浮力知識(shí)點(diǎn)及經(jīng)典例題

1、浮力專(zhuān)題復(fù)習(xí)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(méi)在液體中，且只受浮力和重力。(2)請(qǐng)根據(jù)示意圖完成下空。GF浮GF浮F浮GF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(shuō)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

2、塊、小塊都懸浮（或漂?。浮G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

3、、阿基米德原理：(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(kāi)的液體受到的重力。(2)、公式表示：F浮 = G排 = 從公式中可以看出：液體對(duì)物體的浮力與液體的 和物體 有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀 、浸沒(méi)的深度等均無(wú)關(guān)。(3)、適用條件：液體（或氣體）6：漂浮問(wèn)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，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??；規(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；規(guī)律五：將漂浮物體全部浸入

4、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(kāi)更多的水。m液排水量：輪船滿載時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量。單位 t 由排水量m可計(jì)算出：排開(kāi)液體的體積V排= ；排開(kāi)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(lái)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，人們把氣球發(fā)展成為飛艇。

5、(4)、密度計(jì)：原理：利用物體的漂浮條件來(lái)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(lái)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(huà)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: 稱(chēng)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)）物體漂浮在液面上或懸浮在液體（或氣體）中時(shí)，F(xiàn)浮=G (二力平衡求浮力；)公式法：F浮=G排 或F浮

6、=液V排g （阿基米德原理求浮力，已知液體的密度（物體排開(kāi)液體的質(zhì)量）和物體排開(kāi)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(shuō)法中正確的是（）A物體浸沒(méi)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(méi)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(kāi)液體的體積有關(guān)根據(jù)公式分析題目敘述的內(nèi)容，問(wèn)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(méi)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樣大答案D注意：物體

7、所受的浮力跟物體自身的重力、自身的密度、自身的形狀無(wú)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(kāi)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(wèn)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

8、;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(kāi)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(méi)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(shuō)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

9、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(méi)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)木塊受到的浮力（g取10Nkg

10、）（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(méi)于水中，把乙塊系在這個(gè)木塊下面，木塊也恰好浸沒(méi)水中，已知

11、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(xiě)出幾個(gè)重力，哪個(gè)物體浸在液體中，就寫(xiě)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(kāi)而是盡可能簡(jiǎn)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(zhǎng)為10cm的正方體木塊A放入水后，再在木塊A的上方放一物體B，物體B恰好

12、沒(méi)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(kāi)：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?。篎浮AGA;水gVA排AgVA;VA排0.5×103m3液面下降h 0.0125m液面

13、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(méi)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(méi)用單位，則結(jié)果也不必加單位過(guò)程分析方法仍從受

14、力分析入手解（1）金屬球浸沒(méi)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(pán)放一杯水，右盤(pán)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(pán)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(pán)中，天平還能平衡嗎？解（1）因?yàn)殇X水，放入容器中，鋁塊將沉底

15、，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(pán)下沉，右盤(pán)增加27g砝碼，可使天平再次平衡（2）鋁塊浸沒(méi)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(kāi)水質(zhì)量：m排水V鋁1g/cm3×10cm310g天平不平衡，左盤(pán)下沉右盤(pán)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(méi)入水中，這時(shí)水面達(dá)到的刻度是V3如圖（c）所示金屬密

16、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)?，所以要求得，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?。篏木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(méi)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，若兩次支點(diǎn)的距離O

17、 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(méi)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lOAG乙lAO; 約去lAO，并將G甲、F浮甲，G乙各式展開(kāi)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(guó)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