流体压强与流速的关系（15min，100分）
一、选择题（70分）
1．对下列与压强有关的事例，解释不正确的是 （ ）
A．用吸管喝饮料利用了大气压强
B．高压锅是利用液体的沸点随气压增大而升高的原理制造的
C．水坝下部比上部建造的宽是因为液体压强随着深度的增加而减小
D．火车进站时旅客不能越过安全黄线，依据的是流体中流速大的地方压强小
2．在平南高铁站，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线，人必须站在安全线以外的区域候车，以免产生危险，这主要是因为高速列车经过时，列车与人之间的（ ）
A．空气流速增大，压强减小
B．空气流速减小，压强减小
C．空气流速增大，压强增大
D．空气流速减小，压强增大
3．关于液体和气体压强及相关的应用，下列说法正确的是（ ）
A.由于液体受到竖直向下的重力，因而液体只对容器底部产生压强
B.三峡船闸是最大的人造连通器
C.气体中流速越大的位置，压强越大
D.随着海拨高度的增加，水的沸点升高
4．下列说法正确的是： （ ）
A．鞋底刻有凹凸不平的花纹是为了增大有益摩擦
B．骆驼具有宽大的脚掌，有助于减小它对沙地的压强
C. 100N的力一定比10N的力产生的作用效果明显
D.飞机飞行时，机翼下方空气的流速小，气流压强大
5．下列说法中正确的是[]
A．声音在空气中传播最快
B．流体流速越大，压强越小
C．大气压强随高度的增加而增大
D．船闸不是利用连通器原理工作的
6．在五一游艺晚会上，陈思同学演示了如图示的实验，排在一条线上的三个碗，中间碗内放一个乒乓球，当用小管向球斜上方吹气，乒乓球将：（ ）
A.仍静止
B.运动到左碗
C.运动到右碗
D.无法确定
7．深圳地区经常会有台风（如下右图所示），市政府要求居民将简易房的屋顶加固，对于这一要求下列解释正确的是 （ ）
A．屋顶上方空气的流速大于下方，屋顶被向下压垮
B．屋顶上方空气的流速大于下方，屋顶被向上掀起
C．屋顶上方空气的流速小于下方，屋顶被向下压垮
D．屋顶上方空气的流速小于下方，屋顶被向上掀起
二、填空题（30分）
8．小丽乘火车去青藏高原，在火车站站台候车时应站在安全线外，因为列车快速行驶时周围空气流速增大，气压 （选填“增大”、“减小”或“不变”），容易造成事故，进入高原后，小丽出现了高原反应，这是由于该地区海拔高度较高，大气压强 （选填“较大”或“较小”）[]
9．下雨天撑一把雨伞，当一阵风吹来雨伞会向上运动，这是因为伞上面的空气流速__________，压强_______
10．某轿车尾部安装了“气流偏导器”，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀（如图）．它是利用轿车在行驶过程中气体流速大的地方压强较 ，从而增大了轿车对地面的压力，进而提高了轿车的稳定性．当轿车匀速行驶时，轿车受到的阻力 轿车的牵引力（选填“大于”、“等于”或“小于”．
11．在图中，A、B是一个连通器的两个上端开口，当用一个管子沿B开口吹气时，A开口一端的液面会 （选填“上升”、“下降”、“不变”或者“不确定”）。
12．2015年3月9日，全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”，在阿联酋首都阿布扎比发射，开始5个月的环球飞行。机翼安有1.7万块太阳能电池板，翼展72米，重量仅相当于一辆汽车。太阳能电池板是将太阳能转化为 能，在空中飞行时是根据 原理获得升力的。飞行员通过 和地面指挥中心相联系。
参考答案
1．D
【解析】
试题分析：A．在坡上时车子具有重力势能，当下坡时，重力势能转化为动能，速度越来越快。正确；B．飞机起降时噪音可达120dB，在这样的环境中，对人耳会有损坏，使鼓膜破裂出血，因此引导员带耳罩，防止噪声的危害，正确；C．在火车站站台上候车的旅客请站在安全线以外，根据流速大的地方压强小，在安全线以内，气体流速大，压强小，大气压会将人压入车轨上，非常危险，正确；D．汽车转弯时，请抓好扶手，由于惯性，身体仍然有保持原来运动状态不变的性质，身体要倾倒，因此要抓好扶手。防止惯性而不是惯性力的作用带来的危害，错；错误的选D。
【考点定位】机械能 噪音的控制 大气压 惯性
2．A
【解析】
试题分析：流体压强规律：流速越大压强越小，流速越小压强越大。高速列车经过时，会带动人和列车之间的空气流动速度变大，空气的压强变小，而人外侧的空气流动速度较小，空气的压强变大，会产生一个向人和列车间的压强差，将人推向列车，易出现危险事故。故选A。
【考点定位】流体压强与流速的关系
3．B
【解析】
试题分析：液体具有重力且有流动性，所以对侧壁和底部都有压强，故A错误；连通器是上端开口、底部相连通的容器，三峡船闸符合连通器的特征，故B正确；气体流速越大的地方，压强越小，故C错误；高度增加，液体的沸点是降低的，故D错误；应选B。
【考点定位】压强
4．ABD
【解析】
试题分析：鞋底凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的，有助于行走，所以是有益摩擦，故A正确；当压力一定时，受力面积越大，压强越小，故B正确；由于没有说明受力面积的大小关系，所以作用效果无法判断，故C错误；流体的流速越大，压强越小，流速越小，压强越大，故D正确；应选ABD。
【考点定位】摩擦力；压强
5．B
【解析】
试题分析：一般来说，声音在固体中传播最快，其次是液体，在气体中传播最慢，所以A错；流体内部流速越大的位置压强越小，B对；大气压强随海拔高度的增加而减小，C错；船闸是最大的连通器，D错。
考点：声速 压强
6．B
【解析】
试题分析：当用小管向乒乓球斜上方吹气时，上方气体流速大，压强小，乒乓球受到一个向上的压力差，所以会上升．
当乒乓球上升后，其左侧空气流速大、压强小，右侧空气流速小、压强大，所以乒乓球会运动到左侧。
考点：流体压强和流速的关系
7．B
【解析】
试题分析：防台风主要是防止台风把屋顶掀起来；屋顶上方空气的流速大于下方时，上方的压强较小，下方的压强大，屋顶会向上掀起，故A错，B正确；屋顶上方空气的流速小于下方时，屋顶所受的压力的合力方向是向下的，屋顶不会被掀起来，故CD错；应选B。
考点：流体流速与压强的关系
8．减小；较小
【解析】
试题分析：火车行驶过程中，火车的速度很大，人靠近火车时，使人和火车之间的空气流动速度增大，人内侧压强减小，人外侧的压强不变，外侧压强大于内侧压强，人在内外侧压强差的作用下被压向火车，容易发生事故；气压跟海拔有关，海拔越高，气压越小。
【考点定位】流体压强与流速的关系
9．大.小
【解析】
试题分析：气体的流速越大，压强就越小，当风吹来时，伞上方的路程较大，而时间相同，所以上方的空气流动速度较大，因而压强较小，所以向上运动。
考点：气体流速与压强的关系
10．小；等于
【解析】
试题分析：由于气流偏导器上表面平直，下表面凸起，所以当跑车高速行驶时，流过气流偏导器上方的空气速度较慢，压强较大；而流过下方的空气速度较快，压强较小；增加轿车对地面的压力，提高车轮的抓地性能；当轿车匀速行驶时，处于平衡状态，所以轿车受到的阻力等于轿车的牵引力。
【考点定位】压强与流速的关系
11．下降
【解析】
试题分析：当向B吹气时，空气流动速度加快，气压减小，故在大气压的作用下，液体会由A流向B，所以A端的液面会下降。
【考点定位】流速与压强的关系
12．电 流体流速大的位置压强小（流体压强与流速的关系） 电磁波
【解析】
试题分析：太阳能电池板利用太阳能得到了电能，故是将太阳能转化为成电能；由流体的压强随流动的速度增大而减小，使得飞机获得了上升的升力；由于电磁波能在真空中传播，所以飞行员是通过电磁波与地面联系的；
【考点定位】太阳能；电磁波京师教育精品小班学科辅导讲义
课程名称 ： 同步培优 年 级： 初二 辅导科目： 物理 课时数： 3
第 8 讲：浮力阿基米德原理
教学目标
掌握阿基米德原理、公式以及浮力在现实生活中的应用
会设计实验探究阿基米德原理。
了解阿基米德原理，并会进行浮力的简单计算。
理解浮沉条件，能利用浮沉条件解释轮船、潜水艇、飞艇和热气球等工作原理。
教学重难点
了解阿基米德原理，并会进行浮力的简单计算。
掌握阿基米德原理、公式以及浮力在现实生活中的应用
理解浮沉条件，能利用浮沉条件解释轮船、潜水艇、飞艇和热气球等工作原理。
教学过程
引入：船为什么可以在水上航行呢？ 死海的传说。
知识梳理
一、浮力
定义：一切浸入液体的物体都受到液体对它竖直向上的力叫浮力。同样，在气体中的物体，也受到气体对它的浮力。
浮力方向：竖直向上；施力物体：液体。
浮力实质是由于周围液体对物体上下表面存在压力差而产生的，F浮= F下 – F上
浮力的方向总是竖直向上的，与重力的方向相反。
阿基米德原理
定义：浸入液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力。
公式：F浮 = G排 =ρ液gV排
从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
物体在液体中三种状态的分析
1、放入液体中的物体在液体中有三种状态：漂浮、悬浮和下沉。
2、一个密度均匀的物体放入液体中：
（1）当 ρ液 > ρ物 时，物体静止时将漂浮在液体上；（当把物体液面上的部分切除后，液面下的物体将上浮一部分）
（2）当 ρ液 = ρ物 时，物体静止时将悬浮在液体中的任意位置；
（3）当 ρ液 < ρ物 时，物体静止时将下沉到液体底部。
悬浮与漂浮的比较： 相同：F浮=G； 不同：悬浮 ρ液 = ρ物 ；V排 = V物
漂浮 ρ液 > ρ物 ；V排 < V物
典例精讲
题型一：阿基米德原理
例题1.在公园平静的湖水中，经常能看到从湖底产生的气泡向上升。则气泡在水中向上升的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.气泡所受的液体压强不变 B.气泡所受的液体压强变小
C.气泡所受的浮力变大 D.气泡所受的浮力不变
解析：因气泡从湖底向上升，深度减小，由液体压强公式p=ρgh知，密度不变，h减小，故压强p减小；
气泡收到的压强减小，所以体积变大，由阿基米德原理F浮力=ρ液gv排知，浮力变大．
答案：BC
例题2.一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，容器放在斜面上，如图所示。图上画出了几个力的方向，你认为鸡蛋所受浮力的方向应是 （ ）
A．F1 B．F2
C．F3 D．F4
解析：鸡蛋悬浮在液体中，此时鸡蛋上、下表面受到的压力不同，这个压力差就是鸡蛋所受浮力，因浮力的方向总是竖直向上的，
答案：B
例题3.阿基米德原理不仅适用于液体同样也适用于气体．将两个没有充气的气球放到已经调好平衡的天平两边，天平平衡．如果给左边的气球充上空气，再放在天平左边，则（ ）
A．天平还是平衡的
B．天平往没有充气的气球这边（右边）倾斜
C．天平往充空气的气球这边（左边）倾斜
D．无法判断
解析：当左边的气球充上空气后，它受到外面空气对它的浮力和地球对它的重力同时增加，但由于气球内的空气是被压缩的，所以它的重力将大于被它排开的外界空气的重力，即左边充气后气球的重力大于它受到的浮力，它将下沉，天平的左盘下降．
答案： C
题型二：浮力
例题4.把一小球放入盛满酒精（）的溢水杯中，它沉入容器底部，从杯中溢出8g酒精，若将该小球放入盛满水的溢水杯中，它漂浮在水面上，从杯中溢出水的质量（ ）
大于8g B、等于8g C、小于8g D、无法判断
解析：小球放入酒精中沉入容器底部，它受酒精对它的浮力小于小球的重力，即；把小球放入水中漂浮在水面上，它受到的浮力等于小球的重力。即，所以，即。
答案：A
例题5.把重5 N、体积为0.6 dm3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是( )
A.物体上浮，F浮=6 N B.物体悬浮，F浮=5 N
C.物体漂浮，F浮=5 N D.物体沉在水底，F浮=6 N
解析：假设体积为0.6 dm3的物体能浸没于水中，则F浮=ρ液gV排=1.0 g/cm3×10 N/kg×0.6 dm3=6 N，大于物体自身的重力，因此物体最终漂浮于水面上，由漂浮条件可得F浮=G=5 N。
答案：C
随堂练习
基础演练
1.轮船的排水量指的是___________，若排水量为1万吨的货轮，自身质量为2 000 t，则最多能装货物为_______t。轮船是采用_________的办法来增大可利用的浮力。
答案：（1）轮船满载货物时，排开水的质量 （2）8000 （3）“空心”
若要质量相等的铜块和铁块所受浮力相等，要把它们放在( )
A.水中 B.酒精中 C.水银中 D.盐水中
答案：C
2.完全浸没在水中的乒乓球，放手后从运动到静止的过程中，其浮力大小的变化情况是( )
A.浮力不断变大，但小于重力
B.浮力不变，但浮力大于重力
C.浮力先大于重力，后小于重力
D.浮力先不变，后变小，且始终大于重力直至静止时，浮力才等于重力
答案：D
3.一塑料块，放入水中静止时，有 的体积没入水中，放入另一种液体中静止时，有 的体积没入液体中，则另一种液体的密度为( )
A. ρ水 B. ρ水 C. ρ水 D. ρ水
答案：C
4.由同种物质做成的实心正方体，放在水中后有1/3部分露出水面，现将露出水面的部分切去，则剩余的部分( )
A.将有 部分露出水面 B.将悬浮在水中
C.将下沉入水底 D.将有1/2部分露出水面
答案：A
5.一个漂浮在小型游泳池水面上的小船，一个人从池中捞上几种物体放入船中，其中能使池中水面升高的是( )
A.从池中捞铁块 B.从水面上捞木块
C.从池中捞石块 D.将池中的一些水装入船中
答案：AC
巩固提高
1.阿基米德原理不仅适用于液体同样也适用于气体。将两个没有充气的气球放到已经调好平衡的天平两边，天平
平衡。如果给左边的气球充上空气，再放在天平左边，则( )
A.天平还是平衡的 B.天平往没有充气的气球这边(右边)倾斜
C.天平往充空气的气球这边(左边)倾斜 D.无法判断
答案：C
2.将一个实心铁球分别放入水中、酒精中和水银中(ρ水银>ρ铁>ρ水>ρ酒精)，关于铁球所受浮力，下列说法中正确的是( )
A.在酒精中所受的浮力比在水中所受的浮力大
B.在水银中受到的浮力最小
C.在水银中受到的浮力最大
D.在三种液体中所受的浮力一样大
答案：C
3.（双选）如图1所示，放在水平桌面上的柱形薄壁容器重为G、底面积为S，高为h．先将容器注满密度为ρ0的液体，再将重为G0、边长为a的小立方体物块（如图2所示）从液面处缓慢释放，待物块静止后，容器对桌面的压强可能的是（ ）
答案：BD
4.如图所示，一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯，置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一冰块．若冰融化前、后水对杯底的压强分别为P1、P2，杯底对桌面的压强分别为P3、P4，已知ρ水＞ρ冰块，则下列关系式中正确的是（ ）
A． p1＜p2＜p3＜p4 B． p1＞p2＞p3＞p4
C． p1=p2、p3=p4，且p1=p3 D． p1=p2、p3=p4，且p1＜p3
解析：（1）根据阿基米德原理：F浮=G排（G水）；由于冰块漂浮，故有F浮=G冰；故G冰=G水；故冰块熔化前后，水面高度h不变；
根据液体压强的公式：P=ρgh可得，由于水的高度h不变，故水对杯底的压强不变，即P1=P2；
（2）冰块熔化前后，杯内物质的重力不变，杯子的重力不变；故桌面受到的压力（F=G总）就不变，杯子的底面积不变；根据固体的压强公式：P==得，桌面受压强不变，即P3=P4；
（3）由于玻璃杯是质地均匀的圆柱形，故杯底受到的压力等于杯内物质的重力（G内）；杯底受压强P1=；
桌面受到的压力等于杯子与杯内物质的总重力（G总）；桌面受压强P3=；
由于G总＞G内；故P1＜P3；
故D正确；ABC错误；
答案：D
5． 在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝，把它放到甲乙丙三种密度不同的液体中，木棍浸入液体里的情况如图所示，则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系，正确的是（ ）
答案：C
6.将一物块放在盛满水的杯中静止时，溢出水的质量是27g，当把它放在盛满酒精的杯中静止时，溢出的酒精质量是24g，则物块在水中的状态和密度为（ρ酒精=0.8×103kg/m3）（ ）
答案：B
7. 如图所示，有一质量分布均匀的物体，漂浮在水面上有 的体积露出水面，将露出水面部分切去后，剩余浸在水中的部分将（ ）
A． 上浮 B． 悬浮
C． 下沉 D． 无法确定
答案：A
8.如图所示，体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中的浮沉情况，此时甲、乙、丙三个物体所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙，则下面关系正确的是（ ）
A． F甲＞F乙＞F丙 B． F甲＜F乙＜F丙
C． F甲=F乙=F丙 D． F甲=F乙＞F丙
解析： 因为甲、乙、丙三个物体的体积相同且都浸没在水中，所以这三个物体在水中的V排都相同，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，这三个物体在水中所受的浮力都相同，即F甲=F乙=F丙．
答案：C
9. 将质量为90g的物体投入盛有300mL酒精的量筒中（已知ρ酒精=0.8×103kg/m3）．物体静止后，酒精液面上升到400mL刻度线处，则该物体在量筒中的情况是（ ）
A． 物体漂浮在酒精液面上 B． 物体沉在量筒底部
C． 物体悬浮在酒精中 D． 条件不足，无法确定
答案：B
10.如图（甲）所示，弹簧测力计示数为5N．如图（乙）所示，小球一半浸在水中，测力计示数为2N．则小球受到的浮力为 3 N，小球的体积为 600 cm3．剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为 5 N．（g取10N/kg）
答案：（1）3：(2)600; (3)5
11.如图所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重6N，底面积100cm2，弹簧测力计的挂钩上挂着重为27N的金属块，现将金属块浸没水中，容器内水面由20cm 上升到30cm（g=10N/kg）．求：
（1）金属块未放入水中时（如图所示），容器底部受到的水的压强：
（2）金属块的密度；
（3）金属块浸没水中静止后弹簧测力计的示数；
（4）金属块浸没水中后（未于底部接触），容器对桌面的压强．
解析：（1）已知水的深度和密度，利用公式p=ρgh计算容器底部受到水的压强；
（2）已知金属块放入水中前后的深度，可以得到金属块排开水的深度；已知容器的底面积和金属块排开水的深度，可以得到金属块排开水的体积，也就是金属块的体积；已知金属块的体积和重力，利用密度公式得到金属块的密度；
（3）已知金属块排开水的体积，可以得到金属块受到的浮力；已知金属块的重力、受到的浮力，两者之差就是弹簧测力计的拉力；
（4）桌面受到的压力等于容器重力、原来水的重力和金属块排开的水的重力之和；已知压力和受力面积，利用公式p=得到压强．
答案：（1）金属块未放入水中时容器底部受到的水的压强p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa；
（2）金属块的体积为V金=V排=Sh排=S（h2﹣h1）=0.01m2×（0.3m﹣0.2m）=0.001m3，
金属块的密度为ρ金====2.7×103kg/m3；
（3）金属块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N，
弹簧测力计的示数为F=G﹣F浮=27N﹣10N=17N；
（4）容器中的水重为G水=m水g=ρ水gV=ρ水gSh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.2m=20N
容器对桌面的压力为F=G0+G水+G排=6N+20N+10N=36N，
容器对水平桌面的压强为p2===3600Pa．
课堂小测
1．同样重的铁块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，__________铁块受到的浮力要大一些．（＞）
答案：浸没在水中
2．弹簧秤下吊着重为14.7N的正方形金属块，当它完全浸没在水中时，弹簧秤的示数为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．
答案：4.9；24.5
3．把一木块浸没在水中，排开的水所受重力为12N，木块受到的浮力 （ ）
A．大于12N B．小于12N C．等于12N D．等于10N
答案：C
4．把体积相同的铁块和铝块浸没在水中,则 ( )
A.铁块受到的浮力大 B.铝块受到的浮力大
C.铁块与铝块受到的浮力一样大 D.无法比较浮力大小
答案：C
5．关于物体受到的浮力，下列说法正确的是 （ ）
A．浮在水面的物体受到的浮力比沉在水底的物体受到的浮力大
B．物体排开水的体积越大受到的浮力越大
C．没入水中的物体在水中位置越深受到的浮力越大
D．物体的密度越大受到的浮力越小
答案：B
6．甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的球，把它们投入水中静止后的情况如图9-52所示．它们中所受浮力最小的是 （ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
答案：A
第6题图 第7题图
7.一位物理实验小组的同学利用一个可乐瓶与一个乒乓球做“研究浮力产生原因”的实验,如图所示,将一个塑料可乐瓶剪去底部,把一个乒乓球放在瓶内,从上面倒入水,观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出(如图甲),但乒乓球并不上浮,这是因为 .若用手堵住瓶口(如图乙),可观察到乒乓球浮起,这是因为 .
解析:本题考查浮力产生的原因.甲图中,乒乓球下部没有水,它的底部不受水的向上的压力,所以,乒乓球不受浮力;乙图中,用手堵住瓶口,它的下部受到水向上的压力,所以,乒乓球受到浮力而上浮.
【答案】 乒乓球不受浮力 乒乓球受到浮力的作用
8.小满在探究“浮力大小等于什么”的实验时,利用器材进行了如图的实验,并将实验数据填入表中.
实验 次数 物重 G/N 空桶重 G0/N 拉力 F拉/N 桶与水重 G1/N 浮力 F浮/N 排开水 G排/N
1 0.6 0.1 0.3 0.3 0.3 0.2
2 1.1 0.1 0.6 0.6 0.5 0.5
3 0.9 0.1 0.5 0.5 —— 0.4
(1)请将表格中第三行的数据补充完整.
(2)在进行数据分析时发现,第一组数据明显与其他数据反映的规律不符.为了得出结论,他将第一组数据中的桶与水重G1改为0.4 N,排开的水重G排改为0.3 N.请你评价他的做法.评价 .针对此实验,你的做法是 .
解析:(1)由第3次实验数据可知物重0.9 N,物体完全浸没水中时测力计的示数为0.5 N,由称重法测浮力可知浮力大小为:0.9 N-0.5 N=0.4 N;(2)探究实验应尊重事实,不能擅自改动测量数据,为了实验的准确性,应重新测量,再做一次实验.
【答案】 (1)0.4 (2)探究实验应尊重事实,不能擅自改动测量数据(没有树立实事求是的科学态度) 应重新测量,再做一次实验
课堂小结
课后作业
1. 两个物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸没同一种液体中,两弹簧测力计减小的数值相同,两物体必定有相同的 ( )
A.密度 B.体积 C.质量 D.形状
答案：B
2. 潜水艇潜在水下航行,当它下潜的深度增加时,比较它所受到的水的压力和浮力关系是( )
A.压力越大,浮力越大 B.压力越大,浮力不变
C.压力不变,浮力越大 D.压力不变,浮力不变
答案：B
如图9-53所示是研究浮力与哪些因素有关的实验，弹簧秤的示数依次是5N、4N、4N、3N．
（1）比较图（乙）与图（丙）可得到的结论是：浮力的大小与____________无关．
（2）比较图（丙）与图（丁）可得到的结论是：浮力的大小与____________无关．
（甲） （乙） （丙） （丁）
答案：（1）浸没在水中的深度 （2）液体的密度
4. 金属块重10N，挂在弹簧测力计上，当它全部放在水中时，弹簧测力计的读数为8N，如图9-54所示，此时金属块受到的浮力是_____N.如金属块有一半体积露出水面,弹簧测力计上的 读数应该_____N.如果把金属块全部浸没在酒精中，金属块受到的浮力是____N.
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答案：12 ；9 ；1.6
5. 将铁、铜、铅制成三个实心金属球，用细线拴好，分别挂在三个完全相同的弹簧秤下，将三个金属球没入水中，但不碰容器底，此时三只弹秤的示数相同．现将三个金属球提出水面后静止，则（ ）（＜＜)
A．挂着铁球的弹簧秤示数最小 B．挂着铜球的弹簧秤示数最小
C．挂着铅球的弹簧秤示数最小 D．三个弹簧秤示数相同
解析：金属球浸没在水中时，弹簧测力计的示数
F=G-F浮=G-ρ水gV=G-ρ水g=，因为＜＜，又因为F相等，可得出：＜＜
答案：A
6. （14年西城初三二模）如图9-57所示，在三个相同的容器中分别盛有甲、乙、丙三种液体；将三个完全相同的铜球，分别沉入容器底部，当铜球静止时，容器底受到铜球的压力大小关系是F甲
A．甲的最小 B．乙的最小 C．丙的最小 D．一样大
答案：C
7. 在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，班级的“物理小博土”为同学们做了如图9-58所示的一系列实验.请你从中选出一些图，针对某一个因素进行探究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果.
探究的因素是:________________________________ 选用的图是：______________.(填图中的序号) 探究的结果是____________________________.
答案：（1）探究的因素：浮力的大小与物体排开液体体积的关系
选用的图：① ② ③或① ② ④
探究的结果：在同种液体种，物体排开的液体体积越大，受到的浮力越大
（2）探究的因素：浮力的大小与液体密度的关系
选用的图：① ③ ⑤或① ④ ⑤
探究的结果：同一物体浸没在不同液体种，液体密度越大，受到的浮力越大
（3）探究的因素：浮力的大小与物体浸没深度的关系
选用的图：① ③ ④
探究的结果：浸没在液体种的物体，受到的浮力大小与浸没深度无关
8. （14年丰台初二月考）一天，小丽拿着一个正方体的金属块来找你，希望你能帮助她测出这个金属块浸没在水中时受到的浮力是多少．她提供的实验器材有：刻度尺、弹簧测力计、天平（附砝码）、量筒、烧杯、细线和水，供你选择．请根据你所设计的方法，把所选器材、实验步骤、计算浮力的表达式填写在下表中．
注意：（1）只需填写一种方法．（2）实验步骤中要写明所需测量的物理量及其符号．
实验器材 金属块
实验步骤
用测量量的符号写出 计算浮力的表达式
答案：例：
实验器材 金属块、量筒、细线和水
实验步骤 ①量筒内放入适量的水，读出水的体积V1 ②将金属块浸没在量筒的水中，读出水面所对的刻度V2 新 课 标第一网x kb1.com
用测量量的符号写出 计算浮力的表达式 ρ水g（V2-V1）
9. 小李同学为了测量某种液体的密度和实心金属块的密度，他先在弹簧秤下挂上金属块，静止时弹簧秤示数如图9-59甲所示.然后将金属块浸没在盛满该液体的溢水杯中，此时弹簧秤示数如图9-59乙所示，溢出液体在量筒中液面位置如图 乙所示.则（取g＝I0N/kg）
(1)从溢水杯溢出的液体体积为_________ cm3.
(2)该液体的密度为_________ kg/m3.
(3)实心金属块的密度为_________ kg/m3.
答案：（1）50 （2）1.2×103 （3）6.4×103
10.如图9-60所示，用手提住弹簧测力计（图中手未画出），下面吊着一个金属块.当金属块未接触容器中的水时（如图a），弹簧测力计的示数为5N；当金属块全部浸入水中时（如图c），弹簧测力计的示数为3N.（g取10N/kg）
（1）求金属块全部浸入水中时受到的浮力；
（2）求金属块的体积和密度；
（3）在使金属块由图（b）位置渐渐浸入水中至图（c）位置的过程中，试分析水对容器底部压力的变化情况
答：（1）2N
（2）由F浮=ρ液gV排，得
V=V排=
（3）从图（b）起，随着物体逐渐浸入水中，水面升高，水对容器底部的压力逐渐增大；当物体上表面浸入水中后，物体继续向下，水面不再升高，水对容器底部的压力将保持不变
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5 / 12京师教育精品小班学科辅导讲义
课程名称： 同步培优 年 级： 初二 辅导科目： 物理 课时数： 3
第 8 讲：浮力阿基米德原理
教学目标
掌握阿基米德原理、公式以及浮力在现实生活中的应用
会设计实验探究阿基米德原理。
了解阿基米德原理，并会进行浮力的简单计算。
理解浮沉条件，能利用浮沉条件解释轮船、潜水艇、飞艇和热气球等工作原理。
教学重难点
了解阿基米德原理，并会进行浮力的简单计算。
掌握阿基米德原理、公式以及浮力在现实生活中的应用
理解浮沉条件，能利用浮沉条件解释轮船、潜水艇、飞艇和热气球等工作原理。
教学过程
引入：船为什么可以在水上航行呢？ 死海的传说。
知识梳理
一、浮力
定义：一切浸入液体的物体都受到液体对它竖直向上的力叫浮力。同样，在气体中的物体，也受到气体对它的浮力。
浮力方向：竖直向上；施力物体：液体。
浮力实质是由于周围液体对物体上下表面存在压力差而产生的，F浮= F下 – F上
浮力的方向总是竖直向上的，与重力的方向相反。
阿基米德原理
定义：浸入液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力。
公式：F浮 = G排 =ρ液gV排
从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
物体在液体中三种状态的分析
1、放入液体中的物体在液体中有三种状态：漂浮、悬浮和下沉。
2、一个密度均匀的物体放入液体中：
（1）当 ρ液 > ρ物 时，物体静止时将漂浮在液体上；（当把物体液面上的部分切除后，液面下的物体将上浮一部分）
（2）当 ρ液 = ρ物 时，物体静止时将悬浮在液体中的任意位置；
（3）当 ρ液 < ρ物 时，物体静止时将下沉到液体底部。
悬浮与漂浮的比较： 相同：F浮=G； 不同：悬浮 ρ液 = ρ物 ；V排 = V物
漂浮 ρ液 > ρ物 ；V排 < V物
典例精讲
题型一：阿基米德原理
例题1.（多选）在公园平静的湖水中，经常能看到从湖底产生的气泡向上升。则气泡在水中向上升的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.气泡所受的液体压强不变 B.气泡所受的液体压强变小
C.气泡所受的浮力变大 D.气泡所受的浮力不变
例题2.一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，容器放在斜面上，如图所示。图上画出了几个力的方向，你认为鸡蛋所受浮力的方向应是 （ ）
A．F1 B．F2
C．F3 D．F4
例题3.阿基米德原理不仅适用于液体同样也适用于气体．将两个没有充气的气球放到已经调好平衡的天平两边，天平平衡．如果给左边的气球充上空气，再放在天平左边，则（ ）
A．天平还是平衡的
B．天平往没有充气的气球这边（右边）倾斜
C．天平往充空气的气球这边（左边）倾斜
D．无法判断
题型二：浮力
例题4.把一小球放入盛满酒精（）的溢水杯中，它沉入容器底部，从杯中溢出8g酒精，若将该小球放入盛满水的溢水杯中，它漂浮在水面上，从杯中溢出水的质量（ ）
大于8g B、等于8g C、小于8g D、无法判断
例题5.把重5 N、体积为0.6 dm3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是( )
A.物体上浮，F浮=6 N B.物体悬浮，F浮=5 N
C.物体漂浮，F浮=5 N D.物体沉在水底，F浮=6 N
随堂练习
基础演练
1.轮船的排水量指的是___________，若排水量为1万吨的货轮，自身质量为2 000 t，则最多能装货物为_______t。轮船是采用_________的办法来增大可利用的浮力。
2.若要质量相等的铜块和铁块所受浮力相等，要把它们放在( )
A.水中 B.酒精中 C.水银中 D.盐水中
3.完全浸没在水中的乒乓球，放手后从运动到静止的过程中，其浮力大小的变化情况是( )
A.浮力不断变大，但小于重力
B.浮力不变，但浮力大于重力
C.浮力先大于重力，后小于重力
D.浮力先不变，后变小，且始终大于重力直至静止时，浮力才等于重力
4.一塑料块，放入水中静止时，有 的体积没入水中，放入另一种液体中静止时，有 的体积没入液体中，则另一种液体的密度为( )
A. ρ水 B. ρ水 C. ρ水 D. ρ水
5.由同种物质做成的实心正方体，放在水中后有1/3部分露出水面，现将露出水面的部分切去，则剩余的部分( )
A.将有 部分露出水面 B.将悬浮在水中
C.将下沉入水底 D.将有1/2部分露出水面
6.（多选）一个漂浮在小型游泳池水面上的小船，一个人从池中捞上几种物体放入船中，其中能使池中水面升高的是( )
A.从池中捞铁块 B.从水面上捞木块
C.从池中捞石块 D.将池中的一些水装入船中
巩固提高
1.阿基米德原理不仅适用于液体同样也适用于气体。将两个没有充气的气球放到已经调好平衡的天平两边，天平
平衡。如果给左边的气球充上空气，再放在天平左边，则( )
A.天平还是平衡的 B.天平往没有充气的气球这边(右边)倾斜
C.天平往充空气的气球这边(左边)倾斜 D.无法判断
2.将一个实心铁球分别放入水中、酒精中和水银中(ρ水银>ρ铁>ρ水>ρ酒精)，关于铁球所受浮力，下列说法中正确的是( )
A.在酒精中所受的浮力比在水中所受的浮力大
B.在水银中受到的浮力最小
C.在水银中受到的浮力最大
D.在三种液体中所受的浮力一样大
3.（双选）如图1所示，放在水平桌面上的柱形薄壁容器重为G、底面积为S，高为h．先将容器注满密度为ρ0的液体，再将重为G0、边长为a的小立方体物块（如图2所示）从液面处缓慢释放，待物块静止后，容器对桌面的压强可能的是（ ）
4.如图所示，一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯，置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一冰块．若冰融化前、后水对杯底的压强分别为P1、P2，杯底对桌面的压强分别为P3、P4，已知ρ水＞ρ冰块，则下列关系式中正确的是（ ）
A． p1＜p2＜p3＜p4 B． p1＞p2＞p3＞p4
C． p1=p2、p3=p4，且p1=p3 D． p1=p2、p3=p4，且p1＜p3
5． 在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝，把它放到甲乙丙三种密度不同的液体中，木棍浸入液体里的情况如图所示，则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系，正确的是（ ）
6.将一物块放在盛满水的杯中静止时，溢出水的质量是27g，当把它放在盛满酒精的杯中静止时，溢出的酒精质量是24g，则物块在水中的状态和密度为（ρ酒精=0.8×103kg/m3）（ ）
7. 如图所示，有一质量分布均匀的物体，漂浮在水面上有 的体积露出水面，将露出水面部分切去后，剩余浸在水中的部分将（ ）
A． 上浮 B． 悬浮
C． 下沉 D． 无法确定
8.如图所示，体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中的浮沉情况，此时甲、乙、丙三个物体所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙，则下面关系正确的是（ ）
A． F甲＞F乙＞F丙 B． F甲＜F乙＜F丙
C． F甲=F乙=F丙 D． F甲=F乙＞F丙
9. 将质量为90g的物体投入盛有300mL酒精的量筒中（已知ρ酒精=0.8×103kg/m3）．物体静止后，酒精液面上升到400mL刻度线处，则该物体在量筒中的情况是（ ）
A． 物体漂浮在酒精液面上 B． 物体沉在量筒底部
C． 物体悬浮在酒精中 D． 条件不足，无法确定
10.如图（甲）所示，弹簧测力计示数为5N．如图（乙）所示，小球一半浸在水中，测力计示数为2N．则小球受到的浮力为 3 N，小球的体积为 600 cm3．剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为 5 N．（g取10N/kg）
11.如图所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重6N，底面积100cm2，弹簧测力计的挂钩上挂着重为27N的金属块，现将金属块浸没水中，容器内水面由20cm 上升到30cm（g=10N/kg）．求：
（1）金属块未放入水中时（如图所示），容器底部受到的水的压强：
（2）金属块的密度；
（3）金属块浸没水中静止后弹簧测力计的示数；
（4）金属块浸没水中后（未于底部接触），容器对桌面的压强．
课堂小测
1．同样重的铁块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，__________铁块受到的浮力要大一些．（＞）
2．弹簧秤下吊着重为14.7N的正方形金属块，当它完全浸没在水中时，弹簧秤的示数为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．
3．把一木块浸没在水中，排开的水所受重力为12N，木块受到的浮力 （ ）
A．大于12N B．小于12N C．等于12N D．等于10N
4．把体积相同的铁块和铝块浸没在水中,则 ( )
A.铁块受到的浮力大 B.铝块受到的浮力大
C.铁块与铝块受到的浮力一样大 D.无法比较浮力大小
5．关于物体受到的浮力，下列说法正确的是 （ ）
A．浮在水面的物体受到的浮力比沉在水底的物体受到的浮力大
B．物体排开水的体积越大受到的浮力越大
C．没入水中的物体在水中位置越深受到的浮力越大
D．物体的密度越大受到的浮力越小
6．甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材料不同的球，把它们投入水中静止后的情况如图9-52所示．它们中所受浮力最小的是 （ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
第6题图 第7题图
7.一位物理实验小组的同学利用一个可乐瓶与一个乒乓球做“研究浮力产生原因”的实验,如图所示,将一个塑料可乐瓶剪去底部,把一个乒乓球放在瓶内,从上面倒入水,观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出(如图甲),但乒乓球并不上浮,这是因为 .若用手堵住瓶口(如图乙),可观察到乒乓球浮起,这是因为 .
8.小满在探究“浮力大小等于什么”的实验时,利用器材进行了如图的实验,并将实验数据填入表中.
实验 次数 物重 G/N 空桶重 G0/N 拉力 F拉/N 桶与水重 G1/N 浮力 F浮/N 排开水 G排/N
1 0.6 0.1 0.3 0.3 0.3 0.2
2 1.1 0.1 0.6 0.6 0.5 0.5
3 0.9 0.1 0.5 0.5 —— 0.4
(1)请将表格中第三行的数据补充完整.
(2)在进行数据分析时发现,第一组数据明显与其他数据反映的规律不符.为了得出结论,他将第一组数据中的桶与水重G1改为0.4 N,排开的水重G排改为0.3 N.请你评价他的做法.评价 .针对此实验,你的做法是 .
课堂小结
课后作业
1. 两个物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸没同一种液体中,两弹簧测力计减小的数值相同,两物体必定有相同的 ( )
A.密度 B.体积 C.质量 D.形状
2. 潜水艇潜在水下航行,当它下潜的深度增加时,比较它所受到的水的压力和浮力关系是( )
A.压力越大,浮力越大
B.压力越大,浮力不变
C.压力不变,浮力越大
D.压力不变,浮力不变
3.如图9-53所示是研究浮力与哪些因素有关的实验，弹簧秤的示数依次是5N、4N、4N、3N．
（1）比较图（乙）与图（丙）可得到的结论是：浮力的大小与____________无关．
（2）比较图（丙）与图（丁）可得到的结论是：浮力的大小与____________无关．
(
图9-53
)
（甲） （乙） （丙） （丁）
4. 金属块重10N，挂在弹簧测力计上，当它全部放在水中时，弹簧测力计的读数为8N，如图所示，此时金属块受到的浮力是_____N.如金属块有一半体积露出水面,弹簧测力计上的 读数应该_____N.如果把金属块全部浸没在酒精中，金属块受到的浮力是____N.
5. 将铁、铜、铅制成三个实心金属球，用细线拴好，分别挂在三个完全相同的弹簧秤下，将三个金属球没入水中，但不碰容器底，此时三只弹秤的示数相同．现将三个金属球提出水面后静止，则（ ）（＜＜)
A．挂着铁球的弹簧秤示数最小
B．挂着铜球的弹簧秤示数最小
C．挂着铅球的弹簧秤示数最小
D．三个弹簧秤示数相同
6.如图所示，在三个相同的容器中分别盛有甲、乙、丙三种液体；将三个完全相同的铜球，分别沉入容器底部，当铜球静止时，容器底受到铜球的压力大小关系是F甲
A．甲的最小 B．乙的最小 C．丙的最小 D．一样大
7. 在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时，班级的“物理小博土”为同学们做了如图9-58所示的一系列实验.请你从中选出一些图，针对某一个因素进行探究，并通过分析弹簧测力计的示数，说明你的探究结果.
探究的因素是:________________________________ 选用的图是：______________.(填图中的序号) 探究的结果是____________________________.
8.一天，小丽拿着一个正方体的金属块来找你，希望你能帮助她测出这个金属块浸没在水中时受到的浮力是多少．她提供的实验器材有：刻度尺、弹簧测力计、天平（附砝码）、量筒、烧杯、细线和水，供你选择．请根据你所设计的方法，把所选器材、实验步骤、计算浮力的表达式填写在下表中．
注意：（1）只需填写一种方法．（2）实验步骤中要写明所需测量的物理量及其符号．
实验器材 金属块
实验步骤
用测量量的符号写出 计算浮力的表达式
9. 小李同学为了测量某种液体的密度和实心金属块的密度，他先在弹簧秤下挂上金属块，静止时弹簧秤示数如图甲所示.然后将金属块浸没在盛满该液体的溢水杯中，此时弹簧秤示数如图乙所示，溢出液体在量筒中液面位置如图 乙所示.则（取g＝I0N/kg）
(1)从溢水杯溢出的液体体积为_________ cm3.
(2)该液体的密度为_________ kg/m3.
(3)实心金属块的密度为_________ kg/m3.
10.如图所示，用手提住弹簧测力计（图中手未画出），下面吊着一个金属块.当金属块未接触容器中的水时（如图a），弹簧测力计的示数为5N；当金属块全部浸入水中时（如图c），弹簧测力计的示数为3N.（g取10N/kg）
（1）求金属块全部浸入水中时受到的浮力；
（2）求金属块的体积和密度；
（3）在使金属块由图（b）位置渐渐浸入水中至图（c）位置的过程中，试分析水对容器底部压力的变化情况
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