第九讲：浮力 知识点睛： 1. 浮力的概念 (1) 浮力的定义：浸在液体（气体）里的物体受到一个竖直向上托的力． (2) 浮力的方向：竖直向上． (3) 浮力的施力物体：液体或气体． 2. 浮力的产生 (1) 浮力产生的原因：浸在液体或气体中的物体受到向上的压力比向下的压力大，这个上下压力差 就是浮力产生的原因． (2) 浮力是液体或气体对物体的合力：F 浮＝F 向上﹣F 向下． 3. 阿基米德原理 (1) 探究浮力大小的实验． 1 使用弹簧测力计测出物体受到的重力 G，如图 A 所示． 2 使用弹簧测力计测出空桶受到的重力 G1，如图 B 所示． 3 将物体浸入到倾斜、装满液体的烧杯中，读出弹簧测力计的示数为 F1，如图 C、D 所示． 4 用弹簧测力计测出被排开液体与桶的总重力 G2，如图 E 所示． 5 利用 F 浮＝G﹣F1 及 G 排＝G2﹣G1，分别计算出 F 浮及 G 排，并比较两者的大小关系． (2) 阿基米德原理的内容：浸在液体中的物体所受的浮力，其大小等于它排开的液体所受的重力， 即： F 浮＝G 排 (3) 阿基米德原理的推导公式：F 浮＝G 排＝m 排 g＝ρ 液 gV 排． 4. 浮力的影响因素： (1) 液体的密度 (2) 物体排开液体的体积 (3) 浮力大小与物体的重力大小、体积大小没有必然关系 5. 物体的沉浮状态及条件： 6. 浮力的应用 (1) 轮船：将密度大于水的材料做成空心的，使它能够排开更多的水，获得更大的浮力，从而漂浮 在水面上． (2) 潜水艇：潜水艇的下潜和上浮是靠调节水舱内水的多少来控制自身重力而实现的． (3) 气球和飞艇：气球是利用空气的浮力升空的．气球里充的是密度小于空气的气体，如：氢气、 氦气或热空气．为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇． (4) 密度计：利用物体的漂浮条件进行工作． 火眼金睛： 1. 判断以下结论是否正确： (1) 只有浸在液体里的物体才受到浮力，在空气中的物体不受浮力（ (2) 体积相等的物体，在同种液体中受到的浮力大小一定相等（ ） (3) 物体排开液体的体积越大，在液体中受到的浮力一定越大（ ） (4) 重为 5N 的液体产生的浮力可以大于 5N（ (5) 水中的桥墩受到水的浮力（ (6) 铁球放入水中一定沉底（ ） ） ） ） (7) 漂浮和悬浮的物体受到的合力为零，沉底的物体受到的合力不为零（ (8) 潜水艇由东海驶入长江仍要保持悬浮，需要向水仓内充水（ (9) 同一支密度计测液体密度时受到的浮力总是相等的（ 2. ） ） ） (10) 同一物体漂浮在不同液体中时，物体所受的浮力不同（ ） (11) 一个物体受到的浮力等于它的重力，该物体一定是漂浮的（ (12) 同一个物体放入不同液体中受到的浮力可能不同（ ） ） 水平桌面上的大烧杯内装有水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出 200g 的水，小球受到的浮力_ __________（填“等于”、“不小于”或“不大于”）1.96N；若在水平桌面上盛满酒精的大烧杯中放入一 个小球，从烧杯中溢出 200g 的酒精，小球受到的浮力_________（填“等于”、“不小于”或“不大 于”）1.96N． 3. 边长为 20cm 的正方体，浸入足够多的水中，如果上表面与水面平行并且之间的距离为 5cm，物体 所受的浮力大小为（g 取 10N/kg）（ A．80N 4. B．60N ） D．80N 或 60N C．100N 将重为 20N 的金属块挂在弹簧测力计下方，当金属块体积的 1/4 浸入水中并静止时，弹簧测力计的 示数为 18N．当金属块全部浸入水中且不触底时，弹簧测力计的示数为（ A．14N 5. B．12N ） A．F1＞F2 B．F1＜＜F2 C．F1＝F2 D．以上三种情况都有可能 体积为 0.05m2 的救生圈重 100N，重 400N 的人在水中使用这个救生圈时 （ ） A．人和救生圈漂浮在水面上 C．人和救生圈下沉到水底 7. D．10N 将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时浸没在水中，静止在图中所示的位置．则绳子对它们的 拉力 F1 和 F2 的大小关系是（ 6. C．11N B．人和救生圈悬浮在水中 D．以上情况都有可能 将小铁块和小木块放入一盆水中，结果发现木块漂浮在水面上，铁块沉入水底．就此现象，下列分 析正确的是（ ） A．木块受到浮力，铁块不受浮力 B．铁块沉入水底，所受浮力一定小于自身的重力 C．木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力 8. ） D．木块浮在水面上，所受浮力大于自身的重力 一质量为 150g 的物体放入盛有水的容器中时，容器中溢出了 30g 的水，则该物体在水中的状态是 （ ） A．浮在水面上 B．悬浮在水中 C．沉入水底 D．无法判断 9. 一个体积为 6��3、质量为 5kg 的物体放入水和酒精中，当物体静止时受到的浮力大小分别为多少？ （g＝10N/kg，ρ 酒＝0.8×103kg/m3） 能力提升 1. 如图甲所示，石块 A 重为 20N，绳对石块的拉力为 8N，则石块受到的浮力为_______N；如图乙所 示，木块 B 重 20N，绳对木块的拉力为 25N，则木块受到的浮力为_______N；如图丙所示，木块重 为 20N，石块 C 重 5N，则木块受到的浮力为_______N，方向____________． 甲 2. 乙 丙 甲、乙两球分别浸没在两种密度不同的液体中，甲球受到的浮力与乙球受到的浮力之比为 2∶1，甲球 所在的液体密度与乙球所在的液体密度之比为 4∶3．则甲球体积 V 甲与乙球体积 V 乙之比是（ A．3∶2 3. B．2∶3 C．8∶3 ） D．3∶8 一个物体在液体中受到的浮力和重力相等，则物体在液体中处于的沉浮状态是_______或_______． 浸没在液体中的物体受到的浮力大于重力时物体将_________，浮力小于重力时物体将_________． 潜水艇的上浮和下潜是靠改变_________来实现的；氢气球、热气球能漂浮在空中，是因为氢气、热 空气的_______比空气的小，因而能够升空；将密度计先后浸入盐水、清水和油中，在这三种液体中 密度计所受浮力大小关系是 F 盐_____F 水_____F 油（填“>”、“=”或“<”），在此三种情况中密度计浸 入液体的深度 h 盐____h 水____h 油（填“>”、“=”或“<”）；轮船的排水量是指轮船满载时所排开水的 ________． 4. 一个苹果的质量为 140g、体积为 1.8×10−4m3，用手将其浸没在水中时，苹果受到的浮力为______ __N（g 取 10N/kg），松手后苹果将___________（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）． 5. 把重 10N、体积为 1.2×103cm3 的物体投入水中，当物体静止时，物体的状态是_________（填“漂 浮”、“悬浮”或“沉到水底”），物体排开水的体积为________m3．（g 取 10N/kg） 6. 小明同学研究物体在液体中所受浮力大小 (1) 如图 a 所示，甲、乙、丙、丁是四个体积相同而材料不同的球体，此时它们在水中保持静止， 所受浮力分别为 F1、F2、F3、F4，所受浮力的大小关系为____________________，四个球的密 度分别为 ρ 甲、ρ 乙、ρ 丙、ρ 丁，密度的大小关系为____________________． (2) 如图 b 所示，甲、乙、丙、丁是四个质量相同而材料不同的物体，图中表示它们在水中静止时 的情况，所受浮力分别为 F1、F2、F3、F4，所受浮力的大小关系为____________________，四 个球的密度分别为 ρ 甲、ρ 乙、ρ 丙、ρ 丁，密度的大小关系为____________________． 7. 将一体积为 2×10−4m3 的空心蜡球轻轻放入一个装满水的容器中，从容器中溢出水的体积为 1.8×10−5m3，已知蜡的密度为 0.9×103kg/m3，蜡球空洞的体积为________m3． 8. 如图所示，把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中，甲杯中溢出的液体质量是 40g，乙杯中溢出的液体质量是 50g，则小球质量是________g，甲、乙两杯中液体密度的比值 ρ甲 4 ______ 5 （填“>”、“=”或“<”）． ρ乙 9. 把一实心小球投入到甲液体中，能漂浮在液面上；若把它投入到乙液体中，呈悬浮状态，这说明（ ） A．小球在甲液体中所受的浮力较大 B．小球在甲、乙两种液体中所受浮力一样大 C．甲液体的密度小于乙液体的密度 D．甲、乙两种液体的密度都比小球的密度小 10. 甲、乙两实心球放入足够深的某种液体中平衡后，所受浮力之比为 F 甲∶F 乙＝2∶5．若甲、乙两球密度 之比 ρ 甲∶ρ 乙＝1∶2．体积之比 V 甲∶V 乙＝2∶3．则（ A．甲、乙都沉底 B．甲漂浮，乙沉底 ） C．甲悬浮，乙沉底 D．甲、乙都漂浮在液面上 11. 如图所示，一个质量为 0.8kg 的实心正方体，体积为 1×10−3m3，用细绳吊着浸入盛水的容器中， 其中有一半的体积浸没在水中（g 取 10N/kg），已知容器的底面积为 400cm2．求： (1) 物体受到的浮力 (2) 绳子的拉力 (3) 往容器内加入多少千克的水，绳子的拉力恰好变为零 12. 小明同学在一次利用密度为 1.5×103kg/m3 的橡皮泥比赛时，他所用橡皮泥的体积为 20cm3，制成 的小船最大排水体积为 200cm3（g 取 10N/kg）．求： (1) 小明所用橡皮泥的重力 (2) 橡皮泥浸没在水中所受浮力 (3) 小明所做的小船最多能装载的货物的重量 课后巩固 1. 如图所示，烧杯内盛有某种液体，把一体积为 1×10-4m3 的铝块用细线系在弹簧测力计下 浸没在液体中，静止时弹簧测力计的示数为 1.5N，已知铝的密度为 2.7×103kg/m3．则 铝块在液体中受到的浮力等于_________N，液体的密度为______________kg/m3．（g 取 10N/kg） 2. 跳水运动员入水的过程中，他所受浮力 F 随深度 h 变化的关系如图所示，其中正确的是（ ） 3. 小明帮爷爷浇菜园．他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多，提桶所需要的力就越大 ．由此他 猜想：浮力大小可能与物体排开液体的体积有关．于是他找来金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材 进行了图所示的探究． 甲 乙 丙