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(共16张PPT)
第1节　浮力
基础过关
01
能力提升
02
第十章　浮力
核心素养
03
知识点1　认识浮力
1．一均匀的正方体浸没在液体中，如图所示，已知它的棱长为a，上表面所处的深度为h，则正方形下表面所受到液体的压力表达式为　 　，正方体所受浮力表达式为　 　。(液体密度ρ和g为已知量)
　F浮＝ρga3　
　F1＝ρg(h＋a)·a2　
2．如图所示，将鸡蛋浸入容器里的盐水中，鸡蛋所受浮力的施力物体是( )
A．盐水 B．鸡蛋
C．容器 D．地球
A
知识点2　浮力产生的原因
3．如图所示，物体浸没且静止在水中，水对物体向下和向上的压力分别为F1和F2。下列说法正确的是( )

A．F1与F2是一对相互作用力
B．F2与F1的差等于物体的重力
C．由于物体静止不动，F1与F2是一对平衡力
D．因为物体上表面距液面的距离大于物体下表面距容器底的距离，所以F1＞F2
B
4．浸在水中的物体受到水的浮力的根本原因是( )
A．在水中，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大
B．浮力是由液体受到重力产生的
C．水的压强随深度的增加而增大，物体上、下表面有压力差
D．浸在水中的物体受到重力
C
D．上升的热气球
C．池塘中畅游的金鱼
B．遨游太空的“天宫一号”
　
A．辽宁号航空母舰　　　
5．以下情景中没有受到浮力的物体是( )
B
知识点3　决定浮力大小的因素
6．小霞同学按照如图所示的操作，
探究影响浮力大小的因素。
(1)物体全部浸没在水中时，受到的浮力是　 　N。
(2)观察A、B、C、D四幅图，可得出金属块受到的浮力大小与　 　有关。
(3)由D、E两图可得出结论：物体受到的浮力大小与
_　 　有关。
　液体密度　
　浸在液体中的体积　
　1　
7．如图，重为10 N的木块浮在水面上，木块受到水对它向上的压力是10 N，木块受到的浮力是　 　。
　10 N　
8．为了让同学们了解浮力产生的原因，老师将矿泉水瓶的底部剪去，拧掉盖子，瓶口倒置，放入乒乓球，向瓶中倒水。同学们观察到瓶口有少量水流出，但是乒乓球没有上浮，如图甲所示。老师用手堵住瓶口，乒乓球迅速向上浮起，如图乙所示。此实验说明了浮力产生的原因是液体对物体上下表面的　 　；由此可判断伫立在水中的柱形桥墩　
　(选填“受”或“不受”)浮力。
　不受　
　压力差　
9．如图所示，盛水的洗手盆底部的出水口塞着木头(密度小于水)制成的水堵头，下列说法正确的是( )
A．水堵头受到水向下的压力的作用
B．水堵头受到水的浮力的作用
C．洗手盆A处对水堵头施加的压力的方向竖直向上
D．此时水堵头只受到水的压力和重力的作用
A
10．在初步认识了浮力后，小刚把鸡蛋轻轻放入清水中，鸡蛋下沉至杯底，然后他试着往杯中加盐，发现鸡蛋会逐渐上浮。针对这一现象，小组的同学们提出了下列科学问题，其中最有探究价值且易于探究的问题是( )

A．鸡蛋所受浮力是如何变化的
B．上浮的物体所受浮力与重力的关系是怎样的
C．物体所受浮力的大小与哪些因素有关
D．物体所受浮力的大小与液体密度有什么关系
D
11．探究浮力大小与物体的形状是否有关。
【问题】
某同学探究完浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系后，还想知道浮力大小是否与物体的形状有关。于是，该同学进行了如下探究。
【证据】
该同学用一块橡皮泥(不吸水)、一个弹簧测力计、烧杯、水和细线，按如下步骤进行实验。
①如图a，用弹簧测力计测出橡皮泥的重力为　 　N；
②如图b，将橡皮泥捏成实心长方体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
③如图c，将同一块橡皮泥捏成实心圆柱体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数；
④如图d，将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数。
　4　
【解释】
(1)图b中橡皮泥受到的浮力大小为　 　N。
(2)由以上实验可得到的结论是 。
【交流】
(3)本实验在其他因素都相同的前提下，只改变物体的形状来进行探究。在物理中，这种研究方法称为　 　。
　控制变量法　
浮力大小与物体的形状无关
　2　
(4)在第④步实验中，将橡皮泥从图d位置向下移放到图e位置时，深度增加，发现弹簧测力计的示数没变，说明浮力大小与　 　无关。
(5)若用刻度尺和弹性较好的橡皮筋来替代弹簧测力计，能否完成本实验的探究？
答：　 　。
　能　
　深度　
12．如图所示，在弹簧测力计的挂钩下悬挂一个盛有水的水桶，用一细线拴一铁球，当用手提细线上端将铁球从空气中缓慢浸没在水中，使其静止，且不与桶壁、桶底接触，水未溢出时，弹簧测力计的示数会　 　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
　增大　(共20张PPT)
第3节　物体的浮沉条件及应用 第4节　跨学科实践：制作微型密度计
第1课时　物体的浮沉条件
基础过关
01
能力提升
02
第十章　浮力
核心素养
03
知识点1　从力的角度认识物体的浮沉条件
1．五一期间，小明与家人到县城外的“死海”游玩，所谓“死海”其实就是咸水湖。当人浸没在湖水中时，人受到的浮力　 　人受到的重力，所以人就会自然向上浮起；当人漂浮在水面上静止不动时，人受到的浮力　 　人受到的重力。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
　等于　
　大于　
2．一小球所受的重力为5 N，体积为5×10－4 m3，将它浸没在水中时，小球所受浮力为　 　N(g取10 N/kg)，浮力的方向是　 　的。放开手后，小球将　 　(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。
　悬浮　
　竖直向上　
　5　
3．质量都是1 kg的青椒和西红柿，漂浮在同一盆水中，它们所受浮力的大小关系是( )　　　　　　　　　　　　　
A．青椒受到的浮力大
B．青椒和西红柿受到的浮力相等
C．西红柿受到的浮力大
D．条件不足，无法比较
B
知识点2　从密度的角度认识物体的浮沉条件
4．我们先假设物体浸没在液体中，此时有V排＝V物，根据阿基米德原理，物体受到的浮力等于它排开液体的重力(F浮＝G排＝m排g＝ρ液V排g)，而物体的重力G＝m物g＝ρ物V排g，所以物体的浮沉实质上取决于物体与液体密度的大小。即：
(1)当ρ物　 　ρ液时，物体会上浮，最终漂浮。
(2)当ρ物　 　ρ液时，物体处于悬浮状态。
(3)当ρ物　 　ρ液时，物体会下沉，最终沉底。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
　大于　
　等于　
　小于　
第5题
5．如图所示，将一物体先后放入甲、乙两种液体中，物体在甲液体中沉底，则ρ物　 　ρ甲；在乙液体中漂浮，则ρ物　_ 　ρ乙。由此可判断甲、乙两种液体的密度的大小关系是
ρ甲　 　ρ乙。(均选填“＞”“＜”或“＝”)
　＜　
＜　
　＞　
6．食用油总是浮在水面上，这是因为油的密度比水　 　；一实心物体刚好能悬浮在水中，若将物体放入足够多的油中，物体将　 　(选填“漂浮”“悬浮”或“下沉”)。
　下沉　
　小　
第7题
7．将一块均匀的实心物体放入盛水的烧杯中，物体静止时如图所示。若将该物体分成大小不同的两块，仍然放在盛水的烧杯中，则( )
A．大块沉入杯底，小块漂在水面上
B．大块、小块都沉入杯底
C．大块、小块都漂在水面上
D．大块、小块都悬浮在水中
D
8．质量为30 kg、体积为8×10－3 m3的物体不慎掉入水中，一名潜水员下水打捞它。请用两种方法来判断物体的浮沉。(g取10 N/kg)
(1)方法一：比较物体所受的浮力和重力。
解：(1)物体受到的重力G＝mg＝30 kg×10 N/kg＝300 N；物体浸没在水中时，V排＝V＝8×10－3 m3，物体受到的浮力F浮＝G排＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10－3 m3＝80 N，由于F浮＜G，所以物体下沉。
(2)物体的密度ρ物＝＝3.75×103 kg/m3，由于ρ物＞ρ水，所以物体下沉。
(2)方法二：比较物体的密度和水的密度。
9．小竹将重力为1.2 N的物体放入盛满水的溢水杯中，当物体静止时，溢水杯中溢出了1 N 的水，物体受到的浮力为　_ 　N，则此时物体在水中　 　(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)。
　沉底　
1　
10．用密度为0.6×103 kg/m3的泡沫制作长3 m、宽1 m、厚0.4 m的长方体简易浮桥，浮桥在河水中能承载物体的最大质量(承载物体未浸入水)为　 　kg(g取10 N/kg，ρ河水＝1.0×103 kg/m3)，此浮桥空载时分别放到海水和河水中，下表面受到的压强分别为p海和p河，则p海　 　(选填“＞”“＜”或“＝”)p河。
　＝　
　480　
11．将两个质量相同的橡皮泥做成实心球形和碗形，分别放入相同的甲、乙两杯水中，静止时如图所示，橡皮泥的密度　_ 　(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度，甲杯中橡皮泥所受的浮力　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)乙杯中橡皮泥所受的浮力，　 　杯中水面升高得多。
　乙　
　小于　
大于　
第12题
12．在水平桌面上，甲、乙两个完全相同的烧杯分别装有不同密度的盐水。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋静止时如图所示，且放入鸡蛋后液面高度相同。下列说法正确的是( )
A．甲液体中的鸡蛋受到的浮力大于重力
B．乙液体中的鸡蛋受到的浮力小于重力
C．鸡蛋排开甲、乙两液体的质量相等
D．甲、乙两烧杯对桌面的压强相等
C
13．分别用木头、铜、铁制成甲、乙、丙三个小球，将它们放在水中，三个小球静止时位置如图所示，以下判断正确的是( )
A．甲小球一定是空心的
B．乙小球一定是空心的
C．丙小球一定是空心的
D．三个小球都是实心的
B
14．如图所示，将质量为4 kg的正方体木块放入水池中静止时，一半体积浸在水中。(g取10 N/kg，ρ水＝1×103 kg/m3)求：
(1)木块所受浮力的大小。
解：(1)由于木块漂浮在水中，则木块受到的浮力F浮＝G木＝m木g＝4 kg×10 N/kg＝40 N。
(2)解法一：由F浮＝ρ水gV排，可得木块排开水的体积V排＝＝4×10－3 m3，由于木块的一半体积浸在水中，所以木块的体积V木＝2V排＝2×4×10－3 m3＝8×10－3 m3，所以木块的密度ρ木＝＝0.5×103 kg/m3。
(2)木块的密度。
解法二：由于木块漂浮在水面且一半体积浸在水中，则有F浮＝G木，V木＝2V排，所以ρ水gV排＝ρ木gV木，ρ木＝＝1×103 kg/m3×＝0.5×103 kg/m3。
(3)由于木块的体积V木＝8×10－3 m3，所以木块的高度h木＝0.2 m，木块浸在水中的深度h＝h木＝×0.2 m＝0.1 m，所以水对木块底部的压强p＝ρ水gh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m＝1×103 Pa。
(3)水对木块底部的压强。
15．游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法。质量为50 kg的小蓉佩戴游泳圈后，能静静地漂浮在水面上，如图所示。游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是( )

A．5 000 N B．500 N
C．50 N D．5 N
C(共15张PPT)
综合训练(二)　压强与浮力的综合
第十章　浮力
一、填空题
1．中国首艘国产电磁弹射型航母即将出海试验，吃水深度13 m，即舰艇底部距离海面为13 m，则舰艇底部受到的液体压强是　 　Pa；当一架质量为30 t的歼－35舰载机停在水平甲板上，飞机与甲板的总接触面积是0.5 m2，则飞机对甲板的压强是　 　Pa。(ρ海水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg)
　6×105　
　1.3×105　
2．在探究物体的“浮沉条件”时，小明先将装满水的溢水杯放在水平桌面上，再把一个质量为100 g的物体放入溢水杯中，静止时溢出了90 mL的水。物体受到的浮力是 　N；物体在水中静止时是　 　(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)；放入物体后，水对溢水杯底的压强　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)，溢水杯对桌面的压强　__ 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)
变大　
　不变　
　沉底　
0.9　
二、选择题
3．如图，甲、乙两人在完全相同的沙滩散步，留下深浅相同、大小不同的脚印。则甲( )

A．对沙滩的压强较大
B．对沙滩的压强较小
C．所受的重力较大
D．所受的重力与乙的相等
C
4．如图所示，薄壁轻质柱形容器放在水平面上，容器内装密度为ρ0的液体，将密度为ρ1的小球放入容器内的液体中，液体不溢出，放入小球前、后容器对水平面压强的变化量为Δp容，放入小球前、后容器底所受液体压强的变化量为Δp液，则关于Δp容与Δp液的比值，下列选项正确的是( )
A．＜1　　B．＞1 C．≤1 D．≥1
D
第5题
5．如图所示，将一个空心铁球浸入水中，放手后铁球恰好悬浮，若沿虚线方向将铁球切成大小不等的两块，则( )
A．大块的将下沉，小块的将上浮
B．大块的将上浮，小块的将下沉
C．两块都将上浮
D．两块都将下沉
B
6．质量相等的A、B两实心物块，密度之比ρA∶ρB＝3∶2，分别放入足够多的水中，物块所受浮力分别为FA和FB，当两物块静止时所受浮力FA与FB之比不可能的是( )
A．1∶1　B．2∶3　C．ρ水∶ρA　D．ρ水∶ρB
D
第7题
7．如图是一小球从密度均匀的油中A处由静止释放后竖直下落的图景，小球在AB段做加速运动，在BC段做匀速运动，①和②是小球经过的两个位置，则( )
A．小球与油的密度相等
B．小球经过位置①处所受浮力比②处的小
C．小球经过位置①处受到油的阻力比②处的大
D．小球下落到②处，受到的合力为零
D
8．如图甲所示，薄壁柱状容器盛有密度为0.8 g/cm3的酒精，酒精对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为4∶5。将合金小球通过细线浸没在酒精中，如图乙所示，酒精对容器底部的压强为3 000 Pa，容器对桌面的压强为3 600 Pa。将细线剪断，金属球沉到容器底部，如图丙所示，容器对桌面的压强为4 800 Pa。合金小球的密度为( )
A．1.6 g/cm3 B．2.4 g/cm3
C．3.0 g/cm3 D．3.6 g/cm3
B
三、计算题
9．中国在海军装备现代化的进程中，已拥有世界最先进的核潜艇。如图为某种型号的导弹型核潜艇，该艇水上排水量为16 600 t，水下排水量为18 600 t，核潜艇的体积为18 600 m3，艇长170.7 m、艇宽12.8 m，下潜深度可达400 m。
(1)下潜深度为400 m时，水对核潜艇的压强为多少？
解：(1)下潜深度为400 m时，水对核潜艇的压强p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×400 m＝4×106 Pa。
(2)根据阿基米德原理可知，核潜艇在水下航行时所受浮力F浮＝G排＝m排g＝18 600×103 kg×10 N/kg＝1.86×108 N。
(3)由ρ＝可知，核潜艇在水面航行时，排开水的体积V'排＝＝16 600 m3，露出水面的体积V露＝
V总－V'排＝18 600 m3－16 600 m3＝2 000 m3。
(3)核潜艇在水面航行时露出水面的体积是多少？(海水密度近似取ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(2)核潜艇在水下航行时所受浮力是多少？
10．小明在实验室模拟研究浮箱种植的情境。他将重力为20 N、底面积为400 cm2的薄壁柱形容器置于水平桌面上，A是棱长为10 cm密度均匀的正方体浮箱模型，通过长为4 cm的细线连接着底面积为25 cm2的柱形物体B，先将A、B两物体叠放在容器中央，然后缓慢向容器中注水，注水过程中正方体A一直保持竖直状态。当水的深度为12 cm时，绳子处于自由状态，如图甲所示，此时物体B对容器底的压力为1.7 N；继续向容器中注水，整个注水过程中正方体A所受浮力F与水的深度h的关系图像如图乙所示，水未溢出。g取10 N/kg，细线不可伸长，且质量、体积不计。求：
解：(1)题图甲所示水对容器底的压强p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×12×1m＝1 200 Pa。
(1)图甲所示水对容器底的压强。
(2)由题图乙可知，容器内水深度为4 cm时，A开始受到浮力的作用，说明此时水恰好接触A的下表面，即B的高度hB＝4 cm，则B的体积VB＝SBhB＝25 cm2×4 cm＝100 cm3，水的深度为12 cm时，绳子处于自由状态，此时B受重力、支持力和浮力作用，此时B受到的浮力＝ρ水g＝ρ水gVB＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×100×1 m3＝1 N，根据力的相互作用可知，此时容器底对物体B的支持力＝1.7 N，根据力的平衡条件可知，B的重力GB＝＝1 N＋1.7 N＝2.7 N。
(2)物体B的重力。
(3)由题图乙可知，当容器内水深度为h1时，图像出现拐点，且随后注水一段时间内A受到的浮力保持不变，说明此时A恰好处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件可知，A的重力GA＝＝6 N，由阿基米德原理可知，此时A排开水的体积VA排＝＝6×10－4 m3＝600 cm3，由V＝Sh可知，A浸入水中的深度hA浸＝＝6 cm，故题图乙中对应的h1＝hB＋＝4 cm＋6 cm＝10 cm。
(3)乙图中对应的h1是多少厘米？(共22张PPT)
专题训练(六)　浮力的计算
第十章　浮力
类型一　用压力差法求浮力
1．有一棱长为10 cm的正方体浸没在水中，上表面距水面15 cm，如图所示，则其上表面受到水的压强是　 　Pa，压力为　 　N，下表面受到水的压强是　 　Pa，压力为　 　N，物体受到的浮力是　 　N。(g取10 N/kg)
　10　
　25　
　2 500　
　15　
　1 500　
2．一个浸没在水中的正方体物块，其下表面受到水对它向上的压力为20 N，上表面受到水对它向下的压力为12 N，则正方体物块在水中受到的浮力大小和方向为( )　　　　　　　　　　　　　　
A．32 N，竖直向上 B．8 N，竖直向上
C．8 N，竖直向下 D．无法判断
B
第3题
3．如图所示，一个棱长为10 cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为5 N，下表面受到液体的压力F2为13 N，则下列说法错误的是(g取10 N/kg)( )
A．正方体受到的浮力为8 N
B．液体的密度为0.8×103 kg/m3
C．正方体上表面到液面的距离h＝5 cm
D．液体对正方体下表面的压强为1.3×103 Pa
C
类型二　用称重法求浮力
4．一个铁球在空气中称时重4.5 N，浸没在水中称时，弹簧测力计的示数为3.5 N，则( )
A．铁球受到的浮力是3.5 N
B．铁球受到的浮力是1 N
C．铁球受到的浮力是4.5 N
D．铁球受到水的压力的合力为0
B
5．小明在探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验时，将一底面积为4 cm2的圆柱体浸入水中，改变其浸入水中的体积，观察弹簧测力计示数的变化，如图所示。图甲中，圆柱体有体积浸入水中，弹簧测力计的示数为1.1 N；图乙中，圆柱体有体积浸入水中，弹簧测力计的示数为0.9 N，g取10 N/kg。求：
解：(1)题图甲中，由称重法可得物体受到的浮力F浮＝G－F＝G－1.1 N，由阿基米德原理可得物体受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝ρ水g·V物，则G－1.1 N＝ρ水g·V物…①，题图乙中，由称重法可得物体受到的浮力F浮＝G－F＝G－0.9 N，由阿基米德原理可得物体受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝ρ水g·V物，则G－0.9 N＝ρ水g·V物…②，由①②式相除解得G＝1.2 N，V物＝4×1 m3，圆柱体全部浸入水中时受到的浮力F浮＝ρ水gV物＝4×(G－1.1 N)＝4×(1.2 N－1.1 N)＝0.4 N。
(1)圆柱体全部浸入水中时受到的浮力。
(2)题图乙中，圆柱体浸入水中的深度h＝＝0.075 m，圆柱体底部受到水的压强p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.075 m＝750 Pa。
(2)图乙中，圆柱体底部受到水的压强。
6．一石块在空气中称量时，弹簧测力计的示数是5 N，浸没在水中称时，弹簧测力计的示数为3 N，浸没在另一种液体中称量时，弹簧测力计的示数是1.4 N，g取10 N/kg。求：
(1)石块浸没在水中时受到的浮力是多少？
解：(1)石块浸没在水中时受到的浮力F浮＝G－F拉＝5 N－3 N＝2 N。
(2)由G＝mg可得，石块的质量m＝＝0.5 kg，由F浮＝ρ液gV排可得，石块排开水的体积即石块的体积V＝V排＝＝2×10－4 m3，石块的密度ρ＝＝2.5×103 kg/m3。
(2)石块的密度是多少？
(3)石块受到另一种液体的浮力F'浮＝G－F'排＝5 N－1.4 N＝3.6 N，由F浮＝ρ液gV排可得，另一种液体的密度ρ液＝＝1.8×103 kg/m3。
(3)另一种液体的密度是多少？
类型三　用阿基米德原理求浮力
7．体积为100 m3的热气球在空气中受到的浮力为 　N。若它自身的重力是588 N，则该热气球还能载重　 　N。(ρ空气＝1.29 kg/m3，g＝10 N/kg)
　702　
1 290　
8．水平桌面上有一底面积为400 cm2的圆柱形容器，其高度为30 cm，将底面积为150 cm2、高度为25 cm的长方体A竖直放在圆柱形容器内。向容器内缓慢注水，当水深为12 cm时长方体A对容器底部的压力为其重力的。(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)求：
解：(1)水深为12 cm时水对容器底部的压强p＝ρ水gh1＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m＝1.2×103 Pa。
(1)水深为12 cm时水对容器底部的压强。
(2)水深为12 cm时长方体A排开水的体积＝SAh1＝150×1 m2×12×1 m＝1.8×1 m3，物体A受到的浮力F浮＝ρ水g＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.8×1 m3＝18 N，长方体A对容器底部的压力为其重力的，而长方体A对容器底部的压力等于它的重力与所受浮力之差，即F压＝G－F浮，故有GA＝GA－F浮＝GA－18 N，则物体A的重力GA＝F浮＝×18 N＝27 N。
(2)物体A的重力。
(3)长方体A的体积VA＝SAhA＝150×1 m2×25×1 m＝3.75×1 m3，A的密度ρA＝＝0.72×103 kg/m3，由于A的密度小于水的密度，且圆柱形容器的高度为30 cm，所以水位刚好达到容器口，最终A会漂浮。水深为12 cm时，水的体积＝(S容－SA)h1＝(400 cm2－150 cm2)×12 cm＝3 000 cm3＝3×1 m3，所加水的质量＝ρ水＝1.0×103 kg/m3×3×1 m3＝3 kg；水对容器底的压强p2＝ρ水gh2＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m＝3×103 Pa，水对容器底的压力F＝p2S容＝3×103 Pa×400×1 m2＝120 N，容器为圆柱形容器，水对容器底压力F＝＋GA，水的总重力＝F－GA＝120 N－27 N＝93 N，水的总质量m水2＝＝9.3 kg，再加水的质量Δm水＝＝9.3 kg－3 kg＝6.3 kg。
(3)再注入多少质量的水时水位刚好到达容器口。
类型四　用平衡法求浮力
9．把一个木块(ρ木＝0.6×103 kg/m3)放入盛满酒精(ρ酒精＝0.8×103 kg/m3)的溢水杯中，溢出30 g的酒精；若将此木块从酒精中取出，擦干后放入盛满水的溢水杯中，则溢出水的质量将( )
A．等于30 g B．小于30 g
C．大于30 g D．无法确定
A
10．如图，体积相同的两物体A、B用不可伸长的细线系住，放入水中后，A有体积露出水面，细线被拉直。已知A重4 N，B受到的浮力为8 N。则( )
A．A所受的浮力为4 N
B．A所受的浮力为2 N
C．细线对A的拉力大小为0 N
D．细线对A的拉力大小为2 N
D
11．潜水艇在海面下航行时的排水质量为m1，在海面上航行时的排水质量为m2，设海水的密度为ρ，下列说法中正确的是
( )
A．潜水艇在海面下航行时所受浮力等于(m1－m2)g
B．潜水艇在海面下航行时所受的压力差为(m1－m2)g
C．当潜水艇在海面上航行时，水中部分的体积为
D．要使潜水艇潜入海面下，需要充入重力为(m1－m2)g的海水
D
12．某科技小组的同学想制作一个简易浮力秤来测质量。他们剪掉空塑料瓶的瓶底，旋紧瓶盖，在瓶盖上系一块质量适当的石块，然后将其倒置在水桶里，当瓶中不放被测物体静止时，在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线，再在瓶身上均匀标记其他刻度线，左侧标记的是长度值，若在刻度线右侧标上相应的质量值，即可做成一个简易浮力秤，如图所示。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀，其横截面积为50 cm2，不放被测物体时浮力秤的总质量为170 g，水的密度为1.0 g/cm3，g取10 N/kg。
(1)画出图中浮力秤的受力示意图。
解：(1)如图所示
(2)求图中所示状态浮力秤受到的浮力。
(2)浮力秤漂浮，依据平衡条件可知，F浮＝G秤＝m秤g＝0.17 kg×10 N/kg＝1.7 N。
(3)浮力秤浸到2 cm刻度线漂浮时，秤内被测物的质量为m测，依据漂浮时受力平衡条件，不放入被测物时F浮＝G秤，放入被测物时F'浮＝G秤＋m测g，可得m测g＝F'浮－F浮；依据阿基米德原理，F浮＝ρ水gV0，F'浮＝ρ水gV0＋ρ水gΔV排，则有m测＝ρ水ΔV排＝ρ水SΔh＝1.0 g/cm3×50 cm2×2 cm＝100 g。
(3)求浮力秤上2 cm刻度线对应的质量值。(共16张PPT)
第3节　物体的浮沉条件及应用 第4节　跨学科实践：制作微型密度计
第2课时　浮力的应用
基础过关
01
能力提升
02
第十章　浮力
核心素养
03
知识点1　轮船
1．如图为中国首艘055型导弹驱逐舰，作为国内大型新型驱逐舰，其满载排水能力超过10 000 t。假设该驱逐舰满载时排水量为12 000 t(表示它满载时排开水的质量为12 000 t)，此时它受到的浮力是　 　N；当该驱逐舰从长江驶入大海时，吃水深度将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10 N/kg)
　变小　
　1.2×108　
2．如图所示，若“玉林号”导弹护卫舰从大海驶入珠江，下列分析正确的是( )
A．浮力变小　　　　　　B．浮力变大
C．浮力不变 D．无法判断
C
3．小关与同学们去游览桂林两江四湖，登上游船后，船会下沉一些，那么( )　　　　　　　　　　　　　　
A．船的重力将减小
B．水对船的浮力将减小
C．水对船的浮力将增大
D．水对船的浮力将保持不变
C
4．长江上，一艘满载货物的轮船在卸完一半货物后，该艘轮船( )
A．会浮起一些，所受浮力变小
B．会浮起一些，所受浮力变大
C．会下沉一些，所受浮力变大
D．会始终漂浮，所受浮力不变
A
知识点2　潜水艇
5．潜水艇能潜入水下航行，进行侦察和袭击，是一种很重要的军用舰艇。潜水艇漂浮在水面时，其所受浮力与重力的大小关系为F浮　 　(选填“＞”“＜”或“＝”)G；当潜水艇水舱充水时，潜水艇将 (选填“上浮”或“下沉”)，当潜水艇从大江潜行到大海时，所受浮力将　 　。
　变大　
下沉
　＝　
6．“远征号”潜水艇在南海执行任务，根据任务的要求，潜水艇需要在不同深度处悬浮，若海水密度保持不变，则下列说法错误的是( )
A．潜水艇排开海水的体积相等
B．潜水艇所受的重力大小不相等
C．潜水艇所受的浮力大小相等
D．潜水艇所受的浮力与重力大小相等
B
知识点3　气球和飞艇
7．气球和飞艇的气囊中充入密度　 　空气密度的气体(如热空气、氢气、氦气等)，利用空气的　 　来升空。
　浮力　
　小于　
8．如图所示是体育、娱乐活动用的热气球，里面充的是被燃烧器烧热而体积膨胀的热空气。要使已经升空的热气球上升或下降，下列说法正确的是( )
A．继续对热空气加热可以使热气球上升
B．继续对热空气加热可以使热气球下降
C．停止对热空气加热可以使热气球上升
D．热气球停在空中静止不动时，球内空气的密度与球外空气密度一样大
A
知识点4　密度计
9．测量液体密度的仪器叫密度计。现将同一支密度计分别放入装有甲、乙两种液体的容器中，如图所示，则( )
A．密度计在甲液体中所受的浮力较大
B．密度计在乙液体中所受的浮力较大
C．甲液体的密度较大
D．乙液体的密度较大
D
10．小明自制了一个简易实用的“救生圈”，用一个三通塑料管将3个大号空塑料瓶固定，如图所示。已知每个空塑料瓶的体积是2 L，则此“救生圈”全部浸没在水中时所受浮力为　 　N(忽略三通管和绳子的体积，g取 10 N/kg)。扔到水中救人时，人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)总重力。若在该“救生圈”上固定更多的空塑料瓶，使用时可　_ 　(选填“增大”或“减小”)浮力。
增大　
　等于　
　60　
11．用薄纸制成的孔明灯如图所示，所用薄纸质量为50 g，容积为1 m3，空气的密度为1.29 kg/m3，g取10 N/kg，则孔明灯及其中空气的总重力为　 　N，为了使孔明灯悬浮在空中，你要用　 　的方法使孔明灯内空气减少，当孔明灯内空气的重力减小　 　N时，孔明灯恰好能悬浮在空中，此时孔明灯内的空气密度变为 _
kg/m3。
1.24
　0.5　
　加热使气体膨胀　
　13.4　
12．在远洋轮船的船舷上都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图所示，其中标有“W”的是北大西洋载重线，标有“S”的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋的海水密度ρ1与印度洋的海水密度ρ2的关系是( )
A．浮力增大，ρ1＝ρ2 B．浮力减小，ρ1＝ρ2
C．浮力不变，ρ1＞ρ2 D．浮力不变，ρ1＜ρ2
C
13．某同学制作了如图所示的潜水艇模型，下列说法错误的是( )
A．潜水艇模型是通过改变潜水艇的重力实现沉浮的
B．向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜水艇下潜
C．向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜水艇悬浮
D．潜水艇模型的试管上绕铁丝，可保持试管稳定
B
14．“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30 m3，空载时质量约为22 t，最大荷载240 kg。(海水密度取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？
解：(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时，根据漂浮条件可知潜水器受到的浮力F浮＝G空载＝m空载g＝22×103 kg×10 N/kg＝2.2×105 N。
(2)满载时需要下沉，潜水器排开海水的体积V排＝V潜＝30 m3，此时F'浮＝ρ海水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×30 m3＝3×105 N，满载总重力G满＝m满g＝(22×103 kg＋240 kg)×10 N/kg＝2.224×105 N，G注水＝F'浮－G满＝3×105 N－2.224×105 N＝7.76×104 N，则由G＝mg＝ρgV，可得注入水的体积V注水＝＝7.76 m3。
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少需要注入多少水？(共24张PPT)
本章总结提升
思维导图
01
整合训练
02
第十章　浮力
热点一　浮力及其应用
1．浸没在水中的实心正方体金属块，受到水对它向下和向上的压力分别为4 N和12 N，则该金属块受到的浮力大小为　_ 　N，方向　 　。若将该金属块浸没在盐水中(ρ水＜ρ盐水)，金属块受到的浮力将　 　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
　增大　
　竖直向上　
8　
2．下列事实中没有受到浮力作用的物体有( )
A．浮在死海上读书的人
B．从水里升起的乒乓球
C．抛入水中正在快速下沉的石块
D．太空中的宇宙飞船
D
3．将一个乒乓球放入倒置的饮料瓶中，然后向瓶内注入水将乒乓球浸没，如图所示，乒乓球保持静止状态，则乒乓球( )

A．仍受水的浮力
B．不受水的浮力，也不受水对它的压力
C．不受水的浮力，但受水对它的压力
D．无法判断
C
A B C D
4．如图所示，下列能正确表示铁块所受浮力F与浸入水中深度h关系的是( )
D
5．如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中，弹簧测力计的示数分别为4.0 N、2.8 N和2.5 N。若盐水的密度为1.2×103 kg/m3，g取10 N/kg，则下列结论正确的是( )

A．在实验丁中，容器底部受到物体A的压力等于0.3 N
B．实验乙中，物体A受到的拉力为1.0 N
C．实验丙中，弹簧测力计的示数比乙中小0.5 N
D．物体A的密度为3.2×103 kg/m3
A
6．小华在探究影响浮力大小因素的实验中，先在空气中测出圆柱体的重力大小是1.0 N，然后将圆柱体逐渐浸入水中，如图甲所示。她测得圆柱体受到的浮力F和其底面进入水中的深度h的对应数据如下表：
次数 1 2 3 4 5 6
h/cm 2 4 6 8 10 12
F/N 0.2 0.4 0.6 0.6 0.6 0.6
(1)第1次实验时弹簧测力计的示数为　 　N。
(2)利用表中数据，在图乙中画出F－h图线。
(3)当h＝　 　cm时，圆柱体刚好全部浸入水中。
(4)如果改用浓盐水做实验，在图乙中再画出F－h图线。图线上h＝6 cm点的位置变　 　(选填“高”或“低”)。这样的比较是为了探究　 　对浮力大小的影响。
　液体密度　
　高　
　6　
画图略
　0.8　
热点二　阿基米德原理
7．重为5 N的实心物体挂在弹簧测力计下，物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为3 N，此时物体受到的浮力为　N，物体的密度是　 　kg/m3。(g取10 N/kg)
　2.5×103　
　2　
8．小杰同学在“海底世界”游玩时，观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示，对气泡上升过程中受到的浮力和气泡受到的水的压强分析正确的是( )
A．浮力不变，压强不变
B．浮力变小，压强变小
C．浮力变大，压强变小
D．浮力变大，压强变大
C
第9题
9．有一个梯形物体浸没在水中，如图所示，当时大气压为p0，水的密度为ρ，深度为H，物块高度为h，体积为V，较小的下底面面积为S，与容器底紧密接触，其间无水。则该物体所受的浮力为( )
A．0　　　　　　　　　B．ρ(V－hS)g
C．ρgV－(p0＋ρgH)S D．ρgV
C
第10题
10．一棱长为0.1 m的正方体物块放在盛有10 L水的薄壁圆柱形容器中，容器重为5 N，底面积为0.05 m2。现用竖直向下大小为5 N的力F作用在物块上，物块刚好浸没于水中静止，如图所示(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×10 kg/m3)。下列说法错误的是( )
A．物块下表面受到水的压强是1 000 Pa
B．物块受到的浮力是10 N
C．容器底部对水平地面的压强是2 500 Pa
D．物块的密度是0.5×103 kg/m3
C
第11题
热点三　物体的浮沉条件及应用
11．用细绳连在一起的气球和铁块，恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内如图所示位置，若用力向下轻轻拨动一下铁块，则气球和铁块的沉浮情况及水对容器底部的压强将( )
A．下沉　变小　　B．下沉　变大
C．上浮　变小 D．悬浮　不变
A
第12题
12．a、b两种物质的质量和体积关系如图所示，分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体，浸没在水中，放手稳定后( )
A．甲漂浮，甲所受浮力大
B．乙漂浮，乙所受浮力大
C．甲漂浮，乙所受浮力大
D．乙漂浮，甲所受浮力大
D
13．如图所示，水平桌面上是两个完全相同的溢水杯，杯中装满不同种类的液体，当甲溢水杯盛满密度为ρ1的液体时，把实心小球放入杯中，小球漂浮，静止后溢出的液体质量为m1；把同一小球放入盛满密度为ρ2的液体的乙杯中，小球沉底，静止后溢出的液体质量为m2。则物块的密度为( )
A．ρ1　 B．ρ1
C．ρ2　 D．ρ2
D
14．现有一带有阀门K1(关闭)的圆柱形薄壁大容器A(足够高)，内装有10 cm深的水(如图甲)。若将另一带有阀门K2(关闭，阀门体积不计)、重力为24 N、底面积为800 cm2的圆柱形薄壁小容器B(体积不计)轻轻放入大容器A的水中，小容器B漂浮，此时水深变为12 cm(如图乙)。将底面积为300 cm2，高为5 cm的均匀柱体M放入小容器中，此时水深变为13 cm。(g取10 N/kg)求：
(1)图甲中大容器A底部受到水的压强。
解：(1)由液体压强公式可知，题图甲中大容器A底部受到水的压强p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10×1 m＝1 000 Pa。
(2)题图乙中小容器B漂浮，根据物体的浮沉条件可知，小容器B受到的浮力大小等于小容器B的重力，即F浮＝GB＝24 N；由阿基米德原理可知，小容器B排开水的体积V排＝＝2.4×10－3 m3＝2 400 cm3；由体积公式可知，大容器A的底面积SA＝＝1 200 cm2。
(2)大容器A的底面积。
(3)题图丙中均匀柱体M放入小容器中静止后小容器B仍处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件可知，小容器B受到的浮力增加值等于均匀柱体M的重力；由题图丙可知，均匀柱体M放入小容器中静止后排开水的体积增加量ΔV＝SA(h3－h2)＝1 200 cm2×(13 cm－12 cm)＝1 200 cm3＝ 1.2×10－3 m3 ；由阿基米德原理可知，小容器B受到的浮力增加值ΔF浮＝ρgΔV＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.2×10－3 m3＝12 N，即均匀柱体M的重力G＝12 N。
(3)均匀柱体M的重力。
(4)在图丙中打开阀门K1，水向外流，当放出的水的体积为6 600 cm3时，关闭阀门K1，再打开阀门K2，水进入到小容器B中，直到水面不再变化时，求水对大容器A底部产生的压力。
(4)未放水前题图丙中水的体积V水＝SAh1＝1 200 cm2×10 cm＝12 000 cm3，放出6 600 cm3的水后，剩余水的体积V剩＝V水－V放＝12 000 cm3－6 600 cm3＝5 400 cm3，关闭阀门K1，打开阀门K2，直至水面不再变化时，由连通器原理可知，容器A、B中的液面相平，假设此时柱体M碰到底部，则水深h水＝＝6 cm，此时柱体M受到的浮力为F浮M＝ρ水gV″排＝ρ水gSMh水＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×300×10－4 m2×6×10－2 m＝18 N，由于F浮M＞GM，则此时柱体M已漂浮。柱体M漂浮时，V 排＝SA(h3－h2)＝1 200 cm2×(13 cm－12 cm)＝1 200 cm3，h'水＝＝5.5 cm，水对容器A底部的压强为p'水＝ρ水gh'水＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5.5×10－2 m＝550 Pa，水对容器A底部的压力为F水＝p'水SA ＝550 Pa×1 200×10－4 m2＝66 N。(共19张PPT)
第2节　阿基米德原理
基础过关
01
能力提升
02
第十章　浮力
核心素养
03
知识点1　阿基米德原理
1．某实验小组在探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”时，做了如图所示的四次测量，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3和F4，则下列说法正确的是( )
A．F1＋F2＝F3－F4　
B．F1－F2＝F3＋F4
C．F1＋F2＝F3＋F4
D．F1－F2＝F3－F4
C
(1)实验中同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得溢出水所受的重力　 　(选填“偏大”或“偏小”)。
2．某兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶等器材验证阿基米德原理。
　偏小　
(2)由实验可知：随着物体逐渐浸入水中，弹簧测力计的示数将会　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)，可以判断物体所受浮力方向　 　。
(3)溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为　 　N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小　 　。
　相等　
　1　
　竖直向上　
　变小　
(4)继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，依旧保持物体所处深度不变，由图中数据可计算物体受浮力变化了 N，说明物块受到的浮力大小与 _　有关。
液体密度
0.2
知识点2　阿基米德原理的应用
3．如图所示，福建舰是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，满载排水量8.5万吨。满载时航母受到的浮力是　 　N；航空母舰上的舰载机飞离甲板后，舰身会　 　(选填“上浮”或“下沉”)一些。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
　上浮　
　8.5×108　
4．如图所示，将一体积为10 cm3的质量分布均匀的正方体木块轻轻放入一盛满某种液体的溢水杯中，溢出液体的质量为8 g；若将木块从中间锯掉一半，将剩余部分轻轻放入装满该液体的溢水杯中，则该液体会溢出( )
A．3 g　 　B．4 g　 　C．5 g　 　D．6 g
B
5．在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量为500 g，浸没在水中时，王冠排开水的质量为0.05 kg，g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3。
(1)求这顶王冠在水中所受的浮力。
解：(1)王冠排开水的重力G排＝m排g＝0.05 kg×10 N/kg＝0.5 N，根据阿基米德原理可得，这顶王冠在水中所受的浮力F浮＝G排＝0.5 N。
(2)由F浮＝ρ水gV排可得，王冠的体积V＝V排＝＝5×10－5 m3。
(2)王冠的体积是多少？
(3)王冠的密度ρ＝＝10×103 kg/m3，因纯金的密度为19.3×103 kg/m3，所以王冠不是纯金制作的。
(3)王冠是否为纯金制作的？(纯金的密度为19.3×103 kg/m3)
6．一个重为8 N的铁块挂在弹簧测力计上，将它浸没在盛满水的溢水杯中，静止时弹簧测力计的示数为6 N，则铁块受到的浮力是　 　N，溢出水的重力是　 　N。
　2　
　2　
7．如图所示，静止在液体中体积相同的A、B、C三个球，其中所受浮力最小的是( )
A．A球
B．B球
C．C球
D．B球和C球
A
8．把一个体积为100 cm3，质量为60 g的物体放入水中。物体静止时，它所受到的浮力及浸入水中的体积分别为( )
A．1 N，100 cm3 B．0.6 N，60 cm3
C．0.6 N，40 cm3 D．0.5 N，50 cm3
B
第9题
9．如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10 cm2，高为5 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，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力是(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg)( )
A．0 N　 B．0.3 N
C．0.5 N D．0.8 N
B
第10题
10．如图所示，体积相同的实心铜球、铁球、铝球和木球浸没在水中并处于静止状态，细绳对它们的拉力分别为F1、F2、F3和F4。已知ρ铜＝8.9×103 kg/m3，ρ铁＝7.9×103 kg/m3，ρ铝＝2.7×103 kg/m3，ρ木＝0.8×103 kg/m3，则F1、F2、F3和F4的大小关系是( )
A．F1＞F2＞F3＞F4
B．F1＞F3＞F2＞F4
C．F4＞F3＞F2＞F1
D．F2＞F4＞F3＞F1
A
11．用弹簧测力计挂着一个长方体金属块，沿竖直方向缓慢将其浸入盛有适量水的圆柱形平底薄壁容器中，直至浸没(水未溢出)，如图甲所示。通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度h与其排开水的体积V排的关系，如图乙所示。已知金属块的质量为0.4 kg，容器的底面积与金属块的底面积之比为5∶1，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求：
(1)金属块受到的重力。
解： (1)由题知金属块受到的重力G＝mg＝0.4 kg×10 N/kg＝4 N。
(2)金属块的下表面浸入水中的深度为2 cm时，弹簧测力计的示数。
(2)由题图乙知，当h＝2 cm时，金属块排开水的体积V排＝20 cm3＝2×10－5 m3。此时金属块受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10－5 m3＝0.2 N。弹簧测力计的示数F拉＝G－F浮＝4 N－0.2 N＝3.8 N。
(3)由题图乙知，当h＝5 cm时，金属块刚好浸没，则金属块的高度为5 cm，此时金属块底部受到水的压强p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10－2 m＝500 Pa。
(3)金属块刚浸没时，金属块底部受到水的压强。
(4)金属块的底面积S金＝＝10 cm2，容器的底面积S＝5S金＝5×10 cm2＝50 cm2，增加的压力等于水对金属块的浮力，则ΔF＝F'浮＝ρ水gV'排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×50×10－6 m3＝0.5 N，水对容器底部增加的压强Δp＝＝100 Pa。
(4)金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水对容器底部的压强增加了多少？

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