第十章浮力（思维导图和练习答案）.ppt

1、上浮：上浮：F浮浮 G物物；液液 物物悬浮：悬浮：F浮浮 =G物物；液液 =物物下沉：下沉：F浮浮 G物物；液液 物物物物 体体 的的 浮浮 沉沉定义：浸在液体中的物体受到定义：浸在液体中的物体受到向上的力向上的力方向：方向：竖直向上竖直向上施力物体：液体或气体施力物体：液体或气体浮力产生的原因：液体对物体浮力产生的原因：液体对物体向上和向下的向上和向下的 压力差压力差。决定浮力大小因素：与物体排决定浮力大小因素：与物体排开的开的 液体体积液体体积 有关，与液体的有关，与液体的密度密度有关，与浸没的深度有关，与浸没的深度无关无关。浮浮力力基基本本概概 念念浮力浮浮 力力的的计计算算浮浮 力力的

2、的应应用用称重法：称重法：F浮浮=G物物-F拉拉压力差法：压力差法：F浮浮=F向上向上-F向下向下阿基米德：阿基米德：F浮浮G排排液液V排排 g平衡法：平衡法：F浮浮=G物物（悬浮和漂浮）悬浮和漂浮）轮船：将钢铁做制成轮船：将钢铁做制成空心空心的轮船，的轮船，可以排开更多的水，轮船可以排开更多的水，轮船漂浮漂浮在在水面上。轮船的大小用水面上。轮船的大小用排水量排水量表表示。示。潜水艇：靠改变潜水艇：靠改变自身重自身重上浮和下潜上浮和下潜。气球和飞艇：内部充有气球和飞艇：内部充有小于小于空气密空气密度的气体，气球和飞艇是靠度的气体，气球和飞艇是靠空气空气浮浮力升空力升空。密度计：它密度计：它漂浮

3、漂浮在液体中，密度计在液体中，密度计读数是下大上小，即浸入越深，液读数是下大上小，即浸入越深，液体密度越体密度越小小。第十章浮力思维导图第十章浮力思维导图第十章 浮力1.1.将体积将体积200cm200cm3 3,重为重为1.8N1.8N的一块固体放到密度的一块固体放到密度1.11.11010kg/mkg/m的盐水中，该固体会的盐水中，该固体会 （选填（选填“下沉下沉”、漂浮、漂浮”、“悬悬浮浮”），稳定后，该固体受到的浮力大小为），稳定后，该固体受到的浮力大小为 N,N,排开盐水排开盐水的体积的体积 固体的体积（选填固体的体积（选填“大于大于”、“小于小于”、“等等于于”）。）。2 2如图所

4、示，密度为如图所示，密度为0 0的液体中有体积均为的液体中有体积均为V V的的A A、B B、C C三个三个实心物体，实心物体，A A正在向上运动，正在向上运动，B B静止，静止，C C正在向下运动，此刻它正在向下运动，此刻它们受到的浮力分别为们受到的浮力分别为F FA A、F FB B、F FC C，三者的大小关系是，三者的大小关系是 F FA A F FB B F FC C（选填（选填“”、“”、“=”“=”），），物体的密度等于液体的密度物体的密度等于液体的密度0 0（选（选“A”“B”“C”“A”“B”“C”）。）。漂浮漂浮 1.81.8 小于小于=B3.3.在在“探究浮力大小与哪些因

5、素有关探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，李娟同学将的实验中，李娟同学将一块重一块重4.2N4.2N的铁块悬挂在弹簧测力计的挂钩上。的铁块悬挂在弹簧测力计的挂钩上。(1)(1)当她手提弹簧测力计将该铁块缓慢放入水中的过程中，发现当她手提弹簧测力计将该铁块缓慢放入水中的过程中，发现弹簧测力计的示数逐渐变弹簧测力计的示数逐渐变_，说明物体排开液体的体积，说明物体排开液体的体积变大，所受浮力变变大，所受浮力变 _ _(均选填均选填“小小”或或“大大”)”)。(2)(2)实验过程中，若弹簧测力计的示数如图所示，此时铁块所受实验过程中，若弹簧测力计的示数如图所示，此时铁块所受浮力为浮力为_ N N。(

6、3)(3)当铁块完全浸没在水中后，改变它在水中的深度，弹簧测力当铁块完全浸没在水中后，改变它在水中的深度，弹簧测力计的示数将计的示数将_，说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸，说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没的深度没的深度_ _。小 大 0.4 不变 无关4.4.一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛水的烧杯上方离一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中。如图水面某一高度处缓慢下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中。如图是整个过程中弹簧测力计的示数是整个过程中弹簧测力计的示数F F与圆柱体下降高度与圆柱体下降高度h h变化关系变化关系的图像

7、。圆柱体受到重力是的图像。圆柱体受到重力是_N_N，最大浮力是，最大浮力是 N,N,当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为 papa。（。（g g取取10N/kg10N/kg）5 5一艘渔船从内河航行到外海上，下列说法正确的是（）一艘渔船从内河航行到外海上，下列说法正确的是（）A A因为海水的密度比内河水的密度大，所以船受到的浮力增大因为海水的密度比内河水的密度大，所以船受到的浮力增大 B B渔船在内河和在外海中，受到的浮力大小是一样的渔船在内河和在外海中，受到的浮力大小是一样的 C C船排开海水的体积比排开和水的体积大船排开海水的体积比排开和

8、水的体积大 D D以上都不是以上都不是 12 8 400 B6 6将一支密度计分别放入两种不同的液体中，如图若两种将一支密度计分别放入两种不同的液体中，如图若两种液体的密度分别液体的密度分别甲甲、乙乙，静止时密度计所受浮力分别为，静止时密度计所受浮力分别为F F甲甲、F F乙乙，则（），则（）A A甲甲乙乙 F F甲甲=F=F乙乙 B B甲甲乙乙 F F甲甲F F乙乙C C乙乙甲甲 F F甲甲F F乙乙 D D乙乙甲甲 F F甲甲=F=F乙乙7 7.三个材料不同但是体积相同的小球分别放入同种液体中三个材料不同但是体积相同的小球分别放入同种液体中,所所处状态如图所示处状态如图所示,则下列说法正确

9、的是则下列说法正确的是()()A.A.小球受到的浮力小球受到的浮力F F甲甲 F F乙乙 F F丙丙B.B.小球受到的浮力小球受到的浮力F F甲甲 F F乙乙 F F丙丙C.C.小球受到的浮力小球受到的浮力F F甲甲 F F F乙乙=F=F丙丙 D C8 8一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有160g160g煤油煤油溢出；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有溢出；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有180g180g水溢水溢出。已知煤油的密度是出。已知煤油的密度是 ，则物块在水中静止时，则物块在水中静止时的状态（的状态（）A A下沉下沉B B漂

10、浮漂浮C C悬浮悬浮D D无法判断无法判断 9 9.某同学浸入液体中的物体所受的浮力进行了探究，使用的器某同学浸入液体中的物体所受的浮力进行了探究，使用的器材主要有弹簧测力计一只、两个杯壁都有容积刻度的烧杯（分材主要有弹簧测力计一只、两个杯壁都有容积刻度的烧杯（分别装有一定量的水和煤油）。实验步骤如下图所示，请回答下别装有一定量的水和煤油）。实验步骤如下图所示，请回答下列问题：列问题：B由题意知，物体在水中的浮力大于在煤油中的浮力，则在水中无论漂由题意知，物体在水中的浮力大于在煤油中的浮力，则在水中无论漂浮、悬浮或下沉，在煤油中一定下沉；浮、悬浮或下沉，在煤油中一定下沉；由由=m/V得，排开煤

11、油的体积：得，排开煤油的体积：V=V排排=m排油排油/油油=160g/0.8g/cm3=200cm3；由由=m/V得物体完全浸没时排开水的质量：得物体完全浸没时排开水的质量：m=水水V=1g/cm3200cm3=200g；由题意知，实际排开水的质量小于物体完全浸没时排开水的质量，所由题意知，实际排开水的质量小于物体完全浸没时排开水的质量，所以物体在水中并未完全浸没，在水中漂浮以物体在水中并未完全浸没，在水中漂浮故选故选B（1 1）图）图E E中金属块受到的浮力大小为中金属块受到的浮力大小为 ，图，图F F中金属块中金属块受到的浮力大小为受到的浮力大小为 ，比较这两图中的数据，可以得，比较这两图

12、中的数据，可以得到结论：到结论：。（2 2）分析图）分析图B B、C C、D D的数据，可以得到结论：的数据，可以得到结论：。（3 3）分析图）分析图D D、E E的数据，说明浮力大小和的数据，说明浮力大小和 无关。无关。（4 4）如果还想探究浮力大小与物体形状是否有关，请你简述）如果还想探究浮力大小与物体形状是否有关，请你简述试验方法。试验方法。3N 2.4 浸在液体的体积相同时，液体密度越大，浮力越大 在液体的密度相同时，排开液体的体积越大，浮力越大 浸没的深度用细线将橡皮泥吊在弹簧测力计上，将橡皮泥浸没水中，记下测力计的示数用细线将橡皮泥吊在弹簧测力计上，将橡皮泥浸没水中，记下测力计的示

13、数F1改变橡皮泥形状，把橡皮泥浸没水中，记下测力计的示数改变橡皮泥形状，把橡皮泥浸没水中，记下测力计的示数F2比较比较F1和和F2 的大小就可以得出结论的大小就可以得出结论1010.2017.2017年年4 4月月,世界上最大执法公务船世界上最大执法公务船中国海警中国海警39013901正式在正式在我国南海执行巡查任务我国南海执行巡查任务,如图所示如图所示,该船的排水量达到该船的排水量达到1.31.3万吨万吨,由此可知该船满载时受到的浮力为由此可知该船满载时受到的浮力为_ _ _ N,N,若它从珠江若它从珠江驶往我国的钓鱼岛海域执行任务驶往我国的钓鱼岛海域执行任务,则从珠江入海的过程中则从珠江

14、入海的过程中,它受它受到的浮力将到的浮力将 ,(,(选填选填“变大变大”、“变小变小”或不变或不变”),”),整个船体将整个船体将_些些(选填选填“上浮上浮”或或“下沉下沉”,p”,p海水海水pp江水江水,g=10N/Kg)g=10N/Kg)11.11.如图如图1313所示是我国某型号的该潜艇，艇长所示是我国某型号的该潜艇，艇长170.7m170.7m、艇宽、艇宽12.8m12.8m、最大下潜深度可达、最大下潜深度可达400m400m。该潜艇水下航行时排开水量。该潜艇水下航行时排开水量为为1870018700吨。如海水密度近似取吨。如海水密度近似取水水=1.0=1.01010kg/mkg/m3

15、 3 ,g=10N/kgg=10N/kg，问，问:（1 1）该潜艇在水下航行时所受浮力是多大？（）该潜艇在水下航行时所受浮力是多大？（2 2）该潜艇在水）该潜艇在水下航行时可以承受的最大压强为多少？下航行时可以承受的最大压强为多少？1.3108 不变 上浮解：解：（1 1）该潜艇在水下航行时）该潜艇在水下航行时F F浮浮=G=G排排=m=m排排g=18700g=18700103kg10N/kg=1.87108N（2 2）该潜艇在水下航行时最大的压强）该潜艇在水下航行时最大的压强P=gh=1.0gh=1.0103kg/m310N/kg400m=4106pa1212如图，把一质量为如图，把一质量为

16、60g60g的石块，放在盛有的石块，放在盛有20mL20mL水的量筒中，水的量筒中，水面上升到如图的位置，此时测得量筒内水深水面上升到如图的位置，此时测得量筒内水深10cm10cm，g=10N/kgg=10N/kg，求：求：（1 1）石块的重力；）石块的重力；（2 2）石块的密度；）石块的密度；（3 3）放入石块后水对量筒底部的压强；）放入石块后水对量筒底部的压强；（4 4）石块所受到的浮力。）石块所受到的浮力。解：解：(1)G=mg=0.06kg10N/Kg=0.6N(2)V石石=40ml-20ml=20ml=20cm3 ，m石石=60g60gm石石石石=V石石=60g60g20cm3=3g

17、 g/cm/cm3 3（3）P=gh=1.0gh=1.0103kg/m310N/kg0.1m=103 pa（4）V排排=V石石=20cm3=2010-6m3 F浮浮=g gV排排=1103kg/m3 10N/kg2010-6m3=0.2N1313一直柱形烧杯（烧杯玻璃壁的厚度不计），装适量的水，一直柱形烧杯（烧杯玻璃壁的厚度不计），装适量的水，放在水平桌面上，测得烧杯和水的总质量为放在水平桌面上，测得烧杯和水的总质量为650g650g，用一弹簧测，用一弹簧测力计吊着一石块，慢慢浸入水中（过程中没有水溢出），弹簧力计吊着一石块，慢慢浸入水中（过程中没有水溢出），弹簧测力计示数和烧杯内液面高度变化

18、关系如图乙所示。测力计示数和烧杯内液面高度变化关系如图乙所示。（g=10N/kg,g=10N/kg,水的密度为水的密度为1.01.010103 3kg/mkg/m3 3）（1 1）求石块浸没水中后所受到的浮力大小？）求石块浸没水中后所受到的浮力大小？（2 2）石块浸没后，水对烧杯底部压强增加了多少？）石块浸没后，水对烧杯底部压强增加了多少？（3 3）石块浸没入水中后，烧杯对桌面的压力为多少）石块浸没入水中后，烧杯对桌面的压力为多少?压强为多压强为多少？少？第第13题图乙题图乙F/Nh/cm06835第第13题图甲题图甲解：（解：（1）由图象知，）由图象知，G物物=5N，浸没时，浸没时，F拉拉=

19、3N，F浮浮=G物物-F拉拉=5N-3N=2N；（2）由图象知，）由图象知，h=8cm-6cm=2cm=0.02m，水对底部增加的压强水对底部增加的压强p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.02m=200Pa；（3）石块浸没入水中后，烧杯对桌面的压力：）石块浸没入水中后，烧杯对桌面的压力：F压压=G总总+G排排=m总总g+F浮浮=0.65kg10N/kg+2N=8.5N由由F浮浮=水水gV排排得物体排开水的体积：得物体排开水的体积：则烧杯的底面积，即受力面积则烧杯的底面积，即受力面积S=V排排=1.0103kg/m310N/kg水水g=2NF浮浮=210-4m3V排排h=210-4m

20、30.02m=10-2m2烧杯对桌面的压强：烧杯对桌面的压强：P=F压压S8.5N10-2m2=8.5102paP=F压压S8.5N10-2m2=8.5102pa1414.小明在探究小明在探究“影响浮力大小的因素影响浮力大小的因素”时时,做了如图所示的实做了如图所示的实验验,请你根据小明的实验探究回答下列问题。请你根据小明的实验探究回答下列问题。(p(p水水=1.0=1.010103 3kg/mkg/m3 3 g=10N/kg)g=10N/kg)(1)(1)分析图分析图a b ca b c,可知浮力的大小与可知浮力的大小与 有关有关,并能并能计算出物体计算出物体A A的体积为的体积为 m m3

21、 3 (2)(2)分析图分析图a ea e,可知物体可知物体A A在盐水中的浮力在盐水中的浮力F=_N,F=_N,进一步计算进一步计算可以得出盐水的密度为可以得出盐水的密度为p=_kg/mp=_kg/m3 3 (3)(3)分析图分析图a c da c d,可知浮力大小与物体浸没在液体中的可知浮力大小与物体浸没在液体中的_无关。无关。(4)(4)还发现利用图中器材还可以测量物体还发现利用图中器材还可以测量物体A A的密度的密度,步骤如下步骤如下:A A.如图如图a a用测力计和细线测出金属块重力用测力计和细线测出金属块重力G;G;B B.如图如图b b金属块部分浸入水中时记录测力计示数金属块部分浸入水中时记录测力计示数F F1 1;C C.计算金属块的密度计算金属块的密度.以上步骤中以上步骤中,步骤步骤b b有错误有错误,错误的原因是错误的原因是_ 物体排开液体体积 210-4 2.41.2103 深度金属块没有浸没在水中