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浮力的应用及巩固

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1 浮力的应用巩固

【典型例题】

例1. 如图所示，金属铝块的体积为500cm3，用线系着放入装有某种液体圆柱形容器中，容器中的液体深度由20cm上升到21cm，这时细线对铝块的拉力为9.5N，求：

（1）铝块受到的重力

（2）铝块在液体中受到的浮力

（3）液体的密度

（4）剪断细线，铝块沉底静止后，容器对水平支持面的压强（容器的重力和容器壁的厚度忽略不计，33/107.2mkg＝铝，）＝kgNg/10

解：（1）铝块受到的重力：

gVmgGN5.13m10500kg/N10m/kg107.23633

（2）铝块受到的浮力：NNFGF45.95.13拉浮

（3）由排液浮gVF可得：

3336m/kg108.0m10500kg/N10N4gVF铝浮液

（4）∵容器的底面积：235002021500cmcmcmcmhVS排

∴容器中的液体的重力：

m1020m10500kg/N10m/kg108.0gShG22433液N80

即容器对水平支持面的压强为：Pa1087.1m10500N5.13N80SGGp324铝液

例2. 某乡镇为了提高全民身体素质，举办春季全民田径运动会，操场上漂浮着几只巨大的彩色飞球蔚为壮观，一只气球的重量为0.5kg，气球球体半径为1m，空气的密度3m/kg3.1空气，气球内装有某种气体的密度为3m/kg1.0气，运动会结束后将气

2 球拉下收回，求气球被匀速拉下时受的拉力为多少？（球体体积公式为34V3R，R为球半径，π取3.14，不计皮球厚度）。.

解：因为球体积为3332.4114.33434mRV

球内气体的重量为NmkgNmkggVmgG2.42.4/10/1.033气气

又∵NmkgNmkggVF6.542.4/10/3.123排空气浮

根据二力平衡条件：气球受到的合力为0

∴浮气皮拉FGGF

∴NNNNGGFF4.45105.02.46.54气皮浮拉

例3. 如图所示，圆柱形容器内盛有某种液体，一正方体木块漂浮在液面上，已知木块的体积为1000cm3，,/107.033mkg木容器底面积是木块底面积的2倍，g取10N/kg，求：

（1）木块受到的浮力

（2）要使木块浮出液面的高度恰好为1cm，必须向木块施加2N竖直向下的力，求液体的密度为多大？

（3）用力将木块恰好全部按入液体中，容器底部所受到的液体的压强比（2）中增大了多少？

解：（1）∵木块漂浮在液面，有木木木浮gVGF

∴N7m10kg/N10m/kg107.0F3333浮

（2）当NNNFGFNF927',211木浮时

∵木液排液浮VggVF109'

∴3333/100.191010/109910'mkgmkgNNgVF木浮液

（3）∵)(22木液木木木液木液木，gVGgVFgVFF

∴NF3103.01010332

3 又∵NFFF12312

∴Pa50m102N1SFp22

例4. 某次空难飞机的黑匣子已经找到，潜水员在出事地点从10m深的海底将它匀速拉出水面，它是体积约为5031020cm，重量为20kg，表面为红色的长方体，黑匣子防护要求很高，必须经受1000oC的高温而不被烧坏，平放时能承受2.5104N的挤压而不变形，在海水（设33m/kg1003.1海水）中浸泡36小时而不渗水，请根据上述条件，自己设计提出三个问题并进行解答？

解：问题（1）黑匣子的平均密度是多少？

323100.1102050mcmV

3332m/kg100.2m100.1kg20Vmp

问题（2）黑匣子平放时能承受的压强是多大？

Pa105.2m102050N105.2SFp5244

问题（3）黑匣子在海底受到海水的压强是多少？

pa1003.1m10kg/N10m/kg1003.1ghp533海水

问题（4）黑匣子在海水中受到的浮力是多大？

N103m101kg/N10m/kg1003.1gVF3233排海水浮

问题（5）潜水员在海水中对黑匣子做了多少功？

黑匣子在海水中匀速上升时受到以下三个力作用：重力G，浮力F浮和拉力F，

F=G-F浮=（2010-103）N=97N；

W=FS=9710J=970J

例5. 一个体积为1000cm3的空心铁球，其空心部分的体积占整个体积的54，用手拿住浸没在水中，（1）求铁球受到的浮力是多少牛？（2）放手后铁球将上浮、悬浮还是下沉？

解：（1）牛排水浮10m10kg/N10m/kg100.1gVF3333

（2）牛铁8.15m10kg/N10m/kg109.751gV51G3333

又GF浮

铁球在水中下沉.

4

例6. 几年前我国科学工作者第一次水下考古调查在云南省澄江县抚仙湖正式展开。考古工作者从湖底打捞出一批文物，其中有一长约70cm，质量为100kg的石块，考古人员是用气囊把它从水中浮起拉离湖底的。经测算可得，石块受到气囊向上的拉力为588牛时，它恰好能在水中匀速上浮，求（1）石块在水中受到的浮力；（2）该石块的密度（g＝9.8kgN）

解：（1）石块能从水中匀速上浮，说明受力平衡：

即气囊的拉力F1，水的浮力FG，石块的重力为浮

其平衡方程为 FGF＝浮1

∴FN392N588kgN8.9kg100FG1＝＝浮

（2）∵F排水浮＝Vg

∴石块的体积V＝3333m04.0m98003928.9mkg100.1N392gF＝＝＝水浮

∴石块的密度333mkg105.2m04.0kg100Vm＝＝＝石

例7. 如图所示、一圆柱形平底容器底面积为22105m，把它平放在水平桌面上，在容器内放入一个底面积为22102m，高为0.15m的圆柱形物块，且与容器底不完全密合，物块的平均密度为)/10(,/108.033kgNgmkg

求：（1）物块对容器底的压强？

（2）向容器内缓慢注入重量为多少千克的水时，物块对容器底的压强恰好为零？

解：（1）物块对容器的压强为p：

Pa102.1m15.0kg/N10m/kg108.0ghSgShSmgSGp333物物

（2）当物块与容器底接触且物块对容器底的压强恰好为零时

N2415.0m102kg/N10m/kg108.0gShmgGF2233物物浮＝＝＝

∴3333104.2/10/100.124mkgNmkgNgFV水浮排

5 物块浸入水中的深度为h

m12.0m102m104.2SVh2233＝＝物排水

∴注入水的体积为水V

V水=（S容－S物）水h=（5-2）210m2m12.0=3.63310m

即：m水=水水V=1.0kgmmkg6.3106.3103333

【模拟试题】

一、填空题：

1、将一个长、宽、高分别为3cm，2cm，15cm，密度为33/109.0mkg的长方体木块，轻放在溢水杯底（木块与杯底不密合），向溢水杯内缓慢注水，当溢水杯被灌满水时水深为10cm，则木块的重量是______kg，所受的浮力为多少_______N（g＝10N/kg）

2、若在烧杯中放入一个小木块，再装满水，总重量为700g、木块有103体积露出水面；若在相同的烧杯中放入这个小木块，再装满某种液体，总重量为790g，木块有32的体积露出液面，由此可知，烧杯的质量是________g。

3、质量相等的两个实心小球A和B，已知它们的密度之比2:1:BA。改将A，B放入盛有足够多水的容器中，当A，B两个球静止时。水对A，B两个球的浮力之比5:8:BAFF，则33/______,/______mkgmkgBA。

4、用手把体积为34105m的球浸没在水中，球受到的浮力为_______N，若球重为6N，则浮力和重力的合力大小为_______N，放平后这个球将________。

5、如图所示，一个质量为5kg体积为13210m的木块A用一根细绳系着，静止在水中，此时木块受到的重力大小为________N。若将细绳剪断，那么在剪断细绳的瞬间，木块受到的合力为_______N。

6

二、选择题：

1、甲、乙、丙、丁是四个体积形状相同，原材料不同的球，把它们投入水中，静止后的情况如图所示，它们中受浮力最小的是（ ）

A、甲 B、乙 C、丙 D、丁

2、如图所示，在三个相同的容器中分别盛有甲、乙、丙三种液体，将三个完全相同的铜球，分别沉入容器底部，当铜球静止时，容器底受到铜球的压力大小关系是丙乙甲FFF，则液体密度相比较（ ）

甲 乙 丙

A、甲的最小 B、乙的最小 C、丙的最小 D、一样大

3、下列说法中错误的是（ ）

A、潜水艇开始上浮时，浮力大于潜水艇的重力。

B、当气球上升到一定高度时，在气球体积不变的情况下，浮力变小。

C、密度计是侧定液体密度的仪器，它的刻度值越向下越大；

D、密度计是侧定液体密度的仪器，它的刻度值越向下越小；

4、将一空心铁球投入CuSO4溶液中，恰好悬浮，过一段时间后铁球的状况发生变化：下列判断正确的是（ ）

A、开始时球的重力与球受到的浮力平衡；

B、铁球与CuSO4发生反应，液体密度增大、铁球重力减小、球体上浮；

C、铁球与CuSO4发生反应、液体密度减小、铁球重力增大、球体下沉；

D、铁球与CuSO4不发生反应、球体保持悬浮。

5、体积相同的钢，铁、铝、木四个小球、放在水中静止后，如图所示，已知这几种物质的密度大小为木铝铁钢，则下列判断正确的是（ ）

A、铝、木两球一定是实心的，钢、铁两球一定是空心的。

B、四个小球的浮力关系是：铝铁木钢＝FFFF。

C、四个小球的重力关系是：钢木铁铝GGGG。

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初三物理秋季班06-浮力的应用

初三物理秋季班06-浮力的应用

专业 引领 共成长

初三物理秋季课程 1 / 16 浮力的应用

初三物理秋季班

教师 日期

学生

课程编号 课型 同步

课题

浮力的应用

教学目标

1．熟练掌握浮力的计算方法及其公式变形

2．能熟练应用物体沉浮条件解题

3．掌握阿基米德原理在实际生活中的例子

教学重难点

1．理解掌握浮力的综合计算

2．解题过程中物体所处状态的判断

3．掌握阿基米德原理的实际应用

教学安排

版块 时长

1 知识梳理 10 分钟

2 例题解析 30 分钟

3 随堂检测 30 分钟

4 课堂总结 10 分钟

5 课后作业 35 分钟

…… 专业 引领 共成长

初三物理秋季课程 2 / 16 浮力的应用

浮力的应用

知识梳理

一、计算浮力大小的四种方法

1、浮力等于物体受到液体对它向上和向下的 。即：

；

2、浮力等于物体的重力减去物体浸在液体中称得的重力。即： ；

3、根据阿基米德原理计算。即： ；

4 、 应 用 二 力 平 衡 的 知 识 求 物 体 受 到 的 浮 力 ， 物 体 悬 浮 或 漂 浮 时 ， 物 体 处

于 平 衡 状 态 ：

。

【答案】1、压力差；F 浮=F 向上-F 向下

2、F 浮=G 物-F 拉

3、F 浮=G 排=ρ 液 gV 排

4、F 浮=G 物

二、常见五种漂浮问题的结论

1、物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；

2、同一物体漂浮在不同液体里，所受浮力相同；

3、同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；

4、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；

5、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。

三、浸没在液体中的物体浮沉的条件（物体只受重力和浮力）

1、若 G 物 F 浮或 ρ 物 ρ 液，物体上浮，最终处于漂浮状态，即 ；

2、若 G 物 F 浮或 ρ 物 ρ 液，物体悬浮；

【人教版】八年级物理下册-第2课时 浮力的应用(教案)

【人教版】八年级物理下册-第2课时 浮力的应用(教案)

第3节 物体的浮沉条件及应用

第2课时 浮力的应用

【教学目标】

一、知识与技能

1.知道轮船、潜水艇、热气球、飞艇、密度计的工作原理.

2.通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产、生活和社会中的应用.

二、过程与方法

1.通过观察、分析，了解轮船是怎样浮在水面的，了解潜水艇怎样实现上浮、下沉的.

2.通过收集、交流关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值.

三、情感、态度与价值观

1.初步认识科学技术对社会发展的影响.

2.初步建立应用科学知识的意识.

【教学重点】

轮船、潜水艇、热气球的工作原理.

【教学难点】

密度计的工作原理和浮力的应用.

【教具准备】

多媒体课件、密度计、烧杯、水、食盐、两个铁罐子、沙子、小塑料管、潜水艇模型、热气球模型等.

【教学课时】

1课时

【巩固复习】

教师引导学生复习上一课时内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.

【新课引入】 教师用多媒体给学生展示以下情景图片：

①轮船漂浮在水面上；②潜水艇悬浮在水中；③节日放飞的气球升到空中；④鱼儿在水中自由地游动.

师 以上这些情景图片中，都是浮沉条件在我们生活中的应用，它们到底和浮力有怎样的关系呢？下面我们就一起来探究吧.

【进行新课】

知识1 轮船和潜水艇

1.轮船

教师演示实验：两个外形相同的铁罐子，一个空心，一个装满沙；同时按入水中，松手后实心的下沉，空心的上浮最终漂浮.

教师提问：（用多媒体展示）

思考题：（1）铁的密度大于水的密度，空心的铁罐子为什么能漂浮呢？

（2）要想让实心的铁罐子也漂浮，可以怎么办呢？

（3）大家是如何调节铁罐子的浮沉的呢？

学生回答：（1）可能是F浮＞G物，因为它是空心的，所以能上浮，最终能漂浮.

（2）把沙取出来，变成空心的.

（3）F浮不变，挖空使G物变小，当F浮＞G物，铁罐子自然就浮起来了.

师 回答正确，很好！上述实验告诉我们采用“空心”的办法，不仅可以增大漂浮物体可利用的浮力，还可以使下沉的物体变得上浮或漂浮.这个方法早就得到了应用——轮船.

物体的浮沉条件及应用(基础)知识讲解及巩固练习测试

物体的浮沉条件及应用(基础)知识讲解及巩固练习测试

精心整理

物体的浮沉条件及应用（基础）

【学习目标】

1、知道物体的浮沉条件；

2、知道浮力的利用；

3、了解轮船的漂浮原理、潜水艇的浮沉原理、气球飞艇的升降。

【要点梳理】

要点一、物体的浮沉条件（高清课堂《浮力的应用》）

浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮。而物体的运动状态取决于受力情况，物体的浮沉就取决于它所受的浮力与重力的关系。

要点诠释：

1．当F浮>G时，合力方向竖直向上 上浮

当F浮=G时，合力为零 悬浮

当F浮

2．对于实心的物体，由，，浸没时，所以当时，F浮>G物体上浮；当时，F浮=G，物体悬浮；当，F浮

3．物体上浮、下沉是运动过程，在此过程中受非平衡力作用，下沉的最终状态是沉到液体底部；上浮的最终状态是浮出液面，最后漂浮在液面，漂浮和悬浮的共同特点都是浮力等于重力(F浮=G)。在平衡力作用下静止不动，不同点是排开液体的体积不同，漂浮时物体的体积大于排开液体的体积；悬浮时，物体的体积等于排开液体的体积。

4．物体浮沉各种状态比较表 精心整理

浮沉状况 物理现象 运动状态 条件 物液密度关系 与的关系

浮 上浮 在液体中向上运动 向上运动

漂浮 浮在液面上 静止在液面上

悬 悬浮 停留在液体中任何深度的地方 静止在液体中

沉 下沉 在液体中向下运动 向下运动

沉底 停留在容器底部 静止在容器底部

要点二、物体浮沉条件的应用

从浮力利用的角度看，采用“空心”的办法可以增加可利用的浮力。即使现代化的轮船，也采用的是这种古老的办法。

要点诠释：

1．轮船

①轮船浮于水面，它们受到的浮力等于船的总重。

②轮船浮力的大小通常用排水量来表示，排水量是指轮船满载时排开的水的质量，根据漂浮条件知，排水量＝船自身的质量＋满载时货物的质量。

2．潜水艇 精心整理

潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉的，潜水艇为了实现升降，必须使浮力大小不等于重力，潜水艇在水下时，由于艇壳不能任意改变，因此浮力是不变的，要想控制上浮、下沉就只有改变自重，潜水艇两侧都有水舱，与高压气舱相连，高压气体能将水从水舱内排出，减小潜水艇重力，当其小于浮力时潜水艇就上浮；当浮力大小等于重力，潜水艇可在水中任一位置保持静止，即悬浮；关闭高压气舱使进水口打开，在水压作用下水舱进水，自重增大到大于浮力时，潜水艇开始下沉。

14.浮力的应用

14.浮力的应用

1 §14.6 浮力的应用

＆要点精讲

※新知1 物体的浮沉条件

1、浸在液体（或气体）中的物体的浮沉，取决于物体受到的浮力和重力，因此可以通过比较浮力与重力的大小来判断物体的浮沉。如图14—6—1所示：

①当F浮＞G物时，物体上浮，最终浮出液面，漂浮在液面上

②当F浮＜G物时，物体下沉；下沉的最终结果是物体静止在液体底部，此时F浮＋F支持＝G物体

③当F浮＝G物时，物体悬浮或漂浮。（若ρ液＝ρ物，则悬浮；若ρ液＞ρ物则漂浮）

2、也可用比较密度的方法判断物体的浮沉情况，此方法适用于浸没在液体中的实心物体，

①当ρ液＞ρ物时，物体上浮，最终浮出液面，漂浮在液面上。

②当ρ液＝ρ物时，物体悬浮在液体中。

③当ρ液＜ρ物时，物体下沉。

【例1】 把重5N、密度为0.9×103 kg／m3的实心物体投人水中．当物体静止时，物体处于 （选填“漂浮”“悬浮”或“沉在水底”状态．物体所受的浮力是 N，物体排开水重 N，

【例2】（2011河南）如图14．6－1所示，将一个由某种材料制成的空心球放人甲液体中，小球漂浮在液面上；若把它放人乙液体中，小球沉人杯底。则下列判断正确的是（

）

A．该材料的密度一定小于甲液体的密度

B。该材料的密度一定大于乙液体的密度

C。球在甲液体中受的浮力小于它在乙液体中受的浮力

D。球在甲液体中受的浮力等于它在乙液体中受的浮力

※新知2 物体浮沉条件的应用

（1）轮船：采用“空心”的方法，增大可以利用的浮要使密度大于水的物质做成的物体浮于水面可采用“空心的办法，增大排开水的体积从而增大浮力，使物体浮于水面，用做成的轮船，就是根据这一道理。

注意：①同一艘轮船，不论在海里航行，还是在河里航行，F浮均等于G，所以F浮不变，由于不同海水或河水的密度不同，所以V排不同，ρ液大则V排小，ρ液小则V排大．因为ρ海＞ρ河 ，因此轮船在海水里比在河水里浸人的体积小，船要上浮一些