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第12课时浮力及其应用考点知识聚焦考点一浮力定义浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它的力,叫浮力。其中“浸在”是指:①物体浸没在液体里,V物=V排;②物体部分浸入液体里,V物V排产生原因如图所示,液体对物体上、下表面的压力不相等,并且向上的压力向下的压力,即为浮力。[特殊情况]①若物体漂浮:F向下=0,则F浮=F向上;②若柱状物体与容器底紧密结合:F向上=0,则物体所受浮力F浮=0。如桥墩、拦河坝等公式F浮=向上大于压力差F向上-F向下考点知识聚焦（续表）方向施力物体称重法测量浮力如图所示,用弹簧测力计测出物体的重力G,将物体悬挂在弹簧测力计下,浸在液体中,记下弹簧测力计的示数F示,则物体受到的浮力F浮=影响因素当物体没有完全浸没时,浮力的大小随着深度的增加而;当物体完全浸没后,浮力的大小与深度,浮力。这说明物体浸在液体中受到的浮力大小与有关,浮力还与有关,物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越竖直向上液体(或气体)G-F示增大无关不变物体排开液体的体积液体的密度大考点知识聚焦考点二浮力的大小1.探究:浮力的大小等于什么探究课题:浮力的大小等于什么操作过程测量量空小桶重力G0、物体重力G、物体完全浸没后弹簧测力计示数F、排开水和小桶总重力G1考点知识聚焦（续表）分析归纳物体受到的浮力F浮=;排开水的重力G排=,对比二者大小得出实验结论注意事项溢水杯中水要,若水面低于溢水口,则测出的G排F浮,得不到正确结论实验结论浸在液体中的物体受到的浮力等于。这就是著名的阿基米德原理G-FG1-G0装满小于它排开的液体所受的重力考点知识聚焦2.阿基米德原理内容浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小它排开液体所受的重力表达式F浮=G排=m排g=。其中:G排表示物体排开液体所受的重力;m排表示物体排开液体的质量;ρ液表示液体的密度;V排表示物体排开液体的体积适用范围适用于物体受到液体(或气体)的浮力说明液体对物体的浮力大小与液体的、物体有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关等于ρ液V排g密度排开液体的体积考点知识聚焦考点三浮沉条件及应用1.物体的浮沉条件理解物体的浮沉取决于它受到的浮力和重力的大小关系,也可由物体密度和液体密度的大小关系来判断浮沉状态上浮漂浮悬浮下沉沉底图示F浮与G的关系F浮GF浮GF浮GF浮GF浮+N=G==考点知识聚焦（续表）ρ液与ρ物的关系(实心物体)ρ液ρ物ρ液ρ物;V排V物ρ液ρ物;V排V物ρ液ρ物;V排V物ρ液ρ物说明处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用是“上浮”过程的最终状态可以停留在液体的任何深度处处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用是“下沉”过程的最终状态===考点知识聚焦2.浮沉条件的应用应用原理和特点轮船物体的密度大于液体的密度,做成的可以漂浮在液体的表面上,也增大了可以利用的浮力轮船的大小用排水量表示,排水量是指轮船按照设计要求满载货物时排开水的潜水艇通过水箱吸水和排水的方式,改变自身来实现上浮和下沉(浸没时浮力不变)气球、飞艇靠充入密度空气密度的气体(热空气、氢气、氦气等)来工作密度计根据物体时受力平衡及阿基米德原理制成,是用来测定液体密度的仪器密度计示数越靠下,示数越(选填“大”或“小”)空心质量重力小于漂浮大考点知识聚焦考点四浮力的计算1.物体的浮沉条件方法表达式典例称量法F浮=G-F(用弹簧测力计测浮力)一个金属球在空气中称时,弹簧测力计的示数为4.6N,浸没在水中称时,弹簧测力计的示数为3.6N,则金属球浸没在水中时所受浮力为N压力差法F浮=F向上-F向下(用浮力产生的原因求浮力)水中一正方体物块上表面受到水的压力为2N,下表面受到水的压力为5N,物体受的浮力为N。13考点知识聚焦（续表）二力平衡法F浮=G(物体处于漂浮或悬浮状态时用二力平衡分析求浮力)重为5N的木块漂浮在水面上,它受到的浮力是N阿基米德原理法F浮=G排=m排g=ρ液V排g(知道物体排开液体的质量或体积时常用阿基米德原理求浮力)质量为0.3kg的物体全部浸没在盛满水的容器中,溢出的水是100g,那么物体所受到的浮力是N(g取10N/kg)51考点知识聚焦[点拨](1)漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几。如:物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的13,则物体密度为23ρ。(2)物体挂在弹簧测力计上,在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中,示数为F,则物体密度为ρ物=𝐺𝜌𝐺-𝐹。(3)冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体,冰化为水后水面不变;冰中含有铁块、石块等密度大于水的物体,冰化为水后水面下降。考点知识聚焦/知识纵横/升力与浮力项目不同点相同点升力物体上、下表面由于流体流速不同而产生的压力差方向都是竖直向上的浮力物体上、下表面由于所处深度不同而产生的压力差,等于物体排开液体(或气体)所受的重力例1下列说法正确的是()A.在液体中下沉的物体不受浮力作用B.只有浮在液面上的物体才受浮力作用C.在液体表面上,一部分浸入液体内部或全部浸入液体内部的物体都受浮力作用D.物体在液体中浸没的越深,所受浮力越大热点考向探究探究一浮力概念及辨析C热点考向探究【变式1】[2018·内江]关于浸在水中的物体受到的浮力,下列说法正确的是()A.物体的密度越大,受到的浮力越大B.物体没入水中越深,受到的浮力越大C.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大D.漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大C【变式2】如图12-1所示,把一只乒乓球放在瓶内(瓶颈的截面直径略小于乒乓球的直径),从上面倒入水,观察到有水从乒乓球与瓶颈之间的缝隙中流出,但乒乓球并不上浮。对乒乓球受力分析正确的是()图12-1A.重力、浮力、压力B.浮力、压力、支持力C.重力、支持力、浮力D.重力、压力、支持力热点考向探究D热点考向探究探究二浮力的大小例2[二次示重差计算浮力大小]弹簧测力计下挂一物体,将物体从盛有适量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12-2甲所示,图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h之间的关系图像,则下列说法中正确的是()A.物体的体积是500cm3B.物体受到的最大浮力是5NC.物体的密度是2.25×103kg/m3D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N图12-2热点考向探究【答案】C【解析】由图乙知,物体所受重力G=9N,当物体完全浸没时,拉力F=5N,则完全浸没时物体所受的浮力为F浮=G-F=9N-5N=4N,此时物体完全浸没,故物体所受最大浮力为4N,故B错误。由F浮=ρ液gV排得,物体的体积V=V排=𝐹浮𝜌水𝑔=4N1.0×103kg/m3×10N/kg=4×10-4m3=400cm3,故A错误。物体的质量m=𝐺𝑔=9N10N/kg=0.9kg,则物体的密度ρ=𝑚𝑉=0.9kg4×10-4m3=2.25×103kg/m3,故C正确。物体刚浸没时,上表面受到水的压力为0,则下表面受到水的压力F下=F浮=4N,故D错误。热点考向探究【变式】[2017·临沂]将两物体分别挂在弹簧测力计下,让它们同时浸没在水中时,两弹簧测力计示数的减小值相同,则这两个物体必定有相同的()A.密度B.体积C.质量D.重量【答案】B【解析】两弹簧测力计示数的减小值相同,说明所受的浮力大小相等,根据阿基米德原理可知两物体排开水的体积相同,因为两物体均完全浸没,所以这两个物体均必定有相同的体积,故选B。热点考向探究例3[阿基米德原理比较浮力大小]质量不同的实心铝块A为长方体,B为圆台,C为正方体,D为圆球体,如图12-3所示,mAmBmCmD,在这四种情况下()图12-3A.A所受的浮力最大B.B所受的浮力一定比A小C.A所受的浮力最小D.B、C所受浮力一定大于DD热点考向探究【变式】一枚重为G的鸡蛋悬浮在盐水中,如图12-4甲所示。往盐水中继续均匀缓慢加盐,则图12-5中鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是()图12-4图12-5【答案】A【解析】往盐水中继续均匀缓慢加盐,盐水密度增大,浮出水面前鸡蛋排开水的体积不变,根据公式F浮=ρ液gV排可知鸡蛋所受浮力逐渐增大。浮出水面后鸡蛋漂浮时所受浮力等于鸡蛋的重力,浮力不再变化。综上所述,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像应该是先浮力变大,后保持不变。故选A。热点考向探究例4[漂浮物体的浮力问题]一艘轮船从长江驶入东海,轮船受到的浮力()A.变大B.变小C.不变D.条件不足,无法判断C热点考向探究【变式1】蓝莓被誉为“水果皇后”,蓝莓中含有丰富的花青素、鞣花酸及多种微量元素,具有明目、抗癌、预防动脉硬化等作用,小明同学将几颗蓝莓放到水中,发现每颗蓝莓有110的体积露出水面,则蓝莓的密度是kg/m3。900热点考向探究【变式2】[2018·德州]在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计,现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图12-6所示,当它们竖直静止在液体中时,液面高度相同。根据观察到的现象可以判断:两个简易密度计所受浮力F甲F乙、两杯液体的密度ρ甲ρ乙、两个烧杯底部所受液体的压强p甲p乙。(均选填“大于”“小于”或“等于”)图12-6【答案】等于小于小于【解析】由题图可知,密度计在甲、乙液体中均处于漂浮状态,此时F浮=G,两个完全相同密度计的重力相同,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等。甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积,两密度计所受浮力相同,根据F浮=ρgV排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度。液面高度相同,根据p=ρgh可知,甲烧杯底部受到的压强小。热点考向探究例5[浮力中的三个力平衡问题]如图12-7所示,轻质弹簧下端固定在容器底部,上端与物体A连接。现向容器内注水,当注水的深度为h时,弹簧长度为原长,此时物块A有13的体积露出水面,已知物体A的体积为V,容器底面积为S,水的密度为ρ水,下列计算结果正确的是()A.物体A受到的重力GA=13ρ水gVB.水对容器底部的压力F=23ρ水ghSC.物体A的密度ρA=13ρ水D.向容器内缓缓加水直到物体A浸没到水中,则弹簧对物体A的拉力F'=13ρ水gV图12-7热点考向探究【答案】D【解析】物体A有13体积露出水面时,物体A所受浮力F浮=ρ液gV排=23ρ水gV,弹簧长度为原长,物体A不受拉力,此时浮力等于重力,即F浮=GA,23ρ水gV=ρAgV,则ρA=23ρ水,故A、C错误。水对容器底的压力F=pS=ρ水ghS,故B错误。物体A完全浸没时所受浮力F浮'=ρ水gV,弹簧对物体A的拉力F'=F浮'-GA=ρ水gV-23ρ水gV=13ρ水gV,故D正确。热点考向探究【变式】如图12-8所示。放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N,底面积为100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块。现将物块浸没在水中,容器内水面由16cm上升到20cm。求:(g取10N/kg)(1)物块的密度。(2)物块受到的浮力大小。(3)物块浸没水中后,容器对桌面的压强。图12-8解:(1)物块的质量m=𝐺𝑔=10N10N/kg=1kg,物块的体积等于排开水的体积V=V排=Sh=S(h1-h2)=100×10-4m2×(0.2m-0.16m)=0.4×10-3m3,则物块的密度ρ=𝑚𝑉=1kg0.4×10-3m3=2.5×103kg/m3。热点考向探究【变式】如图12-8所示。放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N,底面积为100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块。现将物块浸没在水中,容器内水面由16cm上升到20cm。求:(g取10N/kg)(2)物块受到的浮力大小。图12-8(2)物块所受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4×10-3m3=4N。热点考向探究【变式】如图12-8所示。放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N,底面积为100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块。现将物块浸没在水中,容器内水面由1