总复习：浮力（基础）知识讲解

这是一份总复习：浮力（基础）知识讲解，共6页。教案主要包含了考纲要求，知识网络，考点梳理，典型例题，思路点拨，总结升华，答案与解析等内容，欢迎下载使用。

1、了解浮力的概念，知道浮力的方向及产生的原因；
2、理解阿基米德原理，熟练掌握原理的内容、公式以及阿基米德原理的适用范围；
3、运用浮力知识解决有关问题；
4、知道物体浮沉条件；
5、知道浮力的利用。

【知识网络】
【考点梳理】（高清课堂403719《浮力复习》知识要点梳理）
考点一、浮力
当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上托的力，这个力就是浮力。
要点诠释：
1. 一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。
2. 浮力=物体重-物体在液体中的弹簧秤读数，即F浮=G-F′
3. 阿基米德原理：浸在液体里的物体受的浮力，大小等于它排开的液体受的重力。
用公式表示为；F浮=G排。
(1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式；F浮=G排=m液g=ρ液gV排。
(2)阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。
考点二、浮力的应用
1.浸在液体中物体的浮沉条件
(1)物体上浮、下沉是运动过程，此时物体受非平衡力作用。
下沉的结果是沉到液体底部，上浮的结果是浮出液面，最后漂浮在液面。
(2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力，在平衡力的作用下静止不动。
但漂浮是物体在液面的平衡状态，物体的一部分浸入液体中。
悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，整个物体浸没在液体中。
上浮 漂浮 悬浮 下沉
ρ物＜ρ液 ρ物＜ρ液 ρ物=ρ液 ρ物＞ρ液
G物＜F浮 G物=F浮 G物=F浮 G物＞F浮
2.应用
(1)轮船
①原理：把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开水的体积增大，从而来增大它所受的浮力，故轮船能漂浮在水面上。
②排水量：轮船满载时排开的水的质量。
(2)潜水艇
原理：潜水艇体积一定，靠水舱充水、排水来改变自身重力，使重力小于、大于或等于浮力来实现上浮、下潜或悬浮的。
(3)气球和气艇
原理：气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气)，
通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积，从而改变所受浮力大小。
3.浮力的计算方法
压力差法：F浮=F向上-F向下
阿基米德原理法：F浮=G排=ρ液gV排
力的平衡法：受力分析
【典型例题】
类型一、基础知识
1、如图所示，将去盖的雪碧瓶截去底后倒置，放入一乒乓球后压着球向里注水，然后放手，则乒乓球将 静止不动，再把瓶盖盖紧，则乒乓球将 。

【思路点拨】浮力产生的原因：物体受到向上的压力大于向下的压力，存在压力差产生了浮力。
【答案】静止不动，上浮。
【解析】开始时乒乓球受到上面液体压强，下部没有液体，向上的压强小于向下的压强，向上的压力小于向下的压力，乒乓球不能上浮，静止不动；
当把瓶盖盖紧，乒乓球下面有水，乒乓球下面也受到液体压强，但乒乓球受到向上的液体压强大于向下的液体压强，向上的压力大于向下的压力，乒乓球上浮。
【总结升华】物体排开液体时不一定受到浮力，例如在水中的桥墩，陷在泥里的腿等等．物体受到浮力时物体下面一定有液体。
举一反三：
【变式】一正方体浸没在水中，上表面与水面相平，关于它下列说法中正确的是（ ）
A．它的上、下表面都受到水的压强，其中上表面受的压强较大
B．它的上、下表面都受到水的压力，两表面受的压力相等
C．它的上表面受的压力向上，下表面受的压力向下
D．它的下表面受的压强较大，下表面受的压力向上
【答案】D
2、我国沉船打捞人员在南海打捞宋朝的商船。潜水员在水面下作业，当他继续下潜的过程中，以下说法正确的时（ ）
A 所受的浮力变大，压强变大 B 所受的浮力变大，压强变小
C 所受的浮力不变，压强变大 D 所受的浮力不变，压强不变
【思路点拨】潜水员在水面下作业，浸没在液体中，利用阿基米德原理分析所受浮力的情况；利用液体压强公式分析他继续下潜的过程中压强的变化。
【答案】C
【解析】潜水员在水下继续下潜过程中，排开水的体积不变，因此所受浮力不变；在下潜过程中，由P=ρgh可知，潜水员受到的压强增大。
【总结升华】本题考查了影响浮力和液体压强的因素，分析时利用公式分析即可。
举一反三：
【变式】关于物体受到水的浮力，下面说法中正确的是( )
A. 漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
B．没入水中的物体在水中的位置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．物体的密度越大受到的浮力越小
【答案】C
3、一个均匀圆柱体悬浮在液体中，如果把圆柱体截为大小不等的两部分，再放入该液体中，则
A．两部分都上浮
B．两部分都悬浮
C．体积大的上浮，体积小的下沉
D．体积小的上浮，体积大的下沉
【思路点拨】均匀圆柱体悬浮在液体中，圆柱体的密度等于液体的密度；把圆柱体截为大小不等的两部分，密度不变，仍等于液体的密度，再放到液体中，仍为悬浮。
【答案】B
【解析】物体的密度与物体的质量和体积无关。物体被截成两份其密度不变。物体悬浮时物体的密度等于液体的密度。
【总结升华】本题考查了学生对悬浮条件的掌握和运用，利用好当ρ物=ρ液时物体将悬浮是本题的关键。
举一反三：
【变式】一木块密度0.6×103kg/m3，把它浸在盛满水的溢水杯中时，从杯中溢出10g水，若把它浸在盛满酒精的溢水杯中，从杯中溢出的酒精为（ ）
A．8 g B．10 g C．18 g D．12g
【答案】B
4、小华用如图A所示的实验，探究影响浮力大小的因素：
（1）进行甲、乙两步实验，小华的目的是；
（2）进行乙、丙两步实验，小华想验证的猜想是；
（3）小华研究浮力大小与深度的关系时．根据测得的实验数据，做出了弹簧测力计的示数F与物体下表面所处深度h的关系的图象，如图B所示，根据图象可以判断出，此实验过程中浮力的变化情况是先______后_______。

【思路点拨】（1）甲、乙两步实验中，弹簧测力计的示数减小，是因为水对物体有浮力的作用，浮力的大小等于两次示数之差；
（2）乙、丙两步实验中物体排开液体的体积相同同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同；
（3）根据F、h的关系图象可知拉力F先变小后不变，由F浮=G物-F可知浮力变化情况。
【答案】（1）确定物体在水中受到的浮力；
（2）同一物体在不同液体中受到的浮力不同；
（3）浮力先增大后不变。
【解析】根据可得浮力的大小；同一物体浸没在不同的液体中受到的浮力是不同的；浮力和深度的关系要仔细观察物体浸没在液体中弹簧秤的示数来确定。
【总结升华】本题考查影响浮力大小的因素及P=ρgh公式的应用，理解公式是本题的关键。
举一反三：
【变式】（•重庆）弹簧测力计下挂一长方物体，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，然后将其逐渐进入水中如图（甲），图（乙）是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象，则下列说法中正确的是（ ）
A．物体的体积是500cm3
B．物体受到的最大浮力是5N
C．物体的密度是2.25×103kg/m3
D．物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N
【答案】C
类型二、知识运用
5、（•德阳）如图所示，将盛有适量水的容器放在水平桌面上，然后把系在弹簧测力计下的铁块慢慢地浸入水中（水未溢出），观察铁块从刚开始浸入水中到完全浸在水中的实验现象，并对一些物理量做出了如下判断：①铁块受到的浮力变大；②弹簧测力计的示数变小；③桌面受到的压力变大；④水对容器底部的压强变大．其中正确的是（ ）
A．①②B．①②③C．①②③④D．①②④
【思路点拨】（1）浮力与液体的密度和排开液体的体积有关；（2）根据浮力的大小判断出测力计示数的变化；（3）根据力的作用相互性，物体对桌面的压力F=G水+G容器+F浮；（4）液体压强与液体的密度和深度有关。
【答案】C
【解析】①根据题意可知，铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中，铁块排开液体的体积越来越大，因此受到的浮力变大，说法正确；②由F=G﹣F浮可知，由于铁块受到的浮力变大，所以测力计的示数变小，说法正确；③整个过程中，铁块受到的浮力变大，根据力的作用的相互性，铁块会给水向下的压力，所以容器对桌面的压力变大，说法正确；④铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中，铁块排开液体的体积越来越大，水的深度越来越大，由p=ρgh可知，水对容器底的压强变大，说法正确。由上分析知，①②③④均正确。
【总结升华】本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强公式了解与掌握，在分析过程中注意变化的条件，避免出错。
举一反三：
【变式】如图所示，弹簧测力计每小格为0.5N，将一金属块挂在弹簧测力计上静止时如图甲所示；然后将金属块浸没于水中静止时如图乙所示（g取10N/kg），则金属块的密度ρ金为（ ）

A．1.0×103 kg/m3 B．4.0×103 kg/m3 C．2.0×103 kg/m3 D．4 kg/ m3
【答案】B
【解析】

6、棱长为2cm的实心正方体木块和铁块，木块的密度为0.6×103 kg/m3，将它们放入水中，待其静止时，分别求出木块和铁块受到的浮力（g=10N/kg）
【思路点拨】（1）木块在水中漂浮，受到的浮力等于自身的重力；根据公式F=G=mg可求木块所受的浮力；（2）铁块在水中下沉，根据浮力公式可求受到的浮力。
【答案与解析】
木块的体积.
木块密度小于水的密度，故木块漂浮。


铁块密度大于水的密度，铁块沉底。故
【总结升华】先根据物体的浮沉条件判断出物体在水中的状态，再根据有关公式计算。
举一反三：
【变式】（高清课堂403719《浮力复习》例1）如图所示，体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中的浮沉情况，此时甲、乙、丙三个物体所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙，则下面关系正确的是
A．F甲＞F乙＞F丙
B．F甲＜F乙＜F丙
C．F甲＝F乙＝F丙
D．F甲＝F乙＞F丙
【答案】C