1、第 12 课时 浮力及其应用,UNIT FIVE,考点一 浮力,向上,大于,压力差,F向上-F向下,（续表）,竖直向上,液体(或气体),G-F示,增大,无关,不变,物体排开液体的体积,液体的密度,大,考点二 浮力的大小,1.探究:浮力的大小等于什么,（续表）,G-F,G1-G0,装满,小于,它排开的液体所受的重力,2.阿基米德原理,等于,液V排g,密度,排开液体的体积,考点三 浮沉条件及应用,1.物体的浮沉条件,=,=,（续表）,=,=,=,2.浮沉条件的应用,空心,质量,重力,小于,漂浮,大,考点四 浮力的计算,1.物体的浮沉条件,1,3,（续表）,5,1,/知识纵横/ 升力与浮力,例1 下
2、列说法正确的是 ( ) A.在液体中下沉的物体不受浮力作用 B.只有浮在液面上的物体才受浮力作用 C.在液体表面上,一部分浸入液体内部或全部浸入液体内部的物体都受浮力作用 D.物体在液体中浸没的越深,所受浮力越大,探究一 浮力概念及辨析,C,【变式1】 2018内江 关于浸在水中的物体受到的浮力,下列说法正确的是 ( ) A.物体的密度越大,受到的浮力越大 B.物体没入水中越深,受到的浮力越大 C.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大 D.漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大,C,【变式2】 如图12-1所示,把一只乒乓球放在瓶内(瓶颈的截面直径略小于乒乓球的直径),从上面倒入水,观察
3、到有水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出,但乒乓球并不上浮。对乒乓球受力分析正确的是( )图12-1 A.重力、浮力、压力 B.浮力、压力、支持力 C.重力、支持力、浮力 D.重力、压力、支持力,D,探究二 浮力的大小,例2 二次示重差计算浮力大小 弹簧测力计下挂一物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图12-2甲所示,图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h之间的关系图像,则下列说法中正确的是( ) A.物体的体积是500 cm3 B.物体受到的最大浮力是5 N C.物体的密度是2.25103 kg/m3 D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9 N,【变
4、式】 2017临沂 将两物体分别挂在弹簧测力计下,让它们同时浸没在水中时,两弹簧测力计示数的减小值相同,则这两个物体必定有相同的 ( ) A.密度 B.体积 C.质量 D.重量,【答案】B 【解析】两弹簧测力计示数的减小值相同,说明所受的浮力大小相等,根据阿基米德原理可知两物体排开水的体积相同,因为两物体均完全浸没,所以这两个物体均必定有相同的体积,故选B。,例3 阿基米德原理比较浮力大小 质量不同的实心铝块A为长方体,B为圆台,C为正方体,D为圆球体,如图12-3所示,mAmBmCmD ,在这四种情况下 ( )图12-3 A.A所受的浮力最大 B.B所受的浮力一定比A小 C.A所受的浮力最小
5、 D.B、C所受浮力一定大于D,D,【变式】 一枚重为G的鸡蛋悬浮在盐水中,如图12-4甲所示。往盐水中继续均匀缓慢加盐,则图12-5中鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是( )图12-4图12-5,【答案】A 【解析】往盐水中继续均匀缓慢加盐,盐水密度增大,浮出水面前鸡蛋排开水的体积不变,根据公式F浮=液gV排可知鸡蛋所受浮力逐渐增大。浮出水面后鸡蛋漂浮时所受浮力等于鸡蛋的重力,浮力不再变化。综上所述,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像应该是先浮力变大,后保持不变。故选A。,例4 漂浮物体的浮力问题 一艘轮船从长江驶入东海,轮船受到的浮力 ( ) A.变大 B.变小 C.不变 D.条件不足
6、,无法判断,C,900,【变式2】 2018德州 在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计,现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图12-6所示,当它们竖直静止在液体中时,液面高度相同。根据观察到的现象可以判断:两个简易密度计所受浮力F甲 F乙、两杯液体的密度甲 乙、两个烧杯底部所受液体的压强p甲 p乙。(均选填“大于”“小于”或“等于”) 图12-6,【答案】等于 小于 小于 【解析】由题图可知,密度计在甲、乙液体中均处于漂浮状态,此时F浮=G,两个完全相同密度计的重力相同,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等。甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积,两密度计所受浮
7、力相同,根据F浮=gV排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度。液面高度相同,根据p=gh可知,甲烧杯底部受到的压强小。,【变式】 如图12-8所示。放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4 N,底面积为100 cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为10 N的物块。现将物块浸没在水中,容器内水面由16 cm上升到20 cm。求:(g取10 N/kg) (1)物块的密度。 (2)物块受到的浮力大小。 (3)物块浸没水中后,容器对桌面的压强。,【变式】 如图12-8所示。放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4 N,底面积为100 cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为10 N的物块。现将物块浸没在水中,容器内水面由16
8、 cm上升到20 cm。求:(g取10 N/kg) (2)物块受到的浮力大小。,(2)物块所受的浮力F浮=水gV排=1.0103 kg/m310 N/kg0.410-3 m3=4 N。,【变式】 如图12-8所示。放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4 N,底面积为100 cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为10 N的物块。现将物块浸没在水中,容器内水面由16 cm上升到20 cm。求:(g取10 N/kg) (3)物块浸没水中后,容器对桌面的压强。,例6 连接体问题 如图12-9甲所示,物体A的体积为V,放入水中静止时,浸入水中的体积为V1。现将一体积为V2的物体B放在物体A上,物体A刚好全部浸没
9、在水中,如图乙所示,则物体B的密度为( )图12-9 A.水 B.水 C.水 D. 水,B,【变式】 2018南充 如图12-10甲所示,在木块M上放置一个铁块m1时,木块M刚好浸没于水中。当在木块下吊一个铁块m2时,木块M也刚好浸没,如图乙所示,则m1与m2之比为(铁 =7.9103 kg/m3 ,g取10 N/kg) ( )图12-10 A.5969 B.6979 C.7989 D.8999,例7 2018湖州 圆柱体先后放入密度为1和2的两种液体中,均处于漂浮状态,如图12-11所示。圆柱体在两液体中所受浮力分别是F1、F2,则( )图12-11 A.12 F1F2 B.12 F1=F2
10、,探究三 利用浮沉条件和计算公式判断浮力问题,D,【变式1】 如图12-12所示,碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,下列说法正确的是( )图12-12 A.碗沉入水底时比漂浮在水面上时重力变大了 B.碗沉入水底时受到的浮力等于它的重力 C.碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变大了 D.碗沉入水底时容器底部受到水的压强变小了,D,【变式2】 人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船。做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁,把空气压进浮筒将浮筒里的水排出。沉船随着浮筒一起浮起。下列说法正确的是 ( ) A.沉船在河底时,受到的浮力等于其重力 B.浮筒充满气后,受到的浮力大于其重力 C.沉船在水下上浮时
11、,受到的浮力逐渐变小 D.船和浮筒浮在水面时,受到的浮力大于其重力,B,例8 2018福建B卷 如图12-13所示,薄壁圆柱形容器A、B放在水平桌面上,分别盛有不同的液体。A、B的底面积之比SASB=21,液面的高度之比hAhB=32,液体对两个容器底部的压力大小相等。现将完全相同的两小球分别放入两容器中,液体均未溢出。静止时,A中的小球悬浮,B中的小球 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),A、B两容器底部受到液体的压强之比pApB= 。 图12-13,探究四 浮力、压强、密度综合,【变式】 2018达州 两个底面积相同、形状不同的容器A、B(GA=GB ),盛有不同的液体放置在水平桌面上,现
12、将甲、乙两个相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图12-14所示(忽略液体的损失),下列说法正确的是( )图12-14 A.甲物块受到的浮力大于乙物块受到的浮力 B.两容器底受到的液体压强相等 C.取出两物块后,B容器底受到的液体压强大于A容器底受到的液体压强 D.取出两物块后,B容器对桌面的压强小于A容器对桌面的压强,C,实验突破,突破1 探究浮力的大小跟哪些因素有关,【考点归纳】 (1)弹簧测力计的使用和读数。 (2)用称重法计算浮力,即F浮=G-F。 (3)控制变量法:探究浮力大小与物体排开液体体积的关系、探究浮力大小与液体密度的关系、探究
13、浮力大小与物体浸入液体深度的关系(无关)。 (4)实验时选用不同液体进行多次实验,是因为一次实验具有偶然性,要寻找普遍规律。 (5)阿基米德原理的相关计算(计算固体、液体的密度,判断浮力大小的变化)。 (6)正确理解F-h关系图像(通过图像可求物体的重力、浮力、密度、高度等)。 (7)物体在液体中所受浮力的大小,跟它排开液体的体积有关,跟液体的密度有关。物体排开液体的体积越大,液体的密度越大,物体所受的浮力就越大。,例1 小翔同学用如图12-15所示实验,探究影响浮力大小的因素: (1)物体A重 N。 (2)在C与E两图中,保持排开的液体体积不变,可探究浮力大小与 的关系。 根据A与E两图及所
14、标的实验数据,可知物体浸没在盐水中所受的浮力为 N。 (3)观察A、B、C、D四个步骤,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而 ,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度 。 (4)根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为 kg/m3。,8,排开液体的密度,2.4,增大,无关,1.2103,实验拓展 (5)在探究过程中,选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是 。 (6)图12-16中能正确反映弹簧测力计示数F和物体下表面在水中的深度h关系的图像是 。 图12-16 (7)小翔同学又找来了一块橡皮泥,他把橡皮泥捏成不同
15、形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉。他由此得出结论:浮力的大小与物体的形状有关。请指出他实验方法的错误之处:。,寻找具有普遍性的结论,D,没有保证橡皮泥浸入水中的体积相同,突破2 探究浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系,例2 2018河南 某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照图12-17所示的步骤,探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。图12-17 (1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 N。 (2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N。石块排开的水所受的重力可 由 (填字母代号)两个步骤测出。 (3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于 。,3.8,1.4,A、D,物体排开水所受的重力,(4)为了得到更普遍结论,下列继续进行的操作中不合理得是 。 A.用原来的方案和器材多次测量取平均值 B.用原来的方案将水换成酒精进行实验 C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 (5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。,A,能,
