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第九讲浮力考点一阿基米德原理的理解例1(2018·内江)关于物体受到的浮力，下列说法正确的是()A．漂浮在水面上的物体比沉入水底的物体受到的浮力大B．物体的密度越大受到的浮力越小C．物体没入水中越深受到的浮力越大D．物体排开水的体积越大受到的浮力越大【思路点拨】根据阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液gV排可知，影响浮力大小的因素是液体密度和物体排开液体的体积，与物体本身密度没有关系。【自主解答】D考点二浮力大小的判断例2(2018·德阳改编)如图所示，甲、乙、丙、丁4个小球，分别静止在水中的不同深度处，若它们的体积相等，球所受浮力最小；若它们的质量相等，球所受浮力最小。【思路点拨】(1)根据物体体积相同，可知四个小球排开液体体积的关系，液体密度相同，用阿基米德原理推导公式F浮＝ρ液gV排判断。(2)根据物体质量相同，可知四个小球重力相同，结合四个小球的浮沉状态，利用浮沉条件判断。【自主解答】甲丁浮力大小的判断方法考点三物体浮沉状态的判断例3一个李子的体积约为60cm3，质量约为66g，若把李子放入水中静止时将(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)。一个西瓜的体积为6×103cm3，所受重力为55N，若把西瓜浸没在水中后放手，当西瓜静止时所受浮力为N。【思路点拨】(1)利用G＝mg求出重力，根据F浮＝ρ液gV排计算出物体完全浸没时所受到的浮力，比较两者大小关系判断物体的浮沉。(2)先利用阿基米德原理求出物体完全浸没时受到的浮力，与物重比较判断物体的浮沉；根据物体所处的状态求出静止时受到的浮力。【自主解答】沉底55物体浮沉状态的判断方法考点四浮力的相关计算例4(2018·高安一模)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.4N。把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时，弹簧测力计的示数是6.6N。求：(1)金属零件所受浮力；(2)金属零件的体积；(3)金属零件的密度。【思路点拨】(1)根据称重法测量浮力：F浮＝G－F示数。(2)利用F浮＝ρ液gV排计算V排即为零件的体积。(3)利用公式ρ＝＝求得密度。【自主解答】解：(1)零件所受的浮力：F浮＝G－F示数＝7.4N－6.6N＝0.8NmVGgV(2)由F浮＝ρ液gV排可得，金属零件的体积：(3)金属零件的密度：浮力的相关计算考点五密度、压强、浮力的综合分析与计算(重、难点)命题角度❶结合物体浮沉状态分析浮力与压强例5(2018·烟台改编)如图所示，某同学将两个完全相同的物体A、B分别放到甲、乙两种液体中。物体静止时，A漂浮，B悬浮，且两液面相平，容器底部受到的液体压强分别为p甲、p乙，物体A、B所受浮力分别为FA、FB，则()A．p甲＜p乙，FA＝FBB．p甲＜p乙，FA＞FBC．p甲＞p乙，FA＝FBD．p甲＞p乙，FA＜FB【思路点拨】(1)A、B两物体质量相同，浮沉状态如图，用物体浮沉条件判断浮力关系。(2)由物体浮沉状态推知两种液体的大小关系，再根据p＝ρgh判断压强关系。【自主解答】C结合浮沉条件分析浮力与压强命题角度❷密度、压强、浮力的综合计算例6(2018·宜春模拟)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800g，烧杯的底面积为100cm2，现将一个质量为600g，体积为400cm3的实心物体A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中(烧杯厚度不计，水未溢出)。(g取10N/kg)求：(1)物体A所受到的浮力；(2)物体A一半浸入水中后，水对烧杯底部压强增大了多少；(3)物体A一半浸入水中后，烧杯对台秤表面的压强。【思路点拨】(1)利用阿基米德原理求浮力。(2)水对杯底增大的压力ΔF＝G排水＝F浮，水对杯底增大的压强用Δp＝ρ水gΔh或Δp＝都可求出。(3)图中台秤的示数，即烧杯对台秤的压力F＝G总＋F浮，则烧杯对台秤表面的压强用p＝求出。FS△FS【自主解答】解：(1)物体A的一半浸入水中时受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg××400×10－6m3＝2N(2)水对物体A有向上的浮力，物体A对水有向下的压力，所以水对烧杯底部增大的压力：ΔF＝F浮＝2N所以水对烧杯底部增大的压强：12(3)烧杯对台秤的压力等于烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力之和，即：F＝G杯和水＋F浮＝m杯和水g＋F浮＝800×10－3kg×10N/kg＋2N＝10N烧杯对台秤的压强：实验一探究浮力的大小跟哪些因素有关(6年1考)控制变量法的应用1．用弹簧测力计提着同一物体，让不同体积浸入同种液体中，目的是研究浮力与物体排开液体体积的关系。2．用弹簧测力计提着同一物体，分别浸没在不同液体中，目的是研究浮力与液体密度的关系。3．用弹簧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，目的是研究浮力与浸没深度的关系。4．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＝G－F示。实验分析5．实验图像的绘制与分析。6．选用不同液体进行多次实验的目的：使实验结论具有普遍性。7．能根据测得数据计算固体或液体的密度。8．实验结论物体在液体中所受浮力的大小跟它排开液体的体积和液体密度有关，跟浸没的深度无关；液体密度越大、物体浸在液体中的体积越大，浮力越大。例1【猜想与假设】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。【设计实验与进行实验】(1)小丽用重为3N的物体A做了如图甲、乙、丙所示实验。该实验验证了猜想___是正确的，可得出结论：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，物体浸没时受到的浮力为____N，方向_________。一越大2竖直向上(2)小丽验证猜想二时收集的实验数据如表所示：液体种类物体A在液体中的状态弹簧测力计的示数/N物体受到的浮力/N酒精浸没1.41.6盐水浸没0.82.2【实验分析】(1)分析比较表中的数据和图中实验___(选填“甲”“乙”或“丙”)的数据可知，浮力的大小与液体的密度有关。丙(2)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，如图丁所示。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零，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____(选填“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密度是否有关。上述实验运用了___________的实验方法。O点物体排开水的体积控制变量补充设问(1)小丽猜想浮力还可能与物体浸没在液体中的深度有关，要验证这一猜想，一种简单的方法是___________________________________________________________________________________________________。用弹簧测力计拉着同一物体浸没在同一液体的不同深度，比较弹簧测力计的示数是否变化(其他答案合理即可)(2)根据探究猜想二的数据可得实验用盐水的密度为__________kg/m3。(3)如果给盐水中加水，则物体浸没在盐水中时受到的浮力_______(选填“变大”“不变”或“变小)。1.1×103变小实验二探究浮力大小跟排开液体重力的关系(近6年未考)重点实验器材1．物块的选择原则：①重力不能超过弹簧测力计的量程；②密度大于水；③不吸水物质。2．弹簧测力计的使用与读数。实验操作3．正确使用溢水杯：溢水杯中的液体达到溢口，以保证物体排开的液体全部流入小桶。4．用称重法计算浮力：F浮＝G－F示。5．测量物体排开的液体重力的方法：先测出空桶的重力G1，再测出桶和溢出水的总重力G2，则排开液体所受到的重力为G排＝G2－G1。实验分析与评估6．画出物体的受力示意图：物体没有在水中时受竖直向下重力和竖直向上拉力(如图甲)；物体在水中时受竖直向下重力、竖直向上拉力和浮力(如图乙)。7．利用阿基米德原理计算物体体积或液体密度(ρ液＝)。8．实验步骤的补充与排序：先测出空桶的重力或物体的重力，再将物体浸没在液体中，最后测出排出水的重力。9．多次测量的目的：使实验结论具有普遍性和代表性。10．实验操作、结论的评估。11．浮力在生活中的应用：竹排、潜水艇、航空母舰、气球、飞艇、密度计、盐水选种等。实验结论浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受的重力。例2(2018·河南改编)探究“浮力的大小等于什么”【实验步骤】小明同学的实验操作步骤如图所示，实验过程如下：①用细线将橡皮挂在弹簧测力计下，测出橡皮所受的______。②将水倒入溢水杯中；③将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中，让溢出的水全部流入小桶中，同时______________________；④将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，读出此时弹簧测力计的示数F3；⑤记录、分析实验数据，得出实验结论；⑥整理实验器材。重力F1读出弹簧测力计的示数F2【评估与交流】(1)指出小明在实验操作中漏掉的一个步骤：__________________。(2)指出上面实验操作中的一处错误：________________________________。(3)改正实验操作后，若空小桶所受的重力为F4，则实验中测得橡皮所受的浮力为______，排出水的重力为______；若等式_____________成立，则可得出阿基米德原理。测量空小桶的重力在②步骤中，水面没有达到溢水口F1－F2F3－F4F1－F2＝F3－F4【拓展应用】该实验还能测出橡皮的密度ρ＝____________(只能用F1、F2、F3、F4、ρ水表示)。111234FFFFFF水水或补充设问(1)在实际测量中，发现浮力与排开水的重力并不完全相等而是略有差异，其可能的原因是：______________________________________________________________。读数不准确(或弹簧测力计的精确度不高、不能完全收集溢出的水等)(2)探究过程中为什么要先测量橡皮的重力？空小桶的重力何时测更好？答：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。橡皮浸入水中变湿后再测重力，会因为橡皮沾水使测量值变大；在排开水之前测空小桶的重力，因为如果溢出水后再测空小桶的重力，会因为小桶内壁沾水而使测量值偏大(3)某同学用两个小瓶装满细沙，发现小瓶漂浮在水面上，便总结出“一切物体受到的浮力大小等于物体的重力”，你认为这个结论是_____(选填“正确”或“错误”)的，理由是_________________________________。错误通过一次实验得出的结论具有偶然性