浙教版科学 初二升初三 浮力 暑假辅导教案+学案(2课时,含答案)

资源下载
  1. 二一教育资源

浙教版科学 初二升初三 浮力 暑假辅导教案+学案(2课时,含答案)

资源简介

个性化辅导授课学案
学生
年级
科目
科学
课时
2
形式
教师
时间
课题
浮力
考点
1.认识浮力及其方向.
2.理解阿基米德原理的内容。
3.会运用阿基米德原理解答和计算有关浮力的简单问题。
4.知道物体浮沉的条件.
教学内容
浮力适用学科物理适用年级初三适用区域浙江课时时长(分钟)120知识点阿基米德原理、沉浮条件、浮力的几种求法学习目标1.认识浮力及其方向.
2.理解阿基米德原理的内容。
3.会运用阿基米德原理解答和计算有关浮力的简单问题。
4.知道物体浮沉的条件.
5.知道浮力的应用.学习重点浮力的存在、探究浮力的大小、物体的浮沉条件.学习难点浮力的应用.
教学过程
一、复习预习
二、知识讲解
一、浮力:
(1)浮力现象:船、木块能浮在水面上,浸没在水中的皮球、乒乓球能浮上来;下沉在水底的铁球、石块同样受到浮力。
(2)浮力:浸在液体(或气体)里的物体,受到液体(或气体)向上托的力叫浮力。(“浸在液体里的物体”包括两种状态:漂浮和浸没)
(3)浮力的方向:总是竖直向上的
二、浮力产生的原因
实质:液体对物体向上和向下的压力差就是液体对物体的浮力
即F浮=F′-F。
当一个正立方体浸在液体中处于某一位置A时,如图1所求,由于上,下两表面的深度不同,所受液体的压强不同,下表面受到的向上的压强大于上表面受到的向下的压强,从而使物体受到向上的压力大于向下的压力,这两个压力的差就是液体对物体的浮力。物体处于位置B,则浮力就是物体受到的向上的压力。浮力既是压力差。
思考:浸没在水中的正方形木块,放手后竖直向上浮,它为什么不向左或向右、向前或向后运动?
由液体内部压强的特点,得出:立方体木块浸没在水中,左右两个侧面和前后两个侧面相对应的部位,距液面的深度相同,水对它们的压强相等,因而它的左右两侧面和前后两侧面,受到的压力大小相等、方向相反,所以木块不向前后、左右运动。结合下图。由于上表面距液面的深度小于下表面距液面的深度,所以它们受到水的压强不同。下表面受到水的压强大于上表面受到水的压强。上下表面面积相等,所以下表面受到水的竖直向上的压力大于上表面受到水的竖直向下的压力。上下表面的压力差就是浮力。
三、阿基米德原理
(1)实验探究:
(2)原理内容:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体(或气体)所受的重力。
(3)公式:表示液体的密度,是被物体排开的液体的体积,.
(4)使用阿基米德原理计算时,应注意以下几点:
①物体浸入液体里,可以有两种情况,一是全部浸入,一是部分浸入;全部浸入时,;部分浸入时,是两回事,是被物体排开的液体的体积,而不是物体的体积。
②G排是指被物体排开的液体所受的重力,表示物体受到的浮力大小等于被排开的液体的重力。
③公式:是液体的密度,而不是物体的密度;即浮力的大小只取决液体密度和排开的液体体积的大小,与其他因素如物重、物体形状、密度、深度及物体在液体中是否运动等因素无关。阿基米德原理不仅适用液体,也适用于气体。
④浮力与物体全部浸入液体后的深度无关。
四、物体的浮沉条件
1、物体浮沉条件的分析与表达
讨论物体的浮沉问题的前提有二。
一是物体浸没在液体中,二是物体只在重力和浮力作用下。
下沉
悬浮
上浮
漂浮
F浮F浮=G
F浮>G
F浮=G
<
=
>
>
提示:浸没在液体中的物体,若受力不平衡,合力不等于零,则物体的运动状态将发生改变。下沉的物体下沉到底时,将受到底部的支承力的作用,当三力平衡即时,物体静止于液体底部;上浮的物体上升至液面,部分体积露出时,逐渐减小,直至时,物体将漂浮于液面,处于平衡状态。
2、漂浮与悬浮的比较
漂浮与悬浮的共同点:二者都是平衡状态。
漂浮与悬浮的不同点:漂浮物体的,,
悬浮物体的,。
五、计算浮力的方法:
1、根据浮力产生的原因计算
如果上下表面都与水面相平行的规则物体,且知道它的上、下表面在液体内的深度、上、下表面的面积及液体的密度,便可根据深度计算压强,再算出上、下压力差,即浮力来。
2、应用阿基米德原理计算
这是计算浮力的最基本的方法,只要和已知,或者可以由其他条件求得,即可利用

3、利用平衡条件计算浮力
(1)当物体处于漂浮或悬浮状态,只受重力和浮力,。如果知道重力或根据其它条件求出重力,即可求出浮力。
(2)当物体在三个力的作用下处于平衡状态时,也可以利用三个力的关系求出浮力,例如,挂在弹簧秤上的物体浸入液体中时,(为物体浸在液体中时弹簧秤的示数)。又如,漂浮在液体表面的物体,下面还挂着另一个物体,则物体受到的浮力,只要知道和由其它条件得到另一物对它的拉力,即可求出浮力。
六、阿基米德原理及物体浮沉条件的应用
1、船
船属于漂浮物体,。
轮船的排水量是轮船满载时排开水的质量。根据轮船的排水量,即可求出轮船受到的浮力。
2、潜水艇、气球、飞艇
潜水艇、气球、飞艇共同一处是可以上浮、下沉、悬浮,不同之处只是控制的方法不同。
潜水艇是利用改变自重,实现它的上浮和下潜。气球和飞艇的升空和下降,主要是靠改变它们所受浮力来实现的。
七、典型应用:
1、必须弄清楚的一些概念
(1)物重G与弹簧秤的示数
弹簧秤的示数显示了,物体拉弹簧的力,或弹簧拉物体的力的大小,和是一对作用力和反作用力。在浮力问题中通常弹簧的示数,就给出了。如图2,物体在空气中静止,与二力平衡。如果物体浸在液体中静止,、、G三力平衡,此时。
(2)物重G与物体排开的液重
当物体完全浸没,。
(3)浸在(浸入)与浸没(没入)
浸在(浸入)是指物体一部分在液体中,或物体全部在液体中的两种情况。
浸没(没入)是指物体全部在液体中的一种情况。
(4)上浮、漂浮、悬浮
物体只受重力和浮力作用下,如果物体向上运动的状态叫做上浮;如果,物体静止在液面上的状态叫做漂浮,如果物体没入液体中静止叫做悬浮。
(5)物体的密度与液体的密度。
(6)物体的体积,物体排开液体的体积,物体露出液面的体积。
如图3所示,物体漂浮在液面上,是物体的体积,是物体浸入液体中的体积,是物体露出液面的体积。所以=+。
三、例题精析
【例题1】杯中水面上漂浮着一块冰,当冰完全熔化后,水面如何变化(

A.
升高
B.
降低
C.
不变
D.
无法判断
【例题2】体积相同的铁球、铝球和木块,浸在液体中的情况如图4所示,则比较它们受到的浮力:
A.铁球受到的浮力最大
B.铝球受到的浮力最大
C.木块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
【例题3】一个物体重为88.2牛,将其放入密度为千克/米3的液体中静止,受到的浮力为78.4牛,若此物体放入水中静止时,受到的浮力为
牛。
【例题4】如图5所示,A、B两物体静止在水中,则:
A.两物体受到的浮力一定相等。
B.两物体受到的浮力不等,A物体受到的浮力大。
C.两物体的密度不等,B物体的密度大。
D.两物体的重力不等,B物体的重力大。
【例题5】弹簧平下挂一金属块,当金属块浸没在水中时,弹簧秤的示数是29.4牛,这个金属块所受的重力是多少?(已知金属的密度为7.0×103千克/米3)。
【例题6】一木块浮在水面上,露出水面的体积为32厘米3,把露出水面的部分截去后,原水下部分又有24厘米3体积露出水面,求:(1)木块的体积。(2)木块的密度。
【例题7】一个实心小球分别被放入盛有足够多的水和酒精的容器中,小球受到的浮力分别为0.9牛和0.8牛,已知水和酒精的密度之比为5∶4,求小球的密度。
四、课堂运用
【基础】
1.如图所示,把铁块放在空平底杯中,沿杯壁缓慢地向杯中加水,直至加满。则在加水的全过程中,铁块对容器底的压强p与水深h的关系图像是
2.小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情形如图所示,下列说法正确的是
A.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
B.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
C.甲杯液体的密度较大
D.乙杯液体的密度较大
3.如图所示,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,在乙杯中处于悬浮状态,下列判断正确的是
A.甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
B.甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
C.鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
D.鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力
4.如图所示,一装有水的小桶放在水平面上,桶与水的总重为50N,用测力计吊着一个体积为300cm的实心金属球,将金属球缓慢浸没在水中,使其在水中静止,且不与桶壁、桶底接触,此时测力计的示数为12N。则下列不正确的是(
)
A.金属球所受浮力为3N
B.金属球的重力为15N
C.金属球的密度为5×10kg/m
D.桶对水平面的压力为65N
5.(2分)一个边长为a的立方体铁块从图(甲)所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平),下降至图中的虚线位置,则能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图象是(  )
6.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中。当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示。则
A.甲杯底部所受的液体压力较大
B.
鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大
C.乙杯底部所受的液体压强较大
D.鸡蛋在乙杯中受到液体的浮力较大
7.下列关于压强和浮力的说法正确的是
A.潜水艇潜水越深,所受的浮力越大。
B.轮船从河里驶向海里,所受的浮力变大
C.马德堡半球实验第一次测得了大气压的数值
D.活塞式抽水机抽水时利用了大气压强
8.下面关于压强事例的描述,其中正确的是:
A.把药液注射进肌肉里,利用了大气压强
B.航母上的舰载机起飞后,漂浮的航母受到的浮力不变
C.民航客机能够腾空而起,利用了流体压强与流速的关系
D.深海鱼到浅海后由于压强的减小,所以不能存活
9.如图所示,三个完全相同的容器内装有适量的水后,在乙容器内放入木块漂浮在水面上,丙容器内放一个小球悬浮在水中,此时,甲、乙、丙三个容器内水面高度相同,下列说法正确的是
A.三个容器中,水对容器底的压强相等
B.三个容器中,水对容器底的压力不相等
C.如果向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大
D.如果向丙容器中加入酒精,小球将上浮
10.根据图中测量一块矿石密度的信息,下列结果正确的是
A.矿石的质量是27.4
g
B.矿石的体积是40
cm3
C.矿石的密度是2.5
g/cm3
D.矿石浸没水中后所受的浮力是0.1
N
【巩固】
1.在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图所示的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积。实验数据记录在下表中。
(1)分析表中数据,实验所用物体的重力为
N,第一次实验中物体所受的浮力F浮=
N。
(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可初步得出结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积

,浸在液体中的物体受到的浮力越大:分析比较实验序号
可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。
(3)请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G排=
N。通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系,可以验证____
原理。
(4)本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时,选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是为

(选填字母序号)。
A.寻找普遍规律
B.取平均值减小误差
(5)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越
。于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5N的物块,如图甲所示;当他把物块浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N处对应标上1.0g/cm3的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的
N处对应标上0.8g/cm3字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。
2.(6分)小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验.请你根据小明的实验探究回答下列问题:
(1)在c与e两图中,保持了排开液体的体积不变,研究浮力与
的关系;根据a与e两图所标的实验数据,可知物体A浸没在盐水中所受的浮力为
N.
(2)在小明实验的基础上,根据有关实验数据,可以计算出:物体A的体积为
cm3,盐水的密度为
kg/m3,物体A的密度为
kg/m3
(3)小明对abcd四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关.对此正确的解释是:
.
3.(7分)小明在完成“动手动脑学物理”时,认识了密度计。将其放入液体中,当它竖立静止时,与液面相交的读数即为待测液体的密度。
(1)(2分)如图甲、乙所示,让同一支密度计分别静止在水和酒精中,密度计受到的浮力
(选填“变大”、“变小”或“不变”);装水的容器是
(选填“甲”或“乙”).
(2)(5分)小明将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝,初步做成了一支密度计(如图丙);为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验:.
a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3;
b.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3;
c.像标示弹簧测力计刻度的方法一样,他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3将整个铅笔均匀标上刻度;
d.他将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。
①(1分)如丙图所示,小明制作的密度计,你认为刻度0.9应该在
点(选填“p”或“q”)。
②(1分)在实验步骤c中,小明这样均匀标示刻度对不对?
③(3分)若被测液体的密度为ρ液密度计浸入被测液体的深度为h(如图丁)、自制密度计的质量为m铅笔的横截面积为s,请你推导出h与ρ液的关系式
(用给定的字母表示推导结果)
【拔高】
1.问题解决--测量浮力:
小雨想要知道一块形状不规则的塑料泡沫浸没在水中时所受浮力的大小,身边只有一个轻质滑轮,一把轻质硬木刻度尺,一个密度小于水的正方体木块,一个盛有适量水的水槽和线绳.
(1)测量步骤(配图说明);
(2)计算出浮力的大小F浮=

五、课堂小结
通过本节的学习掌握浮力的存在、探究浮力的大小、物体的浮沉条件.
六、课后作业
【基础】
1、将一个物体挂在弹簧秤下,弹簧秤的示数是1.96牛,若把它浸没在水中时,弹簧秤的示数是1.47牛,则此物体的体积为
米3,物体的密度为
千克/米3。
2、质量相等的木块和冰块(
)漂浮在水中,木块受到的浮力
冰块受到的浮力,木块排开水的体积
冰排开受到的体积(填“大于”,“等于”“小于”)。
3、某物体浸没在水中时,弹簧平的示数是它在空气中称时的4/5,则物体的密度等于
千克/米3。
4、将铁块浸在水银中,它静止时浸在水银中的体积是总体积的
。()
5、一个正方体木块漂浮在水面上,水上部分与水下部分体积比为3∶7,则这个木块的密度为
千克/米3。
6、把一个木块和一铁块捆在一起放入水中,恰能悬浮,已知
,则铁块与木块的质量之比是

7、一只密封的箱子体积是,质量是4千克,不慎落入水中,木箱在水中将(

A.上浮
B.下沉
C.悬浮
D.无法判断
8、一木块放入盛满水的容器中,溢出水的质量是10克。若将它放入盛满酒精的容器中,溢出酒精的质量是:()()(

A.8克
B.10克
C.12.5克
D.无法确定
9、将一个实心球分别放入水、盐水和水银中,如图8所示,实心球受到的浮力分别用、、表示,比较浮力大小,应为:(

A.=>
B.>>
C.>>
D.
>=
10、体积相同的A、B两个物体浸在某种液体中,静止时如图9所示,比较A、B两个物体的质量的大小,应为:(

A.A比B的质量大
B.A比B的质量小
C.A、B的质量一样大
D.若其中有空心的,就无法判断
11、甲、乙两上实心的金属球,它们的质量相同,其密度分别是和。甲球挂在甲弹簧秤下,乙球挂在乙弹簧秤下,并且让金属球全部没入水中。这时:
A.甲、乙两球所受浮力之比为2∶1
B.甲、乙两球所受浮力之比是1∶2
C.甲、乙两弹簧秤示数之比是8∶9
D.甲、乙两弹簧平示数之比是11∶12
【巩固】
1、重90牛的球放入足够多的密度为0.8×103千克/米3的油中静止时,受到的浮力为80牛,该球放入足够多的水中静止,受到的浮力为
牛。
2、正立方体木块边长为a,密度是,且。它在水中静止时,受到的浮力是
,如果木块有上、下表面都与液面保持平行,木块下表面在水中的深度是

3、将一方盒放入水中时,方盒浮在水面上,若在方盒底部均匀贴满3厘米厚的塑料后,方盒露出水面的部分减少了1.8厘米,则塑料的密度是
千克/米3。
4、甲、乙两个体积相等的实心球吊在两个弹簧秤下,分别浸没在水和酒精中静止。已知,比较两个弹簧秤示数大小,下列判断正确的是:(

A.挂甲球的弹簧秤示数大
B.挂乙球的弹簧秤示数大
C.两个弹簧秤示数一样大
D.无法判断哪个弹簧乎的示数大
5、将铝、铁、铜
制成的三个实心金属球,用细线拴好,分别挂在三只完全相同的弹簧秤下,将三个金属球都浸没在水中,此时三只弹簧秤的示数相同,现在将三个金属提出水面则:
A.挂着铅球的弹簧秤示数最小
B.挂着铁球的弹簧秤示数最小
C.挂着铜球的弹簧秤示数最小
D.三个弹簧秤示数相同
6、质量相等的A、B、C三个小球,放在同一液体中,A球漂浮,B球悬浮,C球沉在容器底部,下列说法正确的是:
A.如果三个小球都是空心的,它们的体积可能相等
B.如果三个小球的材料相同,则A、B两球一定是空心的
C.如果三个小球材料是空心的,则A球体积最大,C球的体积最小
D.如果三个小球都是实心的,则A球的体积最大,C球的体积最小
7、如图10所示,在一个较大的容器的水面上放一木块,木块上放一个体积为1分米3,重7.84牛的物体,此时木块漂浮。如果将物体从木块上拿下并放入水中,当木块和物体都静止时,容器中的水面将:
A.上升
B.下降
C.不变
D.无法判断
8、一木块放在水中静止时,有13.5厘米3的体积露出水面,如图11(甲)所示,现将一体积为5厘米3的金属块放在木块上面,木块刚好全部浸在水中,如图11(乙)所示,求金属的密度?
【拔高】
1、边长为1
分米的正立方体木块,漂在酒精面上时,有一半的体积露出液面,如图12(甲)所示。将木块从底部去掉一部分,粘上体积同样的玻璃后,投入某种液体中,它们漂浮,如图12(乙)所示,此时液体对它竖直向上的压强为980帕,酒精的密度为0.8×103千克/米3,玻璃的密度为2.4×103千克/米3,胶的质量和体积可忽略,求:(1)木块的密度?(2)玻璃的质量?
2、一圆柱形容器的内截面积为150厘米2,内装一定量的水,一物体重7.84牛,用细绳挂着部分浸入水中,绳的拉力为0.49牛。现把物体露出水面的部分切除,则水对容器底的压强减小98帕,求物体原来的体积是多少?个性化辅导授课教案
学生
年级
科目
科学
课时
2
形式
教师
时间
课题
浮力
考点
1.认识浮力及其方向.
2.理解阿基米德原理的内容。
3.会运用阿基米德原理解答和计算有关浮力的简单问题。
4.知道物体浮沉的条件.
教学内容
浮力适用学科物理适用年级初三适用区域浙江课时时长(分钟)120知识点阿基米德原理、沉浮条件、浮力的几种求法学习目标1.认识浮力及其方向.
2.理解阿基米德原理的内容。
3.会运用阿基米德原理解答和计算有关浮力的简单问题。
4.知道物体浮沉的条件.
5.知道浮力的应用.学习重点浮力的存在、探究浮力的大小、物体的浮沉条件.学习难点浮力的应用.
教学过程
一、复习预习
二、知识讲解
一、浮力:
(1)浮力现象:船、木块能浮在水面上,浸没在水中的皮球、乒乓球能浮上来;下沉在水底的铁球、石块同样受到浮力。
(2)浮力:浸在液体(或气体)里的物体,受到液体(或气体)向上托的力叫浮力。(“浸在液体里的物体”包括两种状态:漂浮和浸没)
(3)浮力的方向:总是竖直向上的
二、浮力产生的原因
实质:液体对物体向上和向下的压力差就是液体对物体的浮力
即F浮=F′-F。
当一个正立方体浸在液体中处于某一位置A时,如图1所求,由于上,下两表面的深度不同,所受液体的压强不同,下表面受到的向上的压强大于上表面受到的向下的压强,从而使物体受到向上的压力大于向下的压力,这两个压力的差就是液体对物体的浮力。物体处于位置B,则浮力就是物体受到的向上的压力。浮力既是压力差。
思考:浸没在水中的正方形木块,放手后竖直向上浮,它为什么不向左或向右、向前或向后运动?
由液体内部压强的特点,得出:立方体木块浸没在水中,左右两个侧面和前后两个侧面相对应的部位,距液面的深度相同,水对它们的压强相等,因而它的左右两侧面和前后两侧面,受到的压力大小相等、方向相反,所以木块不向前后、左右运动。结合下图。由于上表面距液面的深度小于下表面距液面的深度,所以它们受到水的压强不同。下表面受到水的压强大于上表面受到水的压强。上下表面面积相等,所以下表面受到水的竖直向上的压力大于上表面受到水的竖直向下的压力。上下表面的压力差就是浮力。
三、阿基米德原理
(1)实验探究:
(2)原理内容:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体(或气体)所受的重力。
(3)公式:表示液体的密度,是被物体排开的液体的体积,.
(4)使用阿基米德原理计算时,应注意以下几点:
①物体浸入液体里,可以有两种情况,一是全部浸入,一是部分浸入;全部浸入时,;部分浸入时,是两回事,是被物体排开的液体的体积,而不是物体的体积。
②G排是指被物体排开的液体所受的重力,表示物体受到的浮力大小等于被排开的液体的重力。
③公式:是液体的密度,而不是物体的密度;即浮力的大小只取决液体密度和排开的液体体积的大小,与其他因素如物重、物体形状、密度、深度及物体在液体中是否运动等因素无关。阿基米德原理不仅适用液体,也适用于气体。
④浮力与物体全部浸入液体后的深度无关。
四、物体的浮沉条件
1、物体浮沉条件的分析与表达
讨论物体的浮沉问题的前提有二。
一是物体浸没在液体中,二是物体只在重力和浮力作用下。
下沉
悬浮
上浮
漂浮
F浮F浮=G
F浮>G
F浮=G
<
=
>
>
提示:浸没在液体中的物体,若受力不平衡,合力不等于零,则物体的运动状态将发生改变。下沉的物体下沉到底时,将受到底部的支承力的作用,当三力平衡即时,物体静止于液体底部;上浮的物体上升至液面,部分体积露出时,逐渐减小,直至时,物体将漂浮于液面,处于平衡状态。
2、漂浮与悬浮的比较
漂浮与悬浮的共同点:二者都是平衡状态。
漂浮与悬浮的不同点:漂浮物体的,,
悬浮物体的,。
五、计算浮力的方法:
1、根据浮力产生的原因计算
如果上下表面都与水面相平行的规则物体,且知道它的上、下表面在液体内的深度、上、下表面的面积及液体的密度,便可根据深度计算压强,再算出上、下压力差,即浮力来。
2、应用阿基米德原理计算
这是计算浮力的最基本的方法,只要和已知,或者可以由其他条件求得,即可利用

3、利用平衡条件计算浮力
(1)当物体处于漂浮或悬浮状态,只受重力和浮力,。如果知道重力或根据其它条件求出重力,即可求出浮力。
(2)当物体在三个力的作用下处于平衡状态时,也可以利用三个力的关系求出浮力,例如,挂在弹簧秤上的物体浸入液体中时,(为物体浸在液体中时弹簧秤的示数)。又如,漂浮在液体表面的物体,下面还挂着另一个物体,则物体受到的浮力,只要知道和由其它条件得到另一物对它的拉力,即可求出浮力。
六、阿基米德原理及物体浮沉条件的应用
1、船
船属于漂浮物体,。
轮船的排水量是轮船满载时排开水的质量。根据轮船的排水量,即可求出轮船受到的浮力。
2、潜水艇、气球、飞艇
潜水艇、气球、飞艇共同一处是可以上浮、下沉、悬浮,不同之处只是控制的方法不同。
潜水艇是利用改变自重,实现它的上浮和下潜。气球和飞艇的升空和下降,主要是靠改变它们所受浮力来实现的。
七、典型应用:
1、必须弄清楚的一些概念
(1)物重G与弹簧秤的示数
弹簧秤的示数显示了,物体拉弹簧的力,或弹簧拉物体的力的大小,和是一对作用力和反作用力。在浮力问题中通常弹簧的示数,就给出了。如图2,物体在空气中静止,与二力平衡。如果物体浸在液体中静止,、、G三力平衡,此时。
(2)物重G与物体排开的液重
当物体完全浸没,。
(3)浸在(浸入)与浸没(没入)
浸在(浸入)是指物体一部分在液体中,或物体全部在液体中的两种情况。
浸没(没入)是指物体全部在液体中的一种情况。
(4)上浮、漂浮、悬浮
物体只受重力和浮力作用下,如果物体向上运动的状态叫做上浮;如果,物体静止在液面上的状态叫做漂浮,如果物体没入液体中静止叫做悬浮。
(5)物体的密度与液体的密度。
(6)物体的体积,物体排开液体的体积,物体露出液面的体积。
如图3所示,物体漂浮在液面上,是物体的体积,是物体浸入液体中的体积,是物体露出液面的体积。所以=+。
三、例题精析
【例题1】杯中水面上漂浮着一块冰,当冰完全熔化后,水面如何变化(

A.
升高
B.
降低
C.
不变
D.
无法判断
【答案】错解:因为冰块有多余的部分露在水面外,冰块熔化后水面将上升,所以应选A。
分析:分析片面,只看到问题的表面,没有深入其实质分析问题。
正解:冰块浮在水面有,而,所以冰块排开水的体积。
冰块熔化成水后质量不变,即,冰块熔化成水后的体积。
由以上两式可知:冰块熔化成水的体积刚好填补了冰块未熔化时排开水的体积,所以水面最终不会变化。故正确答案应选C。
【例题2】体积相同的铁球、铝球和木块,浸在液体中的情况如图4所示,则比较它们受到的浮力:
A.铁球受到的浮力最大
B.铝球受到的浮力最大
C.木块受到的浮力最大
D.它们受到的浮力一样大
分析与解:根据阿基米德原理可知,物体受到浮力的大小由两个因素决定,一是液体的密度,二是排开液体的体积。铁球
、铝块、木块浸在同一种液体中,相同,且它们的体积相同,全部浸没在液体中,因此它们排开液体的体积相等,所以铁球、铅块、木块受到的浮力一样大。
正确答案应为D。
说明:铁球、铝块、木块三个物体的密度不同,重力不同,形状不同,浸在液体中不同深度的地方,但却受到同样大小的浮力。说明浮力说明大小与组成物体的物质的密度,物体的重力、物体的形状及全浸物体在液体中的深度都无关。
【例题3】一个物体重为88.2牛,将其放入密度为千克/米3的液体中静止,受到的浮力为78.4牛,若此物体放入水中静止时,受到的浮力为
牛。
分析与解:判断物体有浮沉有两种方法:
(1)受力比较法:物体静止在水中,有三种情况,如果,可能漂浮或悬浮,如果,物体处于沉底静止状态。本题,静止在的液体中受到浮力则物体在此液体中沉底静止。
(2)密度比较法:计算出物体的密度,与水的密度相比较,确定其浮沉。
根据上个状态可计算
∴物体在水中静止时一定漂浮。
∴浮力与重力平衡,
【例题4】如图5所示,A、B两物体静止在水中,则:
A.两物体受到的浮力一定相等。
B.两物体受到的浮力不等,A物体受到的浮力大。
C.两物体的密度不等,B物体的密度大。
D.两物体的重力不等,B物体的重力大。
分析与解:两个物体静止在水中,其中A物体漂浮,B物体悬浮。则它们受到的浮力都与其重力相等。但题目中没有提供它们重力是否相等的条件,因而就不能从比较物体受到的浮力的大小。
题目中也没说明,A、B两个物体体积大小的情况,因而就不能根据来比较物体受到的浮力,也就不能推断出重力的大小。A、B、D三个选项都是错误的。
本题的正确答案应是C,这是利用物体的密度与液体的密度相比较得出的。
A物体漂浮:;B物体悬浮:。
液体的密度相同。
说明:由于漂浮和悬浮物体在液体中受到的浮力都等于它们受到的重力,所以常常将这两种情况混淆。因而在分析问题时,不但要注意抓住这两类现象的相同点。同时还要特别注意抓住它们之间的不同点,这正是解题的关键。漂浮物体。而悬浮的物体,。
【例题5】弹簧平下挂一金属块,当金属块浸没在水中时,弹簧秤的示数是29.4牛,这个金属块所受的重力是多少?(已知金属的密度为7.0×103千克/米3)。
分析与解:浮力问题的一般解题步骤:
(1)通过审题明确研究对象,确定它所处的状态。若物体浸没在液体中,;若物体浮在液面上,,因此。
(2)分析研究对象的受力情况,画出力的示意图,在图中标出已知力的符号、量值和未知力的符号。
(3)根据力的平衡原理列方程,代入公式、数值,进行计算,得出结果。
例题中弹簧秤下面挂着的金属是研究对象。当金属块浸没在水中时,受到浮力、拉力、重力的作用。其受力示意图如图6所示。
将公式、数值代入
已知,就可推导计算金属块的重力。
【例题6】一木块浮在水面上,露出水面的体积为32厘米3,把露出水面的部分截去后,原水下部分又有24厘米3体积露出水面,求:(1)木块的体积。(2)木块的密度。
分析与解:
审题确定研究对象所处状态,画出状态图分析研究对象受力情况画出示意图。
解法一:
木块被截前后受力分别如图7(甲)(乙)所示。
其中(甲)图中
,(乙)图中,
(甲)图中
(乙)图中
代入公式展开
(1)-(2)式得:
代入(1)式
解法二:漂浮物体


即漂浮体静止时,被液面分成两部分,其中与物体整体之比为物体密度与液体密度之比,而且无论如何切割物体,因为物体密度均匀,密度不改变,那么剩余部分静止时,被液面分成两部分的体积比不变。
则本题中:
【例题7】一个实心小球分别被放入盛有足够多的水和酒精的容器中,小球受到的浮力分别为0.9牛和0.8牛,已知水和酒精的密度之比为5∶4,求小球的密度。
分析与解:
在通常求解浮力的题目中,物体浸在液体中的状态,无论是漂浮,悬浮还是沉底,都
是已知的,而本题却未知,此题比较新颖和特殊,值得认真研究。
物块自由投入液体中时:(1);(2)。这一规律是计论“隐含物体”浮沉习题的基本出发点。
解法一:由物体自由投入液体中:,因
小球在酒精中沉底,即。又由题意:
两式解得:,可知小球在水中漂浮,则。
再由,代入公式,得
解法二:由题意:
两式解得:,又因物体投入液体中时,得,故小球在水中漂浮,,所以小球在酒精中沉底,即,再由。
四、课堂运用
【基础】
1.如图所示,把铁块放在空平底杯中,沿杯壁缓慢地向杯中加水,直至加满。则在加水的全过程中,铁块对容器底的压强p与水深h的关系图像是
【答案】C
【解析】
试题分析:在铁块被浸没前,加入的水越多,铁块受到的浮力也就越大,铁块对烧杯底的压力就越小,它对烧杯底的压强就越小。当铁块被浸没后,再向烧杯中加入水,铁块受到的浮力不变,它对烧杯底的压力不变,它对烧杯底的压强也不变。正确的选择是C。
考点:压强
2.小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情形如图所示,下列说法正确的是
A.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
B.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
C.甲杯液体的密度较大
D.乙杯液体的密度较大
【答案】D
【解析】
试题分析:选项A、B,铅笔在两种液体中都处于漂浮状态,浮力都等于重力,两个选项都错误。选项C,铅笔在甲中排开的液体体积较大,根据阿基米德原理,甲液体的密度比较小。正确的选择是D。
考点:密度计
3.如图所示,将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,在乙杯中处于悬浮状态,下列判断正确的是
A.甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
B.甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
C.鸡蛋在甲杯中受到的浮力小于在乙杯中受到的浮力
D.鸡蛋在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力
【答案】B
【解析】
试题分析:将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中,鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态,在乙杯中处于悬浮状态,故在两杯中受到的浮力相等,等于鸡蛋的重力,选项C、D错误;再由F浮=ρ液V排g可知,所受到的浮力相等,乙杯中的V排大,故乙杯中盐水的密度小,选项A错误,B正确。故本题正确选项是B。
考点:浮力的大小与液体密度和排开液体的体积的关系
4.如图所示,一装有水的小桶放在水平面上,桶与水的总重为50N,用测力计吊着一个体积为300cm的实心金属球,将金属球缓慢浸没在水中,使其在水中静止,且不与桶壁、桶底接触,此时测力计的示数为12N。则下列不正确的是(
)
A.金属球所受浮力为3N
B.金属球的重力为15N
C.金属球的密度为5×10kg/m
D.桶对水平面的压力为65N
【答案】D
【解析】
试题分析:根据阿基米德原理,金属球受到的浮力,A选项正确。金属球的重力,B选项正确。金属球的质量,金属球的密度,C选项正确。由于相互作用力的大小相等,水对金属球的浮力为3N,金属球对水的作用力也是3N,桶对水平面的压力,D选项错误。正确的选择是D。
考点:浮力
密度
压力
5.(2分)一个边长为a的立方体铁块从图(甲)所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平),下降至图中的虚线位置,则能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图象是(  )
【答案】A
【解析】
试题分析:铁块在没有完全浸没时,根据公式可知,物体所受浮力随浸没深度的增加而增大,因为浸没的深度越大,排开水的体积越大;当完全浸没后,排开水的体积不再变化,不管浸入多深,所受浮力将不再改变。正确的选择是A。
考点:浮力
6.甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中。当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示。则
A.甲杯底部所受的液体压力较大
B.
鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大
C.乙杯底部所受的液体压强较大
D.鸡蛋在乙杯中受到液体的浮力较大
【答案】C
【解析】
试题分析:
鸡蛋在甲杯子中悬浮,在乙杯子中漂浮,故两鸡蛋受到的浮力相同,故D错误;
由两鸡蛋受到的浮力相同排开液体的质量相同,故B错误;
由,两鸡蛋受到的浮力相同,鸡蛋在甲杯子中排开液体体积大,甲杯子中的盐水密度小,两个杯子中液面恰好相平由p=ρgh,甲杯底部所受的液体压强较小乙杯底部所受的液体压强较大,故C正确;
由F=pS,受力面积相同,甲杯底部所受的液体压强较小,压力也较小故A错误。
故选C
考点:阿基米德原理
液体压强
7.下列关于压强和浮力的说法正确的是
A.潜水艇潜水越深,所受的浮力越大。
B.轮船从河里驶向海里,所受的浮力变大
C.马德堡半球实验第一次测得了大气压的数值
D.活塞式抽水机抽水时利用了大气压强
【答案】D
【解析】
试题分析:A.由,浮力的大小只与液体密度和排开液体体积有关,潜水艇浸没后液体密度和排开液体体积不变,由潜水艇潜水越深,所受的浮力不变。
B.轮船从河里驶向海里,始终处于漂浮状态,由,轮船所受的重力不变,所受的浮力也不变不符合题意;
C.马德堡半球实验第一次证明了大气压的存在不符合题意;
D.活塞式抽水机抽水时,内部空气被抽出一部分后,气压比外界的小,于是外界的大气压也就把水往内压,水就上升了。利用了大气压强,符合题意。故选D
考点:浮力、大气压强
8.下面关于压强事例的描述,其中正确的是:
A.把药液注射进肌肉里,利用了大气压强
B.航母上的舰载机起飞后,漂浮的航母受到的浮力不变
C.民航客机能够腾空而起,利用了流体压强与流速的关系
D.深海鱼到浅海后由于压强的减小,所以不能存活
【答案】CD
【解析】
试题分析:把药液注射进肌肉里,利用了推力的作用效果,A选项错误;漂浮的物体所受浮力大小等于物体所受重力。航母上的舰载机起飞后,自身总重力减小,漂浮的航母受到的浮力减小,B选项错误;流体流度大的位置压强小,民航客机能够腾空而起,利用了流体压强与流速的关系获得一个升力起飞,C选项正确;深海鱼到浅海后由于外界的液体压强减小,体内压强大,所以不能存活,D选项正确.综上分析,选填CD。
考点:流体压强与流速的关系;液体的压强的特点;物体的浮沉条件及其应用.
9.如图所示,三个完全相同的容器内装有适量的水后,在乙容器内放入木块漂浮在水面上,丙容器内放一个小球悬浮在水中,此时,甲、乙、丙三个容器内水面高度相同,下列说法正确的是
A.三个容器中,水对容器底的压强相等
B.三个容器中,水对容器底的压力不相等
C.如果向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大
D.如果向丙容器中加入酒精,小球将上浮
【答案】A
【解析】
试题分析:因为甲、乙、丙三个容器内水面高度相同,由液体压强公式P=ρgh可得,三容器中,水对容器底的压强是相等的,A正确,符合题意;因为压强相等,由公式F=Ps可知在压强P相等,受力面积s相等时,三容器中,水对容器底的压力相等,B不正确,不符合题意;如果向乙容器中加入盐水,则液体密度变大,木块仍然漂浮,浮力大小等于木块重力大小,即木块所受浮力大小不变,C错误,不符合题意;如果向丙容器中加入酒精,则混合液体的密度减小,原来悬浮的小球将下沉,D错误,不符合题意;答案选A
考点:物体的浮沉条件;液体压强与压力
10.根据图中测量一块矿石密度的信息,下列结果正确的是
A.矿石的质量是27.4
g
B.矿石的体积是40
cm3
C.矿石的密度是2.5
g/cm3
D.矿石浸没水中后所受的浮力是0.1
N
【答案】D
【解析】
试题分析:在读取游码所指刻度值时是游码左侧对应的刻度值,观察题图可见矿石的质量是20g+5g+2g=27g,A选项不正确;矿石的体积为40mL-30mL=10mL=10cm3,B选项不正确;矿石的密度是
,C选项不正确;矿石浸没水中后所受的浮力是
,D选项正确,选填D。
考点:天平读数,量筒读数,密度计算,阿基米德原理应用。
【巩固】
1.在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图所示的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积。实验数据记录在下表中。
(1)分析表中数据,实验所用物体的重力为
N,第一次实验中物体所受的浮力F浮=
N。
(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可初步得出结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积

,浸在液体中的物体受到的浮力越大:分析比较实验序号
可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。
(3)请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G排=
N。通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系,可以验证____
原理。
(4)本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时,选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是为

(选填字母序号)。
A.寻找普遍规律
B.取平均值减小误差
(5)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越
。于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5N的物块,如图甲所示;当他把物块浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N处对应标上1.0g/cm3的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的
N处对应标上0.8g/cm3字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。
【答案】(1)2;0.5
(2)大;1、4或2、5或3、、6
(3)0.5;阿基米德
(4)A
(5)小;0.7
【解析】
试题分析:(1)由表格中的数据可知,物体的重力为2N,当物体处在液体中,弹簧测力计的示数为1.5N,物体受到的浮力为0.5N。
(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6),当液体的种类相同时,排开液体的体积越大。分析比较实验序号1、4或2、5或3、、6可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。
(3)第一次试验中,物体排开水的重力。比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系,可以验证阿基米德原理。
(4)本实验是探究实验,多次实验是为了寻找普遍规律。
(5)物体浸没在液体中,排开液体的体积等于它自身的体积,根据阿基米德原理,物体浸没在密度越大的液体中,受到的浮力越大,弹簧测力计的示数就越小。
弹簧测力计的示数为0.5N,物体在水中受到的浮力,
物体的体积。
物体在酒精中受到的浮力,
弹簧测力计的示数。
所以应该在0.7N的地方表上0.8g/cm3。
考点:探究浮力大小与哪些因素有关
阿基米德原理的应用
2.(6分)小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验.请你根据小明的实验探究回答下列问题:
(1)在c与e两图中,保持了排开液体的体积不变,研究浮力与
的关系;根据a与e两图所标的实验数据,可知物体A浸没在盐水中所受的浮力为
N.
(2)在小明实验的基础上,根据有关实验数据,可以计算出:物体A的体积为
cm3,盐水的密度为
kg/m3,物体A的密度为
kg/m3
(3)小明对abcd四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关.对此正确的解释是:
.
【答案】(1)液体密度
2.4
(2)200
1.2×103
kg/m3
4×103
kg/m3
(3)“影响浮力大小的因素不是深度而是排开液体的体积”
或“物体浸没前浮力与深度有关,浸没后与深度无关”(合理即可)
【解析】
试题分析:在探究影响浮力大小的因素时,测量浮力的方法是称量法测浮力,浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,故选用控制变量法。由题意可知:(1)在c与e两图中,保持了排开液体的体积不变,故研究的是浮力与液体密度的关系;根据a与e两图所标的实验数据,可知物重G=8N,物体A浸没在盐水中所受的拉力F1=5.6N,浮力为F浮1=G-F1=8N-5.6N=2.4N。
(2)根据a与d两图所标的实验数据,可知物重G=8N,物体A浸没在水中所受的拉力F2=6N,浮力为F浮2=G-F2=8N-6N=2N,水的密度ρ水=1.0×103
kg/m3,g=10N/kg,则物体A的体积为;盐水的密度为;物体A的质量mA=G/g=8N/10N/kg=0.8kg,密度为。

3)小明对abcd四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关.对此正确的解释是:物体浸没前浮力与深度(深度增加,V排增大)有关,浸没后与深度(深度增加,V排不变)无关。
考点:探究影响浮力大小的因素
3.(7分)小明在完成“动手动脑学物理”时,认识了密度计。将其放入液体中,当它竖立静止时,与液面相交的读数即为待测液体的密度。
(1)(2分)如图甲、乙所示,让同一支密度计分别静止在水和酒精中,密度计受到的浮力
(选填“变大”、“变小”或“不变”);装水的容器是
(选填“甲”或“乙”).
(2)(5分)小明将一只铅笔的下端缠绕了适量铜丝,初步做成了一支密度计(如图丙);为了给密度计标上刻度,他进行了如下实验:.
a.将其放入水中,竖立静止后,在密度计上与水面相平处标上水的密度值1.0g/cm3;
b.将其放入植物油中,用同样的方法在密度计上标上植物油的密度值0.9g/cm3;
c.像标示弹簧测力计刻度的方法一样,他以两刻度线间的长度表示0.1g/cm3将整个铅笔均匀标上刻度;
d.他将做好的密度计放入酒精中进行检验,发现液面明显不在0.8g/cm3刻度处。
①(1分)如丙图所示,小明制作的密度计,你认为刻度0.9应该在
点(选填“p”或“q”)。
②(1分)在实验步骤c中,小明这样均匀标示刻度对不对?
③(3分)若被测液体的密度为ρ液密度计浸入被测液体的深度为h(如图丁)、自制密度计的质量为m铅笔的横截面积为s,请你推导出h与ρ液的关系式
(用给定的字母表示推导结果)
【答案】(1)不变;乙;(2)①p;②不对;③

【解析】
试题分析::(1)密度计的原理是物体的漂浮条件,当密度计置于水、酒精的容器中,均处于漂浮状态,所受到的浮力等于重力,保持不变。由F浮=ρ液gV排可知:所受浮力相等,水的密度比酒精的密度大,V排小,则由图可知:装水的容器是乙。
(2)①由F浮=ρ液gV排可知:所受浮力相等,0.9g/cm3比1.0g/cm3小,V排大,由丙图知,小明制作的密度计刻度0.9应该在p点。②∵因为密度计处于漂浮状态,∴F浮=G物,即ρ液gV排=ρ液gSh浸=G物,则h浸=G物/ρ液gS,即:密度计处于漂浮状态时浸没的深度与液体密度成反比,所以密度计刻度不均匀,故小明这样均匀标示刻度不对。③由题意知:自制密度计的质量为m,则重力G=mg,被测液体的密度为ρ液,密度计处于漂浮状态时,F浮=G=mg,由阿基米德原理得:ρ液gV排=mg,∵V排=Sh,∴ρ液Sh=m,解得。
考点:阿基米德原理,物体浮沉条件及应用
【拔高】
1.问题解决--测量浮力:
小雨想要知道一块形状不规则的塑料泡沫浸没在水中时所受浮力的大小,身边只有一个轻质滑轮,一把轻质硬木刻度尺,一个密度小于水的正方体木块,一个盛有适量水的水槽和线绳.
(1)测量步骤(配图说明);
(2)计算出浮力的大小F浮=

【答案】(1)将轻质硬木刻度尺吊起后组成一杠杆,分别将正方体木块和塑料泡沫吊在轻质硬木刻度两端,改变正方体木块和塑料泡沫的位置使杠杆在水平位置平衡,读出力臂l1和l2。
(2)将正方体木块放入盛有适量水的水槽中,用刻度尺测出木块的边长a和木块下表面到水面的距离h
由于木块漂浮在水中G=F浮=
如图乙所示,用此装置使塑料泡沫浸没在水中,并使杠杆水平平衡,使动力臂l1大小不变并读出力臂l3
在图甲中,由杠杆平衡条件,G
l1=l2,可得G=
在图乙中,绳对刻度尺拉力F,则F
l1=l3
F=
塑料泡沫受到拉力、重力和浮力作用,
F浮=G-F=
【解析】
试题分析:
塑料泡沫密度小于水应漂浮在水中。利用图乙装置,须知道塑料泡沫受到的重力才能计算出浮力的大小。
利用图甲装置,利用杠杆的平衡条件求塑料泡沫受到的重力,须知道木块受到的重力。所以图丙装置,根据漂浮和阿基米德原理,便可求出木块受到的重力。
考点:杠杆平衡条件
阿基米德原理
物体浮沉条件受力分析
2.实验桌上有两只烧杯,分别装有清水和盐水(ρ盐水=1.1g/cm3),一支分度值为0.1N、量程为5N的弹簧测力计,一块体积为10cm3石块,细线。刚开始学浮力的小刚想用这些器材来探究浮力的大小与液体密度是否有关。小明的哥哥说这种方法不行。
请你通过计算结果分析小明的方法是否可行,如果不行,请写出改进方法。(g=10N/kg)
【答案】小明的方法不行。据F浮=ρ液gV排可算出小石块浸没在水和盐水中,所受浮力分别为0.1N、0.11N,浮力相差仅0.01N,用分度值为0.1N的弹簧测力计不能明显地显示浮力大小的差异。
改进方法:可以换用体积足够大的石块
【解析】
试题分析:因为ρ水=1.0×103kg/m3
,ρ盐水=1.1g/cm3=1.1×103kg/m3,石块的体积V=10cm3=10-5
m3,所以小石块浸没在水中时所受浮力F浮1=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-5
m3=0.1N
,浸没在盐水中所受浮力F浮2=ρ盐水gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×10-5
m3=0.11N
,浮力相差仅0.01N,用分度值为0.1N的弹簧测力计不能明显地显示浮力大小的差异;可以换用体积足够大的石块或换用量程和分度值较小的弹簧测力计。
考点:阿基米德原理;实验的设计
五、课堂小结
通过本节的学习掌握浮力的存在、探究浮力的大小、物体的浮沉条件.
六、课后作业
【基础】
1、将一个物体挂在弹簧秤下,弹簧秤的示数是1.96牛,若把它浸没在水中时,弹簧秤的示数是1.47牛,则此物体的体积为
米3,物体的密度为
千克/米3。
2、质量相等的木块和冰块(
)漂浮在水中,木块受到的浮力
冰块受到的浮力,木块排开水的体积
冰排开受到的体积(填“大于”,“等于”“小于”)。
3、某物体浸没在水中时,弹簧平的示数是它在空气中称时的4/5,则物体的密度等于
千克/米3。
4、将铁块浸在水银中,它静止时浸在水银中的体积是总体积的
。()
5、一个正方体木块漂浮在水面上,水上部分与水下部分体积比为3∶7,则这个木块的密度为
千克/米3。
6、把一个木块和一铁块捆在一起放入水中,恰能悬浮,已知
,则铁块与木块的质量之比是

7、一只密封的箱子体积是,质量是4千克,不慎落入水中,木箱在水中将(

A.上浮
B.下沉
C.悬浮
D.无法判断
8、一木块放入盛满水的容器中,溢出水的质量是10克。若将它放入盛满酒精的容器中,溢出酒精的质量是:()()(

A.8克
B.10克
C.12.5克
D.无法确定
9、将一个实心球分别放入水、盐水和水银中,如图8所示,实心球受到的浮力分别用、、表示,比较浮力大小,应为:(

A.=>
B.>>
C.>>
D.
>=
10、体积相同的A、B两个物体浸在某种液体中,静止时如图9所示,比较A、B两个物体的质量的大小,应为:(

A.A比B的质量大
B.A比B的质量小
C.A、B的质量一样大
D.若其中有空心的,就无法判断
11、甲、乙两上实心的金属球,它们的质量相同,其密度分别是和。甲球挂在甲弹簧秤下,乙球挂在乙弹簧秤下,并且让金属球全部没入水中。这时:
A.甲、乙两球所受浮力之比为2∶1
B.甲、乙两球所受浮力之比是1∶2
C.甲、乙两弹簧秤示数之比是8∶9
D.甲、乙两弹簧平示数之比是11∶12
【答案】:
一、基础篇:
1、
2、等于;等于
3、
4、79∶136
5、
分析:漂浮体
6、39∶51
7、A
8、B
9、C
10、B
11、A、C
【巩固】
1、重90牛的球放入足够多的密度为0.8×103千克/米3的油中静止时,受到的浮力为80牛,该球放入足够多的水中静止,受到的浮力为
牛。
2、正立方体木块边长为a,密度是,且。它在水中静止时,受到的浮力是
,如果木块有上、下表面都与液面保持平行,木块下表面在水中的深度是

3、将一方盒放入水中时,方盒浮在水面上,若在方盒底部均匀贴满3厘米厚的塑料后,方盒露出水面的部分减少了1.8厘米,则塑料的密度是
千克/米3。
4、甲、乙两个体积相等的实心球吊在两个弹簧秤下,分别浸没在水和酒精中静止。已知,比较两个弹簧秤示数大小,下列判断正确的是:(

A.挂甲球的弹簧秤示数大
B.挂乙球的弹簧秤示数大
C.两个弹簧秤示数一样大
D.无法判断哪个弹簧乎的示数大
5、将铝、铁、铜
制成的三个实心金属球,用细线拴好,分别挂在三只完全相同的弹簧秤下,将三个金属球都浸没在水中,此时三只弹簧秤的示数相同,现在将三个金属提出水面则:
A.挂着铅球的弹簧秤示数最小
B.挂着铁球的弹簧秤示数最小
C.挂着铜球的弹簧秤示数最小
D.三个弹簧秤示数相同
6、质量相等的A、B、C三个小球,放在同一液体中,A球漂浮,B球悬浮,C球沉在容器底部,下列说法正确的是:
A.如果三个小球都是空心的,它们的体积可能相等
B.如果三个小球的材料相同,则A、B两球一定是空心的
C.如果三个小球材料是空心的,则A球体积最大,C球的体积最小
D.如果三个小球都是实心的,则A球的体积最大,C球的体积最小
7、如图10所示,在一个较大的容器的水面上放一木块,木块上放一个体积为1分米3,重7.84牛的物体,此时木块漂浮。如果将物体从木块上拿下并放入水中,当木块和物体都静止时,容器中的水面将:
A.上升
B.下降
C.不变
D.无法判断
8、一木块放在水中静止时,有13.5厘米3的体积露出水面,如图11(甲)所示,现将一体积为5厘米3的金属块放在木块上面,木块刚好全部浸在水中,如图11(乙)所示,求金属的密度?
【答案】:
1、90
2、
3、4、A
5、C
分析:分别以三个金属球为研究对象分析受力如图13所示
列出方程
代入公式
正确答案塑应为C。
6、B、C、D
7、C
8、
分析与解:
第一个状态如图14(甲)所示,以木块研究对象,第二个状态如图14(乙)所示,以金属和木块整体为研究对象。画出受力的示意图。
解:∵
(2)-(1)得
代入公式

【拔高】
1、边长为1
分米的正立方体木块,漂在酒精面上时,有一半的体积露出液面,如图12(甲)所示。将木块从底部去掉一部分,粘上体积同样的玻璃后,投入某种液体中,它们漂浮,如图12(乙)所示,此时液体对它竖直向上的压强为980帕,酒精的密度为0.8×103千克/米3,玻璃的密度为2.4×103千克/米3,胶的质量和体积可忽略,求:(1)木块的密度?(2)玻璃的质量?
2、一圆柱形容器的内截面积为150厘米2,内装一定量的水,一物体重7.84牛,用细绳挂着部分浸入水中,绳的拉力为0.49牛。现把物体露出水面的部分切除,则水对容器底的压强减小98帕,求物体原来的体积是多少?
【答案】:
1、(1);(2)千克
2、
分析与解:
图15中切除后剩余部分浮出水面的体积等于容器内水面下降部分体积,即。这是解题的关键。
解:第一状态中有:
设切除后水面下降深度为,减小体积为,则
又∵

第二状态中露出水面体积为


切除后剩余物体浮在水面有:

展开更多......

收起↑

资源列表