课件75张PPT。第 16 讲 浮 力第二部分 物质科学(一)专题一 浮力和阿基米德原理专题二 物体浮沉的条件内容索引实验探究与学科素养专题一 浮力和阿基米德原理返回基础知识一、浮力
1.定义：浸在液体(或气体)中的物体受到向上托的力，叫做浮力。
2.方向： 。
3.施力物体： (或 )。
4.产生原因：物体上、下表面受到液体(或气体)对它
产生的压力差，即F浮＝F2－F1。梳理竖直向上液体气体深化理解 浮力产生的前提条件是要有向上压力的存在。如混凝土浇筑的桥墩浸在液体中，其底部没有受到液体对它向上的压力，则其不受浮力的作用。二、阿基米德原理
1.内容：浸在液体中的物体受到 的浮力，浮力的大小等于物体
，这就是阿基米德原理。
2.表达式：F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排。G排是指被物体排开的液体的重力，V排是指被物体排开的液体的体积。
3.公式变形：ρ液＝ ；V排＝ 。
4.适用范围：阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。
知识归纳 由阿基米德原理表达式可知：浮力的大小决定于液体的密度和排开液体的体积，与物体的密度、物体的体积、液体的体积无直接关系。竖直向上排开的液体受到的重力命题点1 浮力的概念
1.(2016·邵阳)小欢同学把一石块挂在弹簧测力计的挂钩上，空气中称量时弹簧测力计的示数是2.5N，把石块浸没在水中称量时，弹簧测力计的示数是1.5N，石块的浮力是 N。
解析 根据题意可知，石块的重G＝2.5N；石块浸没在水中时，弹簧测力计的示数F示＝1.5N，根据称重法测浮力的公式可知，石块此时受到水的浮力：F浮＝G－F示＝2.5N－1.5N＝1N。12345答案 解析命题规律探究1672.(2017·黄石)在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系“实验时，具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示。为方便操作和减小测量误差，最合理操作步骤应该是( )
A.甲、乙、丙、丁
B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙
D.丁、甲、乙、丙答案 解析1234567解析 为方便操作和减小测量误差，合理的实验顺序是：丁(测出空桶所受的重力，再把空桶置于溢水杯口的正下方)；
甲(用弹簧测力计测出物体所受的重力)；
乙(用弹簧测力计吊着物体浸没在装满水的溢水杯中，读出此时弹簧测力计的示数)；
丙(测出桶和排开水所受的总重力)。1234567答案 解析2.(2017·黄石)在探究“物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系“实验时，具体设计的实验操作步骤如图甲、乙、丙和丁所示。为方便操作和减小测量误差，最合理操作步骤应该是( )
A.甲、乙、丙、丁
B.乙、甲、丙、丁
C.乙、甲、丁、丙
D.丁、甲、乙、丙D12345673.(2017·台州)用图中实验装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶中，下列说法正确的是( )
A.实验前溢水杯未装满水，
对实验结果没有影响
B.物块浸入水中越深，水对
溢水杯底部的压强越大
C.物块浸入水中越深，左侧
弹簧测力计的示数越大
D.通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米3答案 解析1234567解析 物体放入水中前，溢水杯应该是满水的，否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积；
物块浸没水中后，随着深度的增加，排开水的体积不变，液体的深度不变，故水对容器底部的压强不变；
左侧实验中，在物块完全浸没水中前，随着物块浸入水中深度的增加，排开水的体积增大，溢出去的水增多，故弹簧测力计的示数变大；
物块完全浸没水中，排开水的体积不变，弹簧测力计的示数不再变化；12345671234567答案 解析3.(2017·台州)用图中实验装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶中，下列说法正确的是( )
A.实验前溢水杯未装满水，
对实验结果没有影响
B.物块浸入水中越深，水对
溢水杯底部的压强越大
C.物块浸入水中越深，左侧
弹簧测力计的示数越大
D.通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米3D1234567答案 解析命题点2 阿基米德原理
4.已知：①向水中加入固体氯化钠，溶液的密度增大；②向水中加入乙醇，溶液的密度减小；③向水中加入盐酸，溶液的密度增大。
(1)如图所示，将一个55克的鸡蛋分别放在三种液体中进行实验，最终鸡蛋下沉的是 。(填序号)1234567解析 漂浮着的鸡蛋所受的浮力一定，溶液密度增大，排开水的体积减小，即上浮；
密度减小，排开水的体积增大，即下沉；
所以最终鸡蛋下沉必须是密度减小的，即B装置。1234567答案 解析命题点2 阿基米德原理
4.已知：①向水中加入固体氯化钠，溶液的密度增大；②向水中加入乙醇，溶液的密度减小；③向水中加入盐酸，溶液的密度增大。
(1)如图所示，将一个55克的鸡蛋分别放在三种液体中进行实验，最终鸡蛋下沉的是 。(填序号)B1234567答案 解析(2)根据上述实验推断：一艘满载货物的轮船由内陆河进入海洋时，轮船没入水中的体积将 (选填“增大”或“减小”)。
解析 由于轮船由内陆河进入海洋，浮力不变，溶液密度增大，根据计算公式F浮＝ρgV排可知排开水的体积将减小。减小1234567答案 解析(3)导致C中鸡蛋没入溶液的体积发生变化的原因是___________________
___________。
解析 因为鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，碳酸钙能与盐酸反应，使鸡蛋的质量减小，同时加入盐酸后生成的溶液中溶质变为氯化钙，溶液密度增大，所以导致C中鸡蛋没入溶液的体积发生变化的原因是鸡蛋质量减少和溶液的密度增大。鸡蛋质量减少和溶液的密度增大1234567答案 解析(4)若A杯中的盐水密度达到1.1g/cm3，则该鸡蛋放入A杯后，最多可排开多少体积的盐水？答案 50cm31234567答案 解析5.如图，鱼缸中小金鱼吐出的气泡，在水中上升的过程体积逐渐变大，则气泡所受压强和浮力的变化情况是( )
A.压强变小，浮力变小
B.压强变小，浮力变大
C.压强变大，浮力不变
D.压强不变，浮力不变
解析 气泡在上升过程中，体积会逐渐变大，所处的深度变小。又因为p＝ρgh，所以气泡受到的压强在不断减小；又因为F浮＝ρgV排，气泡排开液体的体积变大，所以气泡受到的浮力在不断变大。B1234567答案 命题点3 直接运用阿基米德原理或公式变形进行简单计算
6.(2016·来宾)一个边长为10cm的正方体，放入水中静止时，有2/5的体积露出水面，此时受到水的浮力为F水；把该物体放入某种液体中，待物体静止时，有3/4 的体积浸入液体中，此时受到液体的浮力为F液，液体的密度为ρ液(g取10N/kg)，则( )
A.F液＝6N，ρ液＝2.4×103kg/m3
B.F水＝6N，ρ液＝0.8×103kg/m3
C.F液＝4N，ρ液＝0.53×103kg/m3
D.F水＝4N，ρ液＝0.8×103kg/m3 B12345677.(2016·镇江)在综合实践活动中，小明利用图示装置来测量烧杯中液体的密度，已知物块的体积是50cm3，图1、2中物块均处于静止状态，弹簧测力计示数如图所示，g取10N/kg。1234567(1)图2中，物块受到的浮力为 N，烧杯中液体的密度为 g/cm3。答案 解析解析 弹簧测力计的分度值为0.1N，物块的重：G＝1.5N，物体在水中弹簧测力计的示数：F＝1N，物块受到的浮力：F浮＝G－F＝1.5N－1N＝0.5N；
根据阿基米德原理G排＝F浮＝0.5N，排开液体的体积V排＝V物＝50cm3，0.511234567答案 解析(2)小明对本实验原理进行了进一步分析，从而得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系，则符合此关系的应是图3中的图线 (选填“①”、“②”或“③”)。
解析 由F浮＝G－F和F浮＝ρ液gV排可得，F＝G－
ρ液gV排，F与ρ液图象与③符合。③1234567(3)根据上述结论，小明对弹簧测力计刻度进行重新标度，将图2装置改装成一个密度秤，它的零刻度应标在 N处，用它测量时，待测液体密度ρ液应不超过 g/cm3。
解析 当密度为零时，物块受到的浮力为零，根据F浮＝G－F，弹簧测力计的示数等于物体重力，所以它的零刻度应标在1.5N处；
弹簧测力计的最大量程是1.5N，所以液体对物块产生的浮力最大不能超过1.5N，答案 解析1.531234567(4)用此密度秤测量时，若物块未完全浸没，则测得液体密度值将偏 。
解析 若物块未完全浸没，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，则物体受到的浮力偏小，弹簧测力计示数偏小，测得液体密度值将偏小。答案 解析小1234567(5)原物块质量、体积和密度分别记为m0、V0、ρ0，将原物块更换为下列哪些物块后，可以提高该密度秤测量液体密度时的精确度？你选择的是： (选填选项前的字母)。(注意：本小题为多项选择题)。
A.质量为m0、密度比ρ0小的物块
B.质量为m0，密度比ρ0大的物块
C.质量比m0大而密度比ρ0小的物块
D.体积比V0小的物块
解析 要想提高液体密度秤测量液体密度时的精确度，可以扩大量程，增大重力，需要增大m0质量，或换用密度比ρ0小的物块。AC答案 解析返回1234567专题二 物体浮沉的条件返回基础知识1.物体浮沉的条件：浸没在液体中的物体，物体的浮沉情况决定于物体受到的重力G和物体受到的浮力F的大小关系。梳理(1)当F浮＞G物时，物体 ：在物体未露出液面以前，由于排开液体的
没有变化，所以受到的浮力不变；当物体露出液面处于静止状态时，物体 ，此时F浮 G物(填“＞”“＝”或“＜”)。
(2)当F浮＝G物时(物体浸没)，物体 。
(3)当F浮＜G物时，物体 。上浮体积漂浮＝悬浮下沉2.浮沉条件的应用
(1)密度计：根据漂浮或悬浮时F浮＝G物的原理制成的，密度计在各种液体中受到的浮力相等，因此浸入液体的体积越大，液体的密度越 。
(2)轮船：轮船在不同的液体中处于漂浮状态，但排开液体的体积不同，因此 的办法增大可利用的浮力。
(3)潜水艇：潜水艇靠改变 达到上浮和下潜的目的。
(4)热气球：热气球是通过充入气体密度 空气密度的方法，从而使其上升或飘在空中。小采用增大排水量或吨位自身重力低于命题点 认识物体浮沉条件
1.将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中，如图所示，鸡蛋沉入水底，鸡蛋重为G，然后逐渐向水中加入食盐并使其溶解，在鸡蛋渐渐浮起到静止的过程中，鸡蛋所受的浮力随时间变化正确的是( )
1234答案 解析命题规律探究A. B. C. D. 命题规律探究解析 往水中加盐，液体密度增大，排开液体的体积不变，鸡蛋受到的浮力增大；当鸡蛋露出水面排开液体的体积变小，浮力变小，最后鸡蛋漂浮于液面，浮力与重力相同，浮力不再变化。1234命题点 认识物体浮沉条件
1.将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中，如图所示，鸡蛋沉入水底，鸡蛋重为G，然后逐渐向水中加入食盐并使其溶解，在鸡蛋渐渐浮起到静止的过程中，鸡蛋所受的浮力随时间变化正确的是( )
答案 解析命题规律探究A. B. C. D. B12342.(2017·盐城)未煮过的汤圆沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，则此时汤圆( )
A.受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的小
B.受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的小
C.受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的大
D.受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的大答案 解析1234解析 汤圆煮熟后漂浮在水面上，根据物体漂浮条件可知，受到的浮力等于重力，故BC错误；
未煮过的汤圆沉在水底，说明重力大于浮力，煮熟后漂浮在水面上，受到的浮力等于重力，因汤圆的重力不变，则汤圆所受浮力变大，根据F浮＝ρ水gV排可知，此时汤圆排开水的体积比未煮过的大，故A错误，D正确。1234答案 解析2.(2017·盐城)未煮过的汤圆沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，则此时汤圆( )
A.受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的小
B.受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的小
C.受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的大
D.受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的大D12343.(2017·齐齐哈尔)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。答案 解析1234解析 (1)李子的重力：G＝mg＝0.066kg×10N/kg＝0.66N；
李子全部浸没的浮力：F浮＝ρ水gV排＝103kg/m3×10N/kg×60×10－6m3＝0.6N
因为F浮＜G，所以松手后李子会下沉。
(2)将西瓜浸没在水中时，V排＝V物＝6×103cm3＝6×10－3m3，
此时西瓜受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10－3m3＝60N，
西瓜所受重力为55N，
因F浮＞G，所以西瓜将上浮，最终处于漂浮状态，此时受到的浮力F浮′＝G＝55N。1234答案 解析3.(2017·齐齐哈尔)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。沉底5512344.(2017·金华)“彩球温度计”是一种现代居家饰品，其结构模型如图所示，该“彩球温度计”是由体积相同(保持恒定)、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。当环境温度升高时，浸没在液体中的小球受到的浮力将 ，在某一环境温度下，四个小球处于如图位置，此时B小球受到的浮力与D小球受到的浮力的大小关系为 。答案 解析1234解析 (1)浸没在液体中的小球，由于排开液体的体积不变，根据液体密度随温度的升高而减小可知：当环境温度升高时，液体密度减小，根据F浮＝ρgV排可知所受浮力变小；
(2)由图可知：B小球与D小球都处于浸没状态，排开液体的体积与物体的体积相等，由于B、D小球的体积相等，所以B小球与D小球排开液体的体积相等，根据F浮＝ρgV排可知所受浮力相等，即FB＝FD。12344.(2017·金华)“彩球温度计”是一种现代居家饰品，其结构模型如图所示，该“彩球温度计”是由体积相同(保持恒定)、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。当环境温度升高时，浸没在液体中的小球受到的浮力将 ，在某一环境温度下，四个小球处于如图位置，此时B小球受到的浮力与D小球受到的浮力的大小关系为 。变小FB＝FD返回解析答案1234实验探究与学科素养返回探究体验16探究阿基米德原理典例1 在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出了如下的猜想：
A:可能与物体浸没在液体中的深度有关；
B :可能与物体的密度有关；
C :可能与液体的密度有关；
D :可能与物体浸在液体中的体积有关。为了验证上述猜想，小明选用了物块甲和乙(甲和乙的体积相等但密度不同)、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材，做了如图所示的实验。(1)分析比较实验①⑤，可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力是 N；
解析 由两次示数之差可得出甲浸没在水中的浮力F＝3.0N－1.0N＝2.0N；答案 解析2.0(2)分析比较实验①④⑤，可以验证猜想 是错误的；
解析 由①④⑤可知，当物体浸没在液体中的不同深度时，所受到浮力是相同的，都是2.0N，由此可知物体受到的浮力与物体所处的深度无关，可验证猜想A是错误的；答案 解析A(3)分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想 是错误的；
解析 由①⑤可得物体甲全部浸没水中受到的浮力3.0N－1.0N＝2.0N，由②⑥可得物体乙全部浸没水中受到的浮力为4.0N－2.0N＝2.0N，相同体积不同密度的甲、乙两物体受到的浮力是相同的，则可验证猜想B是错误的，物体受到的浮力与物体的密度无关；答案 解析B(4)分析比较实验 ，可以验证猜想D是正确的；
解析 要验证猜想D，可以让物体浸在同种液体中，改变物体浸没在水中的体积，可由实验①③④进行验证；答案 解析①③④(5)分析比较实验 可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
解析 由实验②⑥⑦可知，乙浸没在水中浮力为4.0N－2.0N＝2.0N，浸没在盐水中浮力为4.0 N－1.6N＝2.4N，在不同液体中受到浮力不同，则可验证浮力与液体的密度有关；答案 解析②⑥⑦(6)综合以上分析，得出最后的实验结论是：浸在液体中的物体所受浮力的大小与 有关。
解析 由以上实验可分析得出物体在液体中受到的浮力与排开液体的体积和排开液体的密度有关；答案 解析排开液体的体积和排开液体的密度(7)在进行实验⑥⑦过程中，也运用了控制变量法，保持了_______________
不变，进行探究、验证。
解析 进行实验⑥⑦时，也运用控制变量法，保持了排开液体的体积不变，来研究浮力与液体的密度的关系。答案 解析排开液体的体积补充设问：
(1)由图②和图⑥可以计算出物块乙的密度约为 kg/m3；
(2)给⑦烧杯盐水中再缓缓加盐，随着盐水浓度的增加，弹簧测力计的示数 。(选填“变大”、“不变”或“变小”)答案 2×103变小(3)当物体逐渐浸入水中，水对物体底部的压强逐渐 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)在上述实验器材中仅添加一块橡皮泥就能探究浮力是否与物体的形状有关，请你简述你的实验操作：_________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________。答案 变大用弹簧测力计先测出橡皮泥的重力，然后将橡皮泥捏成不同的形状浸入水中，读出测力计的示数，若测力计示数不变化，则浮力大小与物体形状无关，否则有关要点 密度计的重力是一定的，将密度计放入液体后，处于漂浮状态(前提是测量液体密度不超过其量程)，此时浮力等于重力。密度计读数“下大上小”是因为F浮＝G＝mg＝ρgV，密度计浸入液体越深，排开液体的体积V也就越大，而g一定，故此时液体的密度就越小。所以密度计读数是“下大上小”，其示数表示液体的密度，单位为克/立方厘米。素养提升16密度计及有关密度计的问题典例2 小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能 在液体中。
解析 为了让饮料吸管能竖直的漂浮在液体中，吸管下端塞入一些金属丝作为配重，这样做的目的是让密度计竖直漂浮在液体中。解析答案 漂浮(2)将吸管放到水中的情景如图(a)所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图(b)所示，浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液 ρ水(填“＝”、“＞”或“＜”)，h与ρ水、ρ液，及H的关系式是h＝ 。解析答案 解析 因为吸管在(a)、(b)图中均漂浮，所以F浮＝G，即在水和另一种液体中受到的浮力相等。又因为F浮＝ρgV排，V排a＞V排b，所以ρ水＜ρ液。设吸管的底面积为S，根据物体浮沉条件可知，F浮水＝F浮液，即ρ水gSH＝ρ液gSh，h＝ 。(2)将吸管放到水中的情景如图(a)所示，测得浸入的长度为H；放到另一液体中的情景如图(b)所示，浸入的长度为h。用ρ液、ρ水分别表示液体和水的密度，则ρ液 ρ水(填“＝”、“＞”或“＜”)，h与ρ水、ρ液，及
H的关系式是h＝ 。解析答案 ＞解析答案 (3)小明根据图(a)在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3，下同)，再利用上述关系式进行计算，标出了0.8,0.9,1.1,1.2的刻度线(图中未画出)。结果发现，1.1刻线是在1.0刻线的 (填“上”或“下”)方，相邻刻线的间距
(填“均匀”或“不均匀”)。解析 根据(2)可知，将上端刻度与下端刻度进行比较，得到刻度线的两个特点是：上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密。即1.1刻线是在1.0刻线的下方，相邻刻线的间距不均匀。解析答案 (3)小明根据图(a)在吸管上标出1.0刻度线(单位g/cm3，下同)，再利用上述关系式进行计算，标出了0.8,0.9,1.1,1.2的刻度线(图中未画出)。结果发现，1.1刻线是在1.0刻线的 (填“上”或“下”)方，相邻刻线的间距
(填“均匀”或“不均匀”)。下不均匀解析答案 (4)为检验刻度误差，小明取来食油，先用天平和量筒测量其密度，然后再用这个密度计测量。但操作时却出现了图(c)所示的情形，这让他很扫兴。难道实验就此终止了吗，根据经验或思考，在不更换食油的情况下，你认为可以进行怎样的尝试：_________________。解析 图(c)所示的情形，说明密度计的重力过大，应该使密度计漂浮在液体中，不能沉底，因此在不更换食油的情况下，可以少塞入一些金属丝。少塞入一些金属丝解析答案 典例3 阅读了教材“自制密度计”的课外小实验后，小叶和小王决定进行一下尝试。
(1)两人选择了一个由某种特殊材料制成的条形长方体A来制作密度计。小王测得A的质量为12g。当它漂浮在不同液面上时，所受到的浮力为 N。(g＝10N/kg)解析 由物体的浮沉条件可知浮力等于重力：
F浮＝G＝mg＝12×10－3kg/m3×10N/kg＝0.12N。解析答案 典例3 阅读了教材“自制密度计”的课外小实验后，小叶和小王决定进行一下尝试。
(1)两人选择了一个由某种特殊材料制成的条形长方体A来制作密度计。小王测得A的质量为12g。当它漂浮在不同液面上时，所受到的浮力为 N。(g＝10N/kg)0.12(2)小叶查阅了相关资料，在得知该材料的密度后，作出了如图甲所示的ρ－V图象，据图象可以找到关于A的一些信息。两人发现A的质量可以在ρ－V图中用阴影部分面积表示出来，请你在图中用斜线画出这一阴影部分。解析答案 答案 见上图 解析答案 (3)小王想用理论推导的方法，在A上标注出各种密度值。他选择首先标注水的密度，在测量出A的长度为20cm后，作出了图乙所示的示意图。经过计算，他确定出水面位置在距A上表面h＝ cm处，并作了标记。(ρ水＝1.0×103kg/m3)解析 设物体A的底面积为S，浸入水中的深度为h′，则排开水的体积为V排＝Sh′，物体的体积V物＝Sh，物体A漂浮，则有GA＝F浮，
由阿基米德原理得F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh′，所以ρ水gSh′＝ρ物gSh，水面位置距A上表面h″＝20cm－12cm＝8cm。(3)小王想用理论推导的方法，在A上标注出各种密度值。他选择首先标注水的密度，在测量出A的长度为20cm后，作出了图乙所示的示意图。经过计算，他确定出水面位置在距A上表面h＝ cm处，并作了标记。(ρ水＝1.0×103kg/m3)解析答案 8(4)为了验证结果，两人将A放入足够多的水中，发现它不容易竖直漂浮。小叶在A的下端密绕了适量的金属丝(金属丝体积忽略不计)，制成了“密度计”B。小王提醒他，如果这样，B的刻度应该与A不同。为了重新标注，他们应该测量的一个物理量是 。解析答案 解析 “密度计”B的重力增大，根据漂浮条件和阿基米德原理可知，GA＝F浮＝ρ水gV排，物体重力增大，放入液体中后排开水的体积较以前增大，会下沉一些，测量值比液体真实偏大，所以要重新测量B的质量(或重力)，重新标注密度值。B的质量(或重力)(5)按照上述方法，两人在B上标注出了水、酒精、汽油等液体对应的刻度值，一个简易的密度计就制成了。返回本课结束考点跟踪练 16 浮 力
A组 基础排查练
1．(2017·吉林)下列设备和器材中，利用浮力的是( )
A．抽水机 B．气压计
C．潜水艇 D．铅垂线
2．(2017·云南)潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中，他受到的浮力( )
A．逐渐增大 B．逐渐减小
C．始终不变 D．先增大后不变
3．(2017·临沂)将两物体分别挂在弹簧测力计下，让它们同时浸没在水中时，两弹簧测力计示数的减小值相同，则这两物体必定有相同的( )
A．密度 B．体积
C．质量 D．重量
4．(2016·温州)半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面(如图甲)；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙)；待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载(如图丙)。半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3，则以下判断正确的是( )
A．F1＞F3＞F2 B．F2＞F3＞F1
C．F3＞F1＞F2 D．F3＞F2＞F1
5．(2017·河南)如图所示，放在同一水平桌面上的两个相同容器，分别盛有甲、乙两种液体，现将同一木块分别放入两容器中，当木块静止时两容器中液面相平。两种情况相比，下列判断正确的是( )
A．木块在乙液体中受的浮力较大
B．木块在甲液体中受的浮力较大
C．甲液体对容器底部的压强较大
D．盛甲液体的容器对桌面的压强较小
6．(2016·赤峰)如图所示，同一潜水艇浮在水面时受到的浮力为F1，底部受到水的压强为p1；潜入水中时受到的浮力为F2，底部受到水的压强为p2。下列选项中正确的是( )
A．F1＝F2 p1
p2
C．F1 >F2 p1>p2 D．F17．如图所示，海监部门在某海域放置浮标以监测水文变化。监测发现，从春季至夏季，海水温度升高、体积膨胀导致海水密度变小。此过程中，若浮标体积保持不变，则( )
A．浮标所受浮力变大，露出海面体积变小
B．浮标所受浮力变小，露出海面体积变大
C．浮标所受浮力不变，露出海面体积变大
D．浮标所受浮力不变，露出海面体积变小
8．(2017·常州)“漂浮的花盆”获红点设计大奖：用底部密封的花盆养绿植，花盆外侧面作记号线①、②、③，如图所示，当花盆放置于水中漂浮时，盆内土壤不同干湿状态，会导致不同的记号线与水面重叠。下列对应关系中正确的是( )
A．①偏干，②正常，③偏湿 B．①偏干，②偏湿，③正常
C．①偏湿，②偏干，③正常 D．①偏湿，②正常，③偏干
9．(2017·苏州)小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图)，他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是( )
A．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中
C．“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
10．(2017·绵阳)用细线绑住干净的玻璃板，将玻璃板吊在弹簧测力计的下面，静止时测力计示数为F1；又使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，且没有离开水面，如图所示，测力计示数为F2；再将玻璃板慢慢浸没在水中，玻璃板没有接触杯底，静止时测力计示数为F3。则( )
A．F2>F1>F3 B．F1>F2>F3
C．F2>F1＝F3 D．F1＝F2＝F3
B组 深化突破练
11．(2017·无锡)同学们用空塑料瓶和细沙等实验器材探究影响浮力大小因素。(g取10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3)
(1)为了测出塑料瓶的体积，进行如下操作：
①把天平放在水平桌面上，调节天平平衡，在左盘中放入盛有适量水的烧杯，通过增减砝码和移动游码使天平再次平衡，所加砝码和游码的位置如图甲所示，烧杯和水的总质量为________g；
②在空塑料瓶中装入适量细沙，拧紧瓶盖，在瓶颈系一细绳，手拿细绳将塑料瓶完全浸没于烧杯的水中(瓶没有接触烧杯，水未溢出)，通过增减砝码和移动游码使天平再次获得平衡，所用砝码总质量和游码所示质量之和为167g，塑料瓶的体积是________cm3。
(2)同学们根据生活经验提出了如下三种猜想，并举出了相应的实例：
猜想一：浮力的大小与物体的密度有关；实例：铁块可以在水中下沉，木头可以浮在水面上。
猜想二：浮力的大小与液体的密度有关；实例：鸡蛋可以在水中下沉，在盐水中可以浮起来。
猜想三：浮力的大小与浸入液体的深度有关；实例：在游泳池里，人越往下蹲感觉到水向上托自己的力越大。
为了验证以上猜想是否正确，同学们选择了装入细沙的塑料瓶和其他实验器材进行探究，实验过程如图乙所示。
①根据实验步骤d和________(填序号)，可以确定猜想二是正确的；
②根据实验步骤c和d可以验证猜想三是________(选填“正确”或“错误”)；对该猜想对应的实例，合理的解释是______________________________________________；
③要验证猜想一是否正确，可以在塑料瓶中________________后再进行探究；
④同学们讨论认为，猜想一和猜想二中的实例反应了物体的浮与沉可能与密度有关，要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体时，物体的密度应小于________g/cm3(计算结果保留1位小数)。
12．(2017·丽水)“童话云和”盛产木制玩具，是著名的木玩之城。小科同学从某玩具厂得到三块相同的积木，利用该积木和简单的器材在家里进行了“科学小实验”，请分析回答：
(1)称得一块积木的质量为144克，测得该积木的长10厘米、宽6厘米、高4厘米，则积木的密度为________克/厘米3；
(2)当将积木搭成如图三种方式时，积木对水平地面的压强大小关系为________(用p甲、p乙、p丙表示)；
(3)把一块积木放入水中，若要使积木的上表面恰好浸没，则在积木上至少要施加多大的力？
13．(2017·杭州)小金学了浮力的知识后，想制造一台浮力杆，他将一段密度为0.5×103千克/米3，粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示，这段木料长为40厘米，横截面积为0.1米2，其上表面可以作为秤盘(g＝10牛/千克)，问：
(1)质量为0的刻度线的位置在哪里？
(2)距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为多少？
14．(2016·黔西南)我州少数民族喜欢依山傍水而居，善于使用楠竹制作竹筏。若某竹筏用7 根完全相同的楠竹制作而成，每根楠竹质量为8kg，体积为0.1m3，忽略制作竹筏所使用绳子的质量。g取10N/kg。求：
(1)不载人时，竹筏漂浮于水面受到的浮力及排开水的体积；
(2)为安全起见，竹筏最多能有的体积浸入水中，若乘客质量均为50kg，不计竹筏的质量，该竹筏最多能载多少人。
课时作业答案精析
1. C 解析 潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉，利用了浮力。
2. B 解析 潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中，由于潜水员排开水的体积逐渐减小，而液体的密度不变，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，受到的浮力逐渐减小。
3. B 解析 根据称重法可知，两弹簧测力计减小的数值相同，说明所受浮力相同，根据公式F浮＝ρ液gV排，说明排开液体体积相同，因为它们是浸没在水中，则排开液体的体积与物体体积相同，所以这两个物体体积相同。
4. B 解析 据图可知，乙图中半潜船排开水的体积最大，其次是丙图，甲图排开水的体积最小，据F浮＝ρgV排可知，液体的密度是相同的，乙图中船受浮力最大，其次是丙图，再次是甲图，即浮力大小关系是：F2＞F3＞F1。
5. D 解析 木块在甲中悬浮、在乙中漂浮，两次受到的浮力一样大，即F浮甲＝F浮乙；木块在甲中悬浮，则ρ甲＝ρ木，木块在乙中漂浮，则ρ乙＞ρ木，所以ρ乙＞ρ甲；由于两容器中液面相平，所以乙液体对容器底的压强大；因容器相同、液面等高、ρ乙＞ρ甲，根据m＝ρV可得：m甲＜m乙，则F甲＜F乙；由于两个容器底面积相同，根据p＝可知：p甲＜p乙。
6. D 解析 潜水艇浮在水面时排开水的体积小于潜入水中时排开水的体积，水的密度一定，根据F浮＝ρ液gV排可知，F1＜F2；潜水艇浮在水面时所处的深度小于潜入水中时所处的深度，水的密度一定，根据液体压强公式p＝ρ液gh可知，p1＜p2。
7. D 解析 因为浮标始终漂浮，并且浮标重力不变，故浮力等于重力，所以浮力不变；又因为海水密度减小，由F浮＝ρgV排可知，浮标排开海水的体积变大，则露出海面体积变小。
8. D 解析 当花盆放置于水中漂浮时，由图可知，如果记号线①与水面重叠，则花盆排开水的体积最大，即所受的浮力最大，即F浮大＝G大＝G盆＋G土＋G水；如果记号线③与水面重叠，则花盆排开水的体积最小，即所受的浮力最小，即F浮小＝G小＝G盆＋G土＋G′水；由于F浮大＞F浮小，即G水＞G′水，可得，记号线①与水面重叠时，表示盆中含水最大，记号线③与水面重叠时，表示盆中含水最少，记号线②与水面重叠时，表示盆中含水正常。
9. B 解析 挤压塑料瓶，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，这时“浮沉子”里进入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉；松开手，塑料瓶内水面上的空气体积增大，压强减小，“浮沉子”里面被压缩的空气把水压出来，此时“浮沉子”的重力小于它所受的浮力，因此它就向上浮，当“浮沉子”的重力等于它所受的浮力，它就悬浮；潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同。综上所述，B说法错误。
10. A 解析 将玻璃板吊在弹簧测力计的下面，静止时测力计示数为F1，此时玻璃板受到平衡力作用，F1的大小等于玻璃板的重力G；若使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，且没有离开水面，测力计示数为F2，此时因水与玻璃板之间存在分子引力作用，F2的大小大于玻璃板的重力G；若将玻璃板慢慢浸没在水中，玻璃板没有接触杯底，静止时测力计示数为F3，此时F3的大小等于玻璃板的重力与所受浮力之差，即F3小于玻璃板重力G；故F2 > F1 >F3。
11. (1)①133 ②34 (2)①e ②错误 在游泳池里，人越往下蹲排开水的体积越大，人受到的浮力越大，说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关 ③添加一些细砂 ④1.1
12. (1)0.6 (2)p乙>p甲＝p丙 (3)0.96N 解析 (1)积木的体积V＝长×宽×高＝10cm×6cm ×4cm＝240cm3，
积木的密度：ρ＝＝＝0.6g/cm3
(2)积木搭成如图三种方式时，对水平地面的压力等于积木的重力，三者大小相等，因为S乙＜S甲＝S丙，由p＝可得，p乙＞p甲＝p丙。
(3)若要使积木的上表面恰好浸没，则施加在积木上的力F满足：F＋G＝F浮，则F＝F浮－G＝ρ水gV－mg＝1.0×103kg/m3×240×10－6m3×10N/kg－0.144kg×10N/kg＝2.4N－1.44N＝0.96N。
13. (1)木料的体积：V＝Sh＝0.1m2×0.4m＝0.04m3，
由ρ＝得，木料的质量：m0＝ρV＝0.5×103kg/m3×0.04m3＝20kg；
木料处于漂浮状态，浮力等于重力，即F浮＝G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，
排开水的体积：V排＝＝＝0.02m3，
没入水中的高度：h0＝＝＝0.2m，
因为物体上没有放物体，故浮力秤的0刻度线为0.2m。
(2)距离上表面10厘米处时，浮力秤的浮力为：F′浮＝ρ水gV′排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.4m－0.1m)×0.1m2＝300N，
物体的重力：G物＝F′浮－F浮＝300N－200N＝100N，
物体的质量：m物＝＝＝10kg。
答：(1)质量为0的刻度线的位置在0.2m处；(2)距离上表面10厘米处的刻度对应的质量为10kg。
14. (1)竹筏漂浮于水面，受到的浮力：
F浮＝G竹筏＝nm竹g＝7×8kg×10N/kg＝560N，
根据F浮＝ρ水gV排可得排开水的体积：
V排＝＝＝5.6×10－2m3；
(2)竹筏的体积浸入水中时，排开水的体积：
V′排＝V总＝×7×0.1m3＝0.35m3，
此时竹筏受到的浮力：
F′浮＝ρ水gV′排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.35m3＝3.5×103N，
不计竹筏的质量，竹筏仍然漂浮，则人的总重力G总＝F′浮＝3.5×103N，
所以，该竹筏最多能载的人数：
n人＝＝＝7(人)
答：(1)不载人时，竹筏漂浮于水面受到的浮力为560N；排开水的体积为5.6×10－2m3；(2)该竹筏最多能载7人。
