力
小专题(三)　浮力的计算
类型一　利用称重法和阿基米德原理计算浮力问题
1. (2024·合肥三模)如图所示,把重为G的长方体金属块挂在弹簧测力计下,当金属块的一半浸在水中时弹簧测力计的示数F为2 N。已知金属块的密度ρ=3×103 kg/m3,g取10 N/kg。
(1) 请推导:金属块在水中所受的浮力为F浮=G-F。
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(1) 对金属块受力分析知,金属块受到竖直向上的浮力、竖直
向上的拉力和竖直向下的重力,由于金属块静止,受到的力是
平衡力,所以G=F浮+F,即F浮=G-F
第1题
(2) 求金属块的体积。
(2) 由于金属块的一半浸在水中,所以V排=V,根据阿基米德原
理知,此时受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV,金属块的重力G=mg
=ρgV,因为F浮=G-F,所以ρ水gV=ρgV-F,代入数值有×1.0×
103 kg/m3×10 N/kg×V=3×103 kg/m3×10 N/kg×V-2 N,解得
金属块的体积V=8×10-5 m3　
第1题
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5
(3) 求金属块全部浸入水中静止时弹簧测力计的示数。
(3) 金属块全部浸入水中静止时,排开水的体积等于金属块的
体积,此时受到的浮力F浮'=ρ水gV排'=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×8×10-5 m3=0.8 N,金属块的重力G=mg=ρgV=3×
103 kg/m3×10 N/kg×8×10-5 m3=2.4 N,金属块全部浸入水中
静止时,弹簧测力计的示数F'=G-F浮'=2.4 N-0.8 N=1.6 N
第1题
1
2
3
4
5
类型二　利用物体浮沉的条件和阿基米德原理计算浮力问题
2. 某校兴趣小组模仿“曹冲称象”制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如图所示。已知玻璃杯的质量为200 g,底面积为
40 cm2,高度为15 cm。求:(g取10 N/kg)
(1) 将玻璃杯开口向上竖直放入水中时(水未进入杯内),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,因为玻
璃杯漂浮在水面上,所以F浮=G=2 N
第2题
1
2
3
4
5
(2) 此时玻璃杯浸入水中的深度(即该浮力秤的零刻度位置)。
(2) 由F浮=ρ水gV排得,此时玻璃杯排开水的体积V排=
==2×10-4 m3,此时玻璃杯浸入水中
的深度h===0.05 m=5 cm　
第2题
1
2
3
4
5
(3) 此浮力秤的最大称量(即量程)。
(3) 当液面与杯口齐平时为最大称量,此时浮力秤仍然漂
浮,浮力秤受到的浮力最大,最大总重力G总=F浮'=ρ水gV排'
=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×40×10-4 m2×0.15 m=6 N,
此浮力秤的最大总质量m总===0.6 kg=600 g,则
此浮力秤的最大称量mmax=m总-m=600 g-200 g=400 g
第2题
1
2
3
4
5
3. (2024·安徽)某兴趣小组要测量一金属块的密度,设计了如下方案:将装有适量细沙的薄壁圆筒,缓慢竖直放入盛有适量水的、水平放置的长方体透明薄壁容器中,待圆筒静止后,在圆筒上对应水面的位置标记一点A,并在长方体容器上标出此时的水位线MN(如图甲所示);然后将待测金属块用细线悬挂在圆筒下方,缓慢竖直放入水中,圆筒静止后(金属块不接触容器底部),在长方体容器上标出此时的水位线PQ(如图乙所示);再向长方体容器中缓慢注水至圆筒上的A点与MN在同一水平面上(如图丙所示)。测出PQ与此时水面的距离为h1,与MN的距离为h2。若圆筒的底面积为S,长方体容器的底面积为4S,A点到圆筒底部的竖直距离为h,不计细线的质
1
2
3
4
5
量和体积,已知ρ水和g。
第3题
(1) 求图甲中圆筒和细沙总重力G的大小(用题中给定的物理量符号表示)。
(1) 图甲中,圆筒所受浮力等于圆筒和细沙所受的总重力G=F浮=ρ水gV排=
ρ水gSh
1
2
3
4
5
(2) 求金属块的体积V(用题中给定的物理量符号表示)。
(2) 图乙和图丙中,圆筒所受浮力相等,由F浮=ρ液gV排可知,V排相等,A点在水面下的深度相等,所以图乙中,A点到水面PQ的距离应该等于h1+h2,A点到MN的距离应该等于h1,图乙和图甲相比,图乙中增加的排开水的体积ΔV排=ΔV筒浸+V金属,金属块的体积V金属=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,求金属块的密度ρ。
(3) 由图甲、乙可知,金属块所受重力G金属=ΔF浮=ρ水g4Sh2=4ρ水gSh2,金属块的质量m金属==4ρ水Sh2,金属块的密度ρ====
=6×103kg/m3
1
2
3
4
5
类型三　压强和浮力的综合计算
4. (2024·自贡)某初级中学物理科技小组的同学们用弹簧测力计悬挂一实心长方体不吸水砖块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,如图甲所示。弹簧测力计的示数F与砖块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略砖块浸入水中时游泳池水面高度的变化,已知g取
10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,p大气=1.013×105 Pa,求:
第4题
1
2
3
4
5
(1) 砖块浸没在水中时所受浮力的大小。
(1) 由图乙可知,当h为0~40 cm时,弹簧测力计示数为54 N,此时砖块处于空气中,根据二力平衡条件可知,砖块的重力G=F拉1=54 N;深度大于70 cm时,弹簧测力计示数为24 N不变,此时砖块浸没在水中,则砖块浸没时受到的浮力F浮=G-F拉2=54 N-24 N=30 N　
1
2
3
4
5
(2) 砖块的密度。
(2) 因砖块浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由F浮=ρ液gV排可得,砖块的体积V=V排===3×10-3 m3,砖块的质量m===5.4 kg,砖块的密度ρ===1.8×103 kg/m3　
1
2
3
4
5
(3) 砖块刚好浸没时,其下底面所受的压强。
(3) 由图乙可知,砖块刚浸没时底部所处的深度h=70 cm-40 cm=30 cm=
0.3 m,砖块下底面受到水的压强p水=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×
0.3 m=3000 Pa,其下底面所受的压强p=p水+p大气=3000 Pa+1.013×105 Pa
=1.043×105 Pa
1
2
3
4
5
5. (2024·聊城)我国的智能船舶明远号矿砂船最大载重吨为40万吨,这么大的货船通过国际港口时,工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载重吨。物理小组根据这个原理,利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”。如图甲所示,玻璃杯底面积为80 cm2,质量为200 g,将未知质量的铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5 cm。ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
第5题
1
2
3
4
5
(1) 玻璃杯底面所受水的压强和压力。
(1) 静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5 cm,则玻璃杯底面所受水的压强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压力F=pS=550 Pa×80×10-4 m2=4.4 N
1
2
3
4
5
(2) 铁块的质量。
(2) 空玻璃杯的重力G杯=m杯g=200×10-3 kg×10 N/kg=2 N;由图甲可知,装有铁块的玻璃杯在水中处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,玻璃杯和铁块的总重力G总=F浮=F向上-F向下=F-0 N=4.4 N;则铁块的重力G铁
=G总-G杯=4.4 N-2 N=2.4 N,由G=mg可得铁块的质量m铁===
0.24 kg
1
2
3
4
5
(3) 此装置还可以作为密度计来测量未知液体的密度。如图乙所示,将空玻璃杯放入待测液体中,静止时浸入液体中的深度为2 cm,待测液体的密度。
(3) 将空玻璃杯放入待测液体中,空玻璃杯处于漂浮状态,由物体的浮沉条件可知,此时玻璃杯受到的浮力F浮'=G杯=2 N;此时玻璃杯排开待测液体的体积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测液体的密度ρ液===1.25×103 kg/m3
1
2
3
4
5(共27张PPT)
第九章　浮　力
本章整合提升
考点一　浮力产生的原因
1. (2024·平顶山宝丰期末)如图所示,将一长方体物体浸没在装
有足够深水的容器中恰好处于静止状态,它的上表面受到的压
力为1.8 N,下表面受到的压力为3 N,则该物体受到的浮力大小
为　　　　N;若将物体再下沉5 cm,其上表面受到的压强增大
　　　　Pa,此时其上表面受到液体的压力变为3 N,则下表面受到的压力为　　　　N。(g取10 N/kg)
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1.2
第1题
500
4.2
考点二　阿基米德原理
2. (2024·厦门翔安期中)将一重为40 N的物体放入盛满水的溢水杯中,从杯中溢出10 N的水,则该物体受到浮力是 (　　)
A. 50 N B. 40 N
C. 30 N D. 10 N
3. 把一铁块挂在弹簧测力计下,若把它分别浸没在下列液体中,则弹簧测力计读数最大的是(ρ盐水>ρ水>ρ酒精) (　　)
A. 在水中 B. 在酒精中
C. 在盐水中 D. 一样大
D
B
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4. 如图甲是小雯看到的某建筑上气球悬吊着的维护人员在面板上作业的情景示意图,小雯利用气球和重物进行模拟,如图乙所示。充气前,气球A与重物B的总质量为0.109 kg,充入适量氦气过程中,A体积变大,A所受浮力　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”),A通过细线拉着重物B静止在水平地面上,B所受地面支持力的大小　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)B所受重力的大小,当A的体积为　　　　m3时,B对地面的压力恰好为0。(B所受的浮力和细线重力忽略不计,ρ空气=
1.29 kg/m3,ρ氦气取0.2 kg/m3)
变大
小于
0.1
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21
5. (2024·重庆秀山期末)如图甲所示,盛有水的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,容器的底面积为100 cm2,现用弹簧测力计将浸没在水中的长方体物块A从容器底部缓慢竖直向上提起,弹簧测力计的示数F与物块A下表面离容器底部的距离h的关系如图乙。求:(g取10 N/kg)
(1) 物块A浸没在水中受到的浮力。
(1) 由图乙知,物块A在未露出水面时,弹簧测力计
的示数F1=3.6 N,物块A露出水面后,弹簧测力计的
拉力F2=5.6 N,则物块A的重力G=F2=5.6 N,物块A
浸没在水中受到的浮力F浮=G-F1=5.6 N-3.6 N=2 N
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(2) 物块A的密度。
(2)因物块浸没时排开水的体积和自身的体积相
等,由F浮=ρ液gV排可得,物块A的体积V=V排==
=2×10-4m3,由G=mg可得,物
块A的质量m===0.56 kg,则物块A的密度
ρ===2.8×103 kg/m3
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19
20
21
(3) 物块A出水前后,水对容器底部压强的变化量。
(3) 从开始提到物块A完全离开水面时,水面高度
变化量Δh===0.02 m,水对容器底
部压强的变化量Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×0.02 m=200 Pa
1
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考点三　物体的浮沉条件
6. a、b、c是三个实心小球,a与b质量相等且大于c,b与c体积相等且大于a。水平桌面上完全相同的甲、乙、丙容器中装有三种不同液体,将小球分别轻轻放入容器,最后静止处于如图所示状态,容器中的液面高度相同。下列判断正确的是 (　　)
A. 小球所受浮力:FaB. 小球的密度:ρc>ρb>ρa
C. 液体的密度:ρ甲<ρ乙<ρ丙
D. 容器对桌面的压力:F甲>F乙>F丙
D
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2
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4
5
6
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21
7. (2024·枣庄山亭期末)将重为9 N的物体全部压入水中,物体排开的水所受的重力为12 N,此时物体受到的浮力为　　　　N;放开物体,物体将
　　　(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。待物体静止时所受浮力为　　　N。
12
上浮
9
1
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3
4
5
6
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8. 有一个物体,体积为200 cm3,质量为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,待其静止后它所受到的浮力为多大
(1) 物体的质量m物=180 g=0.18 kg,物体的体积V物=200 cm3=2×10-4m3;物体的重力G物=m物g=0.18 kg×10 N/kg=1.8 N;物体的密度ρ物==
=0.9 g/cm3=0.9×103 kg/m3;因为 ρ物<ρ水,所以物体在水中漂浮,则物体受到的浮力F浮=G物=1.8 N　
1
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21
(2) 此时它排开水的质量为多少
(3) 如果把它放入酒精中,再次静止以后,它所受到的浮力为多大
(2) 因为漂浮,所以F浮=G物=m排g,所以m排=m物=180 g　
(3) 因为ρ物>ρ酒精,所以物体在酒精中会下沉,物体全部没入酒精中,排开的酒精的体积等于物体的体积,根据阿基米德原理可知,物体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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21
考点四　物体浮沉条件的应用
9. (多选题)物理小组制作的潜水艇模型如图所示,下列说法正确的是 (　　)
A. 潜水艇悬浮在水中时,所受浮力等于潜水艇的重力
B. 通过胶管从烧瓶中吸气,烧瓶里面会进入水,这时潜
水艇的重力增加就可使烧瓶下沉
C. 通过胶管向烧瓶中吹气,烧瓶里面会排出水,这时潜
水艇的浮力增加就可使烧瓶上浮
D. 潜水艇是靠改变自身重力,实现下潜和上浮的,在海面下下潜的过程中浮力不变
第9题
ABD
1
2
3
4
5
6
7
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9
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10. (多选题)小铭在一根粗细均匀的小木棒底部缠绕一些细铜丝,制作了一支简易密度计。水平桌面上放着两个相同的甲杯和乙杯,杯中装有不同的液体。将这支密度计分别放入两杯液体中,密度计静止时的位置如图所示,则下列说法正确的是 (　　)
A. 该密度计的刻度线一定是均匀的
B. 甲杯中的液体密度比乙杯中液体密度小
C. 甲、乙两杯中的密度计受到的浮力均等于密
度计自身的重力
D. 若只减少一些缠绕的细铜丝,原有刻度不变,此时的测量结果将偏小
BC
1
2
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5
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11. (1) 如图甲,集装箱吊机正在作业,随着船上货物增多,货船受到的浮力
　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2) 货船的排水量为1.3×105 t,它满载时所受的浮力是　　 　　N。(g取10 N/kg)
(3) 货船从淡水港出发入海,装货完毕后船身吃水位置在图乙“28”刻度线处,那么货船在海上航行时,吃水位置在“28”刻度线处的　　　　(选填“上”或“下”)方。
变大
1.3×109
下
1
2
3
4
5
6
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8
9
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21
12. (2024·合肥庐阳期中)下列关于浮力的说法中,正确的是 (　　)
A. 阿基米德原理只适用于液体,不适用于气体
B. 只要物体浸在液体中,就一定受到浮力
C. 物体浸没在液体中,所受浮力大小与浸没的深度无关
D. 物体浸在液体中受到的浮力与物体的密度有关
C
1
2
3
4
5
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16
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18
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20
21
13. 最大容积为400 mL的水杯静置在水平桌面上,水杯内有质量为200 g的水,现将一个体积为330 mL的易拉罐缓慢浸入水杯中,如图所示,水杯溢出水的质量为100 g,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,此时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题
C
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5
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21
14. (2024·兰州)将质量相等的实心物体A、B分别放入装有甲、乙两种不同液体的容器中,已知两液体质量相等,两容器底面积相等但形状不同,A、B两物体静止时的状态如图所示,此时两容器中的液面恰好相平,下列说法中正确的是 (　　)
A. A物体体积大于B物体体积
B. 甲液体密度大于乙液体密度
C. A物体所受浮力小于B物体所受浮力
D. 甲、乙两液体对容器底部的压强相等
A
1
2
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4
5
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9
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19
20
21
15. 小明买了一杯奶茶,发现杯子里有很多冰块漂浮在奶茶上(如图),他想了解冰熔化后的情况。于是他在家用盐水(密度大于水)代替奶茶进行探究,将冰块放入装有适量盐水的烧杯中,观察冰块熔化后的情况(整个实验过程没有水溢出烧杯),则 (　　)
A. 液面下降,液体对杯底压强减小
B. 液面不变,液体对杯底压强不变
C. 液面上升,液体对杯底压强变大
D. 液面上升,液体对杯底压强不变
第15题
D
1
2
3
4
5
6
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11
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20
21
16. (2024·福州仓山期末)如图甲所示,将一圆柱体木块用细线拴在没有水的容器底部,然后向容器中逐渐加水。图乙是木块所受浮力随容器中水的深度变化的图像。(g取10 N/kg)
第16题
(1) 木块的重力为　　　　N。
(2) 木块的密度为　　　 　kg/m3。
6
0.6×103
1
2
3
4
5
6
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8
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20
21
17. 如图所示,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮　　　　(选填“>”“<”或“=”)G总;若水温升高,则石块将　　　　(选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。
第17题
<
上浮
1
2
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4
5
6
7
8
9
10
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17
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19
20
21
18. (2024·淄博周村期中)如图所示,“A”和“B”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图示中的轮船是在　　　　(选填“江水”或“海水”)中停泊。往轮船上装上货物后,发现船身下沉了一些,则它受到的浮力　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。若轮船的排水量为6000 t,在海水中满载时受到的浮力是　　　　N。(g取10 N/kg)
海水
增大
6×107
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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15
16
17
18
19
20
21
19. (2024·泉州南安期中)如图所示,潜水艇在水中处于悬浮状态,此时其所受浮力与重力的大小关系为F　　　　(选填“>”“<”或“=”)G。当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,潜水艇将　　　　(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。
=
上浮
1
2
3
4
5
6
7
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9
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20
21
20. 如图所示,将旧笔芯做成的密度计放在水和酒精中漂浮,在笔芯上分别标出液面位置为A和B,则对应位置B的液体是　　　(选填“水”或“酒精”),与位置A相比,液面位于位置B时笔芯所受浮力　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。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”)。
酒精
不变
D
1
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3
4
5
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21
21. (2024·泰安肥城期末)底面积为200 cm2的平底圆柱形容器内装有适量的水放置在水平桌面上,现将体积为500 cm3、重为4 N的木块A轻轻放入容器内的水中,如图甲所示;若将一重为6 N的物体B用细绳系于A的下方,将它们放入水中静止时,恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出)。求:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,不计绳重及其体积)
(1) 图甲中木块A静止时排开水的体积。
(1) 由图甲可知,木块A漂浮在水面,根据物体的浮沉条件
可知,木块A受到的浮力F浮=GA=4 N,根据阿基米德原理
可知,木块A排开水的体积V排A==
=4×10-4 m3
第21题
1
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4
5
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8
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16
17
18
19
20
21
(2) 物体B的密度。
(2) 由图乙可知,A、B整体处于悬浮状态,根据物体的浮
沉条件可知,物体A、B受到的浮力之和F浮总=GA+GB=
4 N+6 N=10 N,根据阿基米德原理可知,A、B的总体积
V总=V排总===1×10-3 m3,木块A
的体积VA=500 cm3=5×10-4 m3,则物体B的体积VB=V总-VA=1×10-3 m3-
5×10-4 m3=5×10-4 m3,由G=mg可知,物体B的质量mB===0.6 kg,物体B的密度ρB===1.2×103 kg/m3
第21题
1
2
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18
19
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21
(3) 图乙相对于图甲,容器底部增加的液体压强。
(3) 图乙相对于图甲,增加的体积ΔV=V排总-V排A=10-3 m3-
4×10-4 m3=6×10-4 m3,由V=Sh可知,液体增加深度Δh=
==0.03 m,容器底部增加的液体压强Δp=
ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.03 m=300 Pa
第21题
1
2
3
4
5
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18
19
20
21(共30张PPT)
第九章　浮　力
第二节　探究:浮力大小与哪些因素有关
1. 关于物体受到的浮力,下列说法中正确的是 (　　)
A. 液体密度越大,物体受到的浮力越大
B. 物体排开水的体积越大,受到的浮力越大
C. 物体没入水中越深,受到的浮力越大
D. 物体的密度越大,受到的浮力越大
1
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5
6
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8
9
10
11
12
B
2. 如图所示,两只相同的气球,分别充入氦气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有氦气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为F氦和F空,则下列说法中正确的是 (　　)
A. F氦>F空
B. F氦=F空
C. F氦D. 条件不足,无法比较
B
第2题
1
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12
3. 材质不同的实心玩具小鸭、青蛙和小鱼体积相等,在液体中静止时的位置如图所示,下面说法正确的是 (　　)
A. 小鸭所受浮力最大
B. 青蛙所受浮力最大
C. 小鱼所受浮力最大
D. 三个玩具所受浮力一样大
第3题
C
1
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12
4. 如图所示,把同一个玩具分别放入水和盐水中,若在水中所受浮力为Fa,在盐水中所受浮力为Fb,则两次浮力的大小关系为 (　　)
A. Fa>Fb
B. Fa=Fb
C. FaD. 无法比较
第4题
C
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11
12
5. (2024·咸阳礼泉期末)在探究“影响浮力大小因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关:
① 物体浸入液体的深度。
② 物体排开液体的体积。
③ 液体的密度。
④ 物体的形状。
进行探究时,实验步骤和弹簧测力计
的示数如图所示。
第5题
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10
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12
(1) 该实验中用到的物理探究方法为　　 　　(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2) 图乙中物体所受浮力的大小为　　　　N。
(3) 分析甲、丙、丁三次实验,可知浮力大小与物体浸在液体的深度
(选填“有关”或“无关”)。
(4) 分析　　 　　三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(5) 分析甲、丁、戊三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力　　　　。
控制变量法
0.4
无关
甲、乙、丙(或甲、乙、丁)
越大
1
2
3
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5
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12
(6) 为验证猜想④,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成小球和小船进行实验,小球放入水中下沉,小船漂浮在水中,由此他得出结论:浮力的大小与物体的形状有关,你认为这个结论正确吗 　　　　,理由是
　　　　　　　。
不正确
没有控制排开
水的体积相同
1
2
3
4
5
6
7
8
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10
11
12
6. 如图为金鱼吐出的某一个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。比较1号位置气泡和2号位置气泡所受浮力的大小,正确的是 (　　)
A. 1号气泡受到的浮力大于2号气泡受到的浮力
B. 1号气泡受到的浮力等于2号气泡受到的浮力
C. 1号气泡受到的浮力小于2号气泡受到的浮力
D. 1号气泡和2号气泡都没有受到水所给的浮力
A
第6题
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12
7. (2024·合肥智育联盟期中)已知铜的密度大于铝的密度,如果把两个质量相同的实心铜球和铝球浸没水中,那么两球所受浮力的大小关系为 (　　)
A. 两球一样大 B. 铜球比铝球的大
C. 铜球比铝球的小 D. 无法确定
C
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12
8. 如图所示,将一个实心金属块悬挂在弹簧测力计下,然后放置在空烧杯中,不碰杯底和杯壁,向空烧杯中缓慢倒入水直至将烧杯加满,已知水面到容器底的距离为h,在此过程中,能正确反映弹簧测力计示数F和水面到容器底距离h关系的图像是 (　　)
B
第8题
1
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5
6
7
8
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10
11
12
9. 如图所示,A、B、C三个球体积相同,它们所受浮力 (　　)
A. A球最大 B. B球最大
C. C球最大 D. 三个球一样大
C
1
2
3
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5
6
7
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11
12
10. 洗水果时,发现芒果比油桃大,放入水中后芒果沉底、油桃漂浮,如图所示。它们受到的浮力大小关系为F浮芒　　　　F浮桃。
>
1
2
3
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5
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12
11. 进行如图所示实验时,小杜同学读出三次测力计示数分别为F1、F2、F3,计算出物块在盐水中受到的浮力更大,而盐水的密度比水的密度大,于是他得出结论:密度大的液体,产生的浮力也一定更大。请你仅利用如图所示的器材设计实验,证明小杜的结论是错误的,要求简述实验步骤、实验现象并简要分析说明。
第11题
1
2
3
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5
6
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9
10
11
12
① 在空气中测出物块的重力;② 将物块浸没在水中,读出此时弹簧测力计的示数,根据称重法计算出物块在水中的浮力;③ 再将物块部分浸在盐水中,读出此时弹簧测力计的示数,根据称重法计算出物块在盐水中的浮力;④ 比较两次浮力的大小,第一次的浮力不小于第二次的浮力,故无法得出密度大的液体,产生的浮力也一定更大
1
2
3
4
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6
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12. (2024·菏泽单县期末)为了探究“浮力的大小与物体的形状是否有关”,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成实心圆柱体和圆锥体进行了如图所示的实验,由此小明得出浮力的大小与物体的形状有关的结论,你认为这个结论是否可靠,并说明理由:
　 。
不可靠;因为没有控制排开液体的体积相
同
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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12
重点实验突破
类型一　探究影响浮力大小的因素
1. (2024·宁夏)如图所示是“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验。
(1) 如图甲所示,用弹簧测力计测出物体的重力为　　　　N。
(2) 将物体逐渐浸入水中,直至浸没,如图乙、丙、丁所示,记录弹簧测力计示数并分析数据可知:浮力的大小与　　　　 　　　　有关。
1
2
3
4
2.1
5
物体排开液体的体积
(3) 浸没后,继续缓慢地增大物体在水中的深度,同时记录弹簧测力计的示数和物体下表面的深度。下列图中能正确反映物体所受浮力F浮和物体下表面深度h关系的图像是　　　　。
(4) 通过分析图中甲、丁、戊可知:当物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体所受的浮力　　　　。
D
越大
1
2
3
4
5
(5) 某同学猜想浮力大小可能与物体的密度有关。请你自选实验器材,简要设计实验步骤来证明他的猜想是否正确。
(5) ① 取体积相同的铜块和铝块,用弹簧测力计分别测出它们的重力记为G1、G2,② 用弹簧测力计分别挂着它们浸没在水中(金属块不触底),读出弹簧测力计的示数为F1、F2,③ 分析比较G1-F1和G2-F2的大小,即可验证猜想
1
2
3
4
5
类型二　探究浮力大小与排开液体的重力的关系
2. 创新实验小组的小明用如图所示装置做“探究浮力大小跟排开的液体所受重力的关系”实验。
(1) 部分实验操作步骤如图甲、乙、丙所示,你认为小明遗漏的主要步骤是　 。
测量空桶的重力
1
2
3
4
5
(2) 实验步骤补充完整后,实际操作过程中,还需要注意
　。
(3) 若将遗漏步骤所测的数据标为F4,当该实验中四个测量值F1、F2、F3和F4满足关系式　　　　　　　　时,可以验证阿基米德原理。
(4) 同组小红设计了图丁装置进行实验,将天平放在水平桌面上,调平后在左盘放装满水的溢水杯,向右盘中加减砝码并调节游码直至天平平衡;将另一块物块轻轻放入溢水杯中,物块漂浮,同时溢出的水流入量筒中,当观察到排开的水全部流出后,出现　　　　　　　 　　　　　时,可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力大小。
溢水杯内水的液
面必须到达溢水杯口
F1-F2=F3-F4
天平横梁能够自动恢复平衡
1
2
3
4
5
类型三　利用浮力测密度
3. (2024·南宁期末)小明用弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水(ρ盐水>ρ水)进行了如下探究,步骤如下:小明先用弹簧测力计测出金属块A的重力,然后将金属块慢慢浸入液体中不同深度,液体均未溢出,并将弹簧测力计的示数记录下来,如图所示。(g取10 N/kg)
1
2
3
4
5
(1) 物体A的体积为　　 　　m3,物体的密度为　　　 　kg/m3。
(2) 分析步骤①④⑤,小明发现:物体A浸没在不同密度的液体中之后,弹簧测力计的读数不同,因此弹簧测力计示数的大小可间接反映液体密度的大小,当弹簧测力计的示数为3 N时,物体A浸没在密度为1 g/cm3的水中,可将3 N的刻度处对应标上1 g/cm3,同理,在2.8 N刻度处标上盐水的密度值,若把物体A浸没在某种液体中时,弹簧测力计示数为3.1 N,则在3.1 N的刻度处对应标上此时浸入液体的密度为　　　　g/cm3。
1×10-4
4×103
0.9
1
2
3
4
5
4. (2024·天津河东一模)小明的妈妈有一块玉石挂坠,小明想测量这块玉石的密度。利用如图所示的器材和足量的水(含取水工具,水的密度为ρ0),挂坠上的细绳质量和体积忽略不计,请你帮他设计一个测量玉石挂坠密度的实验方案。要求:
(1) 写出主要的实验步骤及所需测量的物理量。
1
2
3
4
5
(1) ① 在量筒中装入适量的水,记下体积V1;② 将挂坠浸没在量筒的水中,记下体积V2;③ 使用剪刀把矿泉水瓶剪开,取瓶底做成小桶,将挂坠放入小桶中;④ 往大玻璃杯中加入适量的水,使装有挂坠的小桶漂浮在大玻璃杯的水面上,并记下水面在小桶上的位置;⑤ 取出挂坠,往小桶中加水,使桶外水面到达所记位置,用量筒测出小桶中水的体积V3
1
2
3
4
5
(2) 写出玉石密度的表达式(用已知量和测量量表示)。
(2) 因为装有挂坠的小桶漂浮在大玻璃杯的水面上,量筒测出小桶中水的体积V3,即挂坠漂浮时排开水的体积,则漂浮时排开水的质量m排=ρ水V3,因为漂浮,挂坠的质量m=m排=ρ水V3,挂坠的体积V=V2-V1,则挂坠的密度
ρ挂坠==
1
2
3
4
5
类型四　探究物体的浮沉条件
5. 小华同学通过实验探究“物体的浮沉条件”。
(1) 如图甲所示,他将一个铁块装入小瓶并盖紧盖子,放入水中,放手后发现小瓶下沉;取出小瓶并擦干瓶上的水,从图甲所示位置慢慢浸入水中直至　　　　,静止时测得小瓶在水中时所受浮力为1 N。
浸没
1
2
3
4
5
(2) 取出小瓶并擦干瓶上的水,取出铁块再装入适量的细砂,盖紧盖子后测得小瓶的总重为1 N。将小瓶浸没在水中后放手,其运动状态示意图如图乙(a)所示,可知:浸没在液体中的物体受到的浮力　　　　(选填“大于”
“小于”或“等于”)重力时,物体处于　　　　状态。
(3) 接着他两次调整瓶内细砂的质量,重复上述实验,分别如图乙(b)和(c)所示。根据实验现象及相关条件,归纳得出初步结论:由图(b)可知,浮力
　　　　重力时物体将上浮;由图(c)可知,浮力　　　　重力时物体将下沉。(选填“大于”“小于”或“等于”)
等于
悬浮
大于
小于
1
2
3
4
5(共30张PPT)
第九章　浮　力
第四节　物体的浮与沉
第1课时　物体的浮沉条件
1. 下列关于物体浮沉条件的说法中正确的是 (　　)
A. 漂浮在水面上的物体,其材料的密度一定小于水的密度
B. 漂浮在水面上的物体所受的浮力大于物体的重力
C. 密度大于水的密度的物体能漂浮在水面上,它一定是空心的
D. 密度等于水的密度的实心物体,可以漂浮在水面上,也可以悬浮在水面下
1
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5
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7
8
9
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13
C
2. 将重为4 N的物体投入一装满水的溢水杯中,溢出水的重力为3 N。当物体静止时,下列判断正确的是 (　　)
A. F浮=7 N,物体上浮
B. F浮=4 N,物体悬浮
C. F浮=4 N,物体漂浮
D. F浮=3 N,物体沉在水底
D
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3. (2024·济南市中模拟)将乒乓球压入水底,松手后乒乓球上浮过程中经过位置1和位置2,最终在位置3静止,如图所示。则乒乓球 (　　)
A. 在位置1时处于悬浮状态,受到的浮力等于自身重力
B. 从位置1至位置2的过程中,受到的浮力逐渐变大
C. 从位置1至位置2的过程中,受到水的压强逐渐变大
D. 在位置3时受到的浮力小于在位置1时受到的浮力
第3题
D
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13
4. (2024·南京鼓楼期末)甲、乙、丙三个小球的质量m和体积V如表所示,将它们浸没在水中释放,在其稳定后,三个小球所受的浮力分别为F甲、
F乙和F丙。下列判断正确的是 (　　)
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
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2
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5. 冬至,小静煮饺子时发现,饺子刚刚下锅会沉在水底,此时饺子所受的浮力　　　　重力;在水中煮一会儿,饺子就会浮在水面上,此时饺子所受的浮力　　　　重力。(选填“大于”“小于”或“等于”)
6. (2024·蚌埠期末)一个物体的重力为10 N,体积为1.2 dm3,在外力作用下浸没在水中时,此时它所受的浮力为　　　N,撤去外力物体最终静止时处于　　　　(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)的状态。(ρ水=1.0×103 kg/m3,
g取10 N/kg)
小于
等于
12
漂浮
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3
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7. 一个体积为1×10-3 m3的空心铁球重为8.8 N,则:(ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1) 该铁球浸没在密度是0.8×103 kg/m3的酒精中时,是上浮还是下沉
(2) 该铁球放入水中静止时受到的浮力是多大
(1) 该铁球浸没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,故铁球下沉　
(2) 该铁球浸没在水里所受的浮力=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×
9.8 N/kg×1×10-3 m3=9.8 N>8.8 N,故铁球上浮;静止后漂浮,F浮=G球=
8.8 N
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13
8. 如图所示,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,则碗沉入水底时比漂浮在水面上时水面高度将 (　　)
A. 下降
B. 上升
C. 不变
D. 无法判断
A
第8题
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9. (2024·蚌埠期末)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,A、B漂浮,C悬浮,三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是 (　　)
A. 容器底部受到水的压强大小关系为p甲B. 正方体受到的浮力大小关系为FA=FB>FC
C. 三个正方体的密度大小关系是ρA>ρB>ρC
D. 三个正方体的重力大小关系是GAD
第9题
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9
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13
10. 甲、乙两溢水杯放在实验桌上,分别装满水和酒精,酒精的密度为0.8×103 kg/m3。将密度为0.9×103 kg/m3的小球M轻轻放入甲溢水杯的水中,小球在水中是　　　　(选填“下沉”“漂浮”或“悬浮”)的,小球M静止时从甲溢水杯中溢出9 g的水,将小球M轻轻放入乙溢水杯的酒精中,小球在酒精中是　　　　(选填“下沉”“漂浮”或“悬浮”)的,小球M静止时从乙溢水杯中溢出　　　　g的酒精。
漂浮
下沉
8
1
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3
4
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13
11. 如图所示,容器内的水面上漂浮着一块质量为500 g的冰块,此时冰块受到的浮力为　　　　N,冰块露出水面的体积与水面下的体积之比为　　　　。若该冰块在容器中全部熔化,则熔化后水面将　　　　(选填“上升”“下降”或“不变”)。(g取10 N/kg,ρ冰=0.9 g/cm3,ρ水=1 g/cm3)。
5
1∶9
不变
第11题
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13
12. 如图甲所示,棱长为10 cm的木块A漂浮在水面上时,有体积露出水面;如图乙所示,在A上面放上与A同种材料制成的木块B,此时A刚好浸没在水中。求:(ρ水=1×103 kg/m3)
(1) 木块的密度。
(1) 木块处于漂浮状态,所以F浮=G木,根据阿基米德原
理和重力公式有ρ水gV排=ρ木V木g,根据题意可知,ρ水×
V木=ρ木V木,木块的密度ρ木=ρ水=×1×103 kg/m3
=0.6×103 kg/m3　
1
2
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6
7
8
9
10
11
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13
(2) 木块A的体积VA和木块B的体积VB的比值VA∶VB。
(2) 将图乙中的A、B看成整体,整体处于漂浮状态,受
到的浮力等于重力,根据阿基米德原理有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
1
2
3
4
5
6
7
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11
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13. 将一物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中,A静止后,有81 g的水溢出,再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,A静止后,有72 g的酒精溢出,则A在水中静止时受到的浮力为　　　　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,物块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;物块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,则F浮水∶F浮酒=0.81 N∶0.72 N=
9∶8;① 若物块A在水中和酒精中都漂浮,因漂浮时物块受到的浮力和自身的重力相等,且物块A的质量不变、重力不变,所以,物块A受到水和酒精的浮力相等,即F浮水'∶F浮酒'=1∶1,与题意不符;② 若物块A在水中和酒精中都浸没,则物块排开液体的体积和自身的体积相等,由F浮=ρ液gV排可知,它们受到的浮力之比F浮水″∶F浮酒″=ρ水∶ρ酒=(1.0×103 kg/m3)∶
(0.8×103 kg/m3)=5∶4≠9∶8,与题意不符;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,在酒精中浸没,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课时　浮沉条件的应用
1. (2024·泸州)中国长征18号核潜艇引领中国核潜艇新高度。在进行战备训练时,下列对该核潜艇的说法中正确的是 (　　)
A. 通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉
B. 在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力增大
C. 从长江潜行进入东海时,需要往水舱内注水
D. 从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小
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C
2. (2024·自贡)如图,在传统农耕文化中,劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子,下列说法正确的是 (　　)
A. 种子上浮过程中盐水对种子的压强变大
B. 漂浮的种子受到的浮力大于自身重力
C. 下沉的种子密度比盐水的密度大
D. 沉底的种子只受到重力和支持力
C
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3. 某航母排水量为8万吨,则满载时航母受到的浮力　　　　(选填“大于”
“小于”或“等于”)8×108 N。当航母上的舰载机歼-15起飞后,航母受到的浮力将　　　　。(g取10 N/kg)
4. (2024·眉山)物理兴趣小组的同学制作了一支简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个杯子中,静止时液面相平,如图所示,密度计在液体中受到的浮力F甲　　　　F乙,液体对杯底的压强p甲　　　　p乙。(选填“>”
“<”或“=”)
等于
变小
=
<
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5. 如图所示,独木舟外形可看成一个长方体,它长2 m、宽50 cm、高15 cm,质量为50 kg,g取10 N/kg,ρ水=1×103 kg/m3。求:
(1) 独木舟空载时受到的浮力。
(1) 独木舟空载时漂浮在水面上,受到的浮力等于独木
舟的重力,即F浮=G舟=m舟g=50 kg×10 N/kg=500 N　
第5题
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(2) 独木舟能承载的最大货物的重力。
(2) 当独木舟船舷刚好与水面相平时,所能承载的货物的
重力最大,此时独木舟浸在水中的体积V排=2 m×0.5 m×
0.15 m=0.15 m3,此时独木舟受到的浮力F浮'=ρ水gV排=1×
103 kg/m3×10 N/kg×0.15 m3=1.5×103 N,因为独木舟漂浮,所以独木舟承载货物后的总重力G总=F浮'=1.5×103 N,独木舟能承载的最大货物的重力G货=G总-G舟=1.5×103 N-500 N=1×103 N
第5题
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6. (2024·广州)潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,急剧下降的过程称为“掉深”。如图,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。与a处相比,潜水艇在b处 (　　)
A. 受到浮力大小变小
B. 受到浮力大小变大
C. 排开液体重力不变
D. 排开液体重力变大
A
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7. (2024·内江)青岛号导弹驱逐舰从海洋驶入长江时,受到的浮力和吃水深度的变化是(ρ海水>ρ江水,忽略驱逐舰自重的变化) (　　)
A. 浮力变大
B. 浮力不变
C. 吃水深度变小
D. 吃水深度不变
B
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8. (2024·潍坊)物理兴趣小组把吸管的下端密闭并缠绕一段细铜
丝(细铜丝体积忽略不计),自制一支简易密度计。如图所示,密度
计分别放入a、b、c三种液体中时,均漂浮在液体中,且保持竖直
姿态。密度计在三种液体中静止时,在密度计上与液面平齐处各
标记一条刻线,共得到三条刻线。已知密度计在c液体中,有的体
积浸入液体,浸入体积为5×10-6 m3,三种液体密度如表格所示,下列分析正确的是 (　　)
A. 三条刻线的间隔距离不相等
B. 密度计的质量为0.1 kg
C. 密度计在三种液体中所受浮力不相
等
D. 密度计在b液体中的浸入体积为3×
10-5 m3
液体种类 液体密度/(kg·m-3)
a液体 0.5×103
b液体 1×103
c液体 2×103
第8题
A
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解析:密度计分别放入a、b、c三种液体中时,均漂浮在液体中,故密度计受到的浮力都等于重力,设密度计下表面面积为S,则F浮=G=ρ液gV排=
ρ液gSh,故密度计浸入液体的深度h=。由表格可知,b液体密度为a液体密度的2倍,c液体密度为b液体密度的2倍,故密度计浸入a液体的深度是浸入b液体深度的2倍,密度计浸入b液体的深度是浸入c液体深度的2倍,则三条刻线的间隔距离不相等,故A正确;已知密度计在c液体中,有的体积浸入液体,浸入体积为5×10-6 m3,由F浮=G,得ρcgV排=mg,则密度计的质量m=ρcV排=2×103 kg/m3×5×10-6 m3=0.01 kg,故B错误;密度计分别放入a、b、c三种液体中时,均漂浮在液体中,故密度计受到的浮力都等于重力,在三种液体中所受浮力相等,故C错误;由F浮=ρ液gV排可得,密度计在b液体中的浸入体积V排b======1×10-5 m3,故D错误。
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9. 某型号探测浮空艇(如图甲)气囊容积为9000 m3,内部充满氦气和空气的混合气体,其密度为0.2 kg/m3,浮空艇的外壳及外壁仪器舱的总质量为2×103 kg,浮空艇的总体积为9 100 m3。某次放飞之前,将该浮空艇用一根缆绳竖直系在锚泊车上(如图乙)静止悬浮在空中,该浮空艇周围空气的密度为1.2 kg/m3(如图乙)。根据上述条件,可求出该浮空艇的总质量为
　　 　　kg,浮空艇受到空气的浮力为　　 　　N,缆绳对浮空艇的拉力为　　 　　N。(g取10 N/kg)
3.8×103
1.092×105
7.12×104
第9题
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10. (2024·武威凉州二模)某潜水艇总质量为2.7×103 t,体积为3×103 m3,当它浮在海面上时,受到的浮力是　　　 　N,当它需要潜入海水中时,至少要向潜水艇的水舱充入　　 　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)某同学将粗细均匀的吸管一端密封,在吸管内装上适量的铁砂,并在吸管上标上刻度线及相应的密度值,制成了简易密度计,如图所示。密度计上有密度值为ρ1和ρ2的两条刻度线(ρ1>ρ2),两刻度线之间的距离为Δh,该同学发现Δh很小。若想增大Δh,分析说明应增加还是减少吸管内铁砂的质量。
第11题
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密度计漂浮时(设密度计质量为m),F浮=G,ρ液gV排=mg,V排=Sh,ρ液gSh=mg,
h=,为了使测量结果更准确,需使密度计上相邻两刻度线之间的距离大一些,即要求密度计放入某液体时,密度计竖直放入液体的深度变大,根据h=知,ρ液一定时,可以适当增大配重,用更细的吸管,故应增加吸管内铁砂的质量
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