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第8课时浮力研读教材夯实基础考向探究逐个击破考点一浮力产生原因液体对物体上、下表面的压力不相等,并且向上的压力①向下的压力F浮=F向上-F向下=p向上S-p向下S=②-③=④影响因素物体在液体中所受浮力的大小,跟它排开液体的⑤有关,跟液体的⑥有关大于ρ液gh2Sρ液gh1Sρ液gV体积密度研读教材夯实基础考向探究逐个击破（续表）说明浸在液体中的物体不一定都受到浮力作用,如:桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合,水对其向上的压力F向上=0,故此时它们不受浮力作用;浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力,因此,在分析物体在液体中的受力情况时,浮力和液体的压力不能同时考虑研读教材夯实基础考向探究逐个击破考点二阿基米德原理1.探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系实验过程所测量空杯的重力G杯、物体的重力G、物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数F、接水后杯子和水的重力G总研读教材夯实基础考向探究逐个击破（续表）分析归纳物体受到的浮力F浮=⑦,物体排开的液体所受的重力G排=⑧,实验发现二者大小相等注意事项溢水杯中的水要加至溢水口,若水面低于溢水口,则测出的G排将⑨F浮,得不到正确结论G-FG总-G杯小于研读教材夯实基础考向探究逐个击破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⑩它排开的液体所受的重力表达式F浮==m排g=适用范围适用于液体和气体对物体浮力的计算,计算物体在气体中受到的浮力时,公式中的ρ液要改为ρ气等于G排ρ液gV排研读教材夯实基础考向探究逐个击破考点三漂浮物体的浮力计算算浮力的大小物体漂浮在液面上,处于静止状态,根据二力平衡可知,F浮=算浸在液体中的体积根据F浮=G、V排=F浮ρ液g计算物体浸入液体部分的体积G研读教材夯实基础考向探究逐个击破（续表）比较液体的密度同一物体漂浮在不同的液体中,不变,由F浮=ρ液gV排可知,V排越小,ρ液越物体漂浮时,根据F浮=G,可推出ρ液gV排=ρ物gV物,由于V排V物,故ρ液ρ物;若已知V排与V物之比,还可利用ρ液gV排=ρ物gV物算出ρ液与ρ物之比浮力大研读教材夯实基础考向探究逐个击破考点四浸没物体的浮力计算算浮力、石块(木块)的体积和密度由“称重法”可知F浮=;由阿基米德原理F浮=;可得V排=;石块体积V石=V排,石块质量m=,石块密度ρ石=若木块的重力为G,拉力或压力为F,对浸没在液体中的物体进行受力分析,可知F浮=;V物=V排=F1-F2ρ液gV排𝑭𝟏-𝑭𝟐𝝆液𝒈𝑭𝟏𝒈𝑭𝟏𝑭𝟏-𝑭𝟐ρ液G+F𝑭浮𝝆液𝒈研读教材夯实基础考向探究逐个击破（续表）由于物体浸没在液体中时V排=V物,可推出F浮ρ液g=Gρ物g,则:当物体悬浮时F浮G,ρ液ρ物;当物体下沉时F浮G,ρ液ρ物[总结]计算浮力的四种方法:(1)原因法:F浮=F向上-F向下。(2)阿基米德原理法:F浮=G排=ρ液gV排。(3)称重法:F浮=G-F示。(4)平衡法:F浮=G(只适用于悬浮或漂浮状态)。==研读教材夯实基础考向探究逐个击破考点五浮力的应用轮船原理钢铁的密度大于水的密度,制成的可以漂浮在水的表面上,也增大了可以利用的浮力排水量轮船的大小用排水量来表示。排水量就是轮船装满货物时排开水的潜水艇因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变,所以,潜水艇受到的浮力,潜水艇的上浮和下沉全靠改变空心质量不变自身的重力研读教材夯实基础考向探究逐个击破（续表）气球、飞艇靠充入密度空气的气体来工作,通过改变自身的体积来实现浮沉密度计原理根据物体时受力平衡及阿基米德原理制成,用来测定液体的密度特点浸入液体的体积越小,说明液体的密度越小于漂浮大研读教材夯实基础考向探究逐个击破探究一浮力及其产生原因1.[2018·包河区二模]如图8-1所示,将同一长方体分别水平与竖直放置在水中都能保持静止,下列关于该长方体处于这两种情形的有关分析正确的是()A.上、下表面压强差相等,浮力相等B.上、下表面压力差相等,浮力不相等C.上、下表面压力差不等,浮力不相等D.上、下表面压强差不相等,浮力相等图8-1D研读教材夯实基础考向探究逐个击破探究二阿基米德原理的理解及应用2.[2019·合肥模拟]如图8-2所示是物体浸入水中前后弹簧测力计的示数,由此可知该物体的密度是kg/m3。图8-24×103研读教材夯实基础考向探究逐个击破3.某驱逐舰舰长155m,宽18m,吃水6.5m,满载排水量为7500t,当它在海上满载航行时受到的浮力是N。若该舰从大海驶向长江,它的吃水深度将(选填“变大”“不变”或“变小”)。(g取10N/kg)研读教材夯实基础考向探究逐个击破[答案]7.5×107变大[解析]它满载航行时受到的浮力F浮=G排=mg=7500×103kg×10N/kg=7.5×107N。该舰从大海驶向长江,所受浮力不变,但由于江水的密度小于海水的密度,由F浮=ρ液gV排可知,排开水的体积变大,故吃水深度将变大。研读教材夯实基础考向探究逐个击破探究三漂浮物体的浮力计算4.[2019·霍邱一模]如图8-3所示,溢水槽和烧杯放在水平桌面上,溢水槽中原来的水平面刚好与溢水口相平,将棱长为10cm的实心正方体木块轻轻放入水槽内,待木块静止时,从水槽中溢出了600g水。已知空烧杯的质量为200g,烧杯底面积为100cm2,求:(g取10N/kg)(1)木块受到的浮力。(2)木块的密度。(3)木块静止时,烧杯对水平桌面的压强。图8-3解:(1)木块受到的浮力F浮=G排=m排g=0.6kg×10N/kg=6N。研读教材夯实基础考向探究逐个击破4.[2019·霍邱一模]如图8-3所示,溢水槽和烧杯放在水平桌面上,溢水槽中原来的水平面刚好与溢水口相平,将棱长为10cm的实心正方体木块轻轻放入水槽内,待木块静止时,从水槽中溢出了600g水。已知空烧杯的质量为200g,烧杯底面积为100cm2,求:(g取10N/kg)(2)木块的密度。图8-3(2)木块漂浮,则G=F浮=6N,木块的质量m=𝐺𝑔=6N10N/kg=0.6kg,木块的棱长L=10cm=0.1m,木块的体积V木=L3=(0.1m)3=1×10-3m3,木块的密度ρ木=𝑚𝑉木=0.6kg1×10-3m3=0.6×103kg/m3。研读教材夯实基础考向探究逐个击破4.[2019·霍邱一模]如图8-3所示,溢水槽和烧杯放在水平桌面上,溢水槽中原来的水平面刚好与溢水口相平,将棱长为10cm的实心正方体木块轻轻放入水槽内,待木块静止时,从水槽中溢出了600g水。已知空烧杯的质量为200g,烧杯底面积为100cm2,求:(g取10N/kg)(3)木块静止时,烧杯对水平桌面的压强。图8-3(3)烧杯与溢出水的总质量m总=m排+m杯=600g+200g=800g=0.8kg,木块静止时,烧杯对水平桌面的压力F=G总=m总g=0.8kg×10N/kg=8N,对水平桌面的压强p=𝐹𝑆=8N100×10-4m2=800Pa。研读教材夯实基础考向探究逐个击破5.[2018·包河区一模]如图8-4所示,一个均匀的长方体物块在液体中静止时处于漂浮状态。已知液体密度为ρ,长方体物块的底面积为S,下表面处受到液体的压强为p,请完成下列问题(计算结果均用题中所给的字母表示)。(1)求长方体物块受到的浮力F浮。(2)若长方体物块静止时,露出液面的高度为h,求长方体物块的密度ρ物。(3)若要使该长方体恰好能完全浸没在液体中保持静止状态,求要在其上表面施加的压力F的大小。图8-4解:(1)据浮力产生的原因可知,物体漂浮时所受的浮力等于其下表面所受液体的压力,则长方体物块受到的浮力F浮=F下=pS。研读教材夯实基础考向探究逐个击破5.[2018·包河区一模]如图8-4所示,一个均匀的长方体物块在液体中静止时处于漂浮状态。已知液体密度为ρ,长方体物块的底面积为S,下表面处受到液体的压强为p,请完成下列问题(计算结果均用题中所给的字母表示)。(2)若长方体物块静止时,露出液面的高度为h,求长方体物块的密度ρ物。图8-4研读教材夯实基础考向探究逐个击破(2)由于物块漂浮,所以G=F浮=pS;根据密度公式和重力公式可得,长方体物块的体积V=𝑚𝜌物=𝐺𝑔𝜌物=𝑝𝑆𝜌物𝑔;故长方体的高度H=𝑉𝑆=𝑝𝑆𝜌物𝑔𝑆=𝑝𝜌物𝑔;若长方体物块静止时,露出液面的高度为h,则长方体物块浸入水中的高度h浸=H-h=𝑝𝜌物𝑔-h,研读教材夯实基础考向探究逐个击破长方体物块排开液体的体积V排=Sh浸=(𝑝𝜌物𝑔-h)S;由于长方体物块漂浮在液体中,则F浮=G物,由F浮=ρgV排,G物=m物g=ρ物Vg可得,ρg(𝑝𝜌物𝑔-h)S=ρ物𝑝𝑆𝜌物𝑔g,解得长方体物块的密度ρ物=𝜌𝑝𝑝+𝜌𝑔ℎ。研读教材夯实基础考向探究逐个击破5.[2018·包河区一模]如图8-4所示,一个均匀的长方体物块在液体中静止时处于漂浮状态。已知液体密度为ρ,长方体物块的底面积为S,下表面处受到液体的压强为p,请完成下列问题(计算结果均用题中所给的字母表示)。(3)若要使该长方体恰好能完全浸没在液体中保持静止状态,求要在其上表面施加的压力F的大小。图8-4(3)若要使该长方体恰好能完全浸没在液体中保持静止状态,所施加的压力需要克服长方体露在外面部分所受的浮力,才能够把长方体完全压入水中,所以所施加的压力为F=F浮露=ρgV露=ρgSh。研读教材夯实基础考向探究逐个击破6.[2019·南陵一模]某种型号潜水艇总体积为1.5×103m3,最大下潜深度为350m,海水密度为1.03×103kg/m3。(g取10N/kg)(1)水舱未充海水时,潜水艇总重为9.27×106N,此时漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是多少?(2)为使潜水艇完全潜入海水中,至少要向水舱中充入多少吨海水?(3)潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造的原因?研读教材夯实基础考向探究逐个击破解:(1)潜水艇漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,F浮=G,由F浮=ρgV排可得,潜水艇排开海水的体积V排=𝐹浮𝜌海水𝑔=𝐺𝜌海水𝑔=9.27×106N1.03×103kg/m3×10N/kg=900m3。研读教材夯实基础考向探究逐个击破6.[2019·南陵一模]某种型号潜水艇总体积为1.5×103m3,最大下潜深度为350m,海水密度为1.03×103kg/m3。(g取10N/kg)(2)为使潜水艇完全潜入海水中,至少要向水舱中充入多少吨海水?(2)潜水艇完全潜入海水中悬浮时,向水舱中充入海水的质量最小,此时潜水艇受到的浮力F浮'=ρ海水gV排'=ρ海水gV=1.03×103kg/m3×10N/kg×1.5×103m3=1.545×107N,充入海水的重力G海水=F浮'-G=1.545×107N-9.27×106N=6.18×106N,至少充入海水的质量m海水=𝐺海水𝑔=6.18×106N10N/kg=6.18×105kg=618t。研读教材夯实基础考向探究逐个击破6.[2019·南陵一模]某种型号潜水艇总体积为1.5×103m3,最大下潜深度为350m,海水密度为1.03×103kg/m3。(g取10N/kg)(3)潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造的原因?(3)潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造是因为液体内部压强随深度的增加而增大,这样可以在水下承受较大的压强。研读教材夯实基础考向探究逐个击破探究四浸没物体的浮力计算7.[2019·沿淮五校联盟模拟]如图8-5所示,物体A的重力为20N,体积为1000cm3,将其体积的浸入水中,此时水面距离容器底部的距离为30cm,容器的底面积为200cm2,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,假设容器足够高,试求:(1)物体A受到的浮力。(2)绳子对A的拉力。(3)若将绳子剪断,物体A静止时,水对容器底部压强的变化量Δp。图8-535研读教材夯实基础考向探究逐个击破解:(1)物体A排开水的体积V排=35V=35×1000cm3=600cm3=6×