浮力知識(shí)點(diǎn)及經(jīng)典例題

1、浮力專題知識(shí)點(diǎn)歸納1、浮力的定義：一切浸入液體（氣體）的物體都受到液體（氣體）對(duì)它豎直向上的力 叫浮力。2、浮力方向：豎直向上，施力物體：液（氣）體3、浮力產(chǎn)生的原因（實(shí)質(zhì)）：液（氣）體對(duì)物體向上的壓力大于向下的壓力，向上、向下的壓力差 即浮力。4、物體的浮沉條件：(1)前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。F浮(2)請(qǐng)根據(jù)示意圖完成下空。F浮F浮 G 下沉 懸浮 上浮 漂浮 F浮 < G F浮 = G F浮 > G F浮 = G 液<物 液 =物 液 >物 液 >物(3)、說明： 密度均勻的物體懸?。ɑ蚱。┰谀骋后w中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊

2、、小塊都懸?。ɑ蚱。?。一物體漂浮在密度為的液體中，若露出體積為物體總體積的1/3，則物體密度為(2/3) 分析：F浮 = G 則：液V排g =物Vg 物=（ V排V）·液= (2/3)液 懸浮與漂浮的比較相同： F浮 = G 不同：懸浮液 =物 ；V排=V物漂浮液 <物；V排<V物判斷物體浮沉（狀態(tài)）有兩種方法：比較F浮 與G或 比較液與物 。 物體吊在測(cè)力計(jì)上，在空中重力為G,浸在密度為的液體中，示數(shù)為F則物體密度為：物= G/ (G-F)冰或冰中含有木塊、蠟塊、等密度小于水的物體，冰化為水后液面不變，冰中含有鐵塊、石塊等密大于水的物體，冰化為水后液面下降。5、阿基米

3、德原理：(1)、內(nèi)容：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。(2)、公式表示：F浮 = G排 =液gV排 ,從公式中可以看出：液體對(duì)物體的浮力與液體的 密度 和物體 排開液體的體積 有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關(guān)。(3)、適用條件：液體（或氣體）6：漂浮問題“五規(guī)律”：（歷年中考頻率較高，）規(guī)律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力；規(guī)律二：同一物體在不同液體里漂浮，所受浮力相同；規(guī)律三：同一物體在不同液體里漂浮，在密度大的液體里浸入的體積?。灰?guī)律四：漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾

4、；規(guī)律五：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力等于液體對(duì)物體增大的浮力。7、浮力的利用：(1)、輪船：工作原理：要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的，使它能夠排開更多的水。排水量：輪船滿載時(shí)排開水的質(zhì)量。單位 t 由排水量m可計(jì)算出：排開液體的體積V排= ；排開液體的重力G排 = m g ；輪船受到的浮力F浮 = m g 輪船和貨物共重G=m g 。(2)、潛水艇：工作原理：潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重力來實(shí)現(xiàn)的。(3)、氣球和飛艇：工作原理：氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如：氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風(fēng)飄蕩，

5、人們把氣球發(fā)展成為飛艇。(4)、密度計(jì)：原理：利用物體的漂浮條件來進(jìn)行工作。構(gòu)造：下面的鋁粒能使密度計(jì)直立在液體中?？潭龋嚎潭染€從上到下，對(duì)應(yīng)的液體密度越來越大8、浮力計(jì)算題方法總結(jié)：(1)、確定研究對(duì)象，認(rèn)準(zhǔn)要研究的物體。(2)、分析物體受力情況畫出受力示意圖，判斷物體在液體中所處的狀態(tài)(看是否靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng))。(3)、選擇合適的方法列出等式（一般考慮平衡條件）。計(jì)算浮力方法: 示量法：F浮= GF(用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)浮力)。壓力差法：F浮= F向上 F向下（用浮力產(chǎn)生的原因求浮力，物體上下表面積相同時(shí)） 二力平衡法：物體漂浮在液面上或懸浮在液體（或氣體）中時(shí)，F(xiàn)浮=G阿基米德法

6、：F浮=G排 或F浮=液gV排 （阿基米德原理求浮力，已知液體的密度（物體排開液體的質(zhì)量）和物體排開液體的體積時(shí)常用）根據(jù)浮沉條件比較浮力（知道物體質(zhì)量時(shí)常用）初中物理浮力典型例題解析例1下列說法中正確的是（）A物體浸沒在水中越深，受的浮力越大 B密度較大的物體在水中受的浮力大C重的物體受的浮力小 D同體積的鐵塊和木塊浸沒在水中受的浮力一樣大精析阿基米德原理的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：F浮液gV排，公式表明了物體受到的浮力大小只跟液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)根據(jù)公式分析題目敘述的內(nèi)容，問題就可以迎刃而解了解 D選項(xiàng)：同體積的鐵塊和木塊，浸沒于水中，V排相同，水相同，F(xiàn)浮鐵F浮木，鐵塊和木塊受的浮力一

7、樣大答案D注意：物體所受的浮力跟物體自身的重力、自身的密度、自身的形狀無關(guān)例5將一個(gè)蠟塊（蠟0.9×103kg/m3）分別放入酒精、水和鹽水中靜止后，試比較它受的浮力大小和排開液體的體積大小（鹽水水蠟酒精）精析確定狀態(tài)受力分析比較浮力比較V排此題考查學(xué)生能否在判斷狀態(tài)的基礎(chǔ)上，對(duì)問題進(jìn)行分析，而不是急于用阿基米德原理去解題解蠟塊放入不同液體中，先判斷蠟塊處于靜止時(shí)的狀態(tài)鹽水水蠟酒精蠟塊在酒精中下沉，最后沉底；在水和鹽水中最后處于漂浮狀態(tài)設(shè)蠟塊在酒精、水、鹽水中受的浮力分別為F1、F2和F3，蠟塊重力為G對(duì)蠟塊進(jìn)行受力分析：F1G，F(xiàn)2G，F(xiàn)3G同一物體，重力G不變，所以F1F2F3根

8、據(jù)阿基米德原理：V排;酒精中：V排酒精V物;水中：V排水;鹽水中：V排水酒精 水 鹽水（a） （b） （c）F2F3，水鹽水V排水V排鹽水;而V排酒精V排水V排鹽水; 答案蠟塊在酒精中受的浮力最小，排液體積最大；在水和鹽水中受的浮力相等，排水體積大于排開鹽水體積例6（廣州市中考試題）將重為4.5N、體積為0.5dm3的銅球浸沒在水后放手，銅球靜止后所受的浮力是_N精析此題考查學(xué)生是否注意了在解題前先要對(duì)物體作“狀態(tài)的判定”，即銅球靜止時(shí)是漂浮于水面，還是沉于水中有的學(xué)生拿到題后，就認(rèn)定V排0.5 dm3，然后根據(jù)F浮液gV排，求出浮力F浮4.9N【分析】當(dāng)題目未說明銅球靜止時(shí)處于什么狀態(tài)，可以

9、用下面兩種方法判定物體的狀態(tài)解法1求出銅球的密度：球（g取10N/kg）球0.9kg/dm30.9kg/dm3×103kg/m3;這是一個(gè)空心銅球，且球水，所以球靜止后，將漂浮于水面，得F浮G4.5N解法2求出銅球浸沒在水中時(shí)受的浮力F浮液gV排1×103kg/m3×10N/kg×0.5×103m35N答案4.5 N例14（北京市中考試題）如圖156（a）所示，一個(gè)木塊用細(xì)繩系在容器的底部，向容器內(nèi)倒水，當(dāng)木塊露出水面的體積是20cm3，時(shí)，細(xì)繩對(duì)木塊的拉力為0.6N將細(xì)繩剪斷，木塊上浮，靜止時(shí)有的體積露出水面，如圖（b）所示，求此時(shí)木塊受到的

10、浮力（g取10Nkg）（a）（b）圖156精析分別對(duì)（a）（b）圖當(dāng)中的木塊進(jìn)行受力分析解圖（a），木塊靜止：F拉GF浮1F拉F拉1F拉2;F拉水g（VV露1）水g（VV）F拉水g（VV露1V）水g（VV露1）代入數(shù)值：0.6N103kg/m3×10N/kg×（V2×105m3）;V2×104m3圖（b）中：F浮乙水gV1.0×103kg/m3×10N/kg××2×104m31.2N答案木塊在圖（b）中受浮力1.2N例15如圖157所示，把甲鐵塊放在木塊上，木塊恰好浸沒于水中，把乙塊系在這個(gè)木塊下面，木塊

11、也恰好浸沒水中，已知鐵的密度為7.9×103kg/m3求：甲、乙鐵塊的質(zhì)量比圖157精析當(dāng)幾個(gè)物體在一起時(shí)，可將木塊和鐵塊整體做受力分析，通常有幾個(gè)物體，就寫出幾個(gè)重力，哪個(gè)物體浸在液體中，就寫出哪個(gè)物體受的浮力解甲在木塊上靜止：F浮木G木G甲 ;乙在木塊下靜止：F浮木F浮乙G木G乙 不要急于將公式展開而是盡可能簡化 F浮乙G乙G甲;水g V乙鐵g V乙鐵g V甲先求出甲和乙體積比:鐵V甲（鐵水）V乙;質(zhì)量比：答案甲、乙鐵塊質(zhì)量比為例18（河北省中考試題）底面積為400cm2的圓柱形容器內(nèi)裝有適量的水，將其豎直放在水平桌面上，把邊長為10cm的正方體木塊A放入水后，再在木塊A的上方放

12、一物體B，物體B恰好沒入水中，如圖1511（a）所示已知物體B的密度為6×103kg/m3質(zhì)量為0.6kg（取g10N/kg）（a）（b）求：（1）木塊A的密度（2）若將B放入水中，如圖（b）所示，求水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化解（1）VB0.1×103m3;圖（a）A、B共同懸?。篎浮AF浮BGAGB公式展開：水g（VAVB）水gVAmBg;其中VA（0.1m）31×103m3A代入數(shù)據(jù)：A0.5×103kg/m3（2）B放入水中后，A漂浮，有一部分體積露出水面，造成液面下降A(chǔ)漂浮：F浮AGA;水gVA排AgVA;VA排0.5×103m3液面下降h

13、 0.0125m液面下降p水gh1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0125m125Pa答案A物體密度為0.5×103kg/m3液體對(duì)容器底壓強(qiáng)減少了125Pa例19（北京市中考試題）在水平桌面上豎直放置一個(gè)底面積為S的圓柱形容器，內(nèi)裝密度為1的液體將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下體積為V的金屬浸沒在該液體中（液體未溢出）物體靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F；撤去彈簧測(cè)力計(jì)，球下沉并靜止于容器底部，此時(shí)液體對(duì)容器底的壓力為容器底對(duì)金屬球的支持力的n倍求（1）金屬球的密度；（2）圓柱形容器內(nèi)液體的質(zhì)量精析當(dāng)題目給出的各量用字母表示時(shí)，如果各量沒用單位，則結(jié)果也不必加單

14、位過程分析方法仍從受力分析入手解（1）金屬球浸沒在液體中靜止時(shí)F浮FG;1gVFgV（為金屬密度）;1（2）解法1如圖1512，球沉底后受力方程如下：F浮FG（N為支持力）;NGF浮F;液體對(duì)容器底的壓力FnF;Fm液g1gVm液1V1V; FpS1gVnF; 1g（V液V）nF;1gV液1gVnFm液1V答案金屬球密度為1，容器中液體質(zhì)量m液1V例20如圖1513（a），在天平左盤放一杯水，右盤放砝碼，使天平平衡（a）（b）（1）將一質(zhì)量為27g的鋁塊（鋁2.7g/m3）放入左盤水中，水不溢出，天平還能平衡嗎？（2）將鋁塊如圖1513（b）方式放入左盤中，天平還能平衡嗎？解（1）因?yàn)殇X水，放

15、入容器中，鋁塊將沉底，容器底部增加的壓力就是鋁塊重力天平此時(shí)不平衡，左盤下沉，右盤增加27g砝碼，可使天平再次平衡（2）鋁塊浸沒于水中，但未沉底，此時(shí)容器中液面升高h(yuǎn)，容器底部增加的壓力F水gh·S水gV鋁F浮鋁塊體積，V積10cm3鋁塊排開水質(zhì)量：m排水V鋁1g/cm3×10cm310g天平不平衡，左盤下沉右盤再放10g砝碼，可使天平再次平衡例25（北京市中考試題）在量筒內(nèi)注入適量的水，將一木塊放入水中，水面達(dá)到的刻度是V1，如圖1518（a）所示；再將一金屬塊投入水中，水面達(dá)到的刻度是V2，如圖（b）所示；若將金屬塊放在木塊上，木塊恰好沒入水中，這時(shí)水面達(dá)到的刻度是V3

16、如圖（c）所示金屬密度_（a）（b） （c）精析經(jīng)題是將實(shí)驗(yàn)和理論綜合，要能從體積的變化，找到金屬塊的質(zhì)量和體積解因?yàn)椋砸蟮?，關(guān)鍵是求m和V比較（a）和（b）圖，金屬塊體積VV2V1金屬塊質(zhì)量可從浮力知識(shí)出發(fā)去求得圖（a）中，木塊漂浮G木F浮木圖（c）中，木塊和鐵漂浮：G木G鐵F浮木 G鐵F浮木F浮木m鐵g水g（V木V木排）水g（V3V1）m鐵水g（V3V1）·水答案·水例26如圖1519所示輕質(zhì)杠桿，把密度均為4.0×103kg/m3的甲、乙兩個(gè)實(shí)心物體掛在A、B兩端時(shí)，杠桿在水平位置平衡，若將甲物體浸沒在水中，同時(shí)把支點(diǎn)從O移到O時(shí)，杠桿又在新的位置平衡

17、，若兩次支點(diǎn)的距離O O為OA的，求：甲、乙兩個(gè)物體的質(zhì)量之比圖1519精析仍以杠桿平衡條件為出發(fā)點(diǎn)，若將其中一個(gè)浸入水中，杠桿的平衡將被破壞，但重新調(diào)整力臂，則可使杠桿再次平衡已知：甲、乙密度4.0×103kg/m3，甲到支點(diǎn)O的距離是力臂lOA，乙到支點(diǎn)的距離是力臂lOB，lO OlOA求：解支點(diǎn)為O，杠桿平衡：G甲lOAG乙lOB將甲浸沒于水中，A端受的拉力為GF浮甲，為使杠桿再次平衡，應(yīng)將O點(diǎn)移至O點(diǎn)，O點(diǎn)位于O點(diǎn)右側(cè)以O(shè)為支點(diǎn)，杠桿平衡：（G甲F浮甲）（lOAlAO）G乙（lOBlAO）由得G甲 lAOF浮甲 lAOG乙lOB G乙lAO將代入得G甲lAOF浮甲 lAOG甲

18、lOAG乙lAO; 約去lAO，并將G甲、F浮甲，G乙各式展開g V甲水g V甲水g V甲g V乙; 將4.0×103kg/m3代入，單位為國際單位×4×103V甲×1×103V甲4×103V甲×4×103V乙; 得又甲、乙密度相同：答案甲、乙兩物體質(zhì)量之比為21例27（北京市中考試題）某人用繩子將一物體從水面下2m深處的地方勻速提到水面0.5m處的過程中，人對(duì)物體做功為54J當(dāng)將物體拉到有體積露出水面時(shí)，讓其靜止，此時(shí)繩子對(duì)物體的拉力為40N不計(jì)繩子的質(zhì)量，忽略水的阻力，求物體的密度（g取10N/kg）精析分析物

19、體受力，從做功的公式出發(fā)，列出方程解物體在水中受的拉力為GF浮; 拉力做功：W（GF?。╤1h2）物體在水面靜止時(shí)：受拉力、重力和浮力FGF浮由得GF浮36N; 將G和F浮展開gV水gV36N將式展開gV水gV（VV）40N; ÷ ; 2.8×103kg/m3 答案物體密度為2.8×103kg/m3例28（廣州市中考試題）用彈簧測(cè)力計(jì)拉住一個(gè)重為43N的空心銅球，全部浸在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為33.25N，此銅球的空心部分的體積是_m3（已知銅的密度為8.9×103kg/m3）已知：G43N，浸沒水中F33.2N求：V空解可在求得浮力的基礎(chǔ)上，得到

20、整個(gè)球的體積，進(jìn)一步求出實(shí)心部分體積，最后得到結(jié)果F浮GF43N33.2N9.8NV排1×103m3浸沒：VV排1×103m3球中所含銅的體積V銅0.49×103m3V空VV銅1×103m30.49×103m3 0.51×103m3答案0.51×103m3例29體積相同的A、B、C三個(gè)物體，放入水中靜止后，處于圖151所示的狀態(tài)，試比較三個(gè)物體受的重力GA、GB、GC和密度A、B、C圖151精析不同物體的重力可借助浮力的知識(shí)來比較解法1由圖來判斷物體的狀態(tài)：A、B漂浮，C懸浮由狀態(tài)對(duì)物體進(jìn)行受力分析：GAF浮A，GBF浮B，

21、GCF浮C比較A、B、C三個(gè)物體受的浮力VA排VB排VC排，液相同根據(jù)F浮液gV排，可知：F浮AF浮BF浮C，GAGBGC比較物體密度ABC解法2由物體的浮沉條件可知：A、B漂浮A水，B水，C水，A、B漂浮于水面：F浮AGA水gVA排AgV F浮BGB水GvB排BGv由圖：VB排V排 BA比較密度：CBA比較出密度后，由GmgVg，就可比較出物體重力：GCGBGA上述分析看出：由物體的狀態(tài)，作出正確的受力分析與阿基米德原理相結(jié)合是解決問題的關(guān)鍵答案C的重力和密度最大，B居中，A最小例30將一個(gè)蠟塊（蠟0.9×103kg/m3）分別放入酒精、水和鹽水中靜止后，試比較它受的浮力大小和排開

22、液體的體積大小（鹽水水蠟酒精）精析確定狀態(tài)受力分析比較浮力比較V排此題考查學(xué)生能否在判斷狀態(tài)的基礎(chǔ)上，對(duì)問題進(jìn)行分析，而不是急于用阿基米德原理去解題解蠟塊放入不同液體中，先判斷蠟塊處于靜止時(shí)的狀態(tài)鹽水水蠟酒精蠟塊在酒精中下沉，最后沉底；在水和鹽水中最后處于漂浮狀態(tài)設(shè)蠟塊在酒精、水、鹽水中受的浮力分別為F1、F2和F3，蠟塊重力為G對(duì)蠟塊進(jìn)行受力分析：F1G，F(xiàn)2G，F(xiàn)3G同一物體，重力G不變，所以F1F2F3根據(jù)阿基米德原理：V排酒精中：V排酒精V物水中：V排水鹽水中：V排排水酒精 水 鹽水（a）（b）（c）圖152F2F3，水鹽水V排水V排鹽水而V排酒精V排水V排鹽水把狀態(tài)用圖152大致表示出來答案蠟塊在酒精中受的浮力最小，排液體積最大；在水和鹽水中受的浮力相等，排水體積大于排開鹽水體積例31（廣州市中考試題）將重為4.5N、體積為0.5dm3的銅球浸沒在水后放手，銅球靜止后所受的浮力是_N精析此題考查學(xué)生是否注意了在解題前先要對(duì)物體作“狀態(tài)的判定”，即銅球靜止時(shí)是漂浮于水面，還是沉于水中有的學(xué)生拿到題后，就認(rèn)定V排0.5 dm3，然后根據(jù)F浮液gV排，求出浮力F浮4.9N【分析】當(dāng)題目未說明銅球靜止時(shí)處于什么狀態(tài)，可以用下面兩種方法判定物體的狀態(tài)解法1求出銅球的密度：球（g取10N/kg）球0.9