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1、专题专题7浮力变化问题浮力变化问题 专题专题7 7 浮力变化问题浮力变化问题专题专题7 7 浮力变化问题浮力变化问题一、概述一、概述浮力变化问题浮力变化问题 浮力变化是指物体浸入液体的体积发生变化或液体的密度等浮力变化是指物体浸入液体的体积发生变化或液体的密度等发生变化时，引起的物体受到的浮力变化，一般伴随着液体发生变化时，引起的物体受到的浮力变化，一般伴随着液体压力及压强的变化分析压力及压强的变化分析 由由“液面升降液面升降”分析压强、由分析压强、由“状态分析状态分析”比较浮力：物体比较浮力：物体浸入液体中后，观察液面是否上升和物体静止后所处状态，浸入液体中后，观察液面是否上升和物体静止后所
2、处状态，根据液面变化分析液体对容器底的压强变化，根据物体状态根据液面变化分析液体对容器底的压强变化，根据物体状态可对比分析密度、体积、浮力和质量相关量的变化可对比分析密度、体积、浮力和质量相关量的变化专题专题7 7浮力变化问题浮力变化问题二、知二、知识储备识储备1 1液面液面变变化引起的其他化引起的其他变变化化(1)(1)物体浸入体物体浸入体积变积变化：如果容器内的液体没有化：如果容器内的液体没有满时满时，浸，浸入液体内的物体体入液体内的物体体积积越大，液面越高，此越大，液面越高，此时时容器底部受到液容器底部受到液体的体的压压强强越大、越大、压压力越大；如果容器内的液体力越大；如果容器内的液体
3、满满了了时时，浸入，浸入液体内的物体体液体内的物体体积积增大，液面不增大，液面不变变，此，此时时容器底部受到的液容器底部受到的液体体压压强强、压压力不力不变变。(2)(2)冰冰块块熔化：漂浮在水面上的冰熔化：漂浮在水面上的冰块块熔化后，根据物体的熔化后，根据物体的浮沉条件可知，冰浮沉条件可知，冰块块漂浮漂浮时时V V排排与熔化后化成水的体与熔化后化成水的体积积V V水水相等，相等，故其液面高度不故其液面高度不变变。专题专题7 7浮力变化问题浮力变化问题(3)(3)漂浮物下漂浮物下悬悬挂重物：如挂重物：如图图T7T71 1甲、乙所示，物体甲、乙所示，物体A A的的密度小于液体的密度，物体密度小于
4、液体的密度，物体B B的密度大于液体的密度，将的密度大于液体的密度，将A A与与B B间间的的连线连线剪断剪断(或将重物或将重物B B取下放入液体中取下放入液体中)，物体，物体B B将下沉到将下沉到容器底部，物体容器底部，物体A A与与B B受到的受到的总总浮力减小，液面下降，容器底浮力减小，液面下降，容器底受到的液体受到的液体对对其的其的压压强强、压压力力变变小。小。甲乙甲乙甲乙甲乙图图T7T71 1图图T7T72 2专题专题7 7浮力变化问题浮力变化问题2 2浮力与浮力与压压力：力：对对于柱形容器，未将物体放入容器内的于柱形容器，未将物体放入容器内的液体中液体中时时，容器内液体，容器内液体
5、对对容器底部的容器底部的压压力等于容器内液体的力等于容器内液体的重力；当将物体放入液体中重力；当将物体放入液体中时时，如果物体，如果物体处处于漂浮或于漂浮或悬悬浮状浮状态态(如如图图T7T72 2甲所示甲所示)，则则容器底部所受容器底部所受压压力的增加量等于物力的增加量等于物体的重力体的重力(即物体受到浮力的大小即物体受到浮力的大小)；如果物体下沉；如果物体下沉(如如图图乙所乙所示示)，则则容器底部所受液体容器底部所受液体压压力的增加量等于物体受到的浮力力的增加量等于物体受到的浮力大小大小(小于物体重力小于物体重力)。3 3漂浮漂浮问题问题“六六规规律律”规规律律一一：“二二力力平平衡衡”，即
6、即物物体体漂漂浮浮在在液液面面上上，所所受受浮浮力力等等于重力于重力(F F浮浮G G物物)。规规律律二二：“质质量量相相等等”，即即物物体体漂漂浮浮在在液液面面上上，所所排排开开液液体体质质量等于其量等于其质质量量(m m排排m m物物)。规规律律三三：“浮浮体体定定比比”，即即物物体体漂漂浮浮在在液液面面上上，排排开开液液体体体体积积与与其其总总体体积积之之比比等等于于物物体体密密度度与与液液体体密密度度之之比比(V V排排V V物物物物液液)。专题专题7 7 浮力变化问题浮力变化问题规规律律四四：“任任漂漂、浮浮等等”，即即物物体体任任意意漂漂浮浮在在不不同同液液面面上上，所受浮力相等所
7、受浮力相等(F F1 1F F2 2G G物物)。规规律律五五：“密密大大浸浸少少”，即即物物体体漂漂浮浮在在不不同同液液面面上上，在在密密度度大的液体里浸入的体大的液体里浸入的体积积少。少。规规律律六六：“三三力力平平衡衡”，即即将将漂漂浮浮物物体体全全部部浸浸入入液液体体中中，物物体体受受到到浮浮力力、重重力力及及压压力力或或拉拉力力作作用用处处于于平平衡衡状状态态(F F浮浮G G物物F F压压或或拉拉)，需需加加的的竖竖直直向向下下的的外外力力等等于于液液体体对对物物体体增增大大的的浮浮力力(F F压压或拉或拉F F浮浮G G物物)。专题专题7 7 浮力变化问题浮力变化问题专题专题7
8、7浮力变化问题浮力变化问题三、思路三、思路图图解解典例分析例例1 120122012孝感孝感 如如图图T7T73 3所示，一所示，一质质地均匀的地均匀的圆圆柱形柱形平底玻璃杯置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一冰平底玻璃杯置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一冰块块。若冰。若冰熔化前、后水熔化前、后水对对杯底的杯底的压压强强分分别为别为p p1 1、p p2 2，杯底，杯底对对桌面的桌面的压压强强分分别为别为p p3 3、p p4 4，已知，已知水水玻璃玻璃，则则下列关系式中正确的是下列关系式中正确的是()A Ap p1 1p p2 2p p3 3p p4 4B Bp p1 1p p2 2p p3
9、3p p4 4C Cp p1 1p p2 2、p p3 3p p4 4，且，且p p1 1p p3 3D Dp p1 1p p2 2、p p3 3p p4 4，且，且p p1 1p p3 3专题专题7 7 浮力变化问题浮力变化问题类型一液面变化引起的其他变化类型一液面变化引起的其他变化D D图图T7T73 3专题专题7 7 浮力变化问题浮力变化问题 思路点拨思路点拨 明确冰块熔化前状态：冰块漂浮在水面上，浮力等于重力明确冰块熔化前状态：冰块漂浮在水面上，浮力等于重力 明确冰块熔化后状态变化：冰块熔化成水，可以看作熔化后明确冰块熔化后状态变化：冰块熔化成水，可以看作熔化后的水悬浮在原来的水中，浮
10、力等于重力的水悬浮在原来的水中，浮力等于重力 前后前后对对比，据浮力比，据浮力变变化判断其他化判断其他变变化：冰化：冰块块熔化后熔化后状状态态由由漂浮到漂浮到悬悬浮浮浮力大小不浮力大小不变变排开液体体排开液体体积积不不变变液面高度液面高度不不变变容器内液体容器内液体产产生的生的压压强强及及对对容器底部的容器底部的压压力不力不变变；容；容器器对对桌面的桌面的压压强强属于固体属于固体压压强强，烧烧杯与液体的杯与液体的总总重力不重力不变变，故容器故容器对对桌面的桌面的压压力及力及压压强强不不变变，但是杯底，但是杯底对对桌面的桌面的压压强强要要大于内部液体大于内部液体对对容器底的容器底的压压强强(水水
11、玻璃玻璃)1 120122012随随州州 如如图图T7T74 4所所示示，在在盛盛有有某某种种液液体体的的圆圆柱柱形形容容器器内内放放有有一一木木块块A A，在在木木块块A A的的下下方方用用轻轻质质细细线线悬悬挂挂一一体体积积与与之之相相同同的的金金属属块块B B。金金属属块块B B浸浸没没在在液液体体内内，而而木木块块A A漂漂浮浮在在液液面面上上，液液面面正正好好与与容容器器口口齐齐平平。某某瞬瞬间间细细线线突突然然断断开开，待待稳稳定定后后液液面面下下降降了了h h1 1，然然后后取取出出金金属属块块B B，液液面面又又下下降降了了h h2 2，最最后后取取出出木木块块A A，液液面面
12、又又下下降降了了h h3 3，由由此此可可以以判判断断A A与与B B的的密密度度之之比比为为()A Ah h3 3(h h1 1h h2 2)B Bh h1 1(h h2 2h h3 3)C C(h h2 2h h1 1)h h3 3 D D(h h2 2h h1 1)h h1 1A A 专题专题7 7 浮力变化问题浮力变化问题针对训练针对训练图图T7T74 4例例2 220122012杭州杭州 小吴同学小吴同学为为探究力之探究力之间间的关系做了如的关系做了如图图T7T75 5所示的所示的实验实验。将。将弹弹簧簧测测力力计计下端吊着的下端吊着的铝块铝块逐逐渐渐浸入浸入台秤上盛有水的台秤上盛有
13、水的烧烧杯中，直至杯中，直至刚刚没入水中没入水中(不接触容器，无水不接触容器，无水溢出溢出)。在。在该过该过程中，下列有关程中，下列有关弹弹簧簧测测力力计计和台秤示数的和台秤示数的说说法法正确的是正确的是()A A弹弹簧簧测测力力计计的示数减小，台秤示数不的示数减小，台秤示数不变变B B弹弹簧簧测测力力计计的示数不的示数不变变，台秤示数也不，台秤示数也不变变C C弹弹簧簧测测力力计计的示数减小，台秤示数增大的示数减小，台秤示数增大 D D弹弹簧簧测测力力计计的示数不的示数不变变，台秤示数增大，台秤示数增大专题专题7 7 浮力变化问题浮力变化问题类型二浮力与压力类型二浮力与压力 图图T7T75
14、5C C专题专题7 7 浮力变化问题浮力变化问题 思路点拨思路点拨 明确测力计测量物体的含义：弹簧测力计测量铝块的重力；明确测力计测量物体的含义：弹簧测力计测量铝块的重力；台秤测量容器重力及内部水的重力台秤测量容器重力及内部水的重力 明确放入物体后测力计测量的含义：弹簧测力计测量物体重明确放入物体后测力计测量的含义：弹簧测力计测量物体重力与浮力之差；台秤测量容器重力及内部水的重力与铝块所力与浮力之差；台秤测量容器重力及内部水的重力与铝块所受浮力之和受浮力之和 前后对比判断：弹簧测力计示数减小，减小的示数即为铝块前后对比判断：弹簧测力计示数减小，减小的示数即为铝块受到的浮力大小；台秤示数增加，增加的示数即为铝块受到受到的浮力大小；台秤示数增加，增加的示数即为铝块受到的浮力大小的浮力大小2 2如如图图T7T76 6所所示示，杯杯子子中中装装满满水水，现现向向杯杯中中轻轻轻轻放放入入一个小木一个小木块块，小木，小木块块漂浮在水面上，漂浮在水面上，则则放入木放入木块块后后()A A水水对对杯底的杯底的压压强强增大增大B B水水对对杯底的杯底的压压强强不不变变C C水水对对杯底的杯底的压压力增大力增大 D D水水对对杯底的杯底的压压力减小力减小B B 专题专题7 7 浮力变化问题浮力变化问题针对训练针对训练图图T7T76 6