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1 1知道浮力产生的原因。知道浮力产生的原因。2 2知道阿基米德原理。知道阿基米德原理。3 3理解物体的浮沉条件。理解物体的浮沉条件。4 4知道轮船、气球、飞艇、知道轮船、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理。潜水艇的浮沉原理。浮力的基本概念：浮力的基本概念：1.浮力产生的原因：浸入液体中的物体，受到液体的压强和压力，浮力产生的原因：浸入液体中的物体，受到液体的压强和压力，由于物体上、下表面在液体中的深度不同，因此物体上、由于物体上、下表面在液体中的深度不同，因此物体上、下表面所受液体的压强不同，下表面受到液体向上的压强下表面所受液体的压强不同，下表面受到液体向上的压强大于上表面受到液体向下的压强，从而使物体下表面受到大于上表面受到液体向下的压强，从而使物体下表面受到向上的压力大于上表面受到向下的压力，向上和向下的压向上的压力大于上表面受到向下的压力，向上和向下的压力差就是物体在液体中受到的浮力。力差就是物体在液体中受到的浮力。2.物体的浮沉条件：浸入液体里的物体同时受到重力和浮力两个物体的浮沉条件：浸入液体里的物体同时受到重力和浮力两个作用力的作用，所以物体的浮沉取决于两个力的大小关系：作用力的作用，所以物体的浮沉取决于两个力的大小关系：（1）当）当F浮浮G时，上浮，最终结果漂浮。时，上浮，最终结果漂浮。（2）当）当F浮浮G时，下沉，最终结果沉底。时，下沉，最终结果沉底。（3）当）当F浮浮G时，悬浮，即物体可以停留在任何深度。时，悬浮，即物体可以停留在任何深度。3阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的阿基米德原理：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小大小 等于排开的液体受到的重力。用公式表示为：等于排开的液体受到的重力。用公式表示为：F浮浮G排排液液gV排排4浮力的应用浮力的应用: 应用浮力的关键是调节重力与浮力的关系，若保持浮力不应用浮力的关键是调节重力与浮力的关系，若保持浮力不变而减小自身重力，或保持重力不变而增大排水体积。变而减小自身重力，或保持重力不变而增大排水体积。（1）轮船：是采用空心的方法来增大排开水的体积从而增）轮船：是采用空心的方法来增大排开水的体积从而增大可以利用的浮力，使其漂浮在水面上，其大小用排水量表示。大可以利用的浮力，使其漂浮在水面上，其大小用排水量表示。（2）潜水艇：是靠改变水舱中水的多少，即靠改变重力来）潜水艇：是靠改变水舱中水的多少，即靠改变重力来实现上浮或下潜的。实现上浮或下潜的。（3）气球和飞艇是通过充气、放气调整气囊的体积来改变）气球和飞艇是通过充气、放气调整气囊的体积来改变浮力，实现上升和下降的。浮力，实现上升和下降的。（4）密度计是测量液体密度的仪器，是利用物体漂浮在液）密度计是测量液体密度的仪器，是利用物体漂浮在液面的条件面的条件F 浮浮 G 物物来工作的，密度计的刻度是来工作的，密度计的刻度是“上小下大上小下大”。1 1浮力的计算公式：浮力的计算公式：F F浮G G排液gVgV排 运用阿基米德原理及其公式，应注意理解以下几点：运用阿基米德原理及其公式，应注意理解以下几点：（1 1）浮力作用在浸在液体（或气体）的物体上，方向竖直向上，其大）浮力作用在浸在液体（或气体）的物体上，方向竖直向上，其大小等于物体排开的液体（或气体）受到的重力，即小等于物体排开的液体（或气体）受到的重力，即F F浮G G排。（2 2）“浸入液体里的物体浸入液体里的物体”包括两种状态：一是物体全部体积浸入液包括两种状态：一是物体全部体积浸入液体里，即物体浸没在液体里。二是物体的一部分体积浸入液体里，另一体里，即物体浸没在液体里。二是物体的一部分体积浸入液体里，另一部分露在液面以上。部分露在液面以上。（3 3）G G排是指物体排开的液体所受的重力，是指物体排开的液体所受的重力，F F浮G G排表示物体受到的浮力表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重。的大小等于被物体排开的液体的重。（4 4）V V排是表被物体排开的液体的体积，当物体全部浸没在液体里，是表被物体排开的液体的体积，当物体全部浸没在液体里，V V排V V物，当物体只有一部分浸入液体中时，则，当物体只有一部分浸入液体中时，则V V排V V物。（5 5）由公式可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的）由公式可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、质量、重力、体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、质量、重力、所处的深度、液体的多少、物体在液体中是否运动等因素都无关。所处的深度、液体的多少、物体在液体中是否运动等因素都无关。【例题例题1】如图如图1示，物体悬浮在水中，水对物体向上、向下的压力分别为示，物体悬浮在水中，水对物体向上、向下的压力分别为F1和和F2，下列说法正确的是，下列说法正确的是 A .由于物体静止不动，由于物体静止不动，F1、F2是一对平衡力。是一对平衡力。 B.因为物体上表面的面积较大，所以因为物体上表面的面积较大，所以F1F2C. F1和和F2的合力大小等于物体的重力。的合力大小等于物体的重力。D物体受到合力的方向是向上的。物体受到合力的方向是向上的。【解析解析】：物体悬浮在水中，所受的浮力等于其重力；浸在液体中的物体，受：物体悬浮在水中，所受的浮力等于其重力；浸在液体中的物体，受到液体对其向上和向下的压力差，就是液体对物体的浮力，所以到液体对其向上和向下的压力差，就是液体对物体的浮力，所以F1和和F2的的合力（即压力差）与物体的重力是一对平衡力，合力（即压力差）与物体的重力是一对平衡力，C正确，因为正确，因为F1与物体的与物体的重力之和等于重力之和等于F2，故，故F1与与F2不是平衡力，不是平衡力，A不正确。物体处于悬浮状态，不正确。物体处于悬浮状态，所受总合力为所受总合力为0，无方向而言，无方向而言，D错，物体上下表面所受的液体压力不仅与错，物体上下表面所受的液体压力不仅与表面大小有关，还与表面所处深度有关，所以表面大小有关，还与表面所处深度有关，所以B是错误的，故正确答案应是错误的，故正确答案应为为C。图1【例题例题2】把一铁块系在气球上，放入水中，恰好悬浮于水中某处，如图把一铁块系在气球上，放入水中，恰好悬浮于水中某处，如图3所所示，现沿容器壁缓缓注入一些水，则铁块和气球将示，现沿容器壁缓缓注入一些水，则铁块和气球将 A.仍然悬浮仍然悬浮 B.下沉下沉 C.上浮上浮 D.都有可能都有可能 【解析解析】比较注水前后比较注水前后F浮浮和和G的变化即大小关系。因为液体内部压强的变化即大小关系。因为液体内部压强P浮液浮液gh，P与与液液和和h有关，注水后有关，注水后液液不变，气体和铁块所处深度增大。对于铁不变，气体和铁块所处深度增大。对于铁块块F浮铁浮铁液液gV排铁排铁，全部浸没时，全部浸没时V排排V铁铁，始终不变，所以，始终不变，所以F浮铁浮铁不变；但对于不变；但对于气球内质量一定的气体，体积随着压强的增大而减小，由气球内质量一定的气体，体积随着压强的增大而减小，由F浮气浮气液液gV排气排气可可知，知，F浮浮起减小；气球和铁块所受总重力不变，总浮力起减小；气球和铁块所受总重力不变，总浮力F浮浮减少，小于减少，小于G，所以，所以将下沉。答案为将下沉。答案为B。图32用密度表示物体的浮沉条件：用密度表示物体的浮沉条件： 这是浮沉条件的另一种表示方法，只有在物体由同一种材料制成而且是这是浮沉条件的另一种表示方法，只有在物体由同一种材料制成而且是实心物体时才成立。实心物体时才成立。（1）F浮浮G时，必有时，必有液液，物体上浮。，物体上浮。（2）F浮浮G时，必有时，必有液液，物体下沉。，物体下沉。（3）F浮浮G时，必有时，必有液液，物体悬浮。，物体悬浮。【例题例题3】把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中。情况如图把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中。情况如图4所示，所示，由此得出的下列判断正确的是由此得出的下列判断正确的是 A这个密度计在甲液体中受到的浮力较大这个密度计在甲液体中受到的浮力较大 C甲中液体的密度较大甲中液体的密度较大B.这换个密度计在乙液体中受到的浮力较大这换个密度计在乙液体中受到的浮力较大 D乙种液体的密度较大乙种液体的密度较大图3【解析解析】：密度计漂浮时浮力与重力大小相等，即：密度计漂浮时浮力与重力大小相等，即液液g排排mg，故选项，故选项A、B错误。密度计测得的液体密度的表达式为：错误。密度计测得的液体密度的表达式为：液液m/V排排，因密度计，因密度计的质量的质量m 不变，故不变，故V排排越大，说明越大，说明液液越小，越小，V排排越小，越小，液液越大。正确答越大。正确答案为案为D。3计算与比较物体受到的浮力计算与比较物体受到的浮力（1）计算浮力的方法：）计算浮力的方法：原理法：原理法：F浮浮G排排液液gV排排 测量法：测量法：F浮浮GF原因法：原因法：F浮浮F向上向上F向下向下 平衡法：平衡法：F浮浮G（漂漂浮浮、悬浮悬浮）（2）解题思路：）解题思路： 计算前要判断物体处于何种状态，是浮在液面，悬浮还是沉在液体底计算前要判断物体处于何种状态，是浮在液面，悬浮还是沉在液体底部分析物体的受力情况，选取合适的公式。部分析物体的受力情况，选取合适的公式。【例题例题3】如图如图5所示，将一块挂在弹簧测力计下的圆柱体金属缓慢浸入水所示，将一块挂在弹簧测力计下的圆柱体金属缓慢浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，能正确反映弹簧测力计中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，能正确反映弹簧测力计示数示数F和圆柱体下表面到水面的距离和圆柱体下表面到水面的距离h关系的图象是关系的图象是 F F F F h h h hA B C D 0 0 0 0h图5【解析解析】圆柱体金属块的底面积圆柱体金属块的底面积S 一定，则在刚一定，则在刚开始浸入水中时，开始浸入水中时，V排排Sh，F浮浮水水gV排排水水g Sh，F浮浮与与h成正比；当物体全部浸没以后，成正比；当物体全部浸没以后，V排排是一个定值，则是一个定值，则F浮浮大小不变。金属块受到重力、大小不变。金属块受到重力、浮力和弹簧测力计的拉力，且浮力和弹簧测力计的拉力，且F示示GF浮浮，G不变，所以不变，所以F浮浮增大，增大，F示示减小；减小；F浮浮不变，不变，F示示不变；不变；F浮浮为零时（为零时（h0），），F示示G最大。所以最大。所以F示示先减先减小再不变。答案使小再不变。答案使A。 1利用空气浮力而升空的物体是利用空气浮力而升空的物体是 A人造卫星人造卫星 B飞机飞机 C风筝风筝 D氢气球氢气球2.把密度大于水的物质制成空心小球，用手将其置于盛水的容器中，把密度大于水的物质制成空心小球，用手将其置于盛水的容器中，使其浸没于水（如图使其浸没于水（如图6所示），放手后水球运动状态是所示），放手后水球运动状态是 A上浮上浮 B悬浮悬浮 C下沉下沉 D都有可能都有可能 3.浸没与水中的钢球浸没与水中的钢球,在继续下沉的过程中在继续下沉的过程中,它受到的它受到的 A.浮力增大浮力增大,压强减小压强减小 B.浮力减小浮力减小,压强减小压强减小C.浮力不变浮力不变,压强减小压强减小 D.浮力不变浮力不变,压强增大压强增大4.含有杂质的蜡块悬浮在水中含有杂质的蜡块悬浮在水中,要使该蜡块漂浮要使该蜡块漂浮,可采用的方法是可采用的方法是 A.加纯酒精加纯酒精 B.加水加水 C. 加食盐加食盐 D. 加汽油加汽油5对于现代生活给人们带来的紧张感，可用漂浮疗法减轻。漂浮池内对于现代生活给人们带来的紧张感，可用漂浮疗法减轻。漂浮池内有一定深度的水，水中加有大量的有一定深度的水，水中加有大量的_（填（填“盐盐”或或“酒酒精精”），任何人进入池内都会漂浮起来。），任何人进入池内都会漂浮起来。6把水面的皮球慢慢压入水底，在皮球完全浸入水中前，应加的压力把水面的皮球慢慢压入水底，在皮球完全浸入水中前，应加的压力是是_的；完全浸入水中后，应加的压力是的；完全浸入水中后，应加的压力是_。（选填。（选填“变变大大”、“变小变小”或或“不变不变”）图6D增大增大盐盐CDD不变不变 10.10.某同学在实验室里将体积为某同学在实验室里将体积为1.01.01010-3-3m m3 3的实心正方体木块放入的实心正方体木块放入水中水中, ,如图如图8 8所示所示, ,静止时其下表面距水面静止时其下表面距水面0.06m.0.06m.请根据此现象和所学请根据此现象和所学力学知识力学知识, ,计算出两个与该木块有关的物理量。计算出两个与该木块有关的物理量。 12.12.小明和教练在大海里学潜水，看到海里的鱼儿口中吐出的小明和教练在大海里学潜水，看到海里的鱼儿口中吐出的小气泡在升至水面的过程中，发生如图小气泡在升至水面的过程中，发生如图9 9所示的变化，小明认为气泡所示的变化，小明认为气泡在上升过程中受到的重力和浮力应该是不变的，他把这想法告诉在上升过程中受到的重力和浮力应该是不变的，他把这想法告诉教教练，练，教练确说他的想法不对，你怎样想？教练确说他的想法不对，你怎样想？ 图9 6N ，= 0.6103kg/m 3 气泡在上升过程中由于受水的压强减小，气泡在上升过程中由于受水的压强减小，体积增大，故所受浮力增大，但所受重力体积增大，故所受浮力增大，但所受重力不变。不变。图7
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