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1.知道浮力产生的原因,能对探究“阿基米德原理”实验的过程作出正确的说明,以及得出正确的结论等;能准确表述阿基米德原理的内容;能运用其关系式F=ρ液gV排进行简单的计算。 2.能通过简单的受力分析以及二力平衡条件等知识判断具体情况下物体的浮沉。 3.知道轮船、潜水艇、气球和飞艇以及密度计的应用原理。 一、浮力 1.定义:浸在液体中的物体,受到液体对它向____的力。 2.浮力产生的原因:浸在液体中的物体上下表面存在着_________,浮力的方向是___________,可以用弹簧测力计测出物体在液体中所受到的浮力:F浮=G-F示数。 3.阿基米德原理 (1)内容:浸在液体中的物体受到液体______的浮力,浮力的大小等于它排开液体所受的______。 (2)公式:____________________,由公式可知,浮力只与____________和_____________________有关,而与放入液体中的物体的重力、密度、体积、形状、所处位置和全部浸没时的深度均无关。 (3)阿基米德原理不仅适用于液体,还适用于______。 ①阿基米德原理包含两种状态:一是物体全部浸入液体中,即V排=V物,二是物体一部分浸入液体中,即V排<V物。②规则物体(如正方体、长方体、柱体、圆锥等)的底面与容器底紧密接触时,物体不受浮力作用。 二、浮力的应用 4.物体的浮沉条件 物体在液体中处于什么状态,主要取决于物体所受的浮力和重力的大小关系,也可由物体的密度(物体为实心)和液体的密度的大小关系来判断,具体情况如下: ①若F浮>G物(ρ物<ρ液),则物体上浮,最后漂浮在液面上; ②若F浮=G物(ρ物=ρ液),则物体悬浮; ③若F浮<G物(ρ物>ρ液),则物体下沉,最后静止在容器底部。 5.浮力的应用 (1)轮船:轮船的大小用_________表示,它表示轮船_______时排开水的________; (2)潜水艇:靠__________________实现上浮与下沉的; (3)气球、飞艇:靠___________实现上升与下降的; (4)密度计:在任何液体中都处于______状态,越靠上示数越____。 1.浮力计算方法:①称量法:F浮=G-G示;②原因法:F浮=F上-F下;③原理法:F浮=G排=ρ液gV排;④平衡法:漂浮或悬浮时F浮=G物。 2.漂浮问题“五规律”:(1)物体漂浮时,所受浮力等于它受到的重力;(2)同一物体漂浮在不同液体里,所受浮力相同;(3)同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;(4)漂浮物体浸入液体体积是它体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;(5)将漂浮物体全部浸入液体里,需加竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。 5.(多选)(2013,盘锦)在下列几种情形中,物体所受浮力不变的是(BD) A.从海水中走向沙滩的游泳者 B.从辽河入海口驶向大海的轮船 C.正在码头装载货物的轮船 D.海面下正往深水处下潜的潜艇 6.(2013,沈阳)端午节那天,小明发现煮熟后的咸鸭蛋有的沉在水底,有的浮在水面(如图所示)。若甲的体积比乙小,则下列分析合理的是(B) A.甲的质量比乙大 B.甲受到的浮力等于重力 C.甲的密度比乙大 D.乙受到的浮力大于重力 8.(2013,沈阳)为安全起见,初学游泳者常使用一块泡沫浮板,用双臂把浮板压入水中,借助浮板所受的浮力来辅助游泳。已知泡沫板的密度是0.1×103 kg/m3,体积为3000 cm3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)求: (1)当浮板自由漂浮在水面上时,浮板受到的浮力的大小。 (2)浮板被压入水中静止时,浮板受到双臂的压力的大小。 解:(1)因为浮板漂浮,所以F浮=G=ρVg=0.1×103 kg/m3×3×10-3m3×10 N/kg=3 N (2)浮板浸没时所受的浮力F′浮=G排=ρ水gV排=103 kg/m3×10 N/kg×3×10-3m3=30 N,浮板所受的压力F压=F′浮-G=30 N-3 N=27 N (1)在第4次实验中,弹簧测力计的示数如图所示。这个弹簧测力计的分度值为__0.2__N,表格中①的数据为__2.8__N,②的数据为__1.2__N。 (2)分析比较第1、2、3次实验,能够得到物体在液体中受到的浮力大小与__物体浸在液体中的体积(或物体排开液体的体积)__有关;分析比较第3、4次实验,能够得到物体在液体中受到的浮力大小与__液体的密度__有关。 (3)探究物体在液体中受到的浮力大小与物体本身密度的关系时,应分析比较__4、5__两次实验,根据实验数据可知物体在液体中受到的浮力大小与物体密度__无关__(选填“有关”或“无关”)。 【例1】用弹簧测力计悬挂实心圆柱体,圆柱体的底面刚好
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