浮力与物体的浮沉条件

浮力与物体的浮沉条件二. 教学重点与难点：1. 浮力的概念2. 浮力的计算3. 物体的浮沉条件4. 阿基米德原理三. 主要知识点1. 浮力的概念：A. 定义：浸在液体或者气体里的物体受到液体或者气体向上的托力，称为浮力。

B. 大小的测量：称重法即用弹簧测力计分别测出物体的重力和物体在液体中的测力计的示数。

即：F浮＝G－G’（F’）C. 影响因素：（1）液体的密度；（2）被物体排开的液体的体积。

与其它因素无关。

如浸在液体中的深度，物质的密度，物体的形状等等2. 阿基米德原理：A. 文字表述：浸在液体或者气体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于被物体排开的液体所受到的重力。

B. 公式表述：F浮＝G排＝ρ液g V排C. 实验探究过程：3. 浮力的计算方法A. 称重法：F浮＝G－G’（F’）B. 阿基米德原理：F浮＝G排＝ρ液g V排C. 悬浮、漂浮条件：F浮＝G物4. 物体的浮沉条件当物体浸没在液体中时，它的浮或沉决定于它所受到的浮力和重力的大小关系。

A. 当F浮>G物时，物体上浮；B. 当F浮<G物时，物体下沉；C. 当F浮=G物时，物体悬浮；当物体部分浸在液体中时，若F浮=G物，物体漂浮；5. 浮沉条件的应用通过改变物体的浮力或者重力来实现上浮与下沉A. 轮船：采用增大排开液体的体积从而增大浮力，来实现漂浮.对于同一艘轮船而言，从江驶入海（或者从海驶入江）中时，由于船自身的重力不变，故其所受到的浮力大小不变。

但是它浸入江水中的体积与浸入海水中的体积会有所不同。

B. 密度计也是利用这一原理工作的。

浸在液体中的体积越大，液体的密度就越小，浸在液体中的体积越小，液体的密度就越大，但是密度计所受到的浮力不变。

C. 潜水艇：当其浸没于水中时，所受到的浮力不变，靠改变自身重力来实现上浮与下沉。

露出水面以后所受到的浮力减小。

D. 鱼是利用自身的鳔来改变自身的体积，从而改变所受到的浮力从而实现了上浮或者下沉的。

E. 气球和飞艇：是通过增大或者减小自身的体积，来实现增大或者减小浮力来工作的。

6. 利用浮力来测密度的两种方法。

A. 漂浮法：当物体漂浮在液面上时，物体所受到的浮力等于重力，根据F浮＝G物，即ρ液g V排＝ρ物g V物，则ρ物＝，测出V排和V 物即可。

B. 测力计法：利用浸没时，V物＝V 排＝；而ρ物＝；而F浮＝G－F’，故ρ物＝【典型例题】例1. 一个物体在水面上时有体积露出水面，则物体的密度是_________ 分析：这是一个利用漂浮条件来测物体的密度的典型题目。

当物体漂浮时，物体所受到的浮力等于物体所受到的重力，即F浮＝G物，即ρ液g V排＝ρ物g V物，则ρ物＝。

已知露出的体积即可求出V排与V物的比值从而可以求出物体的密度。

答案：0.75×103kg/m3。

说明：利用漂浮条件来进行相关的应用的知识有很多，也重要，是初二应该掌握的重要容。

凡是漂浮的情况都可以用ρ物＝，来计算液体或者固体的密度。

例2.小明将一物体挂在弹簧测力计上，示数为9.8N，将物体浸没在某种液体中，示数为7.8N，请你帮他解答下列问题：（1）物体浸没在液体中，示数减小是因为，减小的示数是；（2）若直接将物体放入此液体中，则物体将。

（填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”）分析：这是一个关于浮力计算、及物体浮沉条件的应用类的题目，由于浸在液体中的物体受到浮力的作用，故测力计的示数减小，在计算浮力时，由于知道了重力和物体浸没时的弹簧测力计的示数，用称重法：F浮＝G－G’（F’）可得。

第2 问是关于物体浮沉条件的，根据浮沉条件A.当F浮>G物时，物体上浮；B.当F浮<G物时，物体下沉；C. 当F浮=G物时，物体悬浮；不难作出判断。

答案：（1）受到浮力2N （2）下沉说明：对于物体浮沉问题的两种判断方法：一是受力分析法，即A.当F浮>G物时，物体上浮；B.当F浮<G物时，物体下沉；C. 当F 浮=G物时，物体悬浮；二是密度分析法，即当ρ液>ρ物时，物体将上浮至漂浮；当ρ液=ρ物时，物体将悬浮，ρ液<ρ物时，物体将下沉至沉底。

计算浮力的公式有：A. 称重法：F浮＝G－G’（F’）B. 阿基米德原理：F浮＝G排＝ρ液g V排C. 悬浮、漂浮条件：F浮＝G物在不同的问题情境中，应该选择不同的公式灵活运用。

例3. 潜水艇在海水中航行时，排水量是8×106牛；在海面上航行时排水量为6.5×106牛。

求：（1）潜水艇在海面上航行时，在水面上体积是多大？（2）要充入多少海水潜水艇才能潜入海中？（ρ海水=1.03×103千克／米3）分析：这是一个运用漂浮条件来进行计算的题目，在新课程下，我们对于浮力的计算已经不会出现繁难的计算，但是漂浮情况是一种特别重要的题型，而且计算并不难，在解题过程中能体现出物理学的解题思想如差值法等，另外对于潜水艇而言它的工作原理要注意：浸没时是利用改变自身的重力（向水仓中充放水）来上浮和下潜的。

在计算第一问时，根据排水量来计算排开水的体积，两次体积之差就是在海面上航行时在水面的体积，V排＝。

要充入水的质量应该等于两次排开水的质量之差。

答案：（1）145.6米3 （2）1.5×106牛说明：在这个题目中所涉及到的是浮力与排水量的关系，船的排水量是指船排开水的质量。

而船漂浮时，由于浮力等于重力，即船的质量等于被排开水的质量。

例4. 某固体全部滑入水中时，水对它的浮力是它重量的，求：该固体密度是多少？分析：这个题目中物体全部浸没在水中因此它排开水的体积等于自身的体积，利用体积相等从而找到了解决问题的办法。

即V物＝V排，即从而得出ρ物＝答案：ρ物＝＝6×103kg/m3说明：求密度的问题，有多种变式，漂浮时，ρ物＝，物体浸没时，可以用弹簧测力计时，ρ物＝，本题中利用体积相等，从而利用浮力的相关公式来进行解决问题。

【模拟试题】（答题时间：80分钟）一、填空题1. 液体对浸在液体里的物体向上和向下的________，就是液体对物体的浮力浮力的方向总是________的。

2. 物体漂浮在液面上的条件是________。

3. 一木块，从水里浮上水面，在未露出水面之前受到的浮力________. （填变大、变小和不变）这是因为________。

4. 浸入液体中的物体同时受到重力和浮力的作用，当浮力大于重力，物体________，当浮力小于重力，物体________，当浮力等于重力，物体________或________。

5. 浮力的大小跟两个因素有关，这两个因素是________。

6. 甲、乙两个实心球体积为V，它们的密度和水密度的关系式：ρ甲＞ρ水＞ρ水. 若将两球放入水中，待它们静止后，则甲球受到的浮力为________，乙球受到的浮力为________，________球受到的浮力大。

7. 密度计是用来测量________的仪器，它是利用________的条件工作的。

8. 体积相同的木块和冰块，都浮在水面上，木块受到的浮力________冰块受到的浮力，木块排开水的体积________冰块排开水的体积。

9. 质量相等的铜块和铁块，它们受到的重力之比为________；投入水银中，受到的浮力之比为________。

10. 浮力的施力物体是________，浮力的方向是________的，浮力和大小跟________和________有关。

11. 一块冰浮在水面上，它浸入水中的体积是冰的体积的________倍。

（ρ水=0.9×103千克/米3）12. 一块铁和一块铝，在水中称一样重，若在密度比水大的液体中称则________重。

13. 潜水艇是靠改变________来实现其沉浮的. 气球、飞艇的主要组成部分是________，在这里面装着________比空气小的气体，当气球或飞艇受到的浮力________气球、飞艇自重加载重时，气球，飞艇就能上升。

14. 浸没在液体中的物体，如果物体密度________液体的密度，物体就上浮，如果物体密度________液体的密度，物体就下沉，如果物体密度________液体密度，物体就悬浮。

15、如图1，灯笼气体的密度_________（填“大于”、“小于”或“等于”）空气密度，导致灯笼受到的大于灯笼的重力，所以灯笼才上升。

16、如图2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，静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力乙杯中橡皮泥所受的浮力（选填“大于”、“小于”或“等于”），杯中水面升高得多。

17. 漂浮在水面上的冰块熔化后液面________，若冰块中含有铁块，冰熔化后液面________；若冰块中含有木块，冰熔化后液面________；若冰块中含有煤油，冰熔化后液面________；若冰块中含有空气泡，冰熔化后液面________。

18. 浸没在水中的木块，它受到水的浮力________于它的重力，所以木块上浮. 当它露出水面并继续上浮时，它的排水体积________，它受到的浮力________。

当它静止在水面上的时候，木块受到的浮力________于它受到的重力。

19. 冰川是由于雪长期重压而形成的冰雪混合体，它沿地面向低处慢慢移动，当到达海边时发生折断、崩塌，落入海洋形成冰山，冰山落入海洋后处于状态（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉入海底”），若某一冰山的体积为V，位于海面下的体积为V1则V1：V= 。

（ρ冰=0.9×103 kg／m3、ρ海水=1.03×l03kg／m3）二、选择题1. 有质量相同的一铁块和一木块放入水中静止后，铁块下沉木块漂浮，则它们所受浮力的关系是（）A. 木块受的浮力大B. 铁块受的浮力大C. 受的浮力相等D. 无法判断2. 把一个锥体浸没水中（如图3所示），分底面朝下和底面朝上两种浸法. 问两种情况下锥体受到水的压力差的大小是（）A. 底面朝下大B. 底面朝上大C. 两种一样大D. 一样大，都是零3. 密度均匀的实心物体悬浮在液体中，若将此物体截成大小不相等的两块后，仍放入该液体中，则（）A. 大块的物体下沉，小块的物体上浮B. 大块的物体下沉，小块的物体悬浮C. 大小两块物体都悬浮D. 大小两块物体都上浮4. 一铁块和一铝块在水中称一样重，若在盐水中称，则（）A. 铁块比铝块重B. 铁块和铝块一样重C. 铝块比铁块重D. 无法判定5. 一个金属球先后浸没在盛有水、煤油的容器中，它所受到的浮力分别为F1和F2，则（）A. F1＞F2B. F1＜F2C. F1=F2D. 条件不足无法判断6. 甲、乙两个相同的烧杯，甲中装满杯水，乙中装半杯水. 把两个体积相同的木块轻轻放入杯中，木块浮在水面上，则杯底所受的压力（）A. 甲增大、乙增大B. 甲增大、乙不变C. 甲不变、乙不变D. 甲不变、乙增大7. 下面几种说确的是（）A. 能够在水中漂浮的蜡块，在盐水中也能漂浮B. 体积相同的木块和石块一起放入水中，木球漂浮，石块下沉，它们最后所受的浮力相等C. 浮力的大小与物体的物重无关D. 轮船在河水中航行和在海水中航行受到的浮力不一样大8. 乒乓球、实心木球、实心铁球三者体积相同，把它们分别放到水槽里，静止不动时，三球所受的浮力（）A. 乒乓球所受浮力最大B. 木球所受浮力最大C. 铁球所受浮力最大D. 三球所受浮力相等9. 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，密度计所受浮力不同B. 潜水艇是靠改变自身所受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10. 如图4为一根表面涂蜡，一端绕着适量铁丝的木棍竖直浮于水面的情况. 若将其露出水面的部分切去，则剩余的部分一定会（）A. 下沉B. 上浮C. 悬浮在水中不动D. 以上情况均有可能11. 两个完全相同的烧杯，一杯装满水，另一杯也装满水，但水面上漂着一块木块. 把这两杯水同时放在天平两边则（）A. 天平仍然平衡B. 浮有木块的那一边重C. 浮有木块的那一边轻D. 无法判断12. 把三个完全相同的长方体木块的侧面画三条等分线，分别放在三个容器中浮于液面. 从图5可知，三种液体的密度之比ρA∶ρB∶ρC是（）A. 2∶3∶1B. 2∶1∶3C. 3∶2∶6D. 1∶1∶113. 一个人划一条船在池中打捞石块，当他把池中石块全部捞到船上后，池中的水面与打捞前相比较（）A. 水面上升B. 水面下降C. 水面保持不变D. 不能确定14. 下面关于浮沉条件的论述正确的是（）A. 密度等于水的实心球可以浮在水面上，也可以悬浮在水面下B. 密度大于水的物体能浮在水面上，物体一定是空心的C. 浮在液面上的物体所受的浮力大于物重D. 浮在液面上的物体，其组成材料的密度一定小于液体的密度15. 如图6所示的A，B，C是三个体积相同的金属块，浸没在同一种液体里，A的底部与容器底部紧密相接触，则（）A. A，B，C三金属块所受浮力相等B. A在液体中最深，受浮力最小；C在液体中最浅，受浮力最大C. B，C受浮力相同，A不受浮力D. A在液体中最深，受到浮力最大16. 物体在液体中匀速上浮过程中（）A. 浮力大于物体重力B. 浮力等于物体重力C. 浮力小于物体重力D. 无法确定17. 一艘核潜艇从海面下40米潜到海面下90米处，在此过程中，核潜艇受到海水对它的（）A. 压强要增大，可浮力不变B. 压强、浮力都保持不变C. 压强要增大，但浮力要减小D. 压强、浮力都要减小18. 一个木块（ρ木=0.6×103千克／米3）和一块石蜡（ρ=0.9×103千克／米3）的质量相同，把木块放在盐水中，石蜡放在水中，比较它们受到的浮力大小（）A. 木块受到盐水的浮力大B. 石蜡受到水的浮力大C. 木块受到盐水的浮力等于石蜡受到水的浮力D. 由于浮体的物质不同，液体也不同，因此无法判断谁受到的浮力大19. 如图7所示，木块下面用细绳吊一块铁悬浮在水中，若细绳断了，待木块重新静止，并且铁块下落到容器底部后，水对容器底的压力和压强（）A. 都变大B. 都不变C. 都变小D. 压力不变，压强变小20、一块软木塞质量为0.01千克，浮在水面上，只有部分浸没在水中，那么在软木塞上还可以载质量为多少的砝码，软木塞才能恰好浸没在水中（）A. 0.04千克B. 0.03千克C. 0.02千克D. 0.01千克21、看到图8所示的图片，爱动脑筋的小明同学突发奇想：假如某一天地球对所有物体的引力明显增大，还能在同样的环境中发生如此惬意的事情吗？经过认真的思考，他作出了下列几种猜想，你认为其中正确的是（）A、人的质量将明显的增大，人将沉入海里B、人的质量将明显增大，人仍能浮在海中看书C、人受到的重力将明显增大，人将沉入海里D、人受到的重力将明显增大，人仍能浮在海中看书22、如图9所示，打捞江底的沉船，下面采取的措施不合理的是（）A、使沉船与水底淤泥尽量分离B、使用费力的机械把沉船拉起来C、清除船体中的泥沙，使船变轻D、将浮筒与船绑在一起，再排出浮筒的水23、如图10所示，将一只玩具青蛙放入水中，它能漂浮于水面；把它放入另一种液体中，它却沉入底部，则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较（）A. 水中受到的浮力较大B. 在液体中受到的浮力较大C. 受到的力一样大D. 无法比较浮力大小三、做图与实验题用图11中所示的装置研究石块受到浮力的大小。