物理复习2浮力实验与计算

初中物理---浮力★教学目标：1、认识浮力，知道阿基米德原理，2、影响浮力大小的因素，会求浮力大小；3、理解物体的浮沉条件；4、应用物体的浮沉条件解释一些问题；★重难点突破【重点1】：浮力考点解析：（1）浸在液体或气体中的物体，受到一个竖直向上的力，这个力叫做浮力。

（2）产生原因：浸在液体中的物体受到向上的压力大于液体对他向下的压力，两个压力的合力就是浮力，浮力的方向是竖直向上的。

〖经典例题〗：一物体浸没在水中排开的水重为49牛，如果该物体的上表面受到的压力为20牛，那么该物体下表面受到的压力有多大？〖解析〗：物体受到的浮力等于物体下表面受到的压力与上表面收到的压力差。

〖答案〗：69牛〖点评〗：本题考察浮力产生的根本原因，即物体上下表面收到的压力差不等。

运用此种方法还可以解决许多问题，有时还可以使问题简化。

〖变式训练1〗：有一木块浮在水面上，排开的水的体积为10分米3，那么，该木块下表面受到的向上的压力为多少？【重点2】：阿基米德原理的理解考点解析：（1）阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于排开的液体受到的重力。

（2）数学表达式：F浮=G排液=ρ液gV排液注：当物体浸没时， V排液＝V物〖经典例题〗：有一木块，把它浸没在盛满水的溢杯中，从杯中溢出10克水，求此木块所受的浮力？若把它浸没在盛满酒精的溢杯中，则会从杯中溢出多少克酒精？〖解析〗：运用阿基米德原理可知木块受到的浮力等于它排开液体所受的重力；用密度公式可求出酒精的质量。

〖答案〗：0.1牛 8克〖点评〗：本题考察的是对F浮=G排液的应用，知道浮力等于排开液体所受到的重力，此题几可迎刃而解了。

〖变式训练2〗：铁块的体积是100厘米3，全部浸入水中时，排开水的体积是_________厘米3，排开的水重是________牛顿，受到的浮力是_________牛顿；当它的一半浸入水中时，受到的浮力是____________牛顿。

浮力及其探究一、浮力1．浸在液体中的物体，受到液体对它竖直向上的力叫做浮力。

浮力产生的原因：物体受到液体对它向上的压力大于向下的压力，其压力差就是浮力。

浮力的方向是竖直向上，施力物体是液体。

2．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。

公式：F浮＝G排＝ρ液gV排。

由公式可知，浮力只与液体密度和排开液体的体积有关，而与放入液体中的物体的重力、密度、体积、形状、所处位置和全部浸没时的深度无关。

3．比较“全部浸入”和“部分浸入”：当物体全部浸入液体(气体)时，V排＝V物；当物体部分浸入液体(气体)时，V排<V物。

二、物体的浮沉1．浮沉条件上浮：F浮>G物(ρ物<ρ液)；漂浮：F浮＝G物(ρ物<ρ液)；悬浮：F浮＝G物(ρ物＝ρ液)；下沉：F浮<G物(ρ物>ρ液)。

2．计算浮力的方法(1)称重法：F浮＝G－F示(2)产生原因：F浮＝F向上－F向下(3)阿基米德原理：F浮＝G排＝ρ液gV排(4)利用浮沉条件：漂浮或悬浮时F浮＝G物3.浮沉条件的应用(1)密度计密度计是用来测量液体密度的，密度计在不同的液体中所受浮力相同，因此在密度大的液体中排开的液体的体积小，所以密度计刻度上小下大。

(2)轮船轮船在不同的水(如江水、海水)中都处在漂浮状态，所受浮力相等。

轮船的排水量是指轮船满载时排开水的质量。

排水量(m排)和轮船质量(m船)、货物的质量(m物)的关系：F浮＝G物＋G船，G排＝G 物＋G船，m排＝m物＋m船。

(3)潜水艇靠改变自身重力实现浮与沉。

潜水艇在水下时浮力不变，充水时，重力增大，当重力大于浮力则下沉；排水时，重力减小，当重力小于浮力时上浮。

典型例题例1两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入两种液体中，两球静止时的情况分别如图甲、乙所示。

则下列说法不正确．．．的是()A. 小球A的质量小于小球B的质量B. 甲液体的密度小于乙液体的密度C. 小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力D. 在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力例2 甲溢水杯盛满密度为ρ1的液体，乙溢水杯盛满密度为ρ2的液体。

物理实验方法浮力计算公式浮力计算公式。

引言。

浮力是物体在液体中或气体中受到的向上的支持力，它是由于液体或气体的压力差所产生的。

浮力的大小与物体在液体或气体中的体积和密度有关，可以通过物理实验方法来计算。

本文将介绍浮力的计算公式及其实验方法。

浮力计算公式。

浮力的计算公式可以通过阿基米德原理来推导。

阿基米德原理指出，当一个物体浸入液体或气体中时，它所受到的浮力大小等于所排开的液体或气体的重量。

根据这一原理，可以得出浮力的计算公式为：F = ρVg。

其中，F表示浮力的大小，ρ表示液体或气体的密度，V表示物体在液体或气体中的体积，g表示重力加速度。

根据这个公式，可以通过物理实验来测量物体在液体或气体中的浮力。

实验方法。

为了测量物体在液体中的浮力，可以使用一个简单的实验装置。

首先，准备一个容器，将液体注入容器中，然后将待测物体浸入液体中，通过测量液体的位移来计算浮力的大小。

具体步骤如下：1. 准备一个容器，并将液体注入容器中，确保液体的表面平整。

2. 将待测物体放入液体中，使其完全浸入液体中。

3. 测量液体的位移，即浸入液体前后液面的高度差。

4. 根据液体的密度和重力加速度，计算出浮力的大小。

在实验中，需要注意以下几点：1. 确保液体的表面平整，以保证测量的准确性。

2. 测量液体的位移时，要使用准确的测量工具，如尺子或液位计。

3. 根据浮力的计算公式，计算出浮力的大小时，要使用正确的液体密度和重力加速度的数值。

实验结果。

通过上述实验方法，可以得到物体在液体中的浮力大小。

根据浮力的计算公式，可以得出浮力与物体在液体中的体积和液体的密度有关。

因此，可以通过改变物体的体积或液体的密度来研究浮力的变化规律。

结论。

浮力是物体在液体或气体中受到的向上的支持力，它的大小与物体在液体或气体中的体积和密度有关。

浮力的计算公式可以通过阿基米德原理来推导，通过物理实验方法可以测量物体在液体中的浮力大小。

通过浮力的实验研究，可以更深入地了解物体在液体中的浮力特性，为相关领域的研究提供理论依据和实验数据。

比较浮力大小、浮力的计算一、比较浮力的大小例1、如下左图所示，三个体积相同而材料不同的球A、B、C，分别静止在不同深度的水里，以下说法正确的是（）A．A球所受的浮力最小 B．A球所受的浮力最大C．C球所受的浮力最大 D．C球所受的浮力最小例2、如上中图所示，将一枚鸡蛋放在一杯盐水中，鸡蛋刚好处于悬浮状态，在往杯中加入清水的过程中，下列判断正确的是（）A．鸡蛋将上浮，在未露出水面之前，所受浮力在减小B．鸡蛋将上浮，在未露出水面之前，所受浮力不变C．鸡蛋将下沉，所受浮力在减小D．鸡蛋将下沉，所受浮力不变例3、如上右图所示，将两块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，在甲中它沉入水底，此时它受到的浮力大小为F浮1．在乙中它漂在水面上，此时它受到的浮力大小为F 浮2．则F浮1与 F浮2的大小关系是（）A．F浮1＞F浮2 B．F浮1=F浮2 C．F浮1＜F浮2 D．无法比较例4、一艘轮船由海里驶入河里，此时轮船会_________（“上浮”或“下沉”）一些．（ρ海水=1.03×103kg/m3），受到的浮力___________（“变大”、“变小”或“不变”）．变式练习1、两手分别拿着一个小木块和一个大石块，把它们都浸没到水中，同时松开手，小木块上浮，大石块下沉，则小木块受到的浮力F木_________大石块受到的浮力F石；小木块受到的浮力F木_________G木；大石块受到的浮力F石_______G石．（填“＜”“=”“＞”）变式练习2、两个完全相同的容器中，分别盛有A、B两种液体，将两个完全相同的小球分别放入容器中，当两球静止时，液面相平，两球所处的位置如下图所示．此时小球在A液体中受到的浮力_________小球在B液体中所受的浮力（选填：“大于”、“小于”或“等于”）；此时A液体对容器底压强_________B液体对容器底的压强（选填：“大于”、“小于”或“等于”）．变式练习3、全球变暖已经日益威胁到生物的生存，如图为一对北极熊母子无助地坐在一块不断融化缩小的浮冰上，若浮冰和北极熊始终处于漂浮状态，则随着浮冰的融化（）A．浮冰受到的浮力在增大 B．浮冰受到的浮力大小不变C．北极熊受到的支持力在减小 D．浮冰在水中的体积在减小变式练习4、质量相同的铜块、铁块、木块，投入水中后受到的浮力分别为F1、F2、F3，这三个力的大小关系是（）A．F1＞F2＞F3 B．F1=F2=F3 C．F1＜F2＜F3 D．无法判断变式练习5、在家庭实验中，小王用同一鸡蛋做实验，把鸡蛋放入盛水的杯中，鸡蛋沉在杯底，如图甲；把鸡蛋放入图乙中，鸡蛋悬浮；把鸡蛋放入图丙杯中，鸡蛋漂浮，则鸡蛋在图________中受到的浮力最小，图_________中液体密度最大．变式练习6、如图所示，将一个生鸡蛋放入盛有清水的烧杯中，然后逐渐向水里添加食盐并轻轻搅动，观察发生的现象．图中大致反映鸡蛋所受浮力的大小F浮与液体密度ρ液关系的图象是（）A．B．C．D．二、浮力的计算例5、一木块的质量为200g，体积为2.5×10﹣4m3，用手将其浸没在水中时，木块受到的浮力为__________N，松手后木块将上浮，木块静止时受到的浮力为________N（g=10N/kg）．例6、如图所示，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，取g=10N/Kg．根据图象信息，下列判断正确的是（）A．该金属块重力的大小为34NB．该金属块的密度是2.7×103kg/m3C．浸在水中的金属块受到的浮力大小是34ND．在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大例7、把两个完全相同的小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中，静止时的状态如图所示．甲杯中溢出的液体质量是40g，乙杯中溢出的液体质量是50g，甲、乙两杯中液体的密度ρ甲________（＞/=/＜）ρ乙，小球的质量为________g，若甲杯中的液体是水，则小球的密度为____________kg/m3．例8、“曹冲称象”是家喻户晓的典故，某校兴趣小组模仿这一现象，制作了1台“浮力秤”，将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中．已知玻璃杯质量是200g，底面积是20cm2，高度为30cm．（g取10N/kg）求：（1）将杯子开口向上竖直放入水中时（注：水未进入杯内）杯子所受的浮力；（2）此时杯子浸入水中的深度（即为该浮力秤的零刻度位置）；（3）此浮力秤最大称量（即为玻璃杯中能放入物体的最大质量）．变式练习7、把一个铁球放入盛满盐水的杯子中时，从杯中溢出8g盐水，若将该铁球放入盛满水的杯中时，从杯中溢出水的质量是（铁球全部浸在液体中）（ρ盐水＞ρ水）（）A．大于8g B．等于8g C．小于8g D．不能确定变式练习8、许多轮船都有排水量的标记，“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800t，表示它浮在海面上排开的水质量是4800t，此时舰船所受的浮力是_____________N．（取10N/kg）变式练习9、如下左图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，已知烧杯和水的总重为2牛，将一个重力为1.2牛、体积为2×10﹣4米3的长方体实心物体A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中，则细线对物体A的拉力为________牛．当把细线剪断后，物体A受到的浮力为__________牛，台秤的示数为___________牛．变式练习10、如上右图所示，将一圆柱形木块用细线栓在容器底部，容器中开始没有水，往容器中逐渐加水至如图甲所示位置，在这一过程中，木块受到的浮力随容器中水的深度的变化如图所示，则由图象乙得出的以下信息正确的是（）A．木块的重力为10N B．木块的底面积为100cm2C．细线对容器底部的最大拉力为6N D．木块的密度为0.75×103kg/m3变式练习11、将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有81g水从大烧杯中溢出；将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，静止后有72g酒精从大烧杯中溢出．已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，则物块在水中的状态及物块的密度是（）A．悬浮 1.0×103kg/m3 B．漂浮 0.92×103kg/m3C．下沉 1.2×103kg/m3 D．漂浮 0.90×103kg/m3变式练习12、图甲是修建造码头时用刚缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3m/s的速度匀速下降的情景．图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象（取水的密度为ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．求：（1）长方体A的高度．（2）长方体A浸没在水中后受到的浮力．（3）长方体A的密度．变式练习13、如图所示，装有少量细沙的长直平底玻璃管竖直漂浮于水面，玻璃管的底面积为5.4×10﹣4m2，浸入水中的长度是0.1m．求：（1）玻璃管和细沙总重是多少？（2）当向水中撒入一些食盐并搅拌均匀后，玻璃管向上浮起0.01 m，此时食盐水的密度多大？（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）变式练习14、如图所示，弹簧上端与物块相连接，下端固定在容器底部。

浮力液面高度变化量计算方法与技巧一、原理分析如何计算液面高度变化量呢？关键是弄清液面变化所对应的体积和相应的底面积，如图所示。

1.高度关系：+h h h ∆=∆∆浸物液①V h S ∆∆=排液容②（ΔV 排=V ②+V ③+V ④）V h S ∆∆=排浸物③（ΔV 排=V ①+V ④）2.体积关系：①V ①=V ②+V ③ ⇒ S 物·Δh 物＝（S 容－S 物）·Δh 液 ⇒ S h h S S ⋅∆∆=-物物液物容②V ②+V ③+V ④= V ①+V ④ ⇒ S 容·Δh 液=S 物·Δh 浸 ⇒ S h h S ⋅∆∆=浸物液容3.递进关系：Δh 液 → Δp 液 → ΔF 液 → ΔF 浮 → ΔF 外二、例题分享如图所示，有一圆柱形容器和一个足够长的圆柱形金属块，容器底面积S 容=30cm 2，圆柱体底面积S柱=10cm 2，容器中盛有水，金属块吊在一根细线下，现将金属块慢慢放入水中，水未溢出，金属块上下底面始终和水面平行。

求：①若金属块浸入水中深度达到15cm 时，容器底部受到水的压强增大了多少？②若绳子从金属块底部刚好接触到水面时开始向下放下15cm时，容器底部受到水的压强增了多少？1.第1小问分析过程：要求水对容器底部增加的压强，也就是求水位增加的高度。

如何求水位增加的高度呢？思维过程如下：当圆柱体浸入水中15cm时，实际上是一个动态过程，圆柱体一边下降，水位一边上升，圆柱体下降的深度加上水位上升的高度刚好为15cm。

由此可见，如何将动态变化过程转化为静态过程才是解题关键。

多数同学可能有这样的思维过程：假设原来水位不变，我们把圆柱体浸入水中后排开的水用容器接到，然后将排开的水再倒回容器中。

这个时候有两种思考：（1）倒入圆柱体两边的空白处，这样水位上升的高度，Δh=V排/(S容－S柱)。

显然，圆柱体浸入水中的深度就是15cm+Δh，跟题意矛盾。

专题22 密度、压强、浮力的综合分析与计算(速记手册)考点1 计算浮力方法(1)称重法：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)漂浮、悬浮：F浮＝G物(二力平衡求浮力)；(4)阿基米德原理：F浮＝G物或F浮＝ρgV排(知道物体排开液体的质量或体积时常用)。

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，判断物体在液体中所处的状态(漂浮、悬浮、下沉、上浮)；(3)根据浮沉条件列出等式(一般平衡状态的居多)。

3．必须弄清楚的一些概念：①物重G与视重F；②物重G与物体排开的液重G排；③浸在(浸入)与浸没(没入)；④上浮、漂浮、悬浮；⑤物体的密度ρ物与液体的密度ρ液；⑥物体的体积V物、物体排开液体体积V物、物体露出液体的体积V露。

4．解浮力问题经常用到的一些规律和概念：①二力平衡条件(推广到三力平衡)；②密度；③液体内部压强规律；④浮力；⑤阿基米德原理；⑥物体浮沉条件。

考点2 漂浮问题“五规律”(历年中考频率较高)规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受到的重力。

规律二：同一物体漂浮在不同液体里，所受浮力相同。

规律三：同一物体漂浮在不同液体里，在密度大的液体里浸入的体积小。

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。

【例1】一艘质量为2 000 t的货轮沉没在主航道60 m深的水底。

相关部门派出满载排水量为4 000 t 的打捞船进行打捞。

经过现场勘探后得知沉船排开水的体积为1 500 m3，决定采用浮筒打捞法(利用充满水的钢制浮筒靠自重下沉，在水下充气将筒内水排出，借助浮力将沉船浮出水面)进行打捞。

若打捞时所用钢制浮筒体积为200 m3，浮筒充气排水后的质量为30 t。

(水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：(1)60 m深的水底受到水的压强。

物理复习题1、浮力计算：（1）实验测量法F浮=G-F示①金属块挂在弹簧秤下端，其示数为7.2N，把它全部浸没在盛满水的烧杯中，弹簧秤示数为4.2N，请计算：①金属块在水中受到的浮力②金属块的密度方法: ①把物体挂在弹簧秤上,测出G物②让物体逐渐浸入液体中读出此时弹簧秤示数F示，则F浮=G-F示②一实心铜块挂在弹簧秤下示数为8.9N，把铜块浸没于某筒状液体中（g=10N/kg）,弹簧秤示数为8.1N，则铜块所受浮力为 N,铜块体积为，液体密度为（ρ铜=8.9g/cm³），当铜块逐渐浸入液体中时，液体对底的压强，最后②F浮=F向上-F向下3、如图③是边长为0.1m的正方体物体，他在离水面0.3m处。

悬浮，他的下a表面受到向上的压力为 N，上表面受到向下的压力为 N，物体受到的浮力 N，方向4、铝块沉在某煤油底部，受到煤油向上的压力为67N，受到向下压力为40N，则铝块受到浮力为 N，方向，铝块重力为 N，（g=10N/kg）③公式法：F浮=ρ液gV排5、把一重5N，体积为0.6dm³的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法中正确的是（）A 物体上浮F浮=6N,B 物体悬浮，F浮=5N，C 物体漂浮，F浮=5N D物体沉于水底，F浮=6N6、有一块体积为100cm³的木块，把它放入水中，有2/5的体积露出水面，则木块排开水的体积为cm³，所受浮力为 N，木块所受的重力为 N，木块密度为kg/ m³，把它放入另一种液体中，有3/4的物体体积浸入液体中，则该液体密度为kg/ m³，（g=10N/kg）④悬浮式漂浮F浮= G物7、如何验证：F浮= G-F示（保鲜膜，弹簧秤，水建立模型法）8、水平地面上放一只木桶，桶里装满水，轻轻的向水里面放了一段2kg的圆木，它受到浮力 N，从桶中溢水的质量9、对于水中正在上升的气泡，下列说法正确的是（）A、气泡受到水的压强变小，浮力变小B、气泡受到水的压强变小，浮力变大C、气泡受到水的压强变大，浮力变小D、气泡受到水的压强变大，浮力变大5、用天平测浮力F浮=（m2-m1）g,由物体间的力的作用是相互的，水对物体的浮力F浮等于物体对水面向下压力F，而F等于天平增加的砝码所受重力（m2-m1）g，因此F浮=（m2-m1）g10、小红在海边拾到一块漂亮的小石块，她想测出小石块的密度，小红利用一架托盘天平，一个烧杯，适量的水和细线设计了一个测量小石块密度的实验方案，以下是她设计的部分实验步骤，请你按照小红的实验思路将实验步骤补充完整：①用调节好的天平称出小石块的质量m1②在烧杯中注入适量的水，用天平称出烧杯和水的质量m2③在天平右盘加适量砝码，移动游码，天平平衡后，读出砝码和游码的示数为m34在已知水的密度为ρ水，利用上述测量的物理量和已知量计算小石的密度，ρ石的表达式为ρ石=11、把质量相同的实心木块和实心铁球浸没于水中，放手后，木块上浮而铁球下沉。

浮力复习课一、引入新课演示实验：将乒乓球、木块、石头、金属块放入水中，让学生观察所发生的现象，然后回答：）1、为什么乒乓球、木块能够浮在水面上？2、那么沉入水底的铁块、石头受不受浮力的作用？3、那么什么是浮力？4、那么浸在气体里的物体受不受浮力？二、新课教学1、浮力（1）、概念：浸在液体或气体里的物体，受到液体或气体对它竖直向上的力叫做浮力。

）那么浮力产生的原因是什么？（2）、浮力产生的原因演示实验：将透明可乐瓶的底部截去，把乒乓球放在瓶中，然后往瓶内加水，可以看到浸在水中的乒乓球虽然排开一定量的水，但并不上浮。

当用手堵住瓶口（或用瓶盖将瓶口盖上），让从夹缝流出的水聚集在乒乓球底部，乒乓球很快就浮出水面。

请学生认真观察实验现象，回答下面问题。

）为什么开始时乒乓球浮不上来？为什么瓶口一被堵上，乒乓球就浮了上来？（引导学生回答后板书：浮力产生的原因：浸在液体里的物体，受到液体的向上和向下的压力差就是物体受到液体浮力的原因F浮=F向上—F向下浮力的方向总是竖直向上的。

二、浮力的计算（一）、浮力产生的原因来计算浮力打出投影片：1、有一边长为0.1米的立方体铝块，它的每个正方形表面的面积是_______平方米，如果它下表面受到水向上的压力是20牛，下表面受到水的压强是_______帕，上表面受到水的压强是_________帕，上表面受到水向下的压力是_________牛，铝块受到水的浮力是_________牛。

[取g=10牛/千克]）由此可见，我们可以根据浮力产生的原因来计算浮力，那么还有没有其他方法呢？下面大家请看实验。

（二）、根据力的平衡来计算：F浮=G空—G液————————①）1、演示实验：将一金属块挂在弹簧秤下，请一同学读出弹簧秤的示数。

然后将金属块浸入水槽中的水里，请一学生再读出弹簧秤的示数。

然后让学生回答：）为什么弹簧秤的示数减小了？那么弹簧秤减小的示数和它受到的浮力的大小有什么关系？[学生答：两者相等。