物理第11讲浮力考点一:浮力【特别提醒】(1)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如:桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合,水对它向上的压力F向上=0,故物体不受浮力作用。(2)浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。因此,在分析物体的受力情况时,浮力和液体的压力不能同时考虑。考点二:阿基米德原理【特别提醒】(1)液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。(2)当物体浸没在液体里,此时V排=V物;当物体的一部分浸入液体里,另一部分露在液面上,此时V排<V物。考点三:物体的浮沉条件及应用1.浸在液体中的物体同时受到浮力和重力的作用,物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的关系。2.浮力的应用考点一)浮力、阿基米德原理【例1】(2016,广安)如图所示,把一个重为6N的物体挂在测力计下,再将该物体浸没在水中后,测力计上显示的读数为4N,此时杯中水的深度为8cm。则下列计算结果中,错误的是(g取10N/kg)()A.水对杯底的压强是p=8×104PaB.物体受到的浮力是F浮=2NC.物体的体积是V=2×10-4m3D.物体的密度是ρ=3×103kg/m3【点拨】根据p=ρgh可求出8cm水深的压强,由称重法F浮=G-F拉可求得物体所受浮力,结合阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得V排大小,因物体浸没,V物=V排,由ρ=可知物体密度。【答案】A【方法归纳】利用阿基米德进行浮力的计算,往往要结合其他计算浮力的方法,利用密度、受力分析等知识综合分析,计算时注意单位要统一,要分清V排与V物的关系。考点二)物体的浮沉条件【例2】(2016,来宾)把体积为2×10-3m3、重为12N的物块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g取10N/kg)()A.漂浮,F浮=20NB.漂浮,F浮=12NC.沉底,F浮=20ND.沉底,F浮=12N【答案】B【方法归纳】本题有两种方法判定物块静止后的状态,可根据密度比较,即比较ρ物和ρ水的大小,还可以假设物块浸没,由F浮=ρ水gV排算出物块浸没时的浮力,再与物重比较,最后根据静止后的状态求浮力。考点三)浮力的综合应用【例3】(2016,广东模拟)如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总质量为600g,杯的底面积为100cm2,将一个质量为600g、体积为300cm3的长方体实心物体A用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中(烧杯的厚度忽略不计,杯内水没有溢出,g取10N/kg)。则:(1)物体A的密度是______g/cm3,当物体A的一半浸入水中后,如图所示,水对烧杯底部的压强增大了______Pa。(2)物体A所受的浮力为______N,细线对物体A的拉力为______N,台秤的示数为______N,此时烧杯对台秤的压强为________Pa。【点拨】由题意,当A物体有一半浸入烧杯的水中时,水面上升,水对烧杯底的压强、压力都会增大。水对杯底增大的压力ΔF=G排水=FA浮,烧杯对台秤增大的压力ΔF′=FA浮,图中台秤的示数F示=G总+FA浮,水对杯底增大的压强用Δp=ρ水gΔh或Δp=ΔFS都可求出。【答案】(1)2150(2)1.54.57.5750【易错易混】1.浸在液体中的物体不一定都受到浮力,如水中的圆柱形桥墩。2.浮力的大小与物体的密度、物体在液体中的运动状态、液体体积等无关。如在水中下沉的物体不一定比上浮的物体所受浮力大;1N的水有可能产生大于1N的浮力等。3.区分F浮=G排和F浮=G物,阿基米德原理F浮=G排,在计算浮力时普遍适用,而F浮=G物,只有在物体受力平衡,即漂浮或悬浮时用到。4.潜水艇下潜时所受浮力不变,是靠改变自重达到下潜目的。【例4】关于浮力的说法,正确的是()A.上浮的物体受到的浮力比下沉的物体受到的浮力大B.漂浮在液面的物体浮力大于重力C.氢气球在真空中会上浮D.重1N的水可能产生大于1N的浮力D【图片与命题】【图片与命题】【图片与命题】【图片与命题】命题点1.弹簧测力计使用前观察量程和分度值,用称量法计算浮力F浮=___________。2.控制变量法的应用:①用测力计提着同一物体,让不同体积浸入同种液体中,目的是研究浮力与______________________的关系;②用测力计提着同一物体,分别浸没在不同液体中,目的是研究浮力与_______________的关系;实验探究浮力的大小跟哪些因素有关G-F拉物体排开液体体积液体密度③用测力计提着同一物体,让它分别浸没入同种液体的不同深度,目的是研究浮力与___________的关系。3.选用不同液体进行多次实验的目的是_____________________。4.能根据测得数据计算固体或液体的密度。浸没深度使实验结论具有普遍性【例】(2015,陕西)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,小丽提出如下猜想:猜想一:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;猜想二:浮力的大小跟液体的密度有关;猜想三:浮力的大小跟物体的密度有关。(1)小丽用重为3.2N的物体A做了如图1所示的实验,该实验验证了猜想____是正确的,可得出:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,受到的浮力_______。实验中,物体A浸没时受到的浮力为______N,方向__________________。一越大2.2竖直向上(2)下表是小丽验证猜想二时收集的实验数据:分析比较表中数据和图1实验中____(填“甲”“乙”或“丙”)的数据可知:浮力的大小与液体的密度_______。丙有关(3)为验证猜想三,小丽选用了与物体A密度不同的物体B进行实验。她将物体B逐渐浸入水中,容器中的水面上升至图示O位置时,发现棉线松弛,弹簧测力计示数变为0,如图2所示,取出物体B后,小丽又将物体A缓慢浸入水中,她在水面上升到_______(填“O点之上”“O点”或“O点之下”)位置时,读取弹簧测力计的示数,这样做是为了控制______________相同,以便判断浮力的大小与物体的密度是否有关。O点排开液体的体积【点拨】浸在液体中的物体,所受浮力的大小只与物体排开液体的体积和液体的密度有关,应采用控制变量法进行探究。【拓展设问】(4)为了观察物体逐渐浸入水中浮力变化情况,将弹簧测力计吊着物体要匀速、缓慢地下降,使物体处于______状态。(5)右图中能正确反映物体A浸入水中所受浮力与物体A浸入水中深度h的图象是____(物体未触底),由图可知物体A的密度是______________kg/m3。平衡①1.45×103(6)小丽在将物体浸没在水和盐水中测浮力时,发现弹簧测力计的示数变化太小,几乎变化一样,为使现象明显些,你的改进是__________________________________________________________。换用体积较大的物块实验或换用分度值更小的弹簧测力计实验