九年级物理中考第一轮复习—浮力鲁教版知识精讲

九年级物理中考第一轮复习—浮力鲁教版

【本讲教育信息】

一. 教学内容：

浮力

二、考点点拨

本节主要考查的内容有：浮力，浮力产生的原因；阿基米德原理的理解，以及应用阿基米德原理计算浮力和解决简单的问题；物体浮沉条件的理解，应用浮沉条件解决简单的问题；轮船、潜水艇、气球、飞艇浮沉原理的理解。

三、跨越障碍 知识点1：浮力

1. 浮力产生的原因：浸在液体中的物体，总要受到液体对它各个面的压力（前后，左右两侧面受到的压力相等），液体对物体向上和向下的压力之差，就是液体对浸入的物体的浮力。即F浮F向上F向下。压力差越大，物体所受浮力越大。当物体处于漂浮状态时，浮力等于液体对物体向上的压力，即F浮F向上。（其中浸在包括全部浸在和部分浸在） 2. 浮力的方向总是竖直向上的。

例1. 如图所示，物体A浸没在水中，上表面受到的水的压力为20牛，下表面受到的水的压力为50牛，那么物体在水中受到的浮力大小是 牛，方向是 。

F浮= F向上－F向下

例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

①

解析：浮力方向总是竖直向上，与重力方向相反

3. 物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力。即示重差法G空G液F浮。 例3. 如图所示，物体A在水中受到的浮力大小是 牛，在盐水中受到的浮力 大小是 牛。

或F浮= F空气－F液体

例4. 空气中有一个物体挂在弹簧秤下示数为4.9N，当把它放在液体里时发现弹簧秤的示数减少了2.5N，则：（1）此时弹簧秤的示数是多少？（2）该物体在液体里受到的浮力是多少N？

知识点2：阿基米德原理

1. 内容：浸在液体中的物体，受到向上的浮力，浮力大小等于它排开的液体受到的重力。即：F浮G排液液gV排液。 2. 适用条件：各种液体和气体

3. 如图所示甲，石块在水中受到的浮力大小是 牛，如图所示乙，石块排开的水重_____________牛，石块在水中受到的浮力 石块排开的水重。

②

F浮=G液=ρ液gV排 ③

例1. 某同学用弹簧测力计、量筒、水和石块做“探究浮力与物体所排开的液体的重力的关系”实验，实验中的几个情景如图所示。据此可以得出：

（1）石块所受的浮力： N； （2）石块排开的水的重力： N；

（3）本探究实验可以得出的结论： 。 解析：1 1 石块受到的浮力等于其排开的水的重力即：F浮=G排

例2. 2009年4月23日，在青岛附近的黄海海域，中国第一次举办多国海军检阅活动，这也是中国海军历史上最大规模的海上阅兵。首先接受检阅的“长征6”号核动力潜艇可潜入水下300米。“长征6”号在接受检阅时与潜在深水处时相比，所受压强 （填“变大”、“不变”或“变小”），当它在海水中排开的水的体积是7×103米3时，所受浮力是 牛。（ρ海水=1.03×103千克/米3）

解析：变小 7.21×10

例3. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想： ①可能跟物体浸入液体的深度有关； ②可能跟物体的重力有关； ③可能跟物体的体积有关； ④可能跟物体浸入液体的体积有关； ⑤可能跟液体的密度有关。

为了验证上述猜想，小明做了如图所示的实验；他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中：

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（1）铁块分别在水中1—2—3的位置，观察弹簧测力计的示数怎样变化？在位置3—4中，弹簧测力计的示数又怎样变化？能说明什么问题？

（2）比较实验的整个过程，分析弹簧测力计的示数的变化规律，可以总结出什么结论？能证明上述哪个猜想是正确的？

解析：（1）在水中1—2—3的位置弹簧测力计的示数变小。

在位置3—4中，弹簧测力计的示数不变，说明完全浸入水中的物体受到的浮力与浸入液体的深度无关（其它合理的表述亦可）。

（2）物体浸入液体的体积越大，受到的浮力越大，能证明猜想④正确。

例4. 如图甲所示，将一挂在弹簧秤下的圆柱体金属块缓慢浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，图乙中能正确反映弹簧秤示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图像是

知识点3：物体的浮沉条件

思考：①体积相等的铁块和木块，谁重？如果把它们浸没于水中，将会出现什么现象？这是什么原因造成的？

②是不是重的物体一定下沉，轻的物体一定上浮呢？ 如果现在把一个小铁钉和一个大木块浸没于水中，将会出现什么现象？

③是不是密度大的物体一定下沉，密度小的物体一定上浮呢？

1. 物体的浮沉条件决定于它受到的重力和浮力的大小； 如何判断物体的浮沉：判断物体浮沉的方法有两种： （1）受力比较法：

浸没在液体中的物体受到重力和浮力的作用。 F浮>G物，物体上浮； F浮浸没在液体中的物体，只要比较物体的密度ρ物和液体的密度ρ液的大小，就可以判断物体的浮沉。

ρ液>ρ物，物体上浮； ρ液<ρ物，物体下沉； ρ液=ρ物，物体悬浮。

对于质量分布不均匀的物体，如空心球，求出物体的平均密度后，也可以用比较密度的方法来判断物体的浮沉。

例1. 如图所示，重0.5牛的木块和鸡蛋在盐水中静止不动。木块受到的浮力大小是_____________牛，鸡蛋受到的浮力大小是 牛。

F浮=G ④（适用于漂浮和悬浮）

例2. 研究发现，同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同，物体越靠近赤道，所受重力越小；越靠近地球两极，所受重力越大。一艘军舰从我国青岛港出发，前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务，若海水密度及舰艇质量不变，比较两地，则该舰艇

A. 在亚丁湾所受浮力较小 B. 在亚丁湾所受浮力较大

C. 在两处所受浮力相等 D. 在亚丁湾所排开海水的重力较大

解析：物体越靠近赤道，所受重力越小，舰艇在赤道附近的亚丁湾比在青岛时重力较小。根据漂浮时F浮= G，该舰艇在亚丁湾所受浮力较小。选项D中排开海水的重力即浮力。

答案：A

例3. 将一块实心物体放入盛水的烧杯中，物体静止时如图所示。若将该物体分成大小不同的两块，仍然放在盛水的烧杯中，则

A. 大块沉入杯底，小块漂在水面上 C. 大块、小块都漂在水面上 解析：D

B. 大块、小块都沉入杯底 D. 大块、小块都悬浮在水中

2. 物体上浮的终止状态是漂浮，物体处于漂浮状态时，（物体部分露出液面）F浮G，它与悬浮的区别是：物体悬浮时V排液V物，物体漂浮时V排液V物。

例4. 一个体积为100cm3的木块放入水中，静止时，露出水面的体积是物体总体积的2/5，木块排开水的体积为_______cm3 。

解析：当物体浸没在液体中时，V排=V物，当物体部分浸在液体中时，V排物

3. 物体浮沉条件的应用

（1）轮船的排水量：排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。因为轮船漂浮在水面上，所以此时船受的浮力等于船排开水的重力。即F浮G排水。

（2）气球和飞艇的升降靠调整气囊中气体的质量来实现。 （3）潜水艇的下潜和上浮靠改变自身受到的重力来实现。

例5. 如图所示，悬浮在海面下100m处的潜水艇，受到的海水压强是 （海水的密度取1.0×l03 kg/m3）。当用压缩空气把水舱中的水排出一部分时，潜水艇将______________（选填“上浮”或“下沉”）。

解析：1.0×l0Pa 上浮

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知识点小结：

1. 求浮力大小的基本方法有： F浮= F向上－F向下 压力差法 F浮= F空气－F液体 拉力差法 F浮= G排液 阿基米德原理 F浮= G 二力平衡原理 2. 浮力（力学综合）问题涉及到的概念和规律 （1）物重：G = mg = ρgV

（2）阿基米德原理：F浮= G排液 = m排液g =ρ液gV排 3. 力的平衡关系：二力平衡 F浮=G物 对应的状态有漂浮和悬浮

【典型例题】

例1. 如图所示是“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验装置，请根据图示回答问题： （1）分析②、③、④，可以说明金属块所受浮力大小跟 ____________有关。 （2）分析 ，说明金属块所受浮力大小跟液体密度有关。 （3）物体完全浸没在酒精中所受的浮力是 N。

解析：（1）金属块排开液体的体积（2）④、⑤（3）2.4

例2. 如图所示，一块0℃的冰放在盛有0℃的水的容器中。已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力，则当冰完全融化为0℃的水后，容器中水面的位置将（ ）

A. 上升； B. 下降；

C. 保持不变； D. 水面的升或降决定于冰和容器内水的体积。

解析：经典的分析液面变化老题，关键是理解对容器底部有压力说明冰块处于下沉状态！由下沉变为漂浮浮力变大，V排变大。

答案：A

例3. 如图所示，在空气中称石块重14.7N；浸没在水中时弹簧测力计示数为4.9N，求：

（1）石块受到的浮力多大？ （2）石块的体积是多大？

解析：（1）石块受到的浮力： F浮=G－F=14.7N－4.9N=9.8N

（2）由F浮=ρ液gV排得：

排开水的体积：V排=

F浮水g= 103m3

－

－

因为石块浸没在水中，所以石块的体积：V石=V排=103m3

例4. 在研究物体浮沉条件的实验中，张聪同学将鸡蛋放入装有密度为1.1×103kg/m3盐水的量筒中，如图所示，鸡蛋恰好能处于静止状态，测得鸡蛋排开盐水的体积是5×10-5m3（g=10N/kg）

（1）该鸡蛋的重力是多少？ （2）请说出使鸡蛋下沉的可行方案

解析：（1）鸡蛋受到的浮力是

F浮=ρ液gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×5×105m3=0.55N

－

鸡蛋处于悬浮状态：F浮=G 鸡蛋的重力是G=0.55N

（2）向量筒内加水并搅拌，直到鸡蛋下沉

例5. 给你足够的水，量筒一只，怎样测定小瓷酒杯的密度（酒杯的直径小于量筒的直径）请写出主要实验步骤及密度表达式。 解析：

1. 在量筒里倒入适量的水，记下水面到达的刻度V1 2. 把小酒杯漂浮在水面上，记下水面到达的刻度V2 3. 把小酒杯沉没在水中，记下水面到达的刻度V3 4. 计算：

小酒杯漂浮在水面上

F浮Gmg水g(V2V1)

小酒杯沉没在水中时，它排开水的体积为V3V1，即瓷杯自身瓷的体积。

瓷g(V2V1)V2V1mG水水 VgVg(V3V1)V3V1测固体密度的方法有多种，有直接的方法：用天平测质量、用量筒（量杯）测体积；有间接的方法：利用物体漂浮时排开液体的重力等于物体的重力，求出物体的质量，再利用排水法测物体的体积，算出物体的密度，本题应使用间接方法测小瓷酒杯的密度。

例6. “武汉号”导弹驱逐舰在亚洲处于领先水平，参加了我国海军首批赴亚丁湾、索马里海域的护航任务。“武汉号”的排水量为7000t，是一种防空、反潜、反舰能力均衡的远洋驱逐舰。（海水的密度为1.03×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）满载时，“武汉号”受到的浮力有多大？

（2）若舰底某处距海面的深度为8m，则该处受到海水的压强是多少？

（3）“武汉号”在巡航时，通过舰载雷达发现了目标。若雷达发出电磁波经2×104s收

－

到了回波，则目标距军舰的距离是多少？

37解析：（1）F浮G弹m弹g700010kg10N/kg710N 334（2）P沧水海水gh1.0310kg/m10N/kg8m8.2410Pa

（3）Svt310m/s81(2104)s3104m 2

四、小结

浮力问题涉及到密度、体积、重力、压强、力的平衡等多方面知识的综合应用。概念、规律多，知识的综合性强。对分析问题、解决问题的能力要求得也比较高，所以，在学习中，首先要学好基础知识，然后要在此基础上注意归纳解题方法，进一步明确处理各类问题的方法及技巧。

五、下一讲预习导学案： 功和机械能

请同学们结合知识结构图复习课本并完成课本后的练习。

【模拟试题】（答题时间：60分钟）

一、选择题

1. 将一铜块挂在弹簧测力计上，当铜块浸在水中时，弹簧秤的先后示数之差表示铜块受到的

A. 浮力大小 B. 重力大小 C. 重力和浮力之差 D. 重力和浮力之和

2. 如图所示，将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时浸没在水中，静止在图示位置，绳子对它们的拉力F1和F2 的大小关系是

A. F1＞ F2 B. F1=F2 C. F1＜F2 D. 无法确定

3. 把某一实心金属球放入某种液体中，它一直沉到底，这是因为

A. 金属球不受浮力 B. 金属球所受的重力大于所受的浮力 C. 金属球所受的重力大 D. 金属球所受浮力大于它所受的重力 4. 同一木块先后漂浮在酒精、水、水银中，比较三种情况中，木块所受到的浮力大小 A. 酒精中最大 B. 水中最大 C. 水银中最大 D. 一样大

5. 一个鸡蛋悬浮在配制好的盐水中，要想使它浮到水面上来，可以

A. 往盐水里加些水 B. 往盐水里加些盐 C. 将盐水倒掉一些 D. 以上方法都不行

6. 如图所示，水中的大鱼和小鱼在争论，大鱼说：“我的体积大，排开水的体积大，受到的浮力大。”小鱼说：“我在深处，受到的压强大，受到的浮力大。”你认为

A. 大鱼说法正确 B. 小鱼说法正确 C. 大鱼、小鱼的说法都错误 D. 无法判断

7. 一密度均匀的实心物体悬浮在某一种液体中，若将此物体均匀地切成两块，并轻轻地取出一半，余下的一半在液体中

A. 将上浮 B. 将下沉 C. 仍然是悬浮 D. 以上情况都有可能出现 8. 质量为1kg，密度为0.4×103kg/m3的木块，在水中静止时所受浮力是

A. 1kg B. 2.5kg C. 9.8N D. 24.5N 9. 游泳的人由河边走向深水处的过程中，如果河底布满碎石子，则 A. 脚越来越疼，因为水对脚的压力越来越大 B. 脚疼得越来越轻，因为人受到的重力越来越小 C. 脚越来越疼，因为水对人的浮力越来越大

D. 脚疼得越来越轻，因为河底对人的支持力越来越小 10. 07年4月15日，俄罗斯战略核潜艇“尤里·多尔戈鲁基”号下水试航。它的下水标志着21世纪战略核潜艇正式迈进下一代。如潜水艇从水面下10米深处下潜到110米深处的过程中，则

A. 浮力不变，压强变大 B. 浮力、压强均变大 C. 浮力、压强均不变 D. 浮力不变，压强变小

11. 在远洋轮船的船舷上，都漆着五条‘‘吃水线”，又称“载重线”，如图所示。其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力变化情况以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系为

A. 浮力增大，ρ1=ρ2 B. 浮力减小，ρ1=ρ2 C. 浮力不变，ρ1＞ρ2 D. 浮力不变，ρ1＜ρ2

二、填空题

12. 阿基米德原理是，浸入液体中的物体，都会受到液体对它竖直向上的浮力，浮力的大小等于____________________________。可以用公式_________________来表示。从公式中，我们可以得出浸入液体的物体所受的浮力跟 和 有关。 13. 饺子是大家喜爱的食品，在水中煮一会儿会浮上来，是因为饺子受热膨胀，体积________，浮力_________（均选填“增大”“减小”或“不变”）；重力______浮力，上浮到水面。 14. 体积为100cm3的铁块浸没在水里，它排开水的质量是_______kg，排开水的重力是_______N，它受到的浮力是__________N。（g取10N／kg） 15. 潜水艇能够上浮和下沉是通过___________来实现的。

16. 挂着标语的氢气球在太阳光的照射下，温度升高，体积膨胀。气球受到的重力________，气球受到的浮力_____________。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 17. 停在东海里的小游艇总重2.06×104N，它受到的浮力大小为___________N；它排开海水的体积为______m3. 当它由东海驶入长江，它受到的浮力大小为______N。（海水的密度为1.03×103kg／m3）

18. 小明同学把一个体积为125cm3的苹果放入水中，苹果在水里处于悬浮状态，则苹果所受的浮力为 N，小明从水中取出苹果，分成一个大块和一个小块，如图所示，再将小块放入水中，发现小块沉入水底，据此现象可以推断：若将大块浸没入水中，松手后大块将会 。（g=10N/kg，水的密度为1×103kg/m3）

19. 用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触（未浸入水），如图（甲），然后将其逐渐浸入水中，图（乙）所示是弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中深度的变化情况，则圆柱体受到的最大浮力是 ；圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强是 。

三、分析解答

20. 学好科学首先要勤于观察，勤于思考，敢于提出问题，如图所示，人能在死海中悠闲地阅读报刊。仔细观察，想一想，你能提出什么问题?请将问题说出来并将你提出的问题作个简要的回答：（可以是猜想的答案）

问题：_____________________________________。

简答：_____________________________________。

21. 为什么用钢铁制成的金属块在水中会下沉，而用钢铁材料制成的轮船却能漂浮在水面上？请你用所学的物理知识进行解释。（ρ钢铁=7.9×103kg/m3）

四、探究与实验题

22. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下的猜想： ①可能跟物体浸入液体的深度有关； ②可能跟物体的重力有关； ③可能跟物体的体积有关；

④可能跟物体浸入液体的体积有关； ⑤可能跟液体的密度有关。

为了验证上述猜想，李明做了如图所示的实验：他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，在这一实验中：

（1）铁块从位置1－2－3的过程中，弹簧测力计的示数＿＿＿＿＿＿，说明铁块受到的浮力＿＿＿＿＿＿；从位置3－4的过程中，弹簧测力计的示数＿＿＿＿＿＿，说明铁块受到的浮力＿＿＿＿＿＿。（填“变大”、“变小”或“不变”）

（2）通过这一实验可以验证上述猜想 是正确的，猜想＿＿＿＿＿＿是不正确的（填上面猜想的序号）。

（3）给你一杯清水、一个熟鸡蛋和适量的食盐（如图），请你设计实验验证浮力与液体的密度是否有关。简要写出你的实验验证的方法。

五、计算题

23. 一个体积为5米3的氢气球，球皮重10牛，在地面附近空气对它的浮力是多大？它最多能吊起多重的物体？（ρ空气=1.29千克/米3，ρ氢气=0.09千克/米3 g=10N/kg）

24. 现有一个金属球，用弹簧秤测得其在空气中的重力为54牛，把它浸没在水中，弹簧秤的示数变为34牛，用你所学的知识，求出与该金属球有关的物理量。（至少三个，g=10N/kg）

【试题答案】

一、选择题 1. A 2. B 3. B 4. D 5. B 6. A 7. C 8. C 9. D 10. A 11. C

二、填空题

12. 所排开液体的重力；F浮=ρ液gV排；液体密度；排开液体的体积 13. 增大；增大；< 14. 0.1；1；1 15. 改变自身重力 16. 不变；增大 17. 2.06×104；2；2.06×104

18. 1.25 先上浮后漂浮（或上浮） 19. 0.6N 1200Pa

三、分析解答

20. 人为何能漂浮于水上；因为死海的海水密度大

21. 由于钢铁的密度大于水的密度，在水中，用钢铁材料制成的金属块能够排开水的重力（或所受浮力）小于它的重力，所以用钢铁材料制成的金属块在水中会下沉。用钢铁材料制成的轮船形状不同于钢铁材料制成的金属块，与同质量的金属块相比，在水中轮船能够排开水的重力（或所受浮力）大大增加，可以大于或等于轮船所受重力。所以轮船会漂浮在水面上。

四、探究与实验题

22. （1）变小 变大 不变 不变 （2）④ ①

（3）先把鸡蛋放入清水中，鸡蛋会下沉，再向水中放入适量的食盐，鸡蛋会慢慢上浮。说明鸡蛋浸没在清水和盐水中受到的浮力不同，由此验证物体受到的浮力与液体的密度有关。

五、计算题

23. 解：F浮=ρ空气gV球=1.29kg/m3×10N/kg×5m3=64.5N G自重= G自重+G氢=10N+0.09kg/m3×10N/kg×5m3=14.5N G吊= F浮－ G自重=64.5N－14.5N =50N 24. F浮=54N－34N=20N

－

V球=F浮/ρ水g=20N/1×103kg／m3×10N/kg=2×103m3

m球=G球/g=54N/10N/kg=5.4kg

－－

ρ球=m球/ V球=5.4 kg /2×103m3=2.7×103 kg／m3