湖北省黄冈中学2016年中考物理专题复习 第十一讲 浮力和浮力的计算.doc

第十一讲 浮力和浮力的计算 一、复习策略 ‎1、浮力 ‎（2）产生原因：‎ ‎　　 注：当物体底部与容器紧密结合时，不受浮力．‎ ‎（3）阿基米德原理 ‎　　　‎ ‎（4）物体的浮沉条件 ‎　　　‎ ‎　　注：a．结合实际情况（生活实际）记忆．‎ ‎　　　　b．非实心体：取物体的平均密度．‎ ‎2、浮力的计算 思路一：‎ ‎①不可能同时漂浮（ ）．‎ 11‎ ‎②不可能同时浸没（ ）．‎ ‎③只能一个漂浮，一个浸没．‎ ‎④∵，水中漂浮，酒精中浸没．‎ 思路二：‎ ‎①小球在水中静止时，．‎ ‎②小球在酒精中静止时：．‎ ‎∵，∴小球在酒精中一定下沉．‎ ‎③小球在水中：‎ ‎∴小球在水中应为漂浮．‎ ‎（2）浮力的计算方法 适用范围 ‎①平衡法：漂浮（悬浮）条件→　　　漂浮、悬浮 ‎②称重法： 　　　　　　下沉 ‎③阿基米德原理： 普遍适用 ‎④浮力产生原因：　　　 普遍适用 11‎ ‎3、浮力的应用 ‎（1）轮船（漂浮：）：空心法．‎ ‎①轮船的排水量：满载时排开水的质量．‎ ‎②从河中驶入海水：，不变，变小．‎ ‎（2）密度计（漂浮：，类似于轮船）：测量液体的密度．‎ ‎　　 特点：越往下端的刻度值越大（一定时，成反比）．‎ ‎（3）潜水艇：改变自身重力实现浮沉 ‎　　　特点：浸没时，不变．（如：从河中驶入海中，变大，G也变大，充水）‎ ‎（4）气球和飞艇 ‎4、利用浮力测密度 ‎　　利用浮力来测量密度我们也可将它们分为两大类：‎ 固体类（基本思路： ，测出m、V，由 求出物质的密度)‎ ‎　　常见固体类问题有三种情况：‎ ‎　　(1)：称重法(如以石块为例)‎ ‎　　[器材]：石块和细线，弹簧测力计、水、烧杯(无刻度)‎ ‎　　[面临困难]：缺少量筒，体积V不好测量。‎ ‎　　[突破思路]：将石块浸没入水中，测出，由，求出。‎ ‎　　[步骤]：①用弹簧测力计测出石块在空气中的重力为G。‎ ‎　　　　　　②将石块浸没入水中，测出它对弹簧测力计的拉力。()‎ 11‎ ‎　　　　　　③‎ ‎　　(2) ：“空心”漂浮法(如以牙膏皮为例)‎ ‎　　[器材]：牙膏皮、量筒、水 ‎　　[面临困难]：缺少天平或弹簧测力计，质量m或重力G无法测出。‎ ‎　　[突破思路]：想办法使其做成空心状，使其漂浮在水面上，根据，只要测出即可。‎ ‎　　[步骤]：‎ ‎　　①将牙膏皮浸没在水中，用排水法测出其体积为。‎ ‎　　②再将牙膏皮取出做成“空心”状，使其漂浮在水面上，测出它排开水的体积 ()。‎ ‎　　(3) ：漂浮法(如以木块为例)‎ ‎　　[器材]：量筒、水、木块、细铁丝。‎ ‎　　[面临困难]：缺少天平或弹簧测力计，质量m或重力G无法测出。‎ ‎　　[突破思路]：同上述第(2)种，使其漂浮在水面上，根据，测出即可。‎ ‎　　[步骤]：‎ ‎　　①在量筒中装入适量的水，用细铁丝将木块压入水中至其浸没，用排水法测出。‎ ‎　　②让木块自由漂浮在水面上，用量筒测它排开水的体积。‎ ‎　　③‎ 11‎ 液体类：（基本思路：不由求解，而用求）‎ ‎　　液体的密度测量涉及到浮力时，往往除测量工具外，还会给定其他辅助工具，如水和固体，我们按给定固体的性质可将液体类问题分为两类(以测牛奶密度为例)：‎ ‎　　(1)若给定固体为石块等()(下沉)：称重法。‎ ‎　　[器材]：弹簧测力计、牛奶、水、烧杯(不带刻度)、石块和细线。‎ ‎　　[面临困难]：缺少量筒，体积不好测量。‎ ‎　　[突破思路]：当物体浸没入水中和待测液中时，有：水中受到浮力：。待测液体中受到的力:,‎ ‎　　[步骤](大概)：‎ ‎　　①用称重法测出石块浸没在水中所受浮力。‎ ‎　　②用称重法测出石块浸没在牛奶中所受浮力。‎ ‎　　③‎ ‎　　(2)若给定固体为木块等()(漂浮)：漂浮法。‎ ‎　　[器材]：量筒、水、牛奶、木块。‎ ‎　　[面临困难]：缺少天平或弹簧测力计，质量m或重力G不好测。‎ ‎　　[突破思路]：由于木块放入水中或牛奶中都会漂浮，浮力都等于重力，受密度计原理启发，将木块当成一支密度计来使用。‎ ‎　　[步骤](大概)：‎ ‎　　①将木块放入水中，使其漂浮，测出排开水的体积。‎ ‎　　②再将木块放入牛奶中，使其漂浮，用量筒测出排开牛奶体积。‎ 11‎ ‎　　③由于浮力都等于木块重力，，‎ 二、典例剖析 例1、(四川省中考试题)弹簧测力计下吊着重为14.7N的正方体金属块，当它们完全浸没在水中时，如图所示，弹簧测力计的示数为9.8N，则金属块排开水的重力为__________N；若金属块上表面所受水的压力为19.6N，则金属块下表面所受水的压力为__________N．‎ 解析：‎ ‎　　浮力是指浸在液体(或气体)中的物体受到的向上的托力．故物重一定的物体浸在液体(或气体)中，弹簧测力计减小的示数就是物体所受浮力，即F浮=G－F′．由阿基米德原理可知，浮力的大小应等于物体排开液体的重力，即F浮=G液．因此，本题中的金属块排开水的重力G水=F浮=G－F′=14.7N－9.8N=4.9N．根据浮力产生的原因，即浮力是由物体所受液体向上与向下的压力差产生的，得出F浮=F向上－F向下，故本题中的金属块下表面所受水向上的压力F向上=F浮＋F向下=4.9N＋19.6N=24.5N．‎ 答案：4.9　　　　24.5‎ 例2、(上海市中考试题)用手把体积为5×10－4m3的球浸没在水中，球受到的浮力为__________N．若该球重为6N，则浮力与重力的合力大小为__________N，放手后这个球将__________．(填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)‎ 解析：‎ ‎　　由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可计算出球浸没在水中所受的浮力F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×5×10－4m3×9.8N/kg=4.9N；物体所受浮力是竖直向上的，所受重力是竖直向下的，则这两个力的合力大小F合=G－F浮=6N－4.9N=1.1N；根据浮沉条件可知：物体在液体中是浮是沉，决定于物体浸没时所受的浮力F浮与重力G的大小关系，若F浮>G，物体上浮，最终漂浮；若F浮=G，物体会悬浮；若F浮