1、水和水的溶液水和水的溶液第三节：水的浮力第三节：水的浮力概述概述浮力浮力浮力的定浮力的定义义有关浮力有关浮力的计算的计算利用浮力利用浮力测量密度测量密度及其公式及其公式推导推导一、浮力一、浮力1 1、浮力的定义、浮力的定义 浸在液体（或气体）里的物体收到浸在液体（或气体）里的物体收到液体（或气体）对其向上托的力，叫做液体（或气体）对其向上托的力，叫做浮力。浮力。在水中漂浮（悬浮）的物体在水中漂浮（悬浮）的物体受到力的作用受到力的作用F浮浮=G物物在水中在水中悬浮的物体受到浮力浮的物体受到浮力的作用的作用F浮浮=G F F注注 浮力浮力浮力浮力的方向的方向的方向的方向总是竖直向上的，永总是竖直向
2、上的，永总是竖直向上的，永总是竖直向上的，永远和重力方向相反远和重力方向相反远和重力方向相反远和重力方向相反。2、阿基米德原理及浮力产生的原因、阿基米德原理及浮力产生的原因（1）阿基米德原理：浸在水里的物体受到向上的浮力）阿基米德原理：浸在水里的物体受到向上的浮力作用，浮力的大小等于物体排开的水所受的重力。作用，浮力的大小等于物体排开的水所受的重力。F浮浮浮浮=G排排排排=m液液液液g=液液液液gv排排排排注注：阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。利用阿基米德原理计算时体积单位为利用阿基米德原理计算时体积单位为mm，密度，密度单位为单位为Kg/mKg/m
3、。浮力产生的原因浮力产生的原因F向上向上=液液gh下下sF向下向下=液液gh上上sF浮浮=F向上向上F向下向下=液液ghs3、物体的浮沉条件、物体的浮沉条件（1 1）浸在液体中的物体如果只受浮力和重力作用）浸在液体中的物体如果只受浮力和重力作用F浮G物物体物体上浮上浮F浮=G物物体物体悬浮浮F浮物物物物时，物体上浮，物体上浮液液液液=物物物物时，物体，物体悬浮浮液液液液物物物物时，物体下沉，物体下沉注 物体浮物体浮在水面上时，在水面上时，V排排排排 液液液液4、物体沉浮条件的应用（1 1）潜水艇）潜水艇（2 2）气球、飞艇、）气球、飞艇、氢气球、热气球。氢气球、热气球。（3 3）密度计）密度计
4、浮浮沉沉条条件件 放入到不同密度的液放入到不同密度的液放入到不同密度的液放入到不同密度的液体中时，浸入液体中的多体中时，浸入液体中的多体中时，浸入液体中的多体中时，浸入液体中的多少也会不同，此时根据液少也会不同，此时根据液少也会不同，此时根据液少也会不同，此时根据液面在密度计上的位置即可面在密度计上的位置即可面在密度计上的位置即可面在密度计上的位置即可直接读出该液体的密度。直接读出该液体的密度。直接读出该液体的密度。直接读出该液体的密度。例例A、木块受到浮力，石块不受浮力。B、木、木块不受浮力，石不受浮力，石块 受浮力。受浮力。C、木、木块和石和石块都不受都不受浮力。浮力。D、木、木块和石和石
5、块都受浮力。都受浮力。1、将一小石、将一小石块和小木和小木块抛入抛入一杯水中，一杯水中，结果果发现木木块浮浮在水面上，而石在水面上，而石块却沉入水却沉入水中，就此中，就此现象下列象下列说法正确法正确的是（的是（D）2 2、若一塑料小球堵在一个水池的出口、若一塑料小球堵在一个水池的出口处，无法排出水，则此时小球（处，无法排出水，则此时小球（D D）A A、仍受水的浮力、仍受水的浮力B B、不受浮力，也不受水对其压力、不受浮力，也不受水对其压力C C、无法判断、无法判断D D、不受浮力，但受水对其压力、不受浮力，但受水对其压力3 3、圆锥体重为、圆锥体重为G G，悬浮在水中时受到水，悬浮在水中时受
6、到水对其向上的压力为对其向上的压力为F F1 1 1 1，向下的力为，向下的力为F F2 2 2 2，这两个力之间的关系是（这两个力之间的关系是（B B）A A、F F1 1 1 1FF2 2 2 2 B B、F F1 1 1 1FF2 2 2 2 C C、F F1 1 1 1FF2 2 2 2 D D、无法判断、无法判断二、有关浮力的计算二、有关浮力的计算1、有关浮力的计算方法有关浮力的计算方法（1）称重法：称重法：F浮浮=GF其中，其中，F浮浮表示物体浸在表示物体浸在水中测力计显示的示数，水中测力计显示的示数，G为物体在空气中所受的为物体在空气中所受的重力，重力，F为物体在液体中为物体在液
7、体中所受的和浮力方向一致所受的和浮力方向一致的力。的力。（2）压力差法：）压力差法：F浮浮=F向上向上F向下向下F向上为物体下表面所受压力，向上为物体下表面所受压力，F向下为物体上表面所受压力。向下为物体上表面所受压力。注：此方法只适用于正方体、注：此方法只适用于正方体、长方体、圆柱体等外形规则的长方体、圆柱体等外形规则的舞台浸没于液体中的情况，物舞台浸没于液体中的情况，物体与溶器底密合时不受浮力作体与溶器底密合时不受浮力作用。用。（3）平衡法：）平衡法：F浮浮=G物物 或或 F浮浮=G物物FF浮浮=G物物 表示物体漂浮或悬表示物体漂浮或悬浮时物体的受力情况。浮时物体的受力情况。F浮浮=G物物
8、+F表示物体被压入液表示物体被压入液体中受力情况，体中受力情况，F表示压力大小。表示压力大小。F浮浮=G物物F表示物体沉底或表示物体沉底或挂在液体中时受力情况，挂在液体中时受力情况，F表示表示压力或拉力大小。压力或拉力大小。（4）原理法：）原理法：F浮浮=G排排=液液gV排排根据阿基米德原理来求浮根据阿基米德原理来求浮力，在知道排开液体的力，在知道排开液体的排、排、V排时方能求出。排时方能求出。（5）根据物体沉浮条件比）根据物体沉浮条件比较浮力（知道物体质量时较浮力（知道物体质量时常用）。常用）。2 2、计算步骤、计算步骤（1）确定研究对象，认准要研究的物体（2）分析物体受力情况，作出物体示意
9、图，判断物体在液体中所处状态（看物体是静止或匀速直线运动）。（3）选择合适的方法列出灯等式，进行计算。例例1、下列说法中，正确的是（、下列说法中，正确的是（C）A、风筝是靠空气浮力上升的、风筝是靠空气浮力上升的B、水下的潜水艇，下潜越深受到的浮力越大、水下的潜水艇，下潜越深受到的浮力越大C、气象探测气球里所充气体的密度小与空气密、气象探测气球里所充气体的密度小与空气密度度D、同一支密度计漂浮在不同液体中，受到的浮、同一支密度计漂浮在不同液体中，受到的浮力大小不同力大小不同2、将质量为100g的物体投入盛有100ml酒精的量筒中（酒精=0.8103kg/m）物体静止后，酒精液面上升到200ml刻
10、度线处，则物体在量筒中的情况是（A）A、物体沉在量筒底部B、物体漂浮在酒精液面上C、物体悬浮在酒精中D、条件不足，无法判断3、将一物块放在盛满水的杯中静止时，溢出水的、将一物块放在盛满水的杯中静止时，溢出水的质量为质量为27g，当将其放在盛满酒精的杯中时，溢出，当将其放在盛满酒精的杯中时，溢出的酒精质量是的酒精质量是24g，则物块在水中的状态和密度为，则物块在水中的状态和密度为（B）A、沉底、沉底 =1.25103kg/mB、漂浮、漂浮 =0.9103kg/mC、漂浮、漂浮 =0.8103kg/mD、悬浮、悬浮 =1103kg/m4、容器中盛有水，一边长为、容器中盛有水，一边长为10cm的立方
11、体浸没在水中，已知其的立方体浸没在水中，已知其下表面受到水向上的压力是下表面受到水向上的压力是20N，（，（g=10N/kg）求：）求：（1）每个表面的表面积是多少平方米？）每个表面的表面积是多少平方米？（2）该立方体所受水的浮力是多大？）该立方体所受水的浮力是多大？（3）上表面收到的向下的压力是多大？）上表面收到的向下的压力是多大？解：（解：（1）S=0.10.1=0.01（2）P=F/S=200.01=2000Pa（3）F浮浮=F向上向上F向下向下 F浮浮=水水Vg=103（0.1）3 10=10N所以：所以：F向下向下=F向上向上F浮浮=20N 10N=10N答：（答：（1）每个表面的表
12、面积是）每个表面的表面积是0.01 （2）该立方体所受浮力为）该立方体所受浮力为10N （3）改立方体上表面受到的向下的压力是）改立方体上表面受到的向下的压力是10N三、利用浮力测量密度及其公式推导三、利用浮力测量密度及其公式推导1、示数差值测密度、示数差值测密度（1 1）在空气中测固体密度）在空气中测固体密度（2 2）将物体浸入水中测出）将物体浸入水中测出F F1 1。（3 3）求出浮力和物体体积，）求出浮力和物体体积，根据空气中的重力和体积，根据空气中的重力和体积，求出固体密度。求出固体密度。F=GF1 （VG）/水水g物物=G/Vg物物=G水水/（GF1）注：此方法换成其他液体中称量，注
13、：此方法换成其他液体中称量，读出浮力读出浮力F2也可求出物体密度也可求出物体密度2、漂浮法测密度、漂浮法测密度（1）规则形状物体）规则形状物体舞台漂浮于水中，以刻度尺测出测出其总长度，设截面舞台漂浮于水中，以刻度尺测出测出其总长度，设截面积为积为S，根据阿基米德原理与重力联系起来即能求出物体，根据阿基米德原理与重力联系起来即能求出物体密度。密度。V=S L浸浸F浮浮=水水VgV物物=S L总 G=物物V物物g物物=水水V/V物物（2）不规则形状物体利用浮力求物体密度）不规则形状物体利用浮力求物体密度用量筒和水测出物体的体积用量筒和水测出物体的体积V物物，将固体放在大试管中漂浮，将固体放在大试管
14、中漂浮于水中，测出其排水体积于水中，测出其排水体积V排排，再根据漂浮条件求物体密度。，再根据漂浮条件求物体密度。F=水水V排排gG=物物V物物g物物=水水V排排/V物物例例1、将一个由某种材料制成的空心球放入甲液体中，小、将一个由某种材料制成的空心球放入甲液体中，小球漂浮在页面上，若将其放入乙液体中，小球沉入杯底，球漂浮在页面上，若将其放入乙液体中，小球沉入杯底，则下列判断正确的是（则下列判断正确的是（B）A、此材料密度一定小于甲液体的密度、此材料密度一定小于甲液体的密度B、此材料密度一定大于乙液体的密度、此材料密度一定大于乙液体的密度C、球在甲液体中所受浮力小于其在乙液体中所受浮力、球在甲液
15、体中所受浮力小于其在乙液体中所受浮力D、球在甲液体中所受浮力等于其在乙液体中所受浮力、球在甲液体中所受浮力等于其在乙液体中所受浮力2、有一实心物体，先后投入水中和酒精中，物体静止、有一实心物体，先后投入水中和酒精中，物体静止后所受浮力分别为后所受浮力分别为12N和和10N（酒精酒精=0.8103kg/m）则物体在水中和酒精中的浮沉状态是（则物体在水中和酒精中的浮沉状态是（A）A、在水中漂浮，在酒精中沉底、在水中漂浮，在酒精中沉底B、在水中悬浮，在酒精中飘浮、在水中悬浮，在酒精中飘浮C、在水中沉底，在酒精中沉底、在水中沉底，在酒精中沉底D、在水中漂浮，在酒精中悬浮、在水中漂浮，在酒精中悬浮3、选择优良种子是农业丰收的基本保证，盐水选种是、选择优良种子是农业丰收的基本保证，盐水选种是我国农民常用的选种方法，即：良种沉入水底，次种漂我国农民常用的选种方法，即：良种沉入水底，次种漂浮水面，但盐水浓度的把握是关键，如果盐水浓度太低，浮水面，但盐水浓度的把握是关键，如果盐水浓度太低，则可能是（则可能是（C）A、所有种子都漂浮在水面、所有种子都漂浮在水面B、所有种子都不受浮力、所有种子都不受浮力C、只有少量次种漂浮、只有少量次种漂浮D、良种漂浮，次种下沉、良种漂浮，次种下沉
