1.3 水的浮力复习

1.3 水的浮力(1)学习指要一、知识要点1.浮力：浸在液体中的物体受到液体对它向上托起的力。

浮力的方向是竖直向上的。

物体浸在气体中也会受到浮力的作用。

2.浮力的测量：先用弹簧测力计在空气中测量出物体的重力G，再用弹簧测力计测出物体浸在液体中的重力G′，两次弹簧测力计的示数差就是浸在液体中的物体所受浮力的大小，F浮=G-G′。

3．阿基米德原理(1)原理内容：浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体所排开的液体受到的重力。

数学表达式：F浮=G排液=ρ液gV排。

(2)从F浮=ρ液gV排可知，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积V排有关。

(3)阿基米德原理也适用于气体浮力的计算。

二、重要提示在运用阿基米德原理进行计算时应注意：(1)在公式F浮=ρ液gV排中，ρ液是指物体所浸入液体的密度，而不是物体的密度；当物体全部浸入液体时，V排=V液，当物体仅部分浸入时，V排<V液。

因此在运用此公式计算时，要写出ρ和V的下标，否则，ρ液与ρ物，V排与V液易发生混淆。

(2)公式中g是个常量，单位是牛／千克，因而在计算时，密度的单位必须用千克／米3，体积的单位用米3，浮力的单位是牛。

若单位不符合，则必须先进行换算后才能计算。

阿基米德原理的理论证明阿基米德原理指出：浸在液体中的物体，受到液体向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。

如何从理论上对这一原理作出证明呢?我们设想在静止的液体中，取外形不规则的一部分液体(如图1．3—1所示)，我们甚至可以设想，这部分液体与外界液体之间用一层极薄的膜隔开。

图中箭头表示周围液体对这部分液体的表面不同位置的作用力。

如果我们用一个力F代替这部分液体表面不同位置受到的力，使这个力产生的效果与液体表面受到的所有力产生的效果相同，那么，这个力就是这部分液体受到外界液体的浮力。

由于整个液体是静止的，可见力F必与这部分液体受到的重力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。

八上：1.3水的浮力----浮力计算（3）专题讲义姓名：___________【知识新授】浮力大小计算的四种方法（1）称重法：F浮=G－F拉(式中的G和F拉分别为称在空气中的物体和称在液体中的同一物体时弹簧测力计的读数)（2）浮力产生的原因法：F浮=F向上－F向下。

（3）阿基米德原理法：F 浮=G 排液或F 浮=ρ液gV 排液。

（4）平衡法：F 浮=G 物（漂浮或悬浮时）、F 浮＋N 支=G 物、F 浮=G 物＋F 拉。

【巩固提高】一、选择题1．一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中。

如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像（g取10N/kg）。

下列说法正确的是（）A．圆柱体受到的重力是8N B．圆柱体的高度是9cmC．圆柱体浸没时受到的浮力是4N D．圆柱体的密度是1.5×103kg/m32．如图所示，港珠澳大桥于2018年10月24日通车，是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程。

它由桥梁和海底隧道组成，隧道由空心沉管连接而成。

建造隧道时，先将沉管两段密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底。

设一节密封长方形沉管的长、宽、高分别是180m、35m、10m，总质量为6×107kg（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg），下列说法中正确的是（）A．密封沉管灌水下沉过程中上表面受到海水的压强变小B．密封沉管下表面水平浸没在10m深的海水中受到的压强为106PaC．密封沉管灌水前漂浮在海面上受到的浮力6×107ND．若将一节沉管密封后浸没在海水中受到的浮力为6.3×108N3．如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下，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变化的图象。

第1章水和水的溶液第3节水的浮力（第3课时）1．一物体的质量为2千克，用手按在水中浸没时受到的浮力是30牛，则放开手后物体将（）A．上浮B．悬浮C．下沉D．无法判断2．把体积相同的实心木块和铁块浸没在水中，放手后木块上浮铁块下沉，这是因为（）A．木块所受浮力大，铁块所受浮力小B．木块比铁块重力小C．木块密度小于水，铁块密度大于水D．木块比铁块密度小3．如图1、2所示，某跳水运动员完全入水后，身体由蜷曲变为打开蹬地。

在这过程中，他所受的浮力和水对脚底压强的变化情况是（）A．浮力减小，压强增大B．浮力增大，压强减小C．浮力不变，压强减小D．浮力不变，压强增大4. 如图所示，将苹果放在水中，静止后会漂浮在水面上。

若将苹果露出水面的部分切掉，余下部分重新放入水中，则余下苹果将（）A. 漂浮B. 悬浮C. 下沉D. 无法确定5．分别用六根完全相同的长方体木条搭建了甲、乙两木筏，如图所示，两木筏静止在水面，与甲木筏相比，乙木筏（）A．排开水所受的重力较小B．底面受到水的压强较小C．在水中受到的浮力较大D．底面受到水的压力与甲木筏相等6．（福州中考）将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中，鸡蛋漂浮，然后逐渐向杯中加入清水，当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水。

如图所示，图中的图像能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是（）7．如图所示，一个充气的气球下面挂了一个金属块，把它放入水中某处恰能静止。

如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些，则金属块及气球（）A．仍能静止B．向下运动C．向上运动D．上下晃动8．如图所示是我国引进改造的“瓦良格”号航空母舰，满载排水量为6.4×104吨，则满载时受到的浮力为N（取g＝10N/kg）；“瓦良格”号航母从海上驶入长江后，受到的浮力；停在甲板上的飞机飞离航母时，航母所受浮力。

（填“增大”“减小”或“不变”）9．小明自制了一支密度计，将其分别放入盛有液体密度为ρ甲和ρ乙的甲、乙两个容器中，静止时，如图所示，从观察到的现象可以判断：ρ甲ρ乙；若该密度计排开液体的质量分别为m甲、m乙，则m甲m乙（该题两空均填“<”“＝”或“>”）。

---基础概念应用（1）专题讲义姓名：___________【知识新授】一、浮力1.浮力的概念：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。

2.浮力的方向：竖直向上施力物体：液（气）体二、浮力产生的根本原因：液（气）体对物体上下表面都有压力，浮力是上下表面的压力差（F下—F上）。

三、示重差法测浮力：物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力。

即。

四、阿基米德原理：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。

表达式：F浮= G排液＝m排g = ρ液gV排液（阿基米德原理也适用于气体）浮液空FGG=-特别提醒：沉入底部，且底部与水底“紧密接触”“缝合”的柱体，不受浮力，反而受到液体产生的向下的压力。

特别提醒：①公式中的ρ液是液体的密度，而不是物体的密度。

②公式中的V排液是物体浸入液体时，即排开液体的体积。

当物体完全浸入(即浸没)液体中时，V排液恰好等于物体本身的体积V物；当物体只部分浸入液体中时，V排液<V物。

③排开液体的重力G排液，也不是液体的重力G液或物体的重力G物，事实上，重力为G的液体可以对物体产生数值超过G的浮力。

【巩固提高】一、选择题1．用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木球上浮，在木球未露出水面的时候，下列说法中正确的是（）A．木球所受的重力、浮力都不变B．木球所受的重力不变，浮力变大C．木球所受的重力、浮力都变小D．木球所受的重力不变、浮力逐渐变小2．质量相同的实心铜球和实心铁球投入同种液体后，所受到的浮力大小相等，则这种液体一定是（）A．水B．水银C．酒精D．盐水3．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4.0N、2.8N和2.5N．若盐水的密度为1.2×103kg/m3，则下列结论正确的是（）①物体A的密度为4×103kg/m3①实验乙中，物体A受到的拉力为3N①实验丙中，弹簧测力计的示数比乙中小0．5N①实验丁中，容器底部受到的压力大于0．3NA．只有①①①B．只有①①①C．只有①①①D．只有①①①4．关于阿基米德原理，正确的叙述是（）A．浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体的体积B．浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小大于它排开液体受到的重力C．浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体受到的重力D．浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体受到的重力5．将金属块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和酒精中，金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示．则下列关于金属块的几个科学量计算正确的是（）A．在水中受到的浮力为2N B．质量为3kgC．体积为10cm3D．密度为3.0×103kg/m36．如图所示，完全相同的两个圆柱形容器A和B分别盛有质量相等的甲、乙两种液体，B容器的液面高于A容器液面。

1.3 水的浮力(3)学习指要求浮力的常用方法(1) 称重法：F 浮=G 物一F 。

其中G 物是物体在空气中的重力，F 是物体浸入液体时弹簧测力计的读数。

(2阿基米德原理：F浮=G 排=ρ液gV 排。

(3)平衡条件法：当物体在液体中处于悬浮或漂浮状态时，F 浮=G 物。

在以上公式的运用中，首先要考虑的是平衡条件法，即F 浮=G 物。

，解题指导【例l 】用如图l ．3--4所示的实验，研究浮力大小与深度的关系。

根据测得的实验数据，作出了弹簧测力计的示数F 与物体下表面在水中所处深度h 的关系图象。

根据该图象可以得出的正确结论是(g 取10牛／千克) ( )图1．3-4A ．物体的质量是12千克B ．物体的密度为1．5×103千克／米3。

C ．物体浸没在水中时，受到的浮力大小为6牛D ．浮力的大小总是随着深度的增加而变大【解析】分析图象，当h=0时，F=12牛，物体的重力 G=12牛，m 物=g G =千克牛牛/1012=l ．2 千克。

当h 从4厘米到6厘米时，F=4牛，则物体浸没在水中时F 浮=l2牛-4牛=8牛，V 物=V 排=g •水浮ρF =千克牛米千克牛/10/100.1833⨯⨯=8×10-4米3ρ物=物物V m =341082.1米千克-⨯=1.5×103千克/米3【答案】B【例2】在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，班里的“物理小博士”为同学们做了如图l ．3--5所示的一系列实验，请你从中选出一些图，针对某一个因素进行探究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果。

图1．3—5(1)探究的因素是_______________________。

(2)选用的图是______________。

(填序号)(3)探究的结果是______________________________________________________________。