10.3浮力专题计算 课件
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(共17张PPT)
第十章 流体的力现象
10.3 浮力专题计算
例1、如图所示,两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有氢气气球升上空中.若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空,则下列说法正确的是（ ）
A、F氢>F空
B、F氢=F空
C、F氢D、无法判断
B
题型一：比较浮力的大小
ρ液相同，比较V排的大小。
变1、三个完全相同的实心球，分别在如图所示的水、盐水、水银三种液体中静止,甲、乙沉底而丙漂浮，所受浮力为F甲、F乙、F丙，下面判断正确的是（ ）
A. F甲=F乙＞F丙
B. F甲＜F乙＜F丙
C. F甲=F乙＜F丙
D. F丙＜F甲＜F乙
水
盐水
水银
甲
乙
丙
B
题型一：比较浮力的大小
V排相同，比较ρ液的大小。
若V排ρ液均不同，则通过沉浮状态判断
方法总结
根据阿基米德原理判断物体所受浮力大小的思路：
（1）浸在同种流体中
ρ液相同，比较V排的大小。
（2）浸没在密度不同的流体中
V排相同，比较ρ液的大小 。
若V排ρ液均不同，则通过沉浮状态判断。
题型二：计算浮力
例2、弹簧测力计通过细线吊着一个金属块，静止时弹簧测力计的示数如图甲所示，则金属块的重力是 N；如图乙所示，将金属块浸没在水中，静止时弹簧测力计的示数是1.6N，则金属块在水中受到的浮力是 N。
1.称量法计算浮力
2.8
1.2
2.压力差法计算浮力
变2、如图所示，将重力为20 N的物体浸没在水中后，弹簧测力计的示数减小了5 N，则物体受到的浮力为 N；若它在水中静止不动，上表面受到水的压力14.7 N，则下表面受到水的压力为 N，方向为 ；当它在水中所处的深度增加时，它上下表面受到的水的压力差将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
5
19.7
竖直向上
不变
题型二：计算浮力
变3、把2.7 kg的铝块用细线吊起浸在水中,若铝块排开水的质量是600 g，求:
(1)铝块受到的浮力.
(2)若把这个铝块全部浸入水中,铝块受到的浮力。(ρ铝=2.7 ×103 kg/m3, g =10 N/kg)
3.阿基米德原理法计算浮力
题型二：计算浮力
解:
(1) F浮=G排=m排g=0.6kg×10N/kg=6N.
(2) V=m/ρ铝=2.7kg/(2.7×103kg/m3)=10-3m2,
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10 N.
方法总结
a. 压力差法：F浮=F向上-F向下
b. 称重法：F浮=G物-F拉
c. 平衡法：(1) 漂浮 F向上=F浮=G
(2) 悬浮 F向上-F向下=F浮=G
d.阿基米德原理法：F浮= G排= m排g= ρ液 gV排
①已知排开液体重力，求浮力: F浮= G排
②已知排开液体质量，求浮力: F浮= m排g
③已知液体密度、排开液体体积，求浮力: F浮= ρ液 gV排
题型三：计算物体的体积
例3、将一物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中,A沉入水底静止后,有72g的水溢出,则A在水中静止时受到的浮力为 N,物块A的体积是 cm3。(水的密度是1.0×10 kg/m3,g取10N/kg)
0.72
72
题型四：计算物体的质量、密度
例4、小华采用如下方法测量一物块(不溶于水)的密度：弹簧测力计悬挂物块静止时的示数为F=3.0N(如图甲所示);将物块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数为F=2.0 N(如图乙所示)。已知ρ水=1.0x103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)物块的质量m;
(2)物块的体积V;
(3)物块的密度ρ。
方法总结
1、求物体的质量m：
2、求物体的体积V物：
因为物体浸没，F浮=G-F拉，
所以
3、求物体的密度：
题型五：计算液体密度
例5、一个重5.4N的实心金属块用细线挂在弹簧测力计下,它浸没在水中后弹簧测力计的示数是3.4N。它浸没在水中后受到的浮力是 N ,体积为 m3,将实心金属块浸没在另一种液体中时弹簧测力计的示数为1.8 N,该液体的密度为 g/cm3。(g取10N/kg)
2
2×10-4
1.8
方法总结
1、求物块A在水中受到的浮力：
F浮=G-F1=
2、求物块A在待测液体中受到的浮力：
F浮=G-F2=
3、因为物块在水中和待测液体中均浸没，体积相等
即=，则
物块的密度：
题型六：浮力与图像结合的计算
例6、如图甲所示，用弹簧测力计吊着一实心金属圆柱体将其缓慢放入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面距水面的深度h和弹簧测力计对应的示数F，图乙是根据记录数据作出的F和h关系的图像，g取10N/kg。由图像可知 （ ）
甲
乙
A.该圆柱体的高度为8cm
B.该圆柱体的横截面积为80cm2
C.该圆柱体的密度约为1.33g/cm3
D.撤去弹簧测力计，将圆柱体置于容器底部时圆柱体对容器底部的压强约为3×103 Pa
C
例7、如图甲为盛水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢下降，直至将圆柱体全部浸入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图乙所示，g取10N/kg，下列说法正确的是（ ）
A.圆柱体受到的最大浮力是4N
B.圆柱体的高度为3 cm
C.当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为700 Pa
D.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
D
题型六：浮力与图像结合的计算
如图甲,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中,图乙为拉力F和圆柱体金属块下降高度h的关系图像。
F/N
h/cm
A
B
C
D
4.8
2.8
4
8
图乙
A点：物体受到的重力G大小为4.8N；
AB段：物体没有浸入水中；
BC段：物体浸入水中但未浸没；
C点：物体刚好浸没，拉力最小时，物体所受浮力最大。
CD段：物体完全浸没水中，浮力不变。
方法总结
图丙为该过程中拉力F随时间t变化的图像。
(忽略金属块浸入水中时水面高度的变化)
F/N
t/s
A
B
C
D
4.8
2.8
2
4
图丙
A点：物体受到的重力G大小为4.8N；
AB段：物体没有浸入水中；
BC段：物体浸入水中但未浸没；
C点：物体刚好浸没，
拉力最小时，物体所受浮力最大。
CD段：物体完全浸没水中，浮力不变。
方法总结
第十章 流体的力现象
10.3 浮力专题计算
例1、如图所示,两只相同的气球,分别充入氢气和空气,充气后体积相同,放飞气球时只有氢气气球升上空中.若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空,则下列说法正确的是（ ）
A、F氢>F空
B、F氢=F空
C、F氢
B
题型一：比较浮力的大小
ρ液相同，比较V排的大小。
变1、三个完全相同的实心球，分别在如图所示的水、盐水、水银三种液体中静止,甲、乙沉底而丙漂浮，所受浮力为F甲、F乙、F丙，下面判断正确的是（ ）
A. F甲=F乙＞F丙
B. F甲＜F乙＜F丙
C. F甲=F乙＜F丙
D. F丙＜F甲＜F乙
水
盐水
水银
甲
乙
丙
B
题型一：比较浮力的大小
V排相同，比较ρ液的大小。
若V排ρ液均不同，则通过沉浮状态判断
方法总结
根据阿基米德原理判断物体所受浮力大小的思路：
（1）浸在同种流体中
ρ液相同，比较V排的大小。
（2）浸没在密度不同的流体中
V排相同，比较ρ液的大小 。
若V排ρ液均不同，则通过沉浮状态判断。
题型二：计算浮力
例2、弹簧测力计通过细线吊着一个金属块，静止时弹簧测力计的示数如图甲所示，则金属块的重力是 N；如图乙所示，将金属块浸没在水中，静止时弹簧测力计的示数是1.6N，则金属块在水中受到的浮力是 N。
1.称量法计算浮力
2.8
1.2
2.压力差法计算浮力
变2、如图所示，将重力为20 N的物体浸没在水中后，弹簧测力计的示数减小了5 N，则物体受到的浮力为 N；若它在水中静止不动，上表面受到水的压力14.7 N，则下表面受到水的压力为 N，方向为 ；当它在水中所处的深度增加时，它上下表面受到的水的压力差将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。
5
19.7
竖直向上
不变
题型二：计算浮力
变3、把2.7 kg的铝块用细线吊起浸在水中,若铝块排开水的质量是600 g，求:
(1)铝块受到的浮力.
(2)若把这个铝块全部浸入水中,铝块受到的浮力。(ρ铝=2.7 ×103 kg/m3, g =10 N/kg)
3.阿基米德原理法计算浮力
题型二：计算浮力
解:
(1) F浮=G排=m排g=0.6kg×10N/kg=6N.
(2) V=m/ρ铝=2.7kg/(2.7×103kg/m3)=10-3m2,
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10 N.
方法总结
a. 压力差法：F浮=F向上-F向下
b. 称重法：F浮=G物-F拉
c. 平衡法：(1) 漂浮 F向上=F浮=G
(2) 悬浮 F向上-F向下=F浮=G
d.阿基米德原理法：F浮= G排= m排g= ρ液 gV排
①已知排开液体重力，求浮力: F浮= G排
②已知排开液体质量，求浮力: F浮= m排g
③已知液体密度、排开液体体积，求浮力: F浮= ρ液 gV排
题型三：计算物体的体积
例3、将一物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中,A沉入水底静止后,有72g的水溢出,则A在水中静止时受到的浮力为 N,物块A的体积是 cm3。(水的密度是1.0×10 kg/m3,g取10N/kg)
0.72
72
题型四：计算物体的质量、密度
例4、小华采用如下方法测量一物块(不溶于水)的密度：弹簧测力计悬挂物块静止时的示数为F=3.0N(如图甲所示);将物块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数为F=2.0 N(如图乙所示)。已知ρ水=1.0x103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)物块的质量m;
(2)物块的体积V;
(3)物块的密度ρ。
方法总结
1、求物体的质量m：
2、求物体的体积V物：
因为物体浸没，F浮=G-F拉，
所以
3、求物体的密度：
题型五：计算液体密度
例5、一个重5.4N的实心金属块用细线挂在弹簧测力计下,它浸没在水中后弹簧测力计的示数是3.4N。它浸没在水中后受到的浮力是 N ,体积为 m3,将实心金属块浸没在另一种液体中时弹簧测力计的示数为1.8 N,该液体的密度为 g/cm3。(g取10N/kg)
2
2×10-4
1.8
方法总结
1、求物块A在水中受到的浮力：
F浮=G-F1=
2、求物块A在待测液体中受到的浮力：
F浮=G-F2=
3、因为物块在水中和待测液体中均浸没，体积相等
即=，则
物块的密度：
题型六：浮力与图像结合的计算
例6、如图甲所示，用弹簧测力计吊着一实心金属圆柱体将其缓慢放入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面距水面的深度h和弹簧测力计对应的示数F，图乙是根据记录数据作出的F和h关系的图像，g取10N/kg。由图像可知 （ ）
甲
乙
A.该圆柱体的高度为8cm
B.该圆柱体的横截面积为80cm2
C.该圆柱体的密度约为1.33g/cm3
D.撤去弹簧测力计，将圆柱体置于容器底部时圆柱体对容器底部的压强约为3×103 Pa
C
例7、如图甲为盛水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢下降，直至将圆柱体全部浸入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图乙所示，g取10N/kg，下列说法正确的是（ ）
A.圆柱体受到的最大浮力是4N
B.圆柱体的高度为3 cm
C.当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为700 Pa
D.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
D
题型六：浮力与图像结合的计算
如图甲,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中,图乙为拉力F和圆柱体金属块下降高度h的关系图像。
F/N
h/cm
A
B
C
D
4.8
2.8
4
8
图乙
A点：物体受到的重力G大小为4.8N；
AB段：物体没有浸入水中；
BC段：物体浸入水中但未浸没；
C点：物体刚好浸没，拉力最小时，物体所受浮力最大。
CD段：物体完全浸没水中，浮力不变。
方法总结
图丙为该过程中拉力F随时间t变化的图像。
(忽略金属块浸入水中时水面高度的变化)
F/N
t/s
A
B
C
D
4.8
2.8
2
4
图丙
A点：物体受到的重力G大小为4.8N；
AB段：物体没有浸入水中；
BC段：物体浸入水中但未浸没；
C点：物体刚好浸没，
拉力最小时，物体所受浮力最大。
CD段：物体完全浸没水中，浮力不变。
方法总结