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浙教版九年级科学上册教师辅导讲义-浮力(二)

学科教师辅导讲义学员编号: 学员姓名: 年 级: 初三 辅导科目: 科学 课 时 数:3 学科教师:授课主题 授课日期及时段浮力(二)教学内容一、专题检测1、下列关于浮力说法正确的是( A.飞机是利用浮力飞上天空 B.浮力的产生原因是液体对物体上下表面的压力差 C.在水中下沉的物体不受浮力 D.漂浮在水面的物体重力小于浮力 【答案】B 【解析】A、飞机是利用流体压强与流速的关系来升空的,故 A 错误;B、浮力的产生原因是液体对物体上下表面 的压力差,故 B 正确;C、在水中下沉的物体也要受到浮力的作用,故 C 错误;D、漂浮在水面的物体重力等于物 体受到的浮力,故 D 错误 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,静止在如图所示位置,绳子对它们的拉力 F1 和 F2 的大小关系是( ) )A.F1>F2 【答案】BB.F1=F2C.F1<F2D.无法确定【解析】∵ρ =m/V,m 铁=m 桶,∴铁桶和实心铁球的体积:v 铁=v 桶,∵都浸没于水中,∴v=v 排,铁桶和实心铁球排

开水的体积 v 排相等,∵F 浮=ρ 它们的拉力 F1 和 F2 相等水v 排 g,∴铁桶和实心铁球受到水的浮力相等;∵F 拉+F 浮=G,∴F 拉=G-F 浮,∴绳子对3、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( )A. 【答案】BB.C.D.【解析】鸡蛋沉入水底时,受到的浮力小于重力,故 CD 不正确;逐渐向水中加入食盐时,盐水的密度变大,由 F=ρ gv 排可知,鸡蛋所受浮力逐渐增大,当浮力大于重力时鸡蛋上浮;上浮的最终结果是漂浮,此时鸡蛋的浮力和 重力相等,以后无论怎样增加食盐,由浮沉条件可知,鸡蛋所受浮力都不会变化,故 A 不正确、B 正确 4、将一个生鸡蛋放进盛有清水的杯中,鸡蛋下沉至杯底,如图(甲)所示,向水中加适量盐并使其溶解,鸡蛋恰 好处于悬浮状态,如图(乙)所示,继续加盐并使其溶解,鸡蛋处于漂浮状态,如图(丙)所示.三种状态下鸡 蛋受到的浮力分别为 F 甲、F 乙、F 丙,则 F 甲、F 乙、F 丙的关系为( )A.F 甲<F 乙<F 丙 B.F 甲<F 乙=F 丙 C.F 甲=F 乙>F 丙 D.F 甲>F 乙>F 丙 【答案】B 【解析】由乙丙两图中鸡蛋分别处于悬浮和漂浮状态可知,鸡蛋均处于平衡状态,F 浮=G 物,所以 F 乙=F 丙由甲、乙 两图可知,v 排相等,而ρ 甲<ρ 乙,根据公式 F 浮=ρ液gV 排,则 F 甲<F 乙,所以 F 甲<F 乙=F 丙二、知识梳理一、知识框架

概念 浮力 方向:竖直向上 原理内容 阿基米德原理 公式: F浮 =G排液 =液gV排液 注意:阿基米德原理同样适用于气体 水的浮力 漂浮: F浮 =G 上浮: F浮 >G 浮沉条件 悬浮: F浮 =G 物体浮沉条件 下沉: F浮 液二、浮力的概念 所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。

在水中会向上浮的物体受到向上的浮力,在水中会下沉 的物体也受到向上的浮力。

气体中的物体也受到气体的浮力。

三、阿基米德原理 阿基米德定理:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,即 F 浮=G 排水 =ρ gV 排水 推广 F 浮=G 排液,同样,阿基米德定理可以推广到气体上面。

对阿基米德定理 (1)公式中 (2)公式中F浮=G排液= 液 gV排液这个公式的理解应注意:液是液体的密度,而不是浸入液体的物体的密度。

是浸入液体时,排开液体的体积。

物体完全浸入,V排液V排液=V物;物体部分浸入,V排液  V物。

(3)浮力只跟物体排开的液体受到的重力有关,而与其他因素无直接关系。

液体对物体的浮力与液体的密度和物 体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。

A、与物体浸入液体的深度无关:把物体压入水中,感觉浮力变大,这时候是从水面压入水下,当完全浸入后, 就不会感觉到更吃力了——用物块挂在测力计下的实验来说明;

B、与物体的形状无关——用橡皮泥变形挂在测力计下的实验来补充说明。

用阿基米德原理进行计算。

(注意计算过程中单位要统一) (4)根据阿基米德原理可知:浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、 向下的压力差即浮力。

四、物体的浮沉条件 上浮 F 浮>G 实 心 物体 处于动态(运动状态不断改变) ,受非平衡 力作用 ρ液下沉 F 浮ρ物悬浮 F 浮=G物漂浮 F 浮=G物沉底 F 浮+N=G物ρ液<ρρ液=ρρ液>ρρ液<ρ物V 排=V 物 可以停留在液体的 任何深处V 排ρ物V 排=V 物V 排

六、浮力的应用 1、轮船 工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。

排水量 m:轮船满载时排开水的质量,单位 t, 由排水量 m 可计算出排开液体的体积 V 排= m/ρ 液;排开液体的重 力 G 排 =mg ;轮船受到的浮力 F 浮 = mg;轮船和货物共重 G=mg 2、潜水艇 工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的 3、气球和飞艇 工作原理:气球是利用空气的浮力升空的。

气球里充的是密度小于空气的气体如:氢气、氦气或热空气。

为了能 定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇 4、密度计 原理:利用物体的漂浮条件来进行工作 构造:下面的铝粒能使密度计直立在液体中 刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大 七、液面变化问题 1、冰块漂浮于水面上,融化后液面不变 2、冰块中含有木块、蜡块等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变 冰块中含有铁块、石块等密度大于水的物体,冰化为水后液面下降 冰块中含有油等密度小于水且不溶于水的液体,冰融化后液面上升三、题型突破题型一:实验测浮力大小或物质密度1、在北京奥运会上获得比赛前三名的选手都将挂上既体现奥运理念,又体现中华民族特色的奖牌——用一种玉石 制作然后分别镀上金、银、铜而成的奖牌。

小阳是个爱动脑筋的孩子,当他得到一小块制作奥运奖牌余下的玉石 材料后,立即着手利用家里的弹簧秤测这种材料的密度。

请你和小阳一起来完成测量过程。

(g 取 10N/kg) (1)如图甲所示用细线拴住玉石块,用弹簧秤测出其所受重力,这时弹簧秤示数是_______N,从而可计算出玉石 块的质量。

(2)如图乙所示让玉石块完全浸入水中,从图中弹簧秤的示数可计算出玉石块所受的浮力是__________N。

3 (3)利用以上测量数据可计算出玉石块的密度是_______________kg/m 。

图甲 图乙 3 【答案】3.6 0.8 4.5×10 【解析】此题考查物体浸入液体中弹簧测力计的读数 F=G 物-F 浮,则 F 浮=G 物-F 2、同学们在学习“阿基米德原理”这节课上.仔细观察了老师所做的演示实验(如图 1 所示).课后复习时.物理 兴趣小组的同学们,经过反复的思考、讨论,提出了对该实验的改进意见,并动手制作出了如图 2 所示的实验装 置,其中 A、B 为两个规格相同的弹簧秤,C 为重物,D 为薄塑料袋(质量不计),E 是用废弃的大号饮料瓶、带孔橡 皮塞以及弯曲玻管自制的溢水杯,杯中加人红色的水,F 是升降平台(摇动手柄,可使平台高度缓慢上升、下降), G 为铁架台。

图1 图2 (1)实验中.同学们逐渐调高平台 F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧秤 A 的示数______;弹簧秤 B 的示数_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。

比较弹簧秤 A 的示数变化量 FA′和弹簧秤 B 的示数变化 量 FB′,它们的大小关系是 FA′____FB’(选填“>”、“<”或“=”), (2)通过分析,你认为应提醒兴趣小组的同学在操作时要注意什么问题?(请写出两条) ①___________________________________________________________________; ②___________________________________________________________________。

(3)对比图 1、图 2 的两组实验,改进后的实验与原实验比较有哪些优点?(请写出三条) ①____________________________________________________________________; ②____________________________________________________________________; ③____________________________________________________________________。

【答案】 (l)减小,增大,= (2)① 弹簧秤使用前要调零; ②待弹簧秤示数稳定后再读数; ③ 尽量避免玻管与塑料袋间有作用力; ④ 玻管不能浸入塑料袋里的水中; ⑤ 平台高度的调节只能越来越高,让物体浸入液体的部分越来越大; ⑥ 溢水杯中加水时,使水面略超过溢水口处.滥出的水用玻璃杯承接.水断流后移走杯; (3)① 溢水杯中加红色水,增加可见度; ② 能同时显示出物体所受的浮力大小和物体排开液体的重力大小; ③ 两节平台 F 的高度.可观察到物体受到的浮力随排开液体的体积的增大而增大; ④ 弹簧上端有铁架台固定,弹簧秤示数更稳定;

⑤ 薄塑料袋不计质量,弹簧秤 B 的示数直接反映物休所受的浮力大小 ⑥ 上课时不用老师拎着弹簧秤读数.便于老师的讲解 3、在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图所示的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水 和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积.他们观察并 记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积.实验数据记录在下表中.液体种类实验序号 1物体重力 G 物(N)弹簧测力计示 物体受到浮力 排开液体体积 3 数 F(N) F 浮(N) V 排(cm ) 1.5 50 1.0 1.5 0.4 0.8 1.2 100 150 50 100 150水 2 3 ρ 水=1.0g/cm 3 4 酒精 3 5 ρ 酒精=0.8g/cm 621.0 0.5 1.621.2 0.8(1)分析表中数据,实验所用物体的重力为 N,第一次实验中物体所受的浮力 F 浮= N。

(2) 分析比较实验序号 1、 2和3 (或 4、 5 和 6) 可初步得出结论: 当液体的种类相同时, 排开液体的体积越 , 浸在液体中的物体受到的浮力越大;分析比较实验序号 可初步得出结论:当排开液体的体 积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。

(3)请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力 G 排= N。

通过比较每次实验中物体受到的浮力和它 排开液体的重力的关系,还可以验证 原理。

(4) 本实验在探究 “浮力的大小与哪些因素” 有关时, 选用了不同液体并进行了多次实验, 其目的是为了 (选 填字母序号) 。

A.寻找普遍规律 B.取平均值减小误差 (5)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越 。

于是他灵 机一动在弹簧测力计下挂一个重 1.5N 的物块,如图甲所示;当他把物块浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计 3 的读数为 0.5N,他就在 0.5N 处对应标上 1.0g/cm 的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧 3 测力计刻度盘的 N 处对应标上 0.8g/cm 字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密 度秤。

【答案】 (1)2;0.5; (2)大;1、4 或者 2、5 或者 3、6; (3)0.5;阿基米德; (4)A; (5)小;0.7

【解析】 (1) 分析表中数据可知, 实验所用物体的重力为 2N; 第一次实验中物体所受的浮力 F 浮=G-F′=2N-1.5N=0.5N (2)①分析比较实验序号 1、2 和 3(或 4、5 和 6)可知,液体的密度相同,物体浸入液体中的体积越大,弹簧 测力计的示数越小,即所受的浮力变大;故可得结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越大浸在液体中的 物体受到的浮力越大。

②在探究浮力的大小与液体密度的关系时,应控制排开液体的体积不变,改变液体的密度; 结合表格可知 1、4 或者 2、5 或者 3、6 符合。

(3)第一次实验中物体排开水受到的重力: 3 3 -6 3 G 排=m 排 g=ρ V 排 g=1.0×10 kg/m ×50×10 m ×10N/kg=0.5N, 因 F 浮=G 排=0.5N,所以可以验证阿基米德原理 (4)在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时,选用了不同液体并进行了多次实验的目的是减小偶然性,使实验 得出的实验规律更具有普遍性,所以本实验的目的是寻找普遍规律 (5)根据 F 浮=ρ gV 排可知,物体浸没时排开水的体积和本身的体积相等,所以将同一个物体浸没在密度越大的液 体中时受到的浮力变大,根据 F 浮=G-F′可知弹簧测力计的示数越小; 当他把物块浸没在水中时,受到的浮力: F 浮=G-F′=1.5N-0.5N=1N, 根据阿基米德原理得: 1N=ρ 水 gV 排-----① 当他把物块浸没在酒精中时, F 浮酒=ρ 酒 gV 排-----② ∵两者排开液体的体积相等, ∴①②两式相比可得: F 浮酒=0.8N, 此时应标在弹簧测力计的 1.5N-0.8N=0.7N 处.题型二:液面变化问题1、 (多选)如图(a) ,在一个较大的容器中盛有水,水中放有一个木块,木块上面放有物体 A,此时木块漂浮;如 果将 A 从木块上拿下,并放入水中,当木块和 A 都静止时(水未溢出) ,下面说法正确的是( )A.当 A 的密度小于水的密度时,容器中水面上升 B.当 A 的密度大于水的密度时,容器中水面下降 C.当 A 的密度等于水的密度时,容器中水面下降 D.当 A 的密度大于水的密度时,将 A 拿下后悬挂在木块下面,如图(b) ,容器中水面不变 【答案】B、D 【解析】当 A 的密度小于或者等于水的密度时,A 和木块排开水的重力等于 A 和木块的重力,前后无变化,所以液 面不会上升也不会下降.此两选项均错误;B、当 A 的密度比水大,把 A 放入水中,A 会下沉,排开水的重力小于 A 的重力,这样排开水的体积就没有放在木块上大了,水面就会下降.此选项正确;D、由图知,无论是物体 A 在 上方还是下方,将 A 和木块看成一个整体,都是漂浮的,排开水的重力等于物体与木块重力之和,所以液面高度 不变.此选项正确 2、在小烧杯里的水面上漂浮着一块冰,冰里有一个石子,当冰全部熔化后,水面将( ) A.上升 B.下降 C.不变 D.以上都不对

【答案】B 【解析】做这类题目,要比 较 冰 熔 化 前 后 冰 和 石 块 受 浮 力 大 小 关 系 ,再 根 据 阿 基 米 德 原 理 分 析 二 者 排 开 液体体积的关系,从而确定液面升降。

冰 熔 化 前 受 到 的 浮 力 : F 浮 =G=G 石 +G 冰 , 冰 熔 化 后 二 者 受 到 的 浮 力 : F 浮 ′ =F 石 +F 水 =F 石 +G 水 , ∵石块下沉,所以 F 石<G 石, ∴F 浮>F 浮′ ∵ F 浮 =ρ 水 v 排 g ∴v 排>v 排′, ∴液面将下降 3 、 在小烧杯里的水面上漂浮着一块冰,冰里有一个木块,当冰全部熔化后,水面将( ) A.上升 B.下降 C.不变 D.以上都不对 【答案】C 【解析】冰 熔 化 前 受 到 的 浮 力 : F 浮 =G=G 木 +G 冰 , 冰 熔 化 后 二 者 受 到 的 浮 力 : F 浮 ′ =F 木 +F 水 =F 木 +G 水 , ∵ 木 块 漂 浮 , 所 以 F 木 =G 木 , ∴ F 浮 =F 浮 ′ ∵ F 浮 =ρ 水 v 排 g ∴ v 排 =v 排 ′ , ∴液面将不变 【第 2、3 题老师们也可根据需要改编成证明题】题型三:图像分析1、在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面 与烧杯底部接触为止,如图是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数 F 随圆柱体下降高度 h 变化的图象.求: (1)分析图象可知,圆柱体重力是多少 N? (2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是多少 N? 3 (3)圆柱体的体积是多少 m ? 3 (4)圆柱体的密度是多少 kg/m ?【答案】 (1)由图象可知,当 h=0 时,弹簧测力计示数为 12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知, G=F 拉=12N. (2)从 h=7cm 开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,对圆柱体受力分析, 根据平衡关系可知,F 浮=G-F 拉=12N-4N=8N,(3)由阿基米德原理 F 浮=ρ液V 排 g 得:故 V 物 =V 排 =8 × 10 - 4 m 3(4)物体的质量:

圆柱体的密度: 答: (1)12; (3)8; (3)8×10-4; (4)1.5×103 【解析】由题知,物体缓慢下落,整个过程中物体受力平衡,图象反映的是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数 F 随圆柱体下降高度 h 的变化关系: (1)分析图象 AB 段,物体还没浸入水中,由二力平衡知物重; (2)分析图象 CD 段,物体全部浸没水中,对物体受力分析(如下图所示)求其受到的浮力; (3)由阿基米德原理求出 V 排,V 物=V 排; (4)由公式 G=mg 求出质量,再由ρ =m/V 求出物体的密度 2、某同学将一漂浮在水面不开口的饮料罐缓慢按入水中,当饮料罐全部浸入在水中后,继续向下压一段距离,共 用时 t.此过程中,饮料罐所受的浮力随时间变化的图象可能是下图中的( )A.B.C.D.【答案】A 【解析】根据公式 F 浮=ρ gV 排可知,排开水的体积一定时,受到的浮力将不再变化; 在 A 中,表示一开始就受到浮力作用,然后浮力逐渐增加,最后保持不变,符合题意; 在 B 中,表示物体逐渐浸没,所受浮力逐渐变大,最后不变,不合题意; 在 C 中,表示物体完全浸没后,不管怎样移动,排开水的体积不再变化,受到的浮力保持不变;不合题意; 在 D 中,表示物体受到的浮力逐渐增加,不合题意 3、小王为了探究物体在水中不同深度所受浮力的情况,将一挂在弹簧测力计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,分别记下圆柱体下表面所处的不同深度 h 和弹簧测力计相应的示数 F,实验 数据如下表:(1)由于粗心,第 8 次实验数据小王没有记录,请你帮他填写完整; (2)分析表中实验数据,可以得出物体重 N,第 3 次实验时,物体受到的浮力为 物体受到的浮力为 N; (3)分析表格可以得出 (4)如图所示,能正确反映弹簧测力计示数 F 和圆柱体下表面所处的深度 h 关系的是 体受到的浮力 F 和圆柱体下表面所处的深度 h 关系的是 .N,第 7 次实验时, . ,能正确反映圆柱(5)圆柱体的密度为: . 【答案】 (1)4.5; (2)7;1;2.5; (3)物体受到的浮力随排开液体体积的增大而增大,与物体所在深度无关; (4) 3 3 B;D; (5)1.75×10 kg/m 【解析】 (1)分析数据变化可知,当第 6 次实验时,物体已完全浸没于水中,因为,再增加深度,其排水的体积

也不会改变,弹簧测力计的示数 F 仍为 4.5N,第八次弹簧测力计示数为 4.5N; (2)物体在空气中时,弹簧测力计的示数,就是它的重力,即第 1 次实验中的示数 F=G=7N;第 3 次实验时,物 体受到的浮力为 7N-6N=1N,第 7 次实验时,物体受到的浮力为 7N-4.5N=2.5N; (3)分析表中第 1-6 列数据,观察 h 和 F 的变化趋势可得,在同种液体里,物体受到浮力的大小随排开液体体积 的增大而增大;第 6、7、8 列数据中 h 增大,但 F 不再改变,说明物体已完全浸没,因此可得:物体完全浸没在 同种液体里,所受浮力的大小与浸没的深度无关.综合分析得:物体受到的浮力随排开液体体积的增大而增大, 与物体所在深度无关; (4)通过分析数据可知,当深度 h 增大时,弹簧测力计的示数先减小,后不变,浮力是先变大,后不变,因此 B 和 D 分别符合题意的要求(5)圆柱体的体积为圆柱体的密度为四、专题过关1、(多选)如下图所示,某物理兴趣小组,在测量一个实心小物体的密度时,采用了如下的实验操作:首先用天平 测出物体的质量 mo;然后在小烧杯中装入一定量的水,用天平测出烧杯和水的总质量 m1;再用细线将物体系好后, 用手提着细线使物体浸没在此烧杯的水中(水无溢出且物体不接触烧杯) ,此时天平平衡时测量值为 m2.下列说法 正确的是( )A.物体在水中受到的浮力是 m0g B.物体在水中受到的浮力是(m2 一 ml)g C.物体的密度是 m0ρ 水/( m2 一 ml) D.物体的密度是 m0ρ 水/( m2 一 m0) 【答案】B、C 【解析】本题求解两个问题:①将实心物体浸没在水中后,天平重新平衡,左边托盘受到的压力为:F 左=m1g+G 球-F 拉,右边托盘受到的压力 F 右=m2g,根据 F 左=F 右求出浮力大小; ②根据阿基米德原理 F 浮=ρ 水 gV 排,求出 V 排,而物体浸没水中时体积 V=V 排,用公式ρ =m/V 计算出实心物体的密度 2、小明自制土密度计并测定盐水的密度. 实验器材:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水.实验步骤: ①在竹筷的一端缠上适量细铅丝,制成土密度计. ②用刻度尺测出竹筷的长度 L. ③把土密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度 h1(如图所示) .

④ . 3 请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题: (ρ 水=1.0g/cm ,F 浮=ρ 液 gV 排) (1)竹筷一端缠上铅丝,是为了 . (2)密度计是利用 条件工作的.被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积 (选填“越小” 或“越大” ) . (3)被测盐水的密度表达式:ρ 盐水= . (不计铅丝体积) 3 3 3 (4)小明计算得出盐水的密度为 1.05g/cm ,已知烧杯中盐水的体积为 400cm ,盐的密度为 2.6g/cm ,则盐水中 含盐 g. (盐放入水中溶解后,盐和水的总体积不变) 【答案】④把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度 h2(或把土密度计放入盛盐 水的烧杯中,静止后用刻度尺测出竹筷浸入液面下的长度 h2) ; (1)使竹筷能够竖直漂浮在液体中; (2)漂浮;越小; (3) ; (4)32.5 【解析】实验步骤: ④把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度 h2(或把土密度计放入盛盐水的烧杯 中,静止后用刻度尺测出竹筷浸入液面下的长度 h2) ; (1)铅丝的密度比较大,在液体中能够浸没,并且密度计重心偏低越稳定,使密度计能够竖直漂浮在液体中; (2)根据漂浮条件,密度计在液体中处于漂浮状态,浮力与重力相等,因此密度计在水中与在盐水中所受的浮力 相等,即:F 浮=ρ 液 gV 排,当液体密度越大时,V 排会越小. (3)在水中时:F 浮=ρ 水 gV 排 1=ρ 水 gs(L-h1) ; 在盐水中时:F 浮=ρ 盐水 gV 排 2=ρ 盐水 gs(L-h2)或者:F 浮=ρ 盐水 gV 排 1=ρ 水 gsh2; 因为浮力相等所以:ρ 水 gs(L-h1)=ρ 盐水 gs(L-h2)或者:ρ 水 gs(L-h1)=ρ 盐水 gsh2; 即:ρ 盐水= ; (4)盐水质量 m=ρ 盐水 V=1.05g/cm3×400cm3=420g; 根据题意:m=m 水+m 盐; V=V 水+V 盐; 即:m=ρ 水(V-V 盐)+ρ 盐 V 盐; 代入数据:420g=1g/cm3(400cm3-V 盐)+2.6g/cm3V 盐; 盐的体积 V 盐=12.5cm3; 所以盐的质量:m 盐=ρ 盐 V 盐=2.6g/cm3×12.5cm3=32.5g. 3、在量筒内注入适量的水,将一木块放入水中,水面达到的刻度是 V1,如图(a)所示;再将一金属块投入水中, 水面达到的刻度是 V2,如图(b)所示;若将金属块放在木块上,木块恰好没入水中,这时水面达到的刻度是 V3.如 图(c)所示.金属密度ρ = . (用字母表示)【答案】

【解析】测 固 体 的 密 度 原 理 ρ =m/V , 质 量 一 般 用 天 平 来 测 , 体 积 根 据 排 水 法 用 量 筒 来 测 ; 本 题 没 有 天 平 ,利 用 浮 力 知 识 ,金 属 质 量 等 于 在 量 筒 中 排 开 的 水 的 质 量 ,故 题 中 金 属 块 体 积 V=V 2 -V 1 ,质 量 m=m 排 = ρ水V排=ρ水( V 3 -V 1 ) , 金 属 块 密 度 ρ =m/V=4、如右图所示,一船在某水域作业时,将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水.第一次放,因水太深,铁箱没 触碰到水底,此时船的吃水线在 A 处.换个地方第二次再放,铁箱才接触到水底.下列说法正确的是( )A. 铁箱在船上时,船的吃水线在 A 处下方 B.铁箱接触到水底时,船的吃水线仍在 A 处 C.铁箱接触到水底时,船的吃水线在 A 处之下 D.铁箱接触到水底时,船的吃水线在 A 处之上 【答案】C 【解析】若物体放在船上,把船和铁箱看做一个整体.其总重为船重+铁箱重„①;当铁箱悬放且铁箱没触碰到水 底时,其总重为船重+铁箱重-铁箱所受浮力„②;当铁箱放入水底时,其总重就等于船重„③.由此可见①>② >③.铁箱在船上时,总重最大,说明浮力最大,排水体积最大,即船的吃水线最深,应该在 A 的上方.故选项 A 错误;第一次,铁箱没触碰到水底,所以它们漂浮在水面上,因此此时船和铁箱的总重力等于它们受到的浮力.第 二次,铁箱接触到了水底,说明铁箱完全脱离了船.因此,第二次的浮力小于第一次的浮力.根据公式 F 浮=ρ 水 gV 排,水的密度不变,所以船排开水的体积减小,因此船上浮了一些.所以铁箱接触到水底时,船的吃水线在 A 处之 下.所以 B、D 说法错误,C 说法正确5、 冰 块 漂 浮 在 盐 水 液 面 上 , 冰 熔 化 以 后 液 面 是 升 高 , 还 是 降 低 ? 请 加 以 论 证【答案】设:冰块的质量为 m冰;盐水的密度ρ盐水6、 如图甲所示, 长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动, 上 升 到 离 水 面 一 定 的 高 度 处 .图 乙 是 绳 子 拉 力 F 随 时 间 t 变 化 的 图 象 ,取 g=10N/Kg .根 据 图 象 信 息 ,

下列判断正确的是()A . 该 金 属 块 重 力 的 大 小 为 34N B . 浸 没 在 水 中 的 金 属 块 受 到 的 浮 力 大 小 是 20N C. 在 t1 至 t2 时 间 段 金 属 块 在 水 中 受 到 的 浮 力 逐 渐 增 大 3 3 D . 该 金 属 块 的 密 度 是 3.4 × 10 Kg/m 【答案】B 【解析】当金属块完全露出液面,没有浸入水中时,金属块不受浮力,此时拉力等于重力,即为图 中 的 CD 段 , 从 图 可 知 , 该 金 属 块 重 力 为 : G=F 拉 =54N , 故 A 说 法 错 误 , 不 符 合 题 意 . 当 金 属 块 未 露 出 液 面 时 ,即 为 图 中 的 AB 段 ,从 图 可 知 ,此 时 绳 子 的 拉 力 为 34N ,则 金 属 块 受 到 的 浮 力 大 小 为 : F 浮 =G-F 拉 =54N-34N=20N . 故 B 说 法 正 确 , 符 合 题 意 . ∵ F 浮 = ρ 水 v 排 g , ∴ 金 属 块 排 开 水 的 体 积 ( 金 属 块 的体积):从 图 可 知 , 绳 子 的 拉 力 在 t 1 至 t 2 时 间 段 内 逐 渐 的 变 大 , 则 由 公 式 F 浮 =G-F 变,而拉力逐渐的变大,所以浮力逐渐变小.故 C 说法错误,不符合题意拉可知,金属块的重力不五、课后作业1、有一块火山石可以漂浮在水中,小王用天平、量筒和水等器材测量这块火山石的密度,实验步骤如下: ①用天平测出石块的质量 m,天平的示数如图; ②向量筒中倒入 V1=60mL 的水; ③用细线系住石块,放入量筒,用铁丝将其压入水中足够长时间,水面到达 65mL 处; ④取出石块,水面降到了 V3=58mL 处; ⑤小王认为石块体积测量不够准确, 石块的体积应该包含材质和其中空隙部分的体积, 于是又向量筒中加水到 60mL 处,将刚才取出的石块表面吸附的水清除后,再次没入量筒的水中,此时水面到达 V4=66mL 处. 请解答下面问题: (1)该实验原理为 (用物理符号表示) . (2)在步骤④中,水面未回到 60mL 处的原因是 . (3)请你根据小王的实验思路,将有关数据及计算结果填入以下表格空白处. 物理量 次数 1 火山石块 的 质 量 V1 m/g 60 V2 V3 V4 火山石块 火山石块 的 体 积 的密度 ρ 3 -1 V/cm /g•cm 666558(4)观察表格设计,请你指出其中存在的两处不足(相同类型的不足点只写一条)

① ;② . 【答案】( 1 ) ρ =m/V ; ( 2 ) 火 山 石 块 吸 附 了 2mL 的 水 ; ( 3 ) 4.8 ; 6 ; 0.8 ; ( 4 ) ① 实 验 次 数 太 少 ; ②V1、 V2、 V3、 V4 无 单 位【解析】 (1)实验中,用天平测量火山石的质量,用量筒测量火山石的体积,根据密度公式ρ =m/V 求火山石的密 度; (2)原来水是 60mL,取出火山石,水面应该降到 60mL,现在水面降到了 V3=58mL 处,说明火山石吸附了部分 水; (3)测火山石质量时没有用到砝码,只是使用了游码,标尺上的分度值为 0.2g,从游码左边缘对应的刻线读 出火山石的质量;通过步骤⑤测量出火山石的体积,再利用密度公式ρ =m/V 求火山石的密度; (4)观察表格,发 现实验的次数只有 1 次,四次的体积无单位 2、在物理实验操作考查中,小雨抽测的实验题目是“探究浮力的大小” .他的实验操作步骤如图所示,实验过程 如下.A.用细线将橡皮挂在弹簧测力计下,测出橡皮的 ; B.将水倒入溢水杯中; C.将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时 ; D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数; E.记录、分析实验数据,得出实验结论; F.整理实验器材. 请根据小雨的实验过程回答下面问题: (1)指出小雨在实验操作中漏掉的一个步骤: . (2)指出上面实验操作中的一处错误: . (3)如果用能够漂浮在水面的木块代替橡皮做此实验,那么与上述操作不同的一个步骤是 (填字母) 【答案】A、重力;C、读出弹簧测力计的示数; (1)测量空桶的重力; (2)在 B 步骤中,水面没有达到溢水杯口; (3)C 【解析】在“探究浮力的大小”实验中:①用称量法测出浮力大小,即:首先测出物体在空气中的重力,然后将 其浸入水中,测出此时弹簧测力计的示数 F 示,那么物体所受的浮力为:F 浮=G-F 示;②用溢水法收集物体排开的水, 将溢水杯装满水,然后将物体浸入水中,用其他容器(需先测出其重力)接住溢出的水,然后再测出装有溢出的 水的容器的总重力,两者之差就是物体排开水的重力;将①②的结果进行比较,就能得出该实验的结论 3、 (2010•淄博)如图所示,四个相同的容器内水面一样高,a 容器内只有水,b 容器内有木块漂浮在水面上,c 容 器内漂浮着一块冰块,d 容器中悬浮着一个空心球.则下列四种说法正确的一组是( ) ①每个容器的总质量都相等 ②b 容器中再倒入酒精后,木块在液面下的体积减小 ③c 容器中冰块熔化后水面高度升高 ④d 容器中再倒入酒精后,小球将下沉

A.①④ B.③④ C.①② D.②④ 【答案】A 【解析】①∵木块漂浮,∴木块受到的浮力等于木块重,∵F 浮=ρ 水 v 排 g,∴木块受到的重力等于排开的水重,∵a、 b 容器水面等高∴b 容器的总重等于 a 容器的总重,∵G=mg,∴b 容器的总质量与 a 容器的总质量相同.同理可以 得出,cd 容器的总质量与 a 容器的总质量相同,故①正确;②b 容器中再倒入酒精后,使水的密度减小,但木块 还是漂浮,受到的浮力相等,∵F 浮=ρ 水 v 排 g,∴排开水的体积增大,使木块在液面下的体积增大,故②错;③∵ 冰漂浮于水面上,∴F 浮=ρ 水 gv 排=G 冰----①;又∵冰熔化成水后,其质量不变,∴G 冰=G 水=ρ 水 gv 水,------②;联 立①②可得:ρ 水 gv 排=ρ 水 gv 水,∴v 排=v 水,即:冰块排开水的体积跟冰熔化成水后的体积相等,∴水面高度不变, 故③错;④原来小球悬浮,受到的浮力等于小球重 F 浮=G 球,d 容器中再倒入酒精后,使水的密度减小,∵F 浮=ρ 水 v 排 g,排开水的体积不变,∴小球受到的浮力减小,使得 F 浮′<G 球,∴小球将下沉,故④正确 4、 在如图所示的装有水的杯中漂浮着一块冰, 冰块内有一实心小铁块. 当冰全部融化后, 杯中的液面将会 (填 “升高” 、 “降低”或“不变” )【答案】降低 【解析】冰熔化前:F 浮=G=G 铁+G 冰,冰熔化后:F 浮′=F 铁+F 水=F 铁+G 水,因为铁块下沉,所以 F 铁<G 铁,所以: F 浮>F 浮′因为:F 浮=ρ 水 v 排 g;所以:v 排>v 排′,液面将下降 5、某地在江面上修建一座大桥,如图中甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图.在整个投放过程中,石料 以恒定速度下降.乙是钢绳的拉力 F 随时间 t 变化的图象(从开始投放到石料刚好接触湖底前) .t=0 时刻吊车开始 下放石料,忽略水的摩擦阻力.则下列说法错误的是( )A.石料在 t=20s 时开始浸入水中 B.石料的重力是 1400N C.石料受到的浮力始终是 500N D.石料完全浸没水后钢绳的拉力为 900N 【答案】C 【解析】A、由图象可以看出,物体在第 20s 开始浸入水中.此选项正确,不符合题意;B、在前 20s,物体的重力 等于受到的拉力为 1400N.此选项正确,不符合题意;C、在第 20s~30s 的过程中,物体排开水的体积不断增大, 由公式 F 浮=ρ 液 gV 排知,浮力不断增大.此选项错误,符合题意;D、石料完全浸没后,浮力不变,钢绳的拉力不变, 始终为 900N.此选项正确,不符合题意 6、如图甲所示,弹簧秤测力计一端固定,另一端挂一合金块浸没在装有水的容器中,容器底部有一个由阀门控制 的出水口.打开阀门缓慢放水,此过程中合金块始终不与容器底部接触.弹簧测力计示数随放水时间变化的规律 如图乙所示.由图象可知:经过 s 的放水时间合金块刚好完全离开水面,合金块的重力为 N,此过 程中合金块受到的最大浮力为 N。

【答案】20;9;6 【解析】 (1)放水 20s 时,弹簧测力计的示数已经不变,说明水面低于合金块 A 的底部,合金块不再受水的浮力 影响; (2)合金块完全离开水面后的示数为 9N;所以合金块的重力为 9N; (3)弹簧测力计的示数最小时,合金块 受到的浮力最大:F 浮=G-F=9N-3N=6N六、专题总结1、实验测物质密度时,要熟记密度公式ρ =m/V,从公式出发记录实验过程中得到的物体重力和最大浮力,实验一 般使用弹簧测力计,可根据示数法得出最大浮力大小; 2、液面变化问题,需熟记知识梳理第七条,同时掌握推导过程; 3、图像分析首先要理清题意是将物体放入水中还是提出水中,也需分析图像中每一段的意义