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1、14.6浮力应用 回顾浮力(10分钟)积极探索：浮力有哪些应用于生活中呢？设疑自探看过上面几副图片，你知道我们本节要复习什么吗？浮力浮力的概念方向产生原因阿基米德原理内容公式物体浮沉的判定受力分析法密度比较法计算浮力的方法浮力的利用知识结构网络图：一、浮力的概念1、液体(气体）对浸在其中的物体，具有竖直向上的托力，这个托力叫做浮力.2、浮力的施力物体是什么？液体或气体3、浮力的方向是：竖直向上二、阿基米德原理 1、浮力的大小：等于排开液体重力 2、计算公式：F浮=G排液=液gv排 3、适用范围：液体和气体阿基米德原理：浸在液体（气体）中的物体受到的浮力等于被物体排开液体的重力。提示：二、浮力应
2、用1、轮船：采用“空心”的办法能增大可以利用 的浮力。2、轮船的大小是按排水量来区分的排水量:轮船满载时的排开水的质量（m排）你们知道为铁船在水中可以不沉呢？（提示：铁的密度大于水的密度）以为在浮力中所求的（所使用的）为平均密度m排阿基米德原理F浮=G排漂浮G船=F浮 2、一艘轮船排水量为8105t。请问它排开水的重力是多少?除此之外我们还可以计算出哪些物理量来？G排=m排gmV=r排排液河水 海水河水 海水河水 海水河水 海水河水 海水河水 海水河水 海水河水 海水长江 海水三、物体的浮沉（力的条件）浸没在液体中的物体：(1)F浮 G物、上浮(2)F浮 G物、物体下沉(3)F浮=G物、悬浮最
3、终漂浮(F浮=G物)最终沉底即物体可以停留在任何深度。物体的浮沉（密度条件）(1)物 液 物体下沉(3)物=液 悬浮最终漂浮(F浮=G物)最终沉底四、计算浮力的方法：（1）称重法：F 浮=G F拉（2）原理法：F浮=G 排=液 g v排（3）状态法：漂浮 F浮=G物 液 物 悬浮 F浮=G物 液=物（4）压差法：F 浮=F 2 F1浮力的利用轮船潜水艇密度计气球和飞艇（一）轮船工作原理：把密度大于水的钢铁制成能够浮在水面的物体，必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水，即排开水的重力增大了，受到的浮力增大了。工作条件：漂浮在液面 F浮=G物 排水量：船满载时排开水的质量。m排=m船+m货（满载
4、）（二）密度计作用：用来测液体密度的仪器工作条件：密度计漂浮在液面。此时浮力等于重力。由F浮=G排=液gV排，得：液体的密度越大，排开液体的体积越小，密度计露出液面部分越多。分析密度计刻度的特点：A.上面的刻度小，下面的刻度大。B.刻度线的间隔是不均匀的。（三）潜水艇 通过改变自身重力的大小来实现上浮，下沉。特点：浮力大小不变。潜伏时间 核潜艇一般能达到3个月左右，常规的最多只能达到1星期左右。潜艇下潜深度 核潜艇潜航深度最深可达600米，常规潜艇的潜航深度可达到300米的水平。潜艇分类 核潜艇和常规潜艇，大小都是按排水量来区分（三）气球和飞艇原理 利用里面充的气体的密度小于空气的密度，空气产
5、生的浮力大于自身的重力来升空的。想一想：气球为什么会升入高空呢？用充密度小于空气的气体的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。（充入氢气或是被燃烧器烧热而体积膨胀的热空气）飞 艇它们是靠改变浮力（体积）来实现升降的。1、煮饺子时，饺子先沉于锅底，后又漂浮。这是因为饺子的体积变_，从而使浮力变_了。2、小朋友在节日里所吹肥皂泡，刚吹 出来的时候泡泡是上升，过一会下降，为什么？3、热气球升入空中后，如何能降回地面?想想议议如何让升上空中的氢气球和热气球降下来？通过减小自己体积来改变所受浮力的大小来实现下降。一、物体的沉浮条件 1.轮船A.采用的办法能增大可以利用的浮力B.排水量：轮船满载时排开水的质
6、量，单位是吨。2.潜水艇潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身物重来实现的。3.气球和飞艇A.用充密度小于空气的气体的办法，使它受到的浮 力大于重力而升空。B.它们是靠改变浮力（体积）来实现升降的。二、浮力的利用 有一木块，放入水中时有25的体积露出水面，放入某种液体中有34体积没入液体中，求木块和液体的密度？热身练习1、完全潜入水中的潜水艇，再继续下潜，这时它受到的浮力和压强将（）A、压强变小，浮力变小。B、压强变大，浮力变小。C、压强变大，浮力变大。D、压强变大，浮力不变。n n 2.体积相等的实心铁块和木块，都浸没在水中时所受的浮力（）n n A铁块大B木块大 C一样大D无法确定n n 3.质量
7、相等的实心铁块和木块，都浸没在水中时所受的浮力（）A、铁块大B、木块大n n C、一样大D、无法确定CB5、甲、乙是两个体积相同而材料不同的实心球，它们静止在某种液体的情况，如图，那么两球所受的浮力F甲 F乙，两球的密度 甲 乙（填“大于”“小于”或“等于”）大于大于甲乙 6、如果有一艘轮船，它的排水量1104t，在密度1103kg/m3的河水中它满载时排开的河水的体积是多大？如果它是在密度为1.03103kg/m3的海水中，它排开的海水的体积是多大？它从河流驶入海里是浮起一些还是沉下一些？7.作战时的浮桥,采用下列什么材料时可使更多的战士同时过桥？A.木头 B.铁板 C.竹子（三）由例题感受
8、中考例例11下列说法中正确的是（）下列说法中正确的是（）AA物体浸没在水中越深，受的浮力越大物体浸没在水中越深，受的浮力越大BB密度较大的物体在水中受的浮力大密度较大的物体在水中受的浮力大CC重的物体受的浮力小重的物体受的浮力小DD同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大力一样大精析精析阿基米德原理的数学表达式为：阿基米德原理的数学表达式为：FF浮浮液液gVgV排，公式表明了物体受到的浮力大小只跟液排，公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关根据公式体的密度和物体排开液体的体积有关根据公式分析题目叙述的内容，问题就可以迎刃而解了分析
9、题目叙述的内容，问题就可以迎刃而解了 解 解A A选项：物体浸没在水中，无论深度如何，选项：物体浸没在水中，无论深度如何，V V排不变，水 排不变，水的密度不变，的密度不变，F F浮不变 浮不变A A选项不正确 选项不正确 B B选项：物体所受的浮力与物体密度的大小没有直接的 选项：物体所受的浮力与物体密度的大小没有直接的关系，关系，B B选项不正确 选项不正确 C C选项：重力的大小对物体所受的浮力无影响例如：选项：重力的大小对物体所受的浮力无影响例如：大铁块比小铁块要重一些，但将两者浸没于水中，大铁块受 大铁块比小铁块要重一些，但将两者浸没于水中，大铁块受的浮力反而大些，因为大铁块的 的浮
10、力反而大些，因为大铁块的 V V排大 排大C C选项不正确 选项不正确 D D选项：同体积的铁块和木块，浸没于水中，选项：同体积的铁块和木块，浸没于水中，V V排相同，排相同，水相同，水相同，F F浮铁 浮铁 F F浮木，铁块和木块受的浮力一样大 浮木，铁块和木块受的浮力一样大 答案 答案 D D 注意：物体所受的浮力跟物体自身的重力、自身的密度、注意：物体所受的浮力跟物体自身的重力、自身的密度、自身的形状无关 自身的形状无关 例 例2 2 质量为 质量为79g 79g的铁块，密度是 的铁块，密度是7.9g/cm3 7.9g/cm3，这个铁块的，这个铁块的质量是多少 质量是多少?重多少 重多少
11、?将这个铁块浸没于水中，排开水的 将这个铁块浸没于水中，排开水的质量是多少 质量是多少?所受浮力是多少 所受浮力是多少?（g g取 取10N/kg 10N/kg）精析 精析这道题考查学生对计算物体重力和计算浮力 这道题考查学生对计算物体重力和计算浮力的公式的区别 的公式的区别 计算物体重力：计算物体重力：G G物 物gV gV物 物 计算物体在液体中受的浮力：计算物体在液体中受的浮力：F F浮液 浮液gV gV排可以 排可以说：从计算的方法上没有本质的区别，但计算的结果却 说：从计算的方法上没有本质的区别，但计算的结果却完全不同 完全不同 已知：已知：m m 79g 79g 0.079kg 0
12、.079kg铁 铁7.9g/cm3 7.9g/cm3 求：求：m m铁、铁、G G铁、铁、m m排、排、F F浮 浮n n解解mm铁铁0.079kg0.079kgn nGG铁铁mm铁铁gg0.079kg10N/kg0.079kg10N/kg0.79N0.79Nn nVV排排VV铁铁10 cm310 cm3n nmm排液排液gVgV排排1g/cm310 cm31g/cm310 cm310g=0.01kg10g=0.01kgn nFF浮浮mm浮浮gg0.01kg10N/kg0.01kg10N/kg0.1N0.1Nn n从上面的计算看出，铁块的重力和铁块浸没从上面的计算看出，铁块的重力和铁块浸没在水
13、中受的浮力大小完全不同，但计算方法委相在水中受的浮力大小完全不同，但计算方法委相似，关键似，关键 是区别液和物，区别是区别液和物，区别VV排和排和VV物，在理解物，在理解的基础上进行计算，而不是死记硬背，乱套公式的基础上进行计算，而不是死记硬背，乱套公式n n 例3（广州市中考试题）用弹簧测力计拉住一个重为43N的空心铜球，全部浸在水中时，弹簧测力计的示数为33.25N，此铜球的空心部分的体积是_m3（已知铜的密度为8.9103kg/m3）n n 已知：G43N，浸没水中F33.2Nn n 求：V空n n 解可在求得浮力的基础上，得到整个球的体积，进一步求出实心部分体积，最后得到结果 F浮GF
14、43N33.2N9.8N V排1103m3 浸没：VV排1103m3 球中所含铜的体积V铜V铜0.49103m3 V空VV铜1103m30.49103m3 0.51103m3 答案0.51103m3l l 例 例 4 4 体积相同的 体积相同的 A A、B B、C C三个物体，放入水中静止后，处于图 三个物体，放入水中静止后，处于图1 1 5 5 1 1所示的状态，试比较三个物体受的重力 所示的状态，试比较三个物体受的重力 GA GA、GB GB、GC GC和密度 和密度 A A、B B、C C l l 图 图1 1 5 5 1 1l l 精析 精析不同物体的重力可借助浮力的知识来比较 不同物
15、体的重力可借助浮力的知识来比较l l 解法 解法 1 1由图来判断物体的状态：由图来判断物体的状态：A A、B B漂浮，漂浮，C C悬浮 悬浮l l 由状态对物体进行受力分析：由状态对物体进行受力分析：l l GA GA F F浮 浮 A A，GB GB F F浮 浮 B B，GC GC F F浮 浮 C C l l 比较 比较 A A、B B、C C三个物体受的浮力 三个物体受的浮力l l V A V A排 排 VB VB排 排 VC VC排，液相同 排，液相同l l 根据 根据 F F浮液 浮液 gV gV排，可知：排，可知：l l F F浮 浮 A A F F浮 浮 B B F F浮 浮
16、 C C，l l GA GA GB GB GC GC l l 比较物体密度 比较物体密度 A A B B C Cl l 解法2由物体的浮沉条件可知：A、B漂浮A水，B水，C水，A、B漂浮于水面：F浮AGA 水gVA排AgV F浮BGB 水GvB排BGv 由图：VB排V 排 BA 比较密度：CBA 比较出密度后，由GmgVg，就可比较出物体重力：GCGBGA 上述分析看出：由物体的状态，作出正确的受力分析与阿基米德原理相结合是解决问题的关键 答案C的重力和密度最大，B居中，A最小 例5将一个蜡块（蜡0.9103kg/m3）分别放入酒精、水和盐水中静止后，试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小（
17、盐水水蜡酒精）精析确定状态受力分析比较浮力比较V排 此题考查学生能否在判断状态的基础上，对问题进行分析，而不是急于用阿基米德原理去解题 解蜡块放入不同液体中，先判断蜡块处于静止时的状态 盐水水蜡酒精 蜡块在酒精中下沉，最后沉底；在水和盐水中最后处于漂浮状态 设蜡块在酒精、水、盐水中受的浮力分别为F1、F2和F3，蜡块重力为G 对蜡块进行受力分析：F1G，F2G，F3G同一物体，重力G不变，所以F1F2F3 根据阿基米德原理：V排酒精中：V排酒精V物 水中：V排水盐水中：V 排排水酒精 水 盐水（a）（b）（c）图152酒精 水 盐水而V排酒精V排水V排盐水 把状态用图152大致表示出来 答案蜡
18、块在酒精中受的浮力最小，排液体积最大；在水和盐水中受的浮力相等，排水体积大于排开盐水体积 例6（广州市中考试题）将重为4.5N、体积为0.5dm3的铜球浸没在水后放手，铜球静止后所受的浮力是_N 精析此题考查学生是否注意了在解题前先要对物体作“状态的判定”，即铜球静止时是漂浮于水面，还是沉于水中有的学生拿到题后，就认定V排0.5 dm3，然后根据F浮液gV排，求出浮力F浮4.9N【分析】当题目未说明铜球静止时处于什么状态，可以用下面两种方法判定物体的状态 解法解法11求出铜球的密度：球（求出铜球的密度：球（gg取取10N/kg10N/kg）球）球0.9kg/dm30.9kg/dm30.9kg/
19、dm3103kg/m30.9kg/dm3103kg/m3这是一个空心铜球，且球水，所以球静止这是一个空心铜球，且球水，所以球静止后，将漂浮于水面，得后，将漂浮于水面，得FF浮浮GG4.5N4.5N解法解法22求出铜球浸没在水中时受的浮力求出铜球浸没在水中时受的浮力FF浮液浮液gVgV排排1103kg/m310N/kg0.5101103kg/m310N/kg0.5103m33m35N5N答案答案4.5N 4.5N n n 例 例7 7（广州市中考试题）把一实心金属块浸在盛满酒精（广州市中考试题）把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后，溢出酒精 的杯中静止后，溢出酒精8g 8g（酒精（酒精0.81
20、03kg/m3 0.8103kg/m3），若），若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后，从杯中溢出水 把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后，从杯中溢出水的质量是（）的质量是（）n n A A 15g 15g B B 12.5g 12.5g C C 10g 10g D D 8g 8g n n 精析 精析分析出金属块在酒精和水中的状态，是解决问 分析出金属块在酒精和水中的状态，是解决问题的关键 题的关键n n 解 解 金属酒精，金属水 金属酒精，金属水n n 金属块在酒精和水中均下沉，完全浸没 金属块在酒精和水中均下沉，完全浸没n n V V金属 金属 V V排水 排水 V V排酒精 排酒精n n
21、 由 由 m m排酒精 排酒精8g 8g 得 得 V V排酒精 排酒精10cm3 10cm3 金属块在水中：V排水V金属块10cm3 m排水水V排水1g/cm310cm310g 答案C 在上面的解题中，好像我们并没有用阿基米德原理的公式F浮G排但实际上，因为G排m排液g，而其中m排液液V排，所以实质上还是利用了阿基米德原理分析了问题 例8体积是50cm3，质量是45g的物体，将其缓缓放入装满水的烧杯中，物体静止后，溢出水的质量是_g将其缓缓放入装满酒精的烧杯中，溢出酒精的质量是_g（酒0.8103kg/m3）解判断此物体在水中和酒精中的状态 求出物体密度：物0.9g/cm3 物水，物体在水中漂
22、浮 F水浮G m排水gm物g m排水m物45g 又物酒精，物体在酒精中沉底 F酒精浮酒精V排g，浸没：V排V50cm3 m排精浮酒精V排0.8g/cm350cm340g 答案溢出水的质量是45g，溢出酒精的质量是40g 有的同学对物体在液体中的状态不加判断，而是两问都利用V排50cm3进行求值造成结果错误V排50 cm3进行求解。造成结果错误n n 例9（南京市中考试题）如图153中，重为5N的木块A，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为3N，若绳子突然断了，木块A在没有露出水面之前，所受合力的大小和方向是（）n n A5 N，竖直向下B3N，竖直向上n n C2N，竖直向上D8N，竖直向下
23、精析精析结合浸没在水中物体的受力分析，考查学结合浸没在水中物体的受力分析，考查学生对受力分析、合力等知识的掌握情况生对受力分析、合力等知识的掌握情况【分析分析】绳子未断时，绳子未断时，AA物体受物体受33个力：重个力：重力力GAGA，拉力，拉力FF，浮力，浮力FF浮浮33个力关系为：个力关系为：GAGAFFFF浮，求得浮，求得FF浮浮5N5N3N3N8N8N绳子剪断后，绳子剪断后，物体只受重力和浮力，且浮力大于重力，物体上物体只受重力和浮力，且浮力大于重力，物体上浮，浮力大小仍等于浮，浮力大小仍等于8N8N合力合力FF合合FF浮浮GG8N5N8N5N3N3N合力方向：与浮力方向相同，竖直向上合
24、力方向：与浮力方向相同，竖直向上答案答案B B n n 例 例10 10 以下是浮力知识的应用，说法正确的是（）以下是浮力知识的应用，说法正确的是（）n n A A一艘轮船在海里和河里航行时，所受浮力一样大 一艘轮船在海里和河里航行时，所受浮力一样大n n B B一艘轮船在海里和河里航行时，在海里受的浮力大 一艘轮船在海里和河里航行时，在海里受的浮力大n n C C密度计漂浮在不同液体中，所受浮力不同 密度计漂浮在不同液体中，所受浮力不同n n D D密度计在不同液体中漂浮，浸入液体体积越大，所测得的液 密度计在不同液体中漂浮，浸入液体体积越大，所测得的液体密度越大 体密度越大n n【分析 分
25、析】轮船在河里和海里航行，都处于漂浮状态，轮船在河里和海里航行，都处于漂浮状态，F F浮 浮 G G n n 因为轮船重力不变，所以船在河里和海里所受浮力相同 因为轮船重力不变，所以船在河里和海里所受浮力相同A A选项 选项正确又因为海水河水，所以 正确又因为海水河水，所以 V V排海水 排海水 V V排河水，在河水中没 排河水，在河水中没入的深一些 入的深一些n n 密度计的原理如图 密度计的原理如图1 1 5 5 4 4，将同一只密度计分别放入甲、乙两，将同一只密度计分别放入甲、乙两种液体中，由于密度计均处于漂浮状态，所以密度计在两种液体中受 种液体中，由于密度计均处于漂浮状态，所以密度计在两种液体中受的浮力都等于重力可见，密度计没人液体越多，所测得的液体密度 的浮力都等于重力可见，密度计没人液体越多，所测得的液体密度越小 越小 F甲浮F乙浮G 根据阿基米德原理：甲gV排甲乙gV排乙 V排甲V排乙 甲乙 答案A A.B两个体积相同的实心球A的密度为1.29g/cm,B 的密度为0.810kg/cm 求它们的浮力大小之比为FA:FB 将一块冰漂浮在水中，当冰融化成水时（）A 升高一点 B 保持原位置 C 降低一点 D 不好判断5:4B