第六讲 水的浮力(一)

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1、第六讲水的浮力（一）【知识整理】一、浮力1.定义：浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）向上托起的力叫浮力。2.产生原因：假设有一个正方体完全浸没在水里，则正方体的前后、左右表面受到水压强相等，而上下两表面由于在水中的深度不同，受到水的压强不等，上表面的深度小，压强小，下表面的深度大，压强大；所以下表面受到的向上的压力F向上大于上表面受到的向下的压力F向下，水对物体向上的和向下的压力差就是水对物体的浮力（方向：竖直向上），即F浮＝注意：若物体的下底面紧贴容器的底部，因为不存在向上的液体的

2、压力，所以没有受到浮力。3.用弹簧测力计测浮力。两次弹簧测力计的示数差，即F浮＝4.用阿基米德原理计算浮力。(1)阿基米德原理的内容：(2)阿基米德原理的数学表达式：F浮＝=(各字母表示的物理意义，它们的单位）5.对阿基米德原理理解的几个注意问题:（1）F浮=G排液，G排液表示物体排开液体的重力，而不是物体本身的重力（2）公式中的ρ液是液体的密度，而不是浸入液体的物体的密度。（3）“浸在液体里的物体”：或表示物体全部体积在液体里；或表示物体部分体积在液体里，而另一部分体积露出液面。若“浸没在液体

3、里的物体”则表示物体全部体积都在液体里。也就是说V排液表示物体排开液体的体积，它与V物(物体的体积)不一定相等。（4）当物体浸没在液体中时：V排液=V物（5）当物体部分浸在液体中时，V排＜V物,此时V物=V排液+V露（6）由F浮=ρ液V排液g可知，浮力只跟液体的密度（ρ液）及排开液体的体积（V排液）有关，而与跟物体本身的性质（密度）、形状、质量、体积、液体的质量、深度没有直接关系。（7）阿基米德原理对气体亦适用：F浮=G排气=m排气g=ρ空气V排气g(物体一定全部浸没在大气中，此时V排气=V物)

4、二、求解浮力的基本方法1.利用两次称重之差计算。若用弹簧秤先后称量同一物体在空气中和液体中物重时其读数分别为G和G′，则物体在液体中所受浮力为F浮=G-G′。此法常称为重差法（称重法）。2.利用阿基米德原理计算。11若已知液体密度ρ液和物体排开液体的体积V排，可根据阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排计算（当物体浸在气体中时，则F浮=ρ气gV排）。3.用压力差法计算。如果物体上、下表面积相同，并且液体对物体下表面向上的压力为F向上，对物体上表面向下的压力为F向下。则物体所受浮力为F浮=F向上-F向下

5、。【经典例题】[例1]如图所示是探究阿基米德原理的实验装置图，请对实际步骤作出补充说明:(1)甲步骤:向溢杯中。(2)乙步骤:在空气中先称出物体重力G，然后将物体浸没在水中，读出弹簧秤的示数G＇，两次示数之差(G—G＇)是。(3)丙步骤:两次弹簧秤示数之差(F1—F2)测出的是。比较(2)(3)两次实验的结果，得出结论:浸在液体中的物体受到的浮力，浮力的大小物体排出的液体的重力。[例2]体积为100厘米3的铝块分别放在水中，静止时铝块所受浮力多大？（ρ铝＝2.7×103千克／米3）[例3]若用内

6、充氦气，体积为10米3的气球来悬挂标语。已知气球皮重20牛顿，空气密度为1.29千克/米3，氦气质量不计。该气球能吊起多重的标语？[例4]某金属块在空气中重26.46牛顿。当金属块完全没入水中时，称得其重16.66牛顿。求：(1)金属块受到的浮力；(2)金属块的体积；(3)金属块的密度。[例5]一只铁球在空气中重3.12牛，全部浸没在水中重为2.5牛，问这个铁球是实心的还是空心的?(ρ铁＝7.8×103千克／米3)（一题多解）11【基础训练】1.下列有关阿基米德原理的说法中，错误的是()A.浸在

7、液体中的物体所受到的浮力，就是物体所排开液体的重力B.物体在液体中所受的浮力，其大小等于物体在液体中所减轻的重C.物体浸没在液体中所受的浮力，其大小等于物体体积和液体密度及常数g的乘积D.浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体所排开的液体受到的重力2.质量相同的铝球、铁球和铜球(ρ铜>ρ铁>ρ铝)分别浸没在水中，三只球受到的浮力()A.铝球所受的浮力最大B.铁球所受的浮力最大C.铜球所受的浮力最大D.三只球所受浮力一样大3.两物体分别挂在弹簧秤上，将它们同时浸没于水中，两弹簧秤示数减

8、小值相同，那么这两个物体必有相同的（）A.密度B.体积C.质量D.重力4.如右图是一条小鱼吐出的气泡在水中的上升情况示意图，关于气泡受到的水的压强和水的浮力的变化情况，下列说法正确的是()A.受到水的压强增大B.受到水的压强不变气囊腰带正常游泳时体力不支时C.受到水的浮力增大D.受到水的浮力减小5.（09台州）有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神。“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成，两者之间由一根线连接。正常游泳时，连接线是松驰的，气囊漂浮着，跟人如影相随。在体力不支等情况下，可将气囊