沪科版物理2013中考复习专题 第九章《浮力》
一：知识点梳理
1、 浮力的概念：
（1）定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的托力，物理学中把这个力叫做浮力。
（2）浮力方向：竖直向上，
（3）施力物体：液（气）体
（4）浮力产生的原因（实质）：
液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差就是物体受到的浮力。即：F浮= F向上 － F向下
（5）浮力的测量：
工具：弹簧测力计
方法：用弹簧测力计测出物体在空气中所受到的重力G，再测出物体浸入液体中时弹簧测力计的示数F，则物体在液体中所受浮力为：F浮= G－F(
2、物体的浮沉条件：
（1）、前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。
（2）、浮沉情况示意图。
下沉 悬浮 上浮 漂浮
F浮 < G F浮 = G F浮 > G F浮 = G
ρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物
（3）、说明：
① 密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。
②悬浮与漂浮的比较
相同点： F浮 = G
不同点：悬浮ρ液 =ρ物 ；V排=V物
漂浮ρ液 <ρ物；V排<V物
③判断物体浮沉（状态）有两种方法：
比较F浮 与G
比较ρ液与ρ物
3、阿基米德原理：
（1）、内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
（2）、公式表示：F浮 = G排 =ρ液V排g
从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
（3）、适用条件：液体（或气体）
4：漂浮问题“五规律”：
规律一：物体漂浮或悬浮在液体中时，所受的浮力等于它受的重力；（此时物体处于平衡状态）
规律二：同一物体漂浮（或悬浮）在不同液体中时，所受浮力相同；
规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入部分的体积小；
规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；
规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力（即等于物体原来漂浮时露出液面部分的体积排开的液体受到的重力）。
5、浮力的利用：
（1）、轮船：
工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。
受力情况：F浮=G船 （轮船漂浮）
（2）、潜水艇：
工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
（3）、气球和飞艇：
气球和飞艇是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。
（4）、密度计：
原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。
构造：下面的铝粒能使密度计直立在液体中(漂浮)。
刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大
6、浮力的计算:：
（1）方法：
①读数差法：F浮= G－F(用弹簧测力计测浮力)。
②压力差法：F浮= F向上 － F向下（用浮力产生的原因求浮力）
③平衡法：漂浮、悬浮时，F浮=G物 (二力平衡求浮力；)
④阿基米德原理：F浮=G排 或F浮=ρ液V排g （阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用）
⑤根据浮沉条件比较浮力大小（知道物体质量时常用）
（2）浮力计算题方法总结：
1、确定研究对象，认准要研究的物体。
2、分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。
3、选择合适的方法列出等式（一般考虑平衡条件）。
二：重点、难点突破
1、 阿基米德原理
例1、已知铁的密度小于铜的密度，质量相同的实心铜球和铁球沉在水底，它们所受浮力大小（ ）
A．都等于零 B．铜球的大 C．铁球的大 D．一样大
解析：不论物体是浮在水面，还是沉入水底，一切浸入液体中的物体都要受到向上的浮力，根据阿基米德原理可知，浸在液体中的物体所受到的浮力的大小，等于物体排开的液体受到的重力，即F浮 = G排 =ρ液gV排，可见，浮力的大小只与液体的密度ρ和物体排开液体的体积V排有关，而与物体的密度、质量、形状及物体在液体中是否运动无关．因此，由于铜球和铁球的质量相同，则密度小的铁球的体积大，体积大的铁球排开水的体积V也较大，因而铁球受到的浮力大．故选项C正确。
答案：C
小练习：
1、某热气球体积为1 000 m3，能载重6 900 N，若空气密度ρ＝1．29 kg／ms，则热气球受到的浮力为＿＿＿＿N，它的自重为＿＿＿＿N。(g取10N／kg)
2、一个鸡蛋沉没在一杯清水里，选择下列哪一种添加物(足量)加入杯内的水中，经搅拌后，最终可以使蛋浮起来（ ）
A．水 B．食盐 C．食用油 D．酒精
答案：1、12900 6000 2、B
2、物体的浮沉：
例2、如图7—7所示，在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称载重线．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的关系有( )
A．浮力增大，ρl＝ρ2 B．浮力减小，ρ1＝ρ2
C．浮力不变，ρ1>ρ2 D．浮力不变，ρ1<ρ2
解析：根据物体的浮沉条件可知：漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体受到的重力，当船从北大西洋驶向印度洋时，由于轮船受到的重力不变，其受到的浮力也保持不变．由图可知，当船从北大西洋驶向印度洋时，V排增大，根据阿基米德原理F浮 = G排 =ρ液gV排可知，排开液体的密度应该是减小的，因此ρ1 < ρ2．故选D
答案：D
小练习：
1、 质量相等的一个空心铝球和木球均漂浮在水面上，空心铝球排开水的体积＿＿＿＿木球排开水的体积(选填“大于”，“小于”或“等于”)。
2、三个外形相同的木球、铝球和铁球静止在水中，如图所示，由此可以判定（ ）
A．木球一定是空心的 B．铝球一定是空心的
C．铁球一定是实心的 D．木球一定是实心的
3、一条船从河里开到海里，浮力大小______,排开液体的体积_________。（填“变大”、“变小”或“不变”）
答案：1、等于 2、B 3、不变 变小
三：综合训练
一：填空题：
1．气球飘在空中受到＿＿＿＿力和＿＿＿力作用，各力的施力物体分别是＿＿＿＿和＿＿＿＿。当它在空中匀速上升时，这两个力的关系是＿＿＿＿的。
2、在空气中用弹簧测力计称得某物体的重力是8N，在水中称时，弹簧测力计的示数是3N．物体在水中受到的浮力大小是＿＿＿＿＿N．
3、饺子是大家喜爱的食品，在水中煮一会儿会浮上来，是因为饺子受热膨胀，体积＿＿＿＿＿，浮力＿＿＿＿＿(均选填“增大”“减小”或“不变”)；重力＿＿＿浮力，上浮到水面．
4、铁钉在水中下沉，是因为受到的浮力______重力，在下沉过程中，铁钉受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”)．
5、在空气中用弹簧测力计称得某物体的重力是15N，在水中称时，弹簧测力计的示数是10N．物体在水中受到的浮力大小是________N，该物体的体积为 m3．
6、排水量1kt的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物共重＿＿＿＿N，受到河水的浮力是＿＿＿＿N，如果河水密度为1×103kg／m3。船排开水的体积是＿＿＿＿m3，当它从河里驶入海里，受到的浮力是＿＿＿＿＿N，它将＿＿＿＿(选填“上浮”或“下
沉”)些．
7、已经知道空气的密度为1.29kg/m3，人体的密度与水的密度相当。质量为60kg的人在空气中受到的浮力大约是______N。
8、农民采用盐水法选种时，把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子因受到的浮力________重力就会上浮直至漂浮，而饱满的种子因受到的浮力_______重力则会下沉到容器的底部。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
9、20##年5月15日，中国海军舰艇编队“青岛”号导弹驱逐舰和“太仓”号综合补给艇解揽起航，此行遨游三大洋，环绕地球一周，实现中华民族环球远航的千年梦想。“青岛”号导弹驱逐舰浮在水面上受到的浮力______（选填“大于”、“等于”或“小于”）重力。当驱逐舰装卸的货物增加时，船受到的浮力________（选填“增大”、“减少”或“不变”）。
10、用同一只密度计测量酒精和水的密度，密度计在酒精中受到的浮力＿＿＿＿在水中受到的浮力，在酒精中露出的体积＿＿＿＿在水中露出的体积．(选填“大于”、“小于”或“等于”)
二：选择题：
1、潜水艇在由水面下2米深处潜入到水面下20米深处的过程中，它受到的压强、浮力的变化情况是：（ ）
A，压强增大，浮力增大；B， 压强增大，浮力不变；
C，压强不变，浮力增大；D， 压强减少，浮力不变。
2、装满货物的轮船从大海驶向内河，下列说法正确的是：（ ）
A，轮船所受的浮力变大；B， 轮船所受的重力变大；
C，轮船排开液体的体积减小；D， 轮船排开液体的体积增大。
3、质量相同的实心钢球和实心铅球投入同种液体后，所受的浮力大小相等，这种液体一定是：（ ）
A，水； B， 酒精； C，水银； D， 盐水。
4、一均匀实心物体恰能悬浮在水中如果把它截去一半，则另一半将（ ）
A，上浮； B， 悬浮； C，下沉； D， 漂浮。
5、 体积相等的实心铅块、铁块和木块，抛入水池中，待它门静止后，所受的浮力是：（ ）
A，铅块受到的浮力最小； B， 铁块受到的浮力最小；
C，木块受到的浮力最小； D， 它们所受的浮力一样大。
6、木块下面悬挂一块金属块木块仍浮在水面，下面哪种说法正确：（ ）
A，木块的重力等于木块的浮力；B，金属块的浮力等于它的浮力；
C，金属块和木快的重力等于它们受到的浮力；
D， 金属块的重力一定大于木快的重力。
7、下列物理知识的应用事例中，叙述错误的是( )。
A. 用同一密度计测量不同液体的密度时，密度计所受的浮力不同
B．潜水艇是靠改变自身所受的重力来实现其浮沉的
C．气球上升是因为气球里充的是密度小于空气的气体
D. 农民常用浓度适宜的盐水把饱满结实的种子选出来
8、一空心铁球漂浮在盐水中，当向盐水中倒人一点清水后，空心铁球在盐水中将( )
A. 上浮一点 B．保持原位置 C．下沉一点 D．无法判断
9、体积相同的实心木球和铁球放入水中，静止后，受到的浮力（ ）
A. 木球大 B. 铁球大 C．一样大 D. 无法确定
10、关于浮沉条件的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．潜水艇上浮过程中受到的浮力变大
B．高空探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C．密度计上的刻度示数从下到上是逐渐变大
D．同一支密度计放在不同的液体中所受的浮力的大小与液体的密度有关
三：实验探究题：
1、给你一块橡皮泥(密度大于1.0×103kg／m3)、一把弹簧测力计、细线、一个量杯和水．请你设计一个实验，验证漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体受到的重力．简要写出实验步骤．
2、小明和小华利用如图所示的实验器材，探究物体的浮沉条件，他们探究活动的过程如下：
（1）探究蜡块的上浮条件
1测量蜡块的重力
小明设计的方案：用弹簧测力计测出蜡块的重力。
小华设计的方案：用天平测出蜡块的质量，求出重力。
你支持 (小明/小华)的方案，理由是 。
2测量蜡块受到的浮力。
小明在量筒中放入适量的水，把蜡块放在水中浮在水面时，测出蜡块排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力。你认为上述操作用存在的问题是 。
3通过比较蜡块的重力和受到的浮力，可知物体上浮的条件。
（2）探究蜡块下沉的条件
1测量石块的重力
用弹簧测力计测出石块的重力
2测量石块受到的浮力
小明利用量筒测出石块浸没水中排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力
小华依据另一种原理，采用不同的方法也测出了石块受到的浮力，其方法是：
.
3通过比较蜡块的重力和受到的浮力，可知物体下沉的条件。
四： 计算题。
25. 用弹簧测力计测石块，其重为9．8N，若把石块的一半浸没于水中，弹簧测力计的读数为7．84N，(ρ煤油=0.8×103kg/m3)
则：1. 此石块所受到的浮力是多大?
2. 这种石块的密度是多少?
3. 若把石块全部浸入煤油中，弹簧测力计的读数将变为多大?
2、密度是0.6×103kg/m3的木块，体积是0.2m3，当它浮在水面上时，求：
（1）木块的重力； （2）木块受到的浮力；
（3）木块排开水的体积；（4）木块露出水面的体积。
参考答案
一：填空题：
1、浮力 重力 空气 地球 二力平衡 2、5
3、增大 增大 小于 4、小于 不变
5、10 0.001 6、107 107 103 107 上浮
7、0.774 8、大于 小于
9、等于 增大 10、等于 小于
二：选择题：
1、B 2、D 3、C 4、B 5、C 6、C 7、A 8\、C
9、B 10、B
三：实验题：
1、 (1)用弹簧测力计测出橡皮泥所受的重力G物；
(2)将橡皮泥捏成碗状，使它能漂浮在水面上；
(3)在量杯中倒人适量的水，记下水面处的刻度．再把捏好的橡皮泥轻轻地放在水面上，记下水面到达的刻度，算出橡皮泥排开水的体积V排；
(4)求出橡皮泥排开水受的重力G物，比较G排与G物的大小，则可得出结论：G排＝G物，漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体受到的重力．
2、 （1） 由题给条件可知，蜡块重力小于弹簧测力计的分度值，所以应该选择小华的方案。
研究物体的浮沉条件，很重要的一点就是比较浸没时所受的浮力与物重的关系，小明测量的是漂浮时蜡块所受的浮力，不合题意。
（2）将石块浸没于水中，读出弹簧测力计示数F，则F浮=G-F。
四：计算题：
1、 解：（1）F浮 = G – F = 9.8N – 7.84N = 1.96N
（2） V排 = F浮 /ρ水g = 1.96N / 1.0×103kg/m3×9.8N／kg = 2×10-4m3
V石 = 2 V排 = 2×2×10-4m3 = 4×10-4m3
m石 = G / g = 9.8N / 9.8N／kg = 1 kg
ρ水 = m石 / V石 = 1 kg / 4×10-4m3 = 2.5×103kg/m3
（3）F浮 = ρ煤油V排g = 0.8×103kg/m3×9.8N／kg×4×10-4m3 = 3.136N
F示 = 9.8N - 3.136N = 6.664N
2、 解：（1）m = ρ木V = 0.6×103kg/m3×0.2m3 = 120kg
G = mg = 120kg ×10N／kg = 1200N
(2) F浮 = G = 1200N
（3）V排 = F浮 /ρ水g = 1200N / 1.0×103kg/m3×10N／kg = 0.12 m3
V露 = V木 - V排 = 0.2m3 --- 0.12 m3 = 0.08 m3