浮力易错题辨析

原创浮力易错题辨析浮力知识即是初中物理教学的重点也是难点，对学生来说，更是难点。而对于部分学生来说也是易错点。因为它需要力学基础知识作为支撑，又需要缜密的思维作为保障，还需要较强的综合运用知识的能力。很多学生在做浮力题时，不得章法，错误百出。从学生的作业或试卷中我发现，学生在求解浮力习题时常出现的错误原因有以下几种：一是基础知识掌握的不够扎实，对公式的理解不到位；二是审题不细，思维不够缜密，考虑问题不周全；三是综合分析能力欠缺，不会根据题意选择适当的公式和方法求解，没有掌握有关浮力计算题的解题技巧。关于浮力的计算，我总结出了十二个解题技巧，需要的同学可在百度文库里搜索《浮力计算题型及解题技巧》。今天，阿辉老师针对学生在平时做浮力题时出现的错误，从八个易错点，通过十道题的错解分析、正确解析及方法指导，帮助同学们快速走出误区，正确求解浮力问题。一、没有正确理解浮力产生的原因而造成错误的判断例1、如图所示:甲、乙、丙、丁四个物体浸没在液体中。它们的底部均与容器底部或侧壁紧密结合，此四个物体受浮力吗？错解分析：有些同学认为只要浸入液体中的物体都会受到浮力的作用，所以错误认为甲、乙、丙、丁四个物体都受浮力。错误的原因是没有理解浮力产生的原因，液体对物体向上与向下的压力差。若没有向上的压力则物体不受浮力。液体对乙、丙没有向上的压力，所以乙、丙不受浮力；还有的同学认为只要底部与容器紧密接触，就一定不受浮力。所以错误认为甲、乙、丙都不受浮力正确解析：水对甲侧壁和丁底部有向上的压力。且水对甲和丁也有向下的压力，符合浮力产生的原因。而水对乙、丙只有向下的压力，没有向上的压力，不符合浮力产生的原因。所以，甲、丁受浮力，乙、丙不受浮力。方法指导：规则柱状或下底比大底面积大的物体，若底部与容器紧密接触，则它不受浮力的作用。也就是说，只要液体对物体有向上的压力，物体就一定受到浮力的作用。例2、如图，在容器中放一个上、下底面积均为10cm2，高5cm，体积为80cm3的均匀对称石鼓，其下表面与容器底部紧密接触，石鼓完全浸没在水中，且其上表面与水平齐平，则石鼓受到的浮力是（）A、0NB、0.3NC、0.5ND、0.8N错解分析：本题极易选A认为石鼓上下表面均不受压力或错选D认为石鼓浸没在水中，V排=V物，根据阿基米德原理算出为0.8N。正确解析：由于石鼓下表面与容器底部完全紧密接触，所以以石鼓底面为底，以石鼓为高的圆柱体不受浮力，其余部分受浮力，根据阿基米德原理F浮=ρ液gv排=ρ水g（V-sh）=1.0×103kg/m3×10N/kg×(80-10×5)×10-6m3=0.3N答案为B。方法指导：当物体底部与容器紧密接触，若是规则柱状或下底比大底面积大的物体，则它不受浮力的作用若上部分面积大于下底面积，则该物体受浮力，浮力的大小根据阿基米德原理求解。V排为浸入液体中部分体积减去以物体底面为底，以深度为高的柱体体积。二、不理解V排与V液的区别而造成错误选择例3、重为5N的水，可以产生的最大浮力为（）A.一定小于5NB.一定大于5NC.一定等于5ND.可以大于5N错解分析：大部分学生认为，物体放入液体中，它排开的液体最大重力为液体的重力，错选C正确解析：如图甲中有5N的水，体积如图，当把一个横截面积略小于容器的物体放入容器中，如图乙，则红色部分就是V排，要大于黑色部分V水，所以物体体积很大时，可以产生大于液体重的浮力。所以此题答案为D方法指导：要想做对这道题，首先一定理解阿基米德原理中V排的含义。是物体浸入液体中的那部分体积，而不是容器中液体的体积，也不是物体的体积。要理解物理学中的V排、V液、V物的区别。物体完全浸入某液体中时，V排=V物；物体部分浸入液体中时，V排V物。V排与V液无关。三、不会正确运用公式和浮沉条件进行判断例4、体积相同的三个小球甲、乙、丙，放入水中静止时，甲漂浮，乙悬浮，丙沉底。则这三个小球的浮力大小关系__________。例5、质量相同的三个小球甲、乙、丙，放入水中静止时，甲漂浮，乙悬浮，丙沉底。则这三个小球的浮力大小关系__________。错解分析：学生看到这样的题就会认为漂浮的物体浮力大，沉底的物体浮力小，两题答案均填成F甲›F乙›F丙正确解析：例4根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，题中ρ液相同，而三个物体在该液体中排开液体体积的关系V甲V乙=V丙，所以三个物体所受到的浮力大小关系为F甲浮F乙浮=F丙浮；例5根据状态法来判断。因为甲漂，所以F甲浮=G；乙悬浮，所以F乙浮=G；丙沉底，所以F丙浮‹G，而三个球的G相同，所以答案为F甲浮=F乙浮›F丙浮方法指导：若题中给出物体体积相同，判断浮力的大小关系时，我们一般采用阿基米德原理法来判断；若题中给出质量相同，判断浮力的大小关系时，我们一般采用状态法来判断。四、没有判断出物体静止时的状态而选错公式求解例6、把重9N,体积为1dm3的空心铝球投入水中,当它静止时受到的浮力为______.错解分析：学生受思念定势的影响，一看到铝球，就认为，铝的密度大于水，把它放入水中静止时，一定沉底，所以根据阿基米德原理直接算出结果为10N.殊不知，这是空心铁球，需要判断它静止时的状态方能正确求解。正确解析：球=G/gV=9N/10N/kg×1×10-3m3=0.9×103/kg/m3因为球‹水，所以把它投入水中，它要上浮，静止时漂浮，所以静止时受到的浮力F浮=G=9N。方法指导：此类习题有两种判断方法，一是先求物体的密度，然后把物体的密度与液体密度比较大小。若物≤液体，则投入液体中的物体要上浮或悬浮，静止时一定漂浮或悬浮，所以物体静止时受到的浮力大小等于重力大小；若物›液，则投入液体中的物体要下沉，静止时它沉底。受到的浮力大小根据阿基米德原理求解。另一种解法先求出物体完全浸没时的浮力，再与重力大小进行比较。若F浮≥G，它要上浮或悬浮，静止时它一定漂浮或悬浮。所以F浮=G，若F浮‹G，则它要下沉，物体静止时沉底，所以物体静止时受到的浮力就是此时求出的浮力大小。五、审题不细，一字之差答案会截然不同例7、某物体重为0.5N，把它放在盛有水的烧杯中，溢出0.3N的水，则它受到的浮力()A一定为0.3NB可能为0.2NC一定为0.5ND可能为0.4N变式1、某物体重为0.5N，把它放在盛满水的烧杯中，溢出0.3N的水，则它受到的浮力()A一定为0.3NB可能为0.2NC一定为0.5ND可能为0.4N变式2、某物体重为0.5N，把它放在盛满水的烧杯中，排开0.3N的水，则它受到的浮力()A一定为0.3NB可能为0.2NC一定为0.5ND可能为0.4N变式3、某物体重为0.5N，把它放在盛有水的烧杯中，排开0.3N的水，则它受到的浮力()A一定为0.3NB可能为0.2NC一定为0.5ND可能为0.4N错解分析：例7学生易错选A。此类习题错误的原因是学生没有认真看题是盛满液体还是盛有液体以及不理解G溢与G排的区别正确解析：根据阿基米德原理F浮=G排。若容器装满液体，则溢出液体重就等于排开液体的重，若容器原来没装满，则排开的液体重要大于溢出的液体重。但无论容器是否装满液体，排开的液体重一定等于浮力。所以例7答案为D，变式1答案A，变式2答案A，变式3答案A，同学们在做题时，一定要养成细心审题的好习惯，一字之差，答案截然不同。方法指导：物体放入某液体中，排出液体的重为G，则该物体在液体中受到的浮力F浮=G，若溢出液体的重为G，则则该物体在液体中受到的浮力F浮≥G六、不能找出题中关键字眼及隐含的物理量而做出错误的判断例8、把一金属块浸没在盛满酒精的杯中，从杯中溢出16g的酒精，若将该金属浸没在盛满水的杯子中，从杯中溢出水的质量为（）A.一定是20gB.可能是22gC.一定是16gD.可能是20g变式1、把一金属块浸没在盛满酒精的杯中，从杯中溢出16g的酒精，若将该金属浸没在盛有水的杯子中，从杯中溢出水的质量为（）A.一定是20gB.可能是22gC.一定是16gD.可能是20g变式2、把一金属块浸没在盛有酒精的杯中，从杯中溢出16g的酒精，若将该金属浸没在盛满水的杯子中，从杯中溢出水的质量为（）A.一定是20gB.可能是22gC.一定是16gD.可能是20g变式3、把一金属块浸没在盛有酒精的杯中，从杯中溢出16g的酒精，若将该金属浸没在盛有水的杯子中，从杯中溢出水的质量为（）A.一定是20gB.可能是22gC.一定是16gD.可能是20g错解分析：例8及三个变式，仅一、二个字不同，但答案也截然不同。有的同学也不细审题，认为都是一样的。此类习题学生错误的原因是不能正确理解盛满液体与盛有液体的区别以及m溢与m排的区别，还有就是不能找出V排相同这个隐含的中间量。正确解析：物体浸没，所以V排=V物，则金属块在两种液体中排开液体的体积相同。由于容器中装满液体，所以V溢=V排，所以m溢酒/ρ酒=m溢水/ρ水，所以，答案为A，而变式1中水未说满，就有两种可以，若不满，则溢出的质量要小于排开的质量，所以答案为D；变式2中，酒精未说满，若未满，则排开酒精的质量会大于16g，而水是满的，所以溢出水的质量为排开水的质量。所以答案为BD；而变式3中，酒精和水都未说满，所以溢出水的质量有三种可能，大于、小于或等于20g答案为BD。题中的关键字眼一定看仔细，盛有与盛满有区别，溢出与排出有区别。方法指导：物体完全浸入某液体中，溢出液体的质量为m溢，求该物体完全浸入另一种液体中溢出物体的质量，若原来液体满杯，另一种液体也满杯则溢出另一种液体的质量m’溢=m溢.ρ’液/ρ液；若原来液体满杯，另一种液体不一定满杯。则溢出另一种液体的质量m’溢≤m溢.ρ’液/ρ液；若原来液体不一定满杯，另一种液体满杯。则溢出另一种液体的质量m溢≥m溢.ρ’液/ρ液；若原来液体不一定满杯，另一种液体也不一定满杯。则溢出另一种液体的质量m’溢≥m溢.ρ’液/ρ液或m’溢≤m溢.ρ’液/ρ液都有可能。七、受思维定势影响，不能正确比较V排的变化而造成错误判断例9、船上有铁球、塑料球，当把铁球扔入水中，液面_____，当把塑料球扔入水中，液面_____；当从水面上打捞塑料球时，液面_____，把水底的铁球打捞到船上时，液面_____。（填“上升”、“下降”或“不变”错解分析：第一空，学生认为把铁球扔入水中，它要沉底，整个体积浸入水中，V排变大，所以液面上升；相反第三空认为V排变小，液面下降，第二空认为塑料球扔入水中，V排变大，所以液面上升。正确解析：因为船漂浮，所以V排=m船+m铁+m塑料球/ρ水，当把铁球扔入水中，它会沉底，所以V排’=m船+m塑料球/ρ水+m铁/ρ铁，又因为ρ铁ρ水所以V排’V排。所以当把铁球扔入水中，液面下降，而扔塑料球时，它仍漂浮，所以当把塑料球扔入水中，液面不变；同理，当从水面上打捞塑料球时，液面不变；与第一空相反，把水底的铁球打捞到船上时，液面上升，方法指导：此类习题可根据下表判断：八、看不懂图像，不能正确理解深度的含义而造成错误选择例10、一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，如图已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象，已知ρ水=1.0×103kg/m3．则下列说法中正确的是（）A.圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是400PaB．圆柱体的重力为10N原状态末状态液面变化无沉体无沉体不变无沉体有沉体下降有沉体无沉体上升C．圆柱体所受的最大浮力为4ND．圆柱体的密度为1.5×103kg/m3错解分析：由图像可知，部分同学认为物体从下降了3cm高度处开始浸入水中，下降到7cm时，物体全部浸入水中，下降了4cm，即物体下表面的深度为4cm，根据液体压强公式P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa错选答案为A正确解析：由图像可知，物体在没有浸入水中时弹簧测力计的示数为12N，也就是圆柱体体的重力G=12N，下降了3cm，下表面刚开始接触水面，下降了4cm（7cm-3cm），但圆柱体下降过程中，由于