33 浮力与浮力的产生原因、阿基米德原理及其应用（教师版）.docx

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初中物理自主招生讲练33

浮力与浮力的产生原因、阿基米德原理及其应用

一．浮力与浮力产生的原因（共2小题）

【知识点的认识】

浸在液体或气体里的物体受到液体或气体向上托的力叫做浮力浮力的产生原因是因为物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力．

【命题方向】

浮力产生的原因，作浮力的示意图．

例：浮力产生的原因是由于（）

A．液体（或气体）对物体有压力

B．液体（或气体）对物体有压力差

C．液体（或气体）有质量

D．物体对液体（或气体）有压力

分析：解答此题的关键是求浸在液体（或气体）中的物体受到的液体（或气体）对它产生的压力的合力，从而找出浮力产生的原因，

解：假设物体为一正方体，浸没在液体（或气体）中，正方体的上表面与液体（或气体）表面相平，这时正方体的六个表面都受到液体（或气体）的压力作用如右图：

正方体的前面和后面、左面和右面，处在液体（或气体）中的同一深度处．则h前＝h后，h左＝h右，所以由F＝Ps＝ρ液ghs可得：F前＝F后，F左＝F右．

即正方体的前面和后面受到的压力、左面和右面受到的压力是平衡力，合力为零．

而上、下表面都受到液体（或气体）的压力，由于上下表面所处的深度不同，即：h下＞h上．

∵F下＝Ps＝ρ液gh下s，F上＝Ps＝ρ液gh上s．

∴F下＞F上

∴下表面受到液体（或气体）的压力比上表面大，其合力F合＝F下﹣F上．

由此可知物体受到液体（或气体）对它的上、下表面的压力的合力，这个合力就叫浮力．

这就是浮力产生的原因，所以选项A、C、D错误．故选B．

点评：此题综合考查学生对浮力产生的原因，但同时主要考查二力平衡的条件，即大小相等，方向相反，二力作用在同一物体上，且在同一条直线上；辨别时四个条件缺一不可．

【解题方法点拨】

理解上下表面的压力差利用总结的公式解题：F浮＝F下表面﹣F上表面．

1．如图所示，A和B是能自由运动的正方体，C和D是容器自身凸起的一部分，现在往容器中注入一些水，则下列说法中错误的是（）

A．A物体一定受到浮力作用

B．B物体一定受到浮力作用

C．C部分一定受到浮力作用

D．D部分一定受到浮力作用

答案与解析：A、由图知，水对A物体的上下表面都有压力，有向上和向下的压力差，所以A物体一定受浮力的作用，故A正确；

B、B物体的上表面没有受到水的压力，但下表面受到水的压力，则水对B物体有向上和向下的压力差，所以B物体也受浮力的作用，故B正确；

C、C物体的上表面受到水的压力，但下表面没有受到水的压力（C是容器自身凸起的一部分），则水对C物体没有向上和向下的压力差，所以C物体不受浮力的作用，故C错误；

D、由图可知，水对D物体有向上和向下的压力差，所以D物体受浮力的作用，故D正确。故选：C。

2．张老师在研究浮力产生原因时，做了如下实验，图1是由容器A和B构成的连通器，B容器底的中间部分有一个面积为80cm2方形孔，将密度为0.6g/cm3、边长为10cm的正方体木块放在B容器中，且把容器底的正方形孔密合覆盖，然后向B容器缓慢注入15cm深的水，发现木块没有上浮，静止在B容器底部。

（1）求B容器中水对木块压力的大小和方向（g＝10N/kg）；

（2）为使B容器中的木块上浮，至少需要在A容器中注入距离B容器底多深的水？

答案与解析：（1）木块上表面受到水的压强为p＝ρgh＝1000kg/m3×10N/kg×（0.15m﹣0.1m）＝500Pa，

上表面所受水的压力为：F＝pS＝500Pa×0.01m2＝5N，方向：垂直上表面向下；

（2）木块的重力为G＝mg＝ρ木Vg＝0.6×103kg/m3×0.001m3×10N/kg＝6N，

则为使B容器中的木块上浮，至少A中所注入的水所产生的向上的压力F1＝5N+6N＝11N，A中水所要产生的压强应为p1＝＝＝1375Pa

因此A中水的深度为h1＝＝＝0.1375m＝13.75cm。

答：（1）B容器中水对木块压力的大小5N和方向垂直上表面向下；

（2）为使B容器中的木块上浮，至少需要在A容器中注入距离B容器底13.75cm深的水。

二．探究浮力大小与哪些因素有关（共13小题）

【知识点的认识】

“探究浮力的大小等于什么？”的实验有时候也叫为“阿基米德原理实验”。该实验是学生学习阿基米德原理的基础。在“探究浮力大小与什么因素有关“时，根据要求完成下列探究过程。

（1）石块的重力G

（2）石块浸没在水中后测力计的示数G′，由此可得石块所受浮力F浮。

（3）石块排开水所受到的重力G排。

（4）比较F浮和G排的大小，可以发现：F浮＝G排。

【命题方向】

此知识点是中考命题的要点之一，形式很多，但主