1、龍文教育學(xué)科教師輔導(dǎo)講義學(xué)員姓名： 教師： 李淑楠課 題 浮力專題授課時(shí)間：2010年 3月 19 日 教學(xué)目標(biāo)理解浮力相關(guān)概念及其中的計(jì)算浮力的相關(guān)應(yīng)用重點(diǎn)、難點(diǎn)浮力的理解與應(yīng)用考點(diǎn)及考試要求浮力的理解和應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)講解：一、 浮力：Ø 一切浸入液體的物體都要受到液體對(duì)它的浮力，浮力的方向總是豎直向上的。Ø 浮力產(chǎn)生的原因：浮力是由于周圍液體對(duì)物體向上和向下的壓力差而產(chǎn)生的，即:F浮=F向上 F向下Ø 阿基米德原理：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力。用公式可表示為F浮=G排=P液V排g. 浮力的大小只跟液體密度和排開液體

2、的體積有關(guān)。二、浮力的三要素 力的方向：豎直向上力的作用點(diǎn)：浸入液體或氣體中的物體上 力的大小：F浮=G空氣中-G液體中 （彈簧秤前后兩次示數(shù)差） F浮=液gV排（阿基米德定律） 浮力的施力物體：液體或氣體三物體的沉浮條件：l 物體的浮沉取決于它所受到的重力和浮力的大小例1: 同一個(gè)球分別放在水中和煤油中都能浮在液面上，球在水中受到的浮力在煤油中受到的浮力，球浸入水中的體積球浸入煤油中的體積。例2:浸沒(méi)在水中的木塊在上浮過(guò)程中（露出水面以前）所受的浮力將 A逐漸變大 B逐漸變小 C大小不變 D 無(wú)法判斷例3：將同一實(shí)心鐵塊分別放在水和酒精，受到的浮力的大小F 水 F酒精例4: 將兩個(gè)相同體積實(shí)

3、心鐵球和木塊放在水中，受到的浮力大小F鐵 F木例5: 將兩個(gè)相同體積實(shí)心的鐵球和鋁球放入水中，受到的浮力大小F鐵 F鋁 4 5 7 8例6：一艘輪船從大海駛?cè)胫榻校P(guān)于輪船受到的浮力說(shuō)法正確的是 A浮力增大，吃水深度上升些 B浮力減小，吃水深度下降 C浮力不變，池吃水深度上升 D條件不足，無(wú)法判斷 例7：如圖所示，有三個(gè)體積相同的實(shí)心球靜止在液體中，比較它們的密度，則（ ） A、甲乙丙 B、乙甲丙 C、丙乙甲 D、甲=乙=丙 例8：如圖所示，三個(gè)球的體積相等，木塊露出水面一半，靜止時(shí) A 鐵球受到的浮力一定小于它本身的重力，鐵球一定是實(shí)心的 B同求受到的浮力一定等于它本身的重力，銅球一定是空

4、心的 C木球浮得最高，所以木球受到的浮力最大 D銅球受到的浮力一定大于鐵球受到的浮力四、浮力的計(jì)算分類解析有關(guān)浮力的計(jì)算問(wèn)題種類繁多，并且在分析和運(yùn)算能力方面均有較高的要求。因此“浮力”是初中物理的難點(diǎn)內(nèi)容。以下是有關(guān)浮力的基本計(jì)算方法和典型運(yùn)用問(wèn)題的解析的歸納：ü 求解浮力的基本方法對(duì)于浮力大小的計(jì)算，通常有如下四種基本方法：1.利用阿基米德原理計(jì)算。若已知液體密度液和物體排開液體的體積V排，可根據(jù)阿基米德原理公式F浮=液gV排計(jì)算（當(dāng)物體浸在氣體中時(shí)，則F浮=氣gV排）。此法也叫原理法或公式法。2利用漂浮或懸浮條件計(jì)算。若物體漂浮在液面或懸浮在液體（或氣體）中時(shí)，應(yīng)根據(jù)物體所受浮

5、力與物重等大（即F浮=G物）來(lái)計(jì)算。此法也稱為平衡法。3利用兩次測(cè)重之差計(jì)算。若用彈簧秤先后稱量同一物體在空氣中和液體中物重時(shí)其讀數(shù)分別為G和G，則物體在液體中所受浮力為F浮=G-G。此法常稱為重差法。4用壓力差法計(jì)算。如果物體上、下表面積相同，并且液體對(duì)物體下表面向上的壓力為F向上，對(duì)物體上表面向下的壓力為F向下。則物體所受浮力為F浮=F向上-F向下。以上四種方法中，前三種的運(yùn)用最普遍。在運(yùn)用時(shí)還須注意：當(dāng)物體下表面跟容器底部完全密合時(shí)，由于物體的下表面不再受液體向上的壓力。因此液體對(duì)物體不會(huì)產(chǎn)生浮力。此時(shí)，以上各種方法均不能使用。² 公式法結(jié)合平衡法求浮體或液體密度在浮力問(wèn)題中，

6、常常根據(jù)浮體的漂浮狀況求解浮體自身的密度或液體的密度。例 將一木塊放在水中時(shí)有2/5的體積露出水面，將該木塊放在另一種液體中時(shí)有1/4的體積露出液面。求(1)木塊的密度；(2)液體的密度。² 公式法結(jié)合重差法求物體或液體密度當(dāng)物體不能漂浮于液面時(shí)，可以用重差法結(jié)合公式法計(jì)算物體或液體的密度。例 某金屬塊在空氣中重26.46牛頓。當(dāng)金屬塊完全沒(méi)入水中時(shí)，稱得其重16.66牛頓；當(dāng)金屬塊完全沒(méi)入油中時(shí)，稱得重18.62牛頓。求：(1)金屬塊的密度；(2)油的密度。² 根據(jù)浮沉狀況定性速判液面升與降有許多浮力問(wèn)題，尤其是判斷液面的升降問(wèn)題，如用定量計(jì)算法往往較為復(fù)雜或顯得笨拙，若

7、用定性分析法卻能收到簡(jiǎn)捷明快之效果。 例 裝載有許多石塊的小船漂浮在一水池中，若將船中所裝石塊拋入池水中，水池的水面是上升還是下降？ 在如圖7-3所示的裝有水的杯中漂浮著一塊冰，冰塊內(nèi)有一實(shí)心小鐵塊。當(dāng)冰全部融化后，杯中的液面將會(huì) （填“升高”、“降低”或“不變”）。液面升降問(wèn)題解題技巧：不沉不降，一沉必降【中考試題】(09浙義)34、在學(xué)習(xí)了浮力的有關(guān)知識(shí)后，甲、乙兩同學(xué)對(duì)“物體的上浮或下沉與哪些因素有關(guān)”進(jìn)行了探究。他們各自將一根新鮮蘿卜浸沒(méi)在水中，松手后，發(fā)現(xiàn)蘿卜要上浮直至漂浮在水面上（如圖1所示）.為了使漂浮的蘿卜沉下去，兩同學(xué)分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：甲、將一根鐵釘全部插入蘿卜中（如圖2所示）

8、，將蘿卜浸沒(méi)水中松手，發(fā)現(xiàn)蘿卜沉入水底。乙：也用同樣的鐵釘，但只將其一半插入蘿卜中（如圖3所示），將蘿卜浸沒(méi)水中松手，發(fā)現(xiàn)蘿卜葉沉入水底。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）從物體受力的角度看，他們?cè)谔}卜中插入鐵釘是為了改變 的大小（2）結(jié)合兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑦^(guò)程及現(xiàn)象，可以得出的結(jié)論是 （3）雖然兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致，但老師認(rèn)為甲同學(xué)的方法更科學(xué)。你認(rèn)為老師這樣評(píng)價(jià)的主要理由是（09浙臺(tái)）16有一種被稱作“跟屁蟲”的輔助裝備是游泳安全的保護(hù)神。“跟屁蟲”由一個(gè)氣囊和腰帶組成，兩者之間由一根線連接。正常游泳時(shí)，連接線是松馳的，氣囊漂浮著，跟人如影相隨。在體力不支等情況下，可將氣囊壓入水中，防止人下沉，

9、在此情況下 A人的重力減小了 B人所受的重力方向改變了C氣囊排開水的體積變小了 D氣囊受到的浮力變大了（2009浙教衢）23在科學(xué)課中，常用礦泉水瓶做實(shí)驗(yàn)。(1)用力捏礦泉水瓶，瓶子變扁。說(shuō)明 ；(2)將密封的空礦泉水瓶逐漸壓入水中，感受到礦泉水瓶對(duì)手的作用力逐漸增大。說(shuō)明 。 第16題圖氣囊腰帶正常游泳時(shí)體力不支時(shí)（09浙紹）242009年4月23日，在青島附近的黃海海域，中國(guó)第一次舉辦多國(guó)海軍檢閱活動(dòng)，這也是中國(guó)海軍歷史上最大規(guī)模的海上閱兵。首先接受檢閱的“長(zhǎng)征6”號(hào)核動(dòng)力潛艇可潛入水下300米。“長(zhǎng)征6”號(hào)在接受檢閱時(shí)與潛在深水處時(shí)相比，所受壓強(qiáng) (填“變大”、“不變”或“變小”)，當(dāng)它

10、在海水中排開水的體積是7×103米3時(shí)，所受浮力是_ _牛。(海水1.03×103千克/米3)09浙嘉)28右圖是中國(guó)海軍潛艇今年4月參加海上大閱兵的情景。在“長(zhǎng)征6號(hào)”潛艇的帶領(lǐng)下，“長(zhǎng)征3號(hào)”等潛艇排成一字形，以相同的速度勻速通過(guò)觀禮臺(tái)接受檢閱。若以“長(zhǎng)征6號(hào)”為參照物，“長(zhǎng)征3號(hào)”是 (填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)的；此時(shí)“長(zhǎng)征6號(hào)”排開水的重力為6×107牛，則它受到的浮力為 牛。在潛艇下潛過(guò)程中，海水對(duì)它的壓強(qiáng)將如何變化? （09浙溫） 352008年12月，中國(guó)海軍編隊(duì)從海南省三亞市出發(fā)，到印度洋索馬里海域進(jìn)行護(hù)航。(1)索馬里海域高溫高濕，蔬菜容易腐爛。請(qǐng)

11、你說(shuō)出一種蔬菜保鮮的方法： 。(2)如果商船需要幫助，商船可利用通訊設(shè)備發(fā)射 波與軍艦取得聯(lián)系。 (3)參加護(hù)航的“武漢號(hào)”是我軍編隊(duì)中一艘現(xiàn)代化的軍艦，軍艦滿載時(shí)重7.5X107牛，則滿載時(shí)軍艦排開海水的體積為多少米3?(海水的密度=1.03X103千克米3，g取10牛千克)(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))(2009浙教杭)20、重100牛的水可以產(chǎn)生的最大浮力為（ ） A.一定小于100牛一B一定大于100牛 C一定等于100牛D可以大于100牛（09浙麗）38.氫氣曾被用于飛艇和載人氣球。某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)設(shè)計(jì)了右圖裝置模擬氫氣探空氣球（裝置中氣球固定在礦泉水瓶上）。礦泉水瓶和氣球的質(zhì)量為20g，氣

12、球中鎂條的質(zhì)量為4.8g，瓶中盛有溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的硫酸溶液75.2g，瓶底與桌面的接觸面積為42。（g取10N/kg）(1) 反應(yīng)前礦泉水瓶對(duì)桌面的壓強(qiáng)為 帕；（3）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明：該裝置在空氣中能否上浮?（假設(shè)反應(yīng)后裝置內(nèi)外壓強(qiáng)相等，已知空氣= 1.3gL，氫氣=0.09gL）（09浙湖）34.某科學(xué)興趣小組用以下器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究“物體漂浮時(shí)，所受浮力與自才身重力的大小關(guān)系”。器材：彈簧秤、量筒、小塑料瓶、細(xì)線、若干玻璃珠。 向量筒中注人適量的水，讀出量筒中水的體積V130 毫升。 在質(zhì)量為5克的小塑料瓶中放人適量的玻璃珠，測(cè)出放有玻璃珠的小塑料瓶的重力G 將該小塑料瓶放人量筒中，使它

13、浮在水面上。穩(wěn)定時(shí)讀出水面對(duì)應(yīng)的刻度V290 毫升。 比較小塑料瓶的重力和所受的浮力的大小關(guān)系，可以初步得出結(jié)論。( 1)使用測(cè)量?jī)x器前，應(yīng)觀察它的量程和最小刻度值。圖示彈簧測(cè)力計(jì)的量程是 牛。(2)小塑料瓶本身就能浮在水面，實(shí)驗(yàn)時(shí)為什么還要放人適量的玻璃珠？ ( 3 ）計(jì)算放有玻璃珠的小塑料瓶所受的浮力F= 牛（2009浙教衢）35人類從鳥類飛行得到啟示發(fā)明了飛機(jī)，從魚類游泳得到啟示發(fā)明了潛艇。某大學(xué)兩位研究生從螞蟻身上得到啟示， 設(shè)計(jì)出“都市螞蟻”概念車(如圖所示)，獲2009年全國(guó)汽車創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽最高獎(jiǎng)項(xiàng)。這款概念車小巧實(shí)用，并可根據(jù)人數(shù)組合乘車艙，有利于緩解城市交通擁堵。第3 5題圖

14、(1)如果“都市螞蟻”車乘載兩人后總質(zhì)量為500千克，以5米秒的速度在城市中行駛，“都市螞蟻”車在運(yùn)行過(guò)程中受到的阻力是總重的O4倍，則發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率至少多大(g取1 O牛千克)? (2)航模社的同學(xué)想將此概念車改進(jìn)成“水陸兩棲螞蟻車”。若 上述乘載兩人的概念車要在水面漂浮，且至少有三分之一的體 積露出水面，則它的總體積至少為多大(假設(shè)車內(nèi)不進(jìn)水)? (3)針對(duì)“都市螞蟻”概念車，從有利于節(jié)能減排的角度提出一條 建議。（09浙寧）23科學(xué)家發(fā)現(xiàn)水蜘蛛等小昆蟲之所以能在水面行走，是因?yàn)樗耐戎車灰粚涌諝猸h(huán)繞。受此啟發(fā)，我國(guó)學(xué)者用銅網(wǎng)制成了一艘火柴盒大小的小船，將它置于硝酸銀等溶液中，表面“罩

15、”上了一層特殊結(jié)構(gòu)，取出后放入水中，小船有了“驚人”的承載力，如圖所示。 (2)若相同質(zhì)量和大小的普通小船最多能承載8g的重物，而該小船卻能達(dá)到14g，浮力增大了 N(g取10Nkg)。 （2010浙江衢州）27如圖是某同學(xué)自制的水上自行車。她在普通自行車上安裝8個(gè)密閉的空水桶(每個(gè)水桶體積為0.02米3)，并在車后輪裝上若干塑料片。該同學(xué)在水面上騎自行車勻速前進(jìn)時(shí)，平均每個(gè)水桶約有二分之一體積浸在水 中，不計(jì)車輪和塑料片排開水的體積，則此時(shí)水上自行車受到的浮力約為 牛。 （2010浙江湖州）292010年5月28日清晨，美國(guó)男子喬納森用一大簇氦氣球綁在椅子上將自己送上天空(如圖)，實(shí)現(xiàn)了人類

16、首次靠氦氣球穿越英吉利海峽的壯舉。(1)氫氣密度比氦氣小，喬納森采用了氦氣而不是氫氣作填充氣體是因?yàn)闅錃饩哂行浴?2)若整個(gè)裝置的總體積為100米3，空氣的密度為129千克米，則整個(gè)裝置受到空氣的浮力為牛。(3)喬納森為了降落，剪斷了幾個(gè)氣球的繩子，則整個(gè)裝置所受的浮力(選填“變大”“變小”或“不變”)。 （2010浙江紹興）20將一半徑為R的實(shí)心金屬球，用細(xì)線拉著，勻速緩慢地放入水深為2R的盛水容器中，直至容器底部，水未溢出。下圖能反映金屬球從水面剛接觸處開始至容器底部過(guò)程中，所受浮力的大小F與金屬球浸入水中深度h的關(guān)系的是( )（2010浙江金華）28長(zhǎng)方體物塊A、B的高和底面積如圖甲所示

17、。把它們放在水中時(shí)，物塊A處于漂浮，物塊B處于愚浮，如圖乙所示。則在乙圖中，A、B兩物塊下表面受到水的壓強(qiáng)較大的是 。按圖甲把A、B兩物塊放在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)較大的是 。（2010浙江義烏）34.平常我們吃熟雞蛋時(shí)，發(fā)現(xiàn)被蛋白質(zhì)包圍的蛋黃是圓球形的，那么生雞蛋的蛋黃形狀是否也是圓球形的呢？為探究這個(gè)問(wèn)題，某同學(xué)在老師的指導(dǎo)下做了下面的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)還查閱了相關(guān)材料。 步驟一：取一只玻璃杯，里面盛小半杯清水，在清水里加入一大滴菜油，發(fā)現(xiàn)菜油滴到水面上后呈薄片浮于水面； 步驟二：再取一定量的酒精，沿著杯壁慢慢倒入水中，發(fā)現(xiàn)隨著倒入酒精量的增多，油的薄片慢慢變小，厚度漸漸增加，變成扁球形，最后

18、演變成圓球形，懸浮在酒精溶液中。 小資料：當(dāng)油滴處于懸浮狀態(tài)時(shí)，表面張力會(huì)使它的表面積可能縮小到最小值，而在體積一定的條件下，以球形的表面積為最小。對(duì)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行分析后完成下列問(wèn)題；（1） 推測(cè)生雞蛋中蛋黃的形狀是 _ _ _ 形；（2） 請(qǐng)從密度的角度分析油滴處于懸浮狀態(tài)的原因； _ _ _ （3） 該實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了哪一種科學(xué)探究方法？ _ _ _ A.控制變量法 B.類比法 C.對(duì)照法（2010浙江義烏）20.在兩個(gè)相同的薄壁塑料瓶（質(zhì)量忽略不計(jì)）內(nèi)分別裝入體積相等、密度為甲和乙的兩種液體后密封，再把它們放入兩個(gè)裝有水的容器中，處于如圖所示狀態(tài)。下列判斷正確的是A. 甲>乙 B. 甲

19、=乙 C. 甲<乙 D.無(wú)法判斷（2010浙江臺(tái)州）22. 2009年世界游泳錦標(biāo)賽上，德國(guó)選手保羅·比德爾曼穿上了一款高科技連體泳本。這款泳衣表面采用輕型聚合材料，能夠捕獲空氣增加排開水的體積，從而增加運(yùn)動(dòng)員在水中受到的 ；同時(shí)它還使運(yùn)動(dòng)員身形光滑，從而減少了人體與水之間的 （2010浙江溫州）24.為了驗(yàn)證空氣有質(zhì)量，小明進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，步驟如下： （一）取一支輕質(zhì)、粗細(xì)均勻的直木條，用刻度尺確定其中點(diǎn)， 用細(xì)線將其懸掛，靜止后直木條恰好保持水平平衡。 （二）將A、B兩個(gè)質(zhì)量相等的未充氣的氣球掛在直木條的 兩端，靜止后直木條恰好保持水平平衡（如圖甲）。 （三）將A氣球拿下，給它

20、充足空氣后再掛上，結(jié)果A氣球 一端下沉（如圖乙）。 (1)小白重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，在步驟（三）中出現(xiàn)小失誤，把充氣 的A氣球掛上，靜止后直木條仍能保持水平平衡。查 找原因后發(fā)現(xiàn)A氣球的懸掛點(diǎn)不在原位置，于是他將 A氣球向 移到原位置，結(jié)果A氣球端下沉。兩 人得出結(jié)論：空氣有質(zhì)量。 (2)步驟（三）后，小明認(rèn)為，在B氣球懸掛處增掛固體使直木條重新保持水平平衡，所增掛固體的質(zhì)量就是A氣球中空氣的質(zhì)量。實(shí)際上小明的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，原因是充氣氣球的體積較大，受到空氣的 影響較大，所以A氣球中空氣的質(zhì)量并不等于所增掛物體的質(zhì)量。（2010浙江寧波）(第36題圖)36某科考小組在專業(yè)潛水員的指導(dǎo)下，到新安江水庫(kù)調(diào)

21、查水下沉水植物的 種類、數(shù)量及分布情況。他們攜帶的潛水氣瓶的體積為72×10-3m3，空 瓶的質(zhì)量為6kg，內(nèi)充有3kg供潛水員呼吸用的液化空氣，如圖所示。 (1)沉水植物在該生態(tài)系統(tǒng)中屬于 者。 (2)隨著下潛深度的增加，沉水植物種類逐漸減少。造成這種變化的 主要原因是 。 A水壓增加 B光照減弱 CCO2濃度增加 (3)在潛水過(guò)程中，開始階段潛水氣瓶是有助于潛水員下沉的。請(qǐng)你計(jì)算，至少用去多少千克 液化空氣后，潛水氣瓶才有助于潛水員上浮? 【g取10Nkg，水=10×103kg/m3】（2010浙江嘉興）362010年4月20日美國(guó)墨西哥灣鉆井平臺(tái)發(fā)生爆炸，使海面下1500米深處的管道破裂。截止到5月6日，至少有6000米3的石油泄漏到大海，導(dǎo)致石油大面積地漂浮在海面上。當(dāng)海面上漂浮著大量油膜時(shí)，會(huì)造成很多危害。例如油膜會(huì)降低表層海水中的日光輻射量，使浮游植物大量死亡，從而使這個(gè)地區(qū)的海洋生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞。（1）浮游植物在海洋生態(tài)系統(tǒng)中的成分是 。（2）泄油事件發(fā)生后，事故處理部門采用“燒油”方法進(jìn)行處理，即點(diǎn)燃海面上的石油，但是環(huán)保部門認(rèn)為這種方法不妥。“燒油”方法不妥的主要原因是 。（3）為了堵塞漏油，事故處理部門曾用一個(gè)鋼筋水泥罩罩住漏油點(diǎn)。已知鋼筋水泥罩體積為200米3，海水