初二尖端班 第8讲 浮力-船球模型.【学生版】
人船模型(学生版)-动量守恒的十种模型
动量守恒的十种模型解读人船模型模型解读1.模型图示2.模型特点(1)两物体满足动量守恒定律：mv 人-Mv 船=0。
(2)两物体的位移大小满足：m s 人t -M s 船t =0，s 人+s 船=L 得s 人=M M +m L ，s 船=m M +mL 。
3.运动特点(1)人动则船动，人静则船静，人快船快，人慢船慢，人左船右。
(2)人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比，即s 人s 船=v 人v 船=M m 。
“人船模型”的拓展(某一方向动量守恒)【典例分析】1如图，质量为M 的匀质凹槽放在光滑水平地面上，凹槽内有一个半椭圆形的光滑轨道，椭圆的半长轴和半短轴分别为a 和b ，长轴水平，短轴竖直。
质量为m 的小球，初始时刻从椭圆轨道长轴的右端点由静止开始下滑。
以初始时刻椭圆中心的位置为坐标原点，在竖直平面内建立固定于地面的直角坐标系xOy ，椭圆长轴位于x 轴上。
整个过程凹槽不翻转，重力加速度为g 。
(1)小球第一次运动到轨道最低点时，求凹槽的速度大小；(2)凹槽相对于初始时刻运动的距离。
【针对性训练】1(2024河南名校联考).如图，棱长为a 、大小形状相同的立方体木块和铁块，质量为m 的木块在上、质量为M 的铁块在下，正对用极短细绳连结悬浮在平静的池中某处，木块上表面距离水面的竖直距离为h 。
当细绳断裂后，木块与铁块均在竖直方向上运动，木块刚浮出水面时，铁块恰好同时到达池底。
仅考虑浮力，不计其他阻力，则池深为()A.M +m M hB.M +m m (h +2a )C.M +m M (h +2a )D.M +m Mh +2a 2(2024全国高考模拟)一小船停靠在湖边码头，小船又窄又长(估计重一吨左右)。
一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行于码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船。
用卷尺测出船后退的距离d ，然后用卷尺测出船长L 。
新人教版2018_2019学年八年级物理下册第十章浮力__船球模型讲义新版
船球模型知识互联网漫画释义模块一: 液面升降问题【例1】 (多选) 一个漂浮在小型游泳池水面上的小船, 一个人从池水中捞出以下几种物体放入船中, 其中能使池中水面升高的是( ) A. 从池中捞铁块 B. 从水面上捞木块C. 从池中捞石块D. 将池中的一些水装入船中【答案】 A C【例2】 如图所示, 大杯中盛有液体, 装有密度均匀小球的小杯漂浮在液面上, 如果将小球取出并投入液体中, 液体的液面一定( )A. 上升B. 下降C. 不变D. 下降或不变【答案】 D【例3】 水槽中放一个小铁盒, 铁盒中放少许细线和一个铝块, 铁盒漂浮在水面. 现用细线把铝块拴在铁盒下面, 铁盒仍漂浮在水面, 如图所示; 讨论此时水槽中的水位以及铁盒浸入水中的体积, 说法正确的是( ) A. 水槽中水位不变, 铁盒浸入水中的体积变大 B. 水槽中水位下降, 铁盒浸入水中的体积不变 C. 水槽中水位上升, 铁盒浸入水中的体积不变 D. 水槽中水位不变, 铁盒浸入水中的体积变小【答案】 D一、测密度模型1、测质量模型(漂浮法)①mg =ρ液gS 1(H 2-H 1) 条件: 外容器需直上直下夯实基础模块二: 船球模型之测量密度模型②mg =ρ液gS 2(h 2-h 1) 条件: 内容器需直上直下2、测体积模型①排水法: V 球=(H 4-H 3) S 1②悬挂法: V 球=(h 3-h 4) S 2【例4】 有一底面积为S 的圆柱形容器中装有适量的水, 有一平底小试管漂浮在水中, 此时液面的高度为H ₁, 将一物块系在平底试管底部, 一起漂浮于水中, 此时液面高度为H ₂, 剪断细线, 物块沉底, 此时液面高度为H ₃,则物块密度ρ=________________.夯实基础S 2【答案】【例5】如图所示, 若h₁、h₂、h₃已知, 大容器中装的液体是水, 已知小容器底面积S₁, 则物块的密度为ρ=_____________________.【答案】【例6】小华家里有一个金属球, 不知道是用何种金属制成的, 因此她决定用学过的物理知识测出金属球的密度. 由于身边没有测量质量的工具, 因此她找来了圆柱形容器、刻度尺和一个塑料小碗. 把圆柱形容器放在水平桌面上并在其中装入适量的水, 让塑料小碗漂浮在水面上, 此时容器内的水深为18cm. 当把金属球放入容器内的水中时, 容器内的水深为19.5cm, 如图甲所示. 现将金属球取出后放入塑料小碗中静止时, 如图乙所示. 乙图中的水面比甲图中的水面高3cm. 已知: 容器的内部底面积为400cm2. 则金属球的密度是kg/m3.【答案】3×103【例7】圆柱形容器中装有适量的水, 将一只装有配重的薄壁长烧杯放入圆柱形容器的水中, 烧杯静止时容器中水的深度H1为20cm , 如图甲所示. 将金属块A吊在烧杯底部, 烧杯静止时露出水面的高度h1为 5cm , 容器中水的深度H2为35cm , 如图乙所示. 将金属块A放在烧杯中, 烧杯静止时露出水面的高度h2为1cm , 如图丙所示. 已知圆柱形容器底面积为烧杯底面积的2倍. 则金属块A的密度为________kg/m3.【答案】【例8】如图所示, 柱形容器中装有密度为ρ1=1.2g/cm3的某种液体, 将一金属块放入底面积为S=100cm2的长方体塑料盒中, 塑料盒竖直漂浮在液面上, 且液体不会溢出容器, 其浸入液体的深度为h1=20cm. 若把金属块从塑料盒中取出, 用细线系在塑料盒的下方, 放入该液体中, 塑料盒竖直漂浮在液面上, 且金属块不接触容器底, 塑料盒浸入液体的深度为h2=15cm. 剪断细线, 金属块沉到容器底部, 塑料盒仍竖直漂浮在液面上, 其浸入液体的深度为h3=10cm. 则金属块的密度ρ2=g/cm3.【答案】2.4【例9】小明用装有适量水的薄壁小试管、螺母和细线制成一个测量小石块密度的装置. 将此装置放入水中静止时, 试管露出水面的高度h1为5cm, 如图甲所示; 在试管中轻轻放入小石块, 此装置在水中静止时, 试管露出水面的高度h2为2cm, 如图乙所示. 已知小石块放入试管前后, 试管中的液面差h3为2cm. 则石块的密度为kg/m3.【答案】3×103液体压强变化量① 投球: 液体对槽底能力提升甲乙模块三: 船球模型之液体压强变化量模型②剪绳: 液体对槽底【例10】如图所示, 在底面积为S的圆柱形水池底部有一个金属球(球与池底没有密合) , 圆柱型的水槽漂浮在池内的水面上, 此时水槽受到的浮力为F1. 若把金属球从水中捞出并放在水槽中漂浮在水池中, 此时水槽受到的浮力为F2, 捞起金属球前、后水池底受到水的压强变化量为p, 水的密度为ρ水. 根据上述条件可以求出( )A. 金属球受的重力为F2–F1–pSB. 金属球被捞起前受的浮力为F2–F1C. 金属球被捞起前、后水槽底受水的压力减小了pSD. 金属球被捞起前、后水槽排开水的体积增大了【答案】D【例11】如图所示, 将一个木块投入装有液体的水槽中, 处于漂浮状态, 现用大小为4N的力竖直向下压,此时液体对水槽底部压强增大了. 又找来一个金属块用细线挂在木块的下面,这时液面深度为;剪断细线, 金属块下沉,稳定后液面深度降低为, 金属块对水槽底部压力大小为 3.2N, 求: 剪断后, 液体对水槽底部压强减少了多少? 液体密度为多少? ()能力提升【答案】;【例12】 一冰块内冰封一合金物体, 将其放入盛有适量水, 底面积为的烧杯内, 正好悬浮在水中,此时烧杯内的水对烧杯底的压强增加了; 当冰完全熔化后, 水对烧杯底的压强又变化了. 忽略烧杯内水的体积所受温度的影响, 当冰完全熔化后,烧杯底对合金物体的支持力是N. (冰的密度为, 取) .【答案】 0.44【例13】 如图所示, 底面积为200cm 2的容器底部有一固定轻质弹簧, 弹簧上方连有一边长为10cm 的正方体木块A, 当容器中水深为20cm 时, 木块A 有的体积浸在水中, 此时弹簧恰好处于自然状态, 没有发生形变. 向容器内缓慢加水, 当弹簧伸长了1cm 时停止加水, 此时弹簧对木块拉力为1N. 加水前后容器底部受到水的压强变化了Pa. (不计弹簧受到的浮力, g 取10N/kg)【答案】 200【例14】 如图所示, 将挂在弹簧测力计下端高为8cm 、横截面积为100cm 2的柱形物块缓慢放入底面积为500cm 2的圆柱形容器内的水中. 当物块直立静止时, 物块浸入水中深度为2cm,弹簧测力计的示数为8N, 水对容器底部的压强为1.2×103Pa. 现向容器中加水, 当弹簧测力计的示数为5N 时, 注入水的质量为m , 水对容器底部的压强为p , 柱形物块受到的浮力为F . 已知弹簧测力计的称量范围为0~10N, 刻度盘上0~10N 刻度线之间的长度为10cm. 若g 取10N/kg, 则下列说法中正确的是( ) A. 柱形物块所受重力大小为8N B. 柱形物块受到的浮力F 大小为3NC. 水对容器底部的压强p 为1.8×103Pa D. 向容器中注入水的质量m 为3.0kg【答案】 C能力提升模块四: 含有弹簧的浮力问题A【例15】 实验桌上有如图所示的下列器材,请你利用这些器材,测出小金属块的密度．写出实验步骤（用字母表示测出的物理量,水的密度用ρ水表示）及金属块的密度表达式．实验步骤：(1) 让小容器漂浮在水槽中的水面上,量出这时水面到槽边沿的距离h 1. (2) 量出,量出这时水面到槽上边沿的距离h 2.(3) 将金属块从小容器中取出用细线系住没入槽内水中,量出这时水面到槽上边沿的距 离h 3.金属块密度的表达式 金属 =【答案】 (2) 将小金属块放入漂浮在水面上的小容器内(3)【例16】 爱好科技的小刚自己制作了一条小木船, 船上带有金属船锚, 船舷上表明了三种情况的排水量.(1) 将锚放在船舱里, 当船静止在水槽中时观察对应的排水量为;(2) 用细线拴住船锚, 悬挂在船下方的水中且完全浸没, 观察对应的排水量为, 此时水槽中的水面将; (选填“升高”、“降低”或“不变”) .(3) 把细线放得更长些, 直至线松了, 锚沉在盆底, 记下此时对应的排水量为于是利用这些排水量测出了船锚的密度. 则锚的密度.【答案】 不变;ρ水刻度尺 装有适量水的圆柱形水槽 小容器 小金属块 细线能力提升模块五: 实验【例17】 实验桌上有如下器材: 细长平底试管一支(已知底面积为S )、小汤匙一个、抹布一块、刻度尺一把、大水槽一个(水槽的深度大于平底试管的高度)、足量的水、足量的细沙子、天平及配套砝码. 要求从实验桌上选择适当的器材, 设计一个实验证明: 在同种液体中, 固体所受的浮力大小跟排开液体的体积成正比. 要求: 写出主要的实验步骤并设计记录实验数据的表格. 【答案】 (1)把天平放在水平桌面上, 调节天平平衡; (有此项给1分, 没有扣1分).(2)用刻度尺测出试管的长度L 并记录;(3)用药匙取适量的细沙装入试管, 用天平测出细沙和试管的总质量m 1; 再将试管放入盛有水的水槽中, 使试管竖直漂浮在水面上静止, 用刻度尺测出试管露出水面的高度h 1; 将m 1、h 1记录在表格内.(4)用抹布擦干试管, 用药匙再取适量的细沙装入试管, 用天平测出细沙和试管的总质量m 2; 再将试管放入盛有水的水槽中, 使试管竖直漂浮在水面上静止, 用刻度尺测出试管露出水面的高度h 2; 将m 2、h 2记录在表格内.(5)仿照步骤(4)再做4次实验, 测出细沙和试管的总质量m 3、m 4、m 5、m 6; 测出每次试管露出水面的高度h 3、h 4、h 5、h 6, 并将数值记录在表格内.(6)计算出每次试管浸入水中的深度(L-h )和排开水的体积V 排=(L-h )S; 将数据记录在表管内.(7)根据物体漂浮时F 浮＝G 物=m g, 可知试管每次漂浮时所受的浮力F 浮. (8)分析F 浮和试管排开水的体积V 排确定两者的关系.S ＝浮力F 浮／N【拓1】 如图所示, 在盛有某种液体的圆柱形容器内放有一木块A, 在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B, 金属块B 浸没在液体内, 而木块漂浮在液面上, 液面正好与容器口相齐. 某瞬间细线突然断开, 待稳定后液面下降了h 1; 然后取出金 属块B, 液面又下降了h 2; 最后取出木块A, 液面又下降了h 3. 则木块A 与金属块B 的密度之比为.思维拓展训练 (选讲)【答案】(模块二: 船球模型之测量密度模型)【拓2】 一个底面积为50 cm 2的烧杯装有某种液体, 将一个木块放入烧杯的液体中, 木块静止时液体深h 1=10cm, 如图甲所示; 把一个小石块放在木块上, 液体深h 2=16cm, 如图乙所示; 若将小石块放入液体中, 液体深h 3=12cm, 如图丙所示, 石块对杯底的压力F=1.6N. 则小石块的密度ρ石为kg/m 3.(g 取10N/kg)【答案】 2.4×103(模块二: 船球模型之测量密度模型)【拓3】 一根轻质小弹簧原长10厘米, 两端分别连接在容器底部和物体A 上, 将水逐渐注入容器, 当物体的一半浸入水中时, 弹簧长12cm, 如图(a) 所示. 把水倒出, 改用密度为 0.8×103kg/m 3的油注入容器, 当物体A 全部浸入油中时, 弹簧长15cm, 如图(b) 所示. 前后两种情况下物体受到的浮力之比为_________; 物体A 的密度为_________kg/m 3.【答案】 5:8 0.3×103(模块三: 含有弹簧的浮力问题)【练1】 船上载着许多钢材, 此时甲板离水面的高度为; 把这些钢材都放在水中用绳悬挂于船下, 此时甲板离水面的高度为, 则与相比较( )A.B.C.D. 无法比较【答案】 C实战演练【练2】 如图所示, 将物块投入漂浮于水面的小烧杯中, 小烧杯杯底距液面高度h 1为25cm; 将物块取出后系在烧杯底并静止后, 小烧杯杯底距液面高度变为h 2大小为20 cm; 剪断细绳后物块掉入杯底, 此时小烧杯底距水面距离变为h 3大小为5cm; 则物块的密度为.【答案】 4×103kg/m 3【练3】 小芳同学在实验室测量某种液体的密度. 实验桌上的器材有: 一把刻度尺、一个厚底平底试管(试管壁厚度不计) 和一个装有适量水的水槽.⑴ 她的测量步骤如下:①将厚底平底试管放入水槽内水中, 试管竖直漂浮在水面上. 用刻度尺测出试管底到水槽中水面的高度h 1, 如图甲所示;②将适量的待测液体倒入试管中, 试管仍能竖直漂浮在水面上. 用刻度尺测出试管底到水槽中水面的高度h 2和试管内液柱的高度h 3, 如图乙所示. ⑵ 请你帮助小芳写出计算待测液体密度的表达式液＝＝.【答案】【练4】 如图所示, 质量为540g 的凹形铝槽, 放入底面积为100cm 2的圆柱形容器中的液体中, 铝槽浮在液面上, 槽口恰好与液面相平, 这时液面上升了2.7cm. 若使铝槽沉入液体中, 则沉入前后液体对容器底部的压强变化△p ＝Pa.(已知ρ铝＝2.7×103 kg/m 3 , g ＝10N/kg)【答案】 140【练5】 如图所示, 用质量不计、长度为10cm 的弹簧将正方体物块下表面与底面积为150cm 2的圆柱形容器底部相连, 正方体物块竖直立于圆柱形容器内, 且不与容器壁接触, 弹簧的长度缩短为2cm; 现向容器内部倒入水, 当物块有1/5的体积露出水面时, 弹簧的长度又恢复到原长; 现继续向容器内倒入0.2kg 的水后(水不溢出), 容器底部所受水的压强为__________Pa. 已知: 弹簧的长度每改变1cm 时, 所受力的变化量为1N, 取g=10N/kg.【答案】2000怀丙和尚捞铁牛公元前287年, 秦国在今永济县蒲州架设了一座浮桥, 为黄河上有史以来最早的浮桥. 到唐开元十二年（公元724年）两岸各铸造了四个大铁牛, 用以索制连舰千艘的铁链, 稳定河桥. 此后, 两岸交通便利, 商贾往来频繁, 潞盐秦运远销的车辆络绎不绝.故历史上盛赞说：“天下有三桥, 蒲津是第一. ”宋时有一年, 蒲津桥被百年不遇的特大洪水冲毁. 入地丈余的八大铁牛不仅被拉出了地面, 还被拖到水中. 秦晋交通中断, 行旅受阻. 可是, 怎样才能把这几千斤的笨重铁牛捞上来呢？宋朝官吏无计可施, 便贴出榜文, 招募人材. 只要谁能把大铁牛捞上来, 赏黄金万两.相传河北正定有个出身贫苦家庭的和尚, 名叫怀丙, 既乐于助人, 且聪明多智. 当。
最新中考物理复习：《浮力变化量及船球模型》
kg/m3。
A.7.5×103
B.5.5×103
C.6.7×103
D.7.9×103
【例题3】如图甲所示，一个木块的密度为0.6×103kg/m3，用
细线将木块与容器底部连在一起，当木块完 全浸没在水中时，
细线对木块的拉力是1N；若剪断细线，待木块静止后，将木
块露出水面的部分 切去，再在剩余的木块上加0.5N向下的压
体A也未全部没入水中），求物体A所受水的浮力的增加量
为（ ） A.ρ水gSah
B.
水 g
Sa2 Sb
h
C.
水 g
Sa Sb Sb Sa
h
D.
水 g
Sa2 Sb Sa
h
三、液体对容器底面压强变化量
已知液体对容器底部的压强为p=ρgh，故液体对容器底部的 压 强变化量Δp=ρgΔh 如图所示，对甲图有：V液+V1=Sh1 对乙图有：V液+V2=Sh2 可得：
力时，如图乙所示，则木块有______cm3的体积露出水 面。
（g取10N/kg）
A.15
B.10
C.5
D.无法确定
F=0.5N
甲
乙
二、液面高度的变化
如图所示，底面积为S2的圆柱形容器内盛有适量的水，另 一底面积为S1的圆柱体有部分体积浸在水中，当圆柱体相 对于容器下降高度为h时，水没有溢出，圆柱体也未全部 没入水中，求液面高度的变化ΔH。判断液面高度的变化关 键点在于变化前后液体的体积是不变的，所以可以通过将 变化前后的液体体积表 示出来，通过适当的计算，即可 得到液面高度的变化。
ΔH
S1
h1
H1 H
h
S1
H2
S2
人教八年级物理下册培优讲义第8讲 浮力-船球模型.教师版
漫画释义知识互联网8浮力——船球模型模块一: 液面升降问题夯实基础【例1】如图所示, 大杯中盛有液体, 装有密度均匀小球的小杯漂浮在液面上, 如果将小球取出并投入液体中, 液体的液面一定( )A. 上升B. 下降C. 不变D. 下降或不变【答案】D【例2】水槽中放一个小铁盒, 铁盒中放少许细线和一个铝块, 铁盒漂浮在水面. 现用细线把铝块拴在铁盒下面, 铁盒仍漂浮在水面, 如图所示; 讨论此时水槽中的水位以及铁盒浸入水中的体积, 说法正确的是( )A. 水槽中水位不变, 铁盒浸入水中的体积变大B. 水槽中水位下降, 铁盒浸入水中的体积不变C. 水槽中水位上升, 铁盒浸入水中的体积不变D. 水槽中水位不变, 铁盒浸入水中的体积变小【答案】D模块二: 船球模型之测量密度模型一、测密度模型1、测质量模型(漂浮法)①mg=ρ液gS1(H2-H1) 条件: 外容器需直上直下②mg=ρ液gS2(h2-h1) 条件: 内容器需直上直下S22、测体积模型①排水法: V球=(H4-H3) S1②悬挂法: V球=(h3-h4) S2夯实基础【例3】有一底面积为S的圆柱形容器中装有适量的水, 有一平底小试管漂浮在水中, 此时液面的高度为H₁, 将一物块系在平底试管底部, 一起漂浮于水中, 此时液面高度为H₂, 剪断细线, 物块沉底, 此时液面高度为H₃, 则物块密度ρ=________________.【答案】 2131--H HH H ρ水【例4】 如图所示, 若h ₁、h ₂、h ₃已知, 大容器中装的液体是水, 已知小容器底面积S ₁, 则物块的密度为ρ=_____________________.【答案】 1323--h hh h ρ水【例5】 小华家里有一个金属球, 不知道是用何种金属制成的, 因此她决定用学过的物理知识测出金属球的密度. 由于身边没有测量质量的工具, 因此她找来了圆柱形容器、刻度尺和一个塑料小碗. 把圆柱形容器放在水平桌面上并在其中装入适量的水, 让塑料小碗漂浮在水面上, 此时容器内的水深为18cm. 当把金属球放入容器内的水中时, 容器内的水深为19.5cm, 如图甲所示. 现将金属球取出后放入塑料小碗中静止时, 如图乙所示. 乙图中的水面比甲图中的水面高3cm. 已知: 容器的内部底面积为400cm 2. 则金属球的密度是 kg/m 3.【答案】 3×103【例6】 圆柱形容器中装有适量的水, 将一只装有配重的薄壁长烧杯放入圆柱形容器的水中, 烧杯静止时容器中水的深度 H 1为20cm , 如图甲所示. 将金属块 A 吊在烧杯底部, 烧杯静止时露出水面的高度 h 1为 5cm , 容器中水的深度H 2为35cm , 如图乙所示. 将金属块A 放在烧杯中, 烧杯静止时露出水面的高度h 2为1cm , 如图丙所示. 已知圆柱形容器底面积为烧杯底面积的2倍. 则金属块A 的密度为________kg/m 3.【答案】 37.510⨯【例7】 如图所示, 柱形容器中装有密度为ρ1=1.2g/cm 3的某种液体, 将一金属块放入底面积为S =100cm 2的长方体塑料盒中, 塑料盒竖直漂浮在液面上, 且液体不会溢出容器, 其浸入液体的深度为h 1=20cm. 若把金属块从塑料盒中取出, 用细线系在塑料盒的下方, 放入该液体中, 塑料盒竖直漂浮在液面上, 且金属块不接触容器底, 塑料盒浸入液体的深度为h 2=15cm. 剪断细线, 金属块沉到容器底部, 塑料盒仍竖直漂浮在液面上, 其浸入液体的深度为h 3=10cm. 则金属块的密度ρ2= g/cm 3.【答案】 2.4【例8】 小明用装有适量水的薄壁小试管、螺母和细线制成一个测量小石块密度的装置. 将此装置放入水中静止时, 试管露出水面的高度h 1为5cm, 如图甲所示; 在试管中轻轻放入小石块, 此装置在水中静止时, 试管露出水面的高度h 2为2cm, 如图乙所示. 已知小石块放入试管前后, 试管中的液面差h 3为2cm. 则石块的密度为kg/m 3.【答案】 3×103液体压强变化量 F p g h S ρ∆∆=∆=浮液① 投球: 液体对槽底 1Np S ∆=能力提升h 2h 1甲 乙h 3模块三: 船球模型之液体压强变化量模型② 剪绳: 液体对槽底 56211()g h h S N p S S ρ-∆==液【例9】 如图所示, 在底面积为S 的圆柱形水池底部有一个金属球(球与池底没有密合) , 圆柱型的水槽漂浮在池内的水面上, 此时水槽受到的浮力为F 1. 若把金属球从水中捞出并放在水槽中漂浮在水池中, 此时水槽受到的浮力为F 2, 捞起金属球前、后水池底受到水的压强变化量为p , 水的密度为ρ水. 根据上述条件可以求出 ( )A. 金属球受的重力为F 2 –F 1–pSB. 金属球被捞起前受的浮力为F 2 –F 1C. 金属球被捞起前、后水槽底受水的压力减小了pSD. 金属球被捞起前、后水槽排开水的体积增大了gF F 水ρ12- 【答案】 D【例10】 如图所示, 将一个木块投入装有液体的水槽中, 处于漂浮状态, 现用大小为4N 的力竖直向下压, 此时液体对水槽底部压强增大了400Pa . 又找来一个金属块用细线挂在木块的下面, 这时液面深度为20cm ; 剪断细线, 金属块下沉, 稳定后液面深度降低为16cm , 金属块对水槽底部压力大小为3.2N, 求: 剪断后, 液体对水槽底部压强减少了多少? 液体密度为多少? (10N/kg g =)能力提升【答案】 320Pa ; 330.810kg/m ⨯【例11】 一冰块内冰封一合金物体, 将其放入盛有适量水, 底面积为2100cm 的烧杯内, 正好悬浮在水中, 此时烧杯内的水对烧杯底的压强增加了460Pa ; 当冰完全熔化后, 水对烧杯底的压强又变化了44Pa . 忽略烧杯内水的体积所受温度的影响, 当冰完全熔化后, 烧杯底对合金物体的支持力是 N. (冰的密度为30.9g /cm , 取10N /kg g =) .【答案】 0.44【例12】 如图所示, 底面积为200cm 2的容器底部有一固定轻质弹簧, 弹簧上方连有一边长为10cm 的正方体木块A, 当容器中水深为20cm 时, 木块A 有25的体积浸在水中, 此时弹簧恰好处于自然状态, 没有发生形变. 向容器内缓慢加水, 当弹簧伸长了1cm 时停止加水, 此时弹簧对木块拉力为1N. 加水前后容器底部受到水的压强变化了 Pa. (不计弹簧受到的浮力, g 取10N/kg)【答案】 200 【例13】 如图所示, 将挂在弹簧测力计下端高为8cm 、横截面积为100cm 2的柱形物块缓慢放入底面积为500cm 2的圆柱形容器内的水中. 当物块直立静止时, 物块浸入水中深度为2cm, 弹簧测力计的示数为8N, 水对容器底部的压强为1.2×103Pa. 现向容器中加水, 当弹簧测力计的示数为5N 时, 注入水的质量为m , 水对容器底部的压强为p , 柱形物块受到的浮力为F . 已知弹簧测力计的称量范围为0~10N, 刻度盘上0~10N 刻度线之间的长度为10cm. 若g 取10N/kg, 则下列说法中正确的是( ) A. 柱形物块所受重力大小为8N B. 柱形物块受到的浮力F 大小为3N C. 水对容器底部的压强p 为1.8×103Pa D. 向容器中注入水的质量m 为3.0kg【答案】 C能力提升模块四: 含有弹簧的浮力问题A【例14】 实验桌上有如图所示的下列器材, 请你利用这些器材, 测出小金属块的密度． 写出实验步骤（用字母表示测出的物理量, 水的密度用ρ水表示）及金属块的密度表达式．实验步骤：(1) 让小容器漂浮在水槽中的水面上, 量出这时水面到槽边沿的距离h 1.(2) 量出 , 量出这时水面到槽上边沿的距离h 2. (3) 将金属块从小容器中取出用细线系住没入槽内水中, 量出这时水面到槽上边沿的距 离h 3. 金属块密度的表达式 ρ金属 =【答案】 (2) 将小金属块放入漂浮在水面上的小容器内(3)1213h h h h ρ--水【例15】 爱好科技的小刚自己制作了一条小木船, 船上带有金属船锚, 船舷上表明了三种情况的排水量.(1) 将锚放在船舱里, 当船静止在水槽中时观察对应的排水量为1m ;(2) 用细线拴住船锚, 悬挂在船下方的水中且完全浸没, 观察对应的排水量为2m , 此时水槽中的水面将 ; (选填“升高”、“降低”或“不变”) .(3) 把细线放得更长些, 直至线松了, 锚沉在盆底, 记下此时对应的排水量为3m 于是利用这些排水量测出了船锚的密度. 则锚的密度ρ= .【答案】 不变;1312m m m m --ρ水【例16】 实验桌上有如下器材: 细长平底试管一支(已知底面积为S )、小汤匙一个、抹布一块、刻度尺一把、大水槽一个(水槽的深度大于平底试管的高度)、足量的水、足量的细沙子、天平及配套砝码. 要求从实验桌上选择适当的器材, 设计一个实验证明: 在同种液体中,能力提升刻度尺 装有适量水的圆柱形水槽 小容器 小金属块 细线模块五: 实验固体所受的浮力大小跟排开液体的体积成正比. 要求: 写出主要的实验步骤并设计记录实验数据的表格.【答案】(1) 把天平放在水平桌面上, 调节天平平衡; (有此项给1分, 没有扣1分).(2) 用刻度尺测出试管的长度L并记录;(3) 用药匙取适量的细沙装入试管, 用天平测出细沙和试管的总质量m1; 再将试管放入盛有水的水槽中, 使试管竖直漂浮在水面上静止, 用刻度尺测出试管露出水面的高度h1; 将m1、h1记录在表格内.(4) 用抹布擦干试管, 用药匙再取适量的细沙装入试管, 用天平测出细沙和试管的总质量m2; 再将试管放入盛有水的水槽中, 使试管竖直漂浮在水面上静止, 用刻度尺测出试管露出水面的高度h2; 将m2、h2记录在表格内.(5) 仿照步骤(4)再做4次实验, 测出细沙和试管的总质量m3、m4、m5、m6; 测出每次试管露出水面的高度h3、h4、h5、h6, 并将数值记录在表格内.(6) 计算出每次试管浸入水中的深度(L-h)和排开水的体积V排=(L-h)S; 将数据记录在表管内.(7) 根据物体漂浮时F浮＝G物=m g, 可知试管每次漂浮时所受的浮力F浮.(8) 分析F浮和试管排开水的体积V排确定两者的关系.S＝【拓1】 如图所示, 在盛有某种液体的圆柱形容器内放有一木块A, 在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B, 金属块B 浸没在液体内, 而木块漂浮在液面上, 液面正好与容器口相齐. 某瞬间细线突然断开, 待稳定后液面下降了h 1; 然后取出金 属块B, 液面又下降了h 2; 最后取出木块A, 液面又下降了h 3. 则木块A 与金属块B 的密度之比为 .【答案】213h h h (模块二: 船球模型之测量密度模型)【拓2】 一个底面积为50 cm 2的烧杯装有某种液体, 将一个木块放入烧杯的液体中, 木块静止时液体深h 1=10cm, 如图甲所示; 把一个小石块放在木块上, 液体深h 2=16cm, 如图乙所示; 若将小石块放入液体中, 液体深h 3=12cm, 如图丙所示, 石块对杯底的压力F=1.6N. 则小石块的密度ρ石为 kg/m 3.(g 取10N/kg)【答案】 2.4×103 (模块二: 船球模型之测量密度模型)【拓3】 一根轻质小弹簧原长10厘米, 两端分别连接在容器底部和物体A 上, 将水逐渐注入容器, 当物体的一半浸入水中时, 弹簧长12cm, 如图(a) 所示. 把水倒出, 改用密度为 0.8×103kg/m 3的油注入容器, 当物体A 全部浸入油中时, 弹簧长15cm, 如图(b) 所示. 前后两种情况下物体受到的浮力之比为_________; 物体A 的密度为_________kg/m 3.【答案】 5:8 0.3×103 (模块三: 含有弹簧的浮力问题)思维拓展训练 (选讲)【练1】 船上载着许多钢材, 此时甲板离水面的高度为1h ; 把这些钢材都放在水中用绳悬挂于船下, 此时甲板离水面的高度为2h , 则1h 与2h 相比较 ( )A. 12h h =B. 12h h <C. 12h h >D. 无法比较【答案】 C【练2】 如图所示, 将物块投入漂浮于水面的小烧杯中, 小烧杯杯底距液面高度h 1为25cm; 将物块取出后系在烧杯底并静止后, 小烧杯杯底距液面高度变为h 2大小为20 cm; 剪断细绳后物块掉入杯底, 此时小烧杯底距水面距离变为h 3大小为5cm; 则物块的密度为 .【答案】 4×103kg/m 3【练3】 小芳同学在实验室测量某种液体的密度. 实验桌上的器材有: 一把刻度尺、一个厚底平底试管(试管壁厚度不计) 和一个装有适量水的水槽.⑴ 她的测量步骤如下:① 将厚底平底试管放入水槽内水中, 试管竖直漂浮在水面上. 用刻度尺测出试管底到水槽中水面的高度h 1, 如图甲所示;② 将适量的待测液体倒入试管中, 试管仍能竖直漂浮在水面上. 用刻度尺测出试管底到水槽中水面的高度h 2和试管内液柱的高度h 3, 如图乙所示.⑵ 请你帮助小芳写出计算待测液体密度的表达式ρ液＝液液V m ＝⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽.【答案】 213h h h ρ-水【练4】 如图所示, 质量为540g 的凹形铝槽, 放入底面积为100cm 2的圆柱形容器中的液体中, 铝槽浮在液面上, 槽口恰好与液面相平, 这时液面上升了 2.7cm. 若使铝槽沉入液体中, 则沉入前后液体对容器底部的压强变化△p ＝ Pa. 实战演练(已知ρ铝＝2.7×103 kg/m3 , g＝10N/kg)【答案】140【练5】如图所示, 用质量不计、长度为10cm的弹簧将正方体物块下表面与底面积为150cm2的圆柱形容器底部相连, 正方体物块竖直立于圆柱形容器内, 且不与容器壁接触, 弹簧的长度缩短为2cm; 现向容器内部倒入水, 当物块有1/5的体积露出水面时, 弹簧的长度又恢复到原长; 现继续向容器内倒入0.2kg的水后(水不溢出), 容器底部所受水的压强为__________Pa. 已知: 弹簧的长度每改变1cm时, 所受力的变化量为1N, 取g=10N/kg.【答案】2000怀丙和尚捞铁牛公元前287年, 秦国在今永济县蒲州架设了一座浮桥, 为黄河上有史以来最早的浮桥. 到唐开元十二年（公元724年）两岸各铸造了四个大铁牛, 用以索制连舰千艘的铁链, 稳定河桥. 此后, 两岸交通便利, 商贾往来频繁, 潞盐秦运远销的车辆络绎不绝. 故历史上盛赞说：“天下有三桥, 蒲津是第一. ”宋时有一年, 蒲津桥被百年不遇的特大洪水冲毁. 入地丈余的八大铁牛不仅被拉出了地面, 还被拖到水中. 秦晋交通中断, 行旅受阻. 可是, 怎样才能把这几千斤的笨重铁牛捞上来呢？宋朝官吏无计可施, 便贴出榜文, 招募人材. 只要谁能把大铁牛捞上来, 赏黄金万两.相传河北正定有个出身贫苦家庭的和尚, 名叫怀丙, 既乐于助人, 且聪明多智. 当他看到榜文, 便急忙赶到蒲津渡. 到了河边, 他找了两只船, 将船上装满沙土, 把一根大木头搁在两只船上, 成为“廾”字式样. 然后用一根很粗的绳索, 一头绑在大木头两端, 一头拴住铁牛. 之后, 把船上沙土御掉. 随着沙土的减少, 船逐渐浮高, 铁牛便一步一步地被拉了上来.捞出了铁牛, 修复了浮桥, 两岸人民欢聚桥上, 祝贺怀丙和尚. 同时, 两岸的官府各派差役找怀丙和尚领赏. 可是, 桥头、桥上都不见怀丙和尚的踪影. 欢庆的人们纷纷奔上桥头, 准备分头去找, 却发现铁牛上贴着一张纸条, 上写道：“不为黄金万两, 单求民众方便”. 宋王闻知此事后, 大开皇恩, “诏赐炳紫衣”以示嘉奖.。
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漫画释义知识互联网8浮力——船球模型模块一: 液面升降问题夯实基础【例1】如图所示, 大杯中盛有液体, 装有密度均匀小球的小杯漂浮在液面上, 如果将小球取出并投入液体中, 液体的液面一定( )A. 上升B. 下降C. 不变D. 下降或不变【例2】水槽中放一个小铁盒, 铁盒中放少许细线和一个铝块, 铁盒漂浮在水面. 现用细线把铝块拴在铁盒下面, 铁盒仍漂浮在水面, 如图所示; 讨论此时水槽中的水位以及铁盒浸入水中的体积, 说法正确的是( )A. 水槽中水位不变, 铁盒浸入水中的体积变大B. 水槽中水位下降, 铁盒浸入水中的体积不变C. 水槽中水位上升, 铁盒浸入水中的体积不变D. 水槽中水位不变, 铁盒浸入水中的体积变小模块二: 船球模型之测量密度模型一、测密度模型1、测质量模型(漂浮法)①mg=ρ液gS1(H2-H1) 条件: 外容器需直上直下②mg=ρ液gS2(h2-h1) 条件: 内容器需直上直下S22、测体积模型①排水法: V球=(H4-H3) S1②悬挂法: V球=(h3-h4) S2夯实基础【例3】有一底面积为S的圆柱形容器中装有适量的水, 有一平底小试管漂浮在水中, 此时液面的高度为H₁, 将一物块系在平底试管底部, 一起漂浮于水中, 此时液面高度为H₂, 剪断细线, 物块沉底, 此时液面高度为H₃, 则物块密度ρ=________________.【例4】如图所示, 若h₁、h₂、h₃已知, 大容器中装的液体是水, 已知小容器底面积S₁, 则物块的密度为ρ=_____________________.【例5】小华家里有一个金属球, 不知道是用何种金属制成的, 因此她决定用学过的物理知识测出金属球的密度. 由于身边没有测量质量的工具, 因此她找来了圆柱形容器、刻度尺和一个塑料小碗. 把圆柱形容器放在水平桌面上并在其中装入适量的水, 让塑料小碗漂浮在水面上, 此时容器内的水深为18cm. 当把金属球放入容器内的水中时, 容器内的水深为19.5cm, 如图甲所示. 现将金属球取出后放入塑料小碗中静止时, 如图乙所示. 乙图中的水面比甲图中的水面高3cm. 已知: 容器的内部底面积为400cm2. 则金属球的密度是kg/m3.【例6】圆柱形容器中装有适量的水, 将一只装有配重的薄壁长烧杯放入圆柱形容器的水中, 烧杯静止时容器中水的深度H1为20cm , 如图甲所示. 将金属块A吊在烧杯底部, 烧杯静止时露出水面的高度h1为5cm , 容器中水的深度H2为35cm , 如图乙所示. 将金属块A放在烧杯中, 烧杯静止时露出水面的高度h2为1cm , 如图丙所示. 已知圆柱形容器底面积为烧杯底面积的2倍. 则金属块A的密度为________kg/m3.【例7】 如图所示, 柱形容器中装有密度为ρ1=1.2g/cm 3的某种液体, 将一金属块放入底面积为S =100cm 2的长方体塑料盒中, 塑料盒竖直漂浮在液面上, 且液体不会溢出容器, 其浸入液体的深度为h 1=20cm. 若把金属块从塑料盒中取出, 用细线系在塑料盒的下方, 放入该液体中, 塑料盒竖直漂浮在液面上, 且金属块不接触容器底, 塑料盒浸入液体的深度为h 2=15cm. 剪断细线, 金属块沉到容器底部, 塑料盒仍竖直漂浮在液面上, 其浸入液体的深度为h 3=10cm. 则金属块的密度ρ2=g/cm 3.【例8】 小明用装有适量水的薄壁小试管、螺母和细线制成一个测量小石块密度的装置. 将此装置放入水中静止时, 试管露出水面的高度h 1为5cm, 如图甲所示; 在试管中轻轻放入小石块, 此装置在水中静止时, 试管露出水面的高度h 2为2cm, 如图乙所示. 已知小石块放入试管前后, 试管中的液面差h 3为2cm. 则石块的密度为kg/m 3.液体压强变化量 F p g h S ρ∆∆=∆=浮液① 投球: 液体对槽底 1Np S ∆=能力提升h 2h 1甲 乙h 3模块三: 船球模型之液体压强变化量模型② 剪绳: 液体对槽底 56211()g h h S N p S S ρ-∆==液【例9】 如图所示, 在底面积为S 的圆柱形水池底部有一个金属球(球与池底没有密合) , 圆柱型的水槽漂浮在池内的水面上, 此时水槽受到的浮力为F 1. 若把金属球从水中捞出并放在水槽中漂浮在水池中, 此时水槽受到的浮力为F 2, 捞起金属球前、后水池底受到水的压强变化量为p , 水的密度为ρ水. 根据上述条件可以求出 ( )A. 金属球受的重力为F 2 –F 1–pSB. 金属球被捞起前受的浮力为F 2 –F 1C. 金属球被捞起前、后水槽底受水的压力减小了pSD. 金属球被捞起前、后水槽排开水的体积增大了gF F 水ρ12-【例10】 如图所示, 将一个木块投入装有液体的水槽中, 处于漂浮状态, 现用大小为4N 的力竖直向下压, 此时液体对水槽底部压强增大了400Pa . 又找来一个金属块用细线挂在木块的下面, 这时液面深度为20cm ; 剪断细线, 金属块下沉, 稳定后液面深度降低为16cm , 金属块对水槽底部压力大小为3.2N, 求: 剪断后, 液体对水槽底部压强减少了多少? 液体密度为多少? (10N/kg g =)能力提升【例11】 一冰块内冰封一合金物体, 将其放入盛有适量水, 底面积为2100cm 的烧杯内, 正好悬浮在水中, 此时烧杯内的水对烧杯底的压强增加了460Pa ; 当冰完全熔化后, 水对烧杯底的压强又变化了44Pa . 忽略烧杯内水的体积所受温度的影响, 当冰完全熔化后, 烧杯底对合金物体的支持力是 N. (冰的密度为30.9g /cm , 取10N /kg g ) .【例12】 如图所示, 底面积为200cm 2的容器底部有一固定轻质弹簧, 弹簧上方连有一边长为10cm 的正方体木块A, 当容器中水深为20cm 时, 木块A 有25的体积浸在水中, 此时弹簧恰好处于自然状态, 没有发生形变. 向容器内缓慢加水, 当弹簧伸长了1cm 时停止加水, 此时弹簧对木块拉力为1N. 加水前后容器底部受到水的压强变化了 Pa. (不计弹簧受到的浮力, g 取10N/kg)【例13】 如图所示, 将挂在弹簧测力计下端高为8cm 、横截面积为100cm 2的柱形物块缓慢放入底面积为500cm 2的圆柱形容器内的水中. 当物块直立静止时, 物块浸入水中深度为2cm, 弹簧测力计的示数为8N, 水对容器底部的压强为1.2×103Pa. 现向容器中加水, 当弹簧测力计的示数为5N 时, 注入水的质量为m , 水对容器底部的压强为p , 柱形物块受到的浮力为F . 已知弹簧测力计的称量范围为0~10N, 刻度盘上0~10N 刻度线之间的长度为10cm. 若g 取10N/kg, 则下列说法中正确的是( )A. 柱形物块所受重力大小为8NB. 柱形物块受到的浮力F 大小为3NC. 水对容器底部的压强p 为1.8×103PaD. 向容器中注入水的质量m 为3.0kg能力提升模块四: 含有弹簧的浮力问题A【例14】 实验桌上有如图所示的下列器材, 请你利用这些器材, 测出小金属块的密度． 写出实验步骤（用字母表示测出的物理量, 水的密度用ρ水表示）及金属块的密度表达式．实验步骤：(1) 让小容器漂浮在水槽中的水面上, 量出这时水面到槽边沿的距离h 1.(2) 量出 , 量出这时水面到槽上边沿的距离h 2. (3) 将金属块从小容器中取出用细线系住没入槽内水中, 量出这时水面到槽上边沿的距 离h 3. 金属块密度的表达式 ρ金属 =【例15】 爱好科技的小刚自己制作了一条小木船, 船上带有金属船锚, 船舷上表明了三种情况的排水量.(1) 将锚放在船舱里, 当船静止在水槽中时观察对应的排水量为1m ;(2) 用细线拴住船锚, 悬挂在船下方的水中且完全浸没, 观察对应的排水量为2m , 此时水槽中的水面将 ; (选填“升高”、“降低”或“不变”) .(3) 把细线放得更长些, 直至线松了, 锚沉在盆底, 记下此时对应的排水量为3m 于是利用这些排水量测出了船锚的密度. 则锚的密度ρ= .【例16】 实验桌上有如下器材: 细长平底试管一支(已知底面积为S )、小汤匙一个、抹布一块、刻度尺一把、大水槽一个(水槽的深度大于平底试管的高度)、足量的水、足量的细沙子、能力提升刻度尺 装有适量水的圆柱形水槽 小容器 小金属块 细线模块五: 实验天平及配套砝码. 要求从实验桌上选择适当的器材, 设计一个实验证明: 在同种液体中, 固体所受的浮力大小跟排开液体的体积成正比. 要求: 写出主要的实验步骤并设计记录实验数据的表格.【拓1】如图所示, 在盛有某种液体的圆柱形容器内放有一木块A, 在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B, 金属块B浸没在液体内, 而木块漂浮在液面上, 液面正好与容器口相齐. 某瞬间细线突然断开, 待稳定后液面下降了h1; 然后取出金属块B, 液面又下降了h2; 最后取出木块A, 液面又下降了h3. 则木块A与金属块B的密度之比为.【拓2】一个底面积为50 cm2的烧杯装有某种液体, 将一个木块放入烧杯的液体中, 木块静止时液体深h1=10cm, 如图甲所示; 把一个小石块放在木块上, 液体深h2=16cm, 如图乙所示; 若将小石块放入液体中, 液体深h3=12cm, 如图丙所示, 石块对杯底的压力F=1.6N.则小石块的密度ρ石为kg/m3.(g取10N/kg)【拓3】一根轻质小弹簧原长10厘米, 两端分别连接在容器底部和物体A上, 将水逐渐注入容器, 当物体的一半浸入水中时, 弹簧长12cm, 如图(a) 所示. 把水倒出, 改用密度为0.8×103kg/m3的油注入容器, 当物体A全部浸入油中时, 弹簧长15cm, 如图(b) 所示.前后两种情况下物体受到的浮力之比为_________; 物体A的密度为_________kg/m3.思维拓展训练(选讲)【练1】船上载着许多钢材, 此时甲板离水面的高度为1h; 把这些钢材都放在水中用绳悬挂于船下, 此时甲板离水面的高度为2h, 则1h与2h相比较( )A.12h h= B.12h h< C.12h h> D. 无法比较【练2】如图所示, 将物块投入漂浮于水面的小烧杯中, 小烧杯杯底距液面高度h1为25cm; 将物块取出后系在烧杯底并静止后, 小烧杯杯底距液面高度变为h2大小为20 cm; 剪断细绳后物块掉入杯底, 此时小烧杯底距水面距离变为h3大小为5cm; 则物块的密度为.【练3】小芳同学在实验室测量某种液体的密度. 实验桌上的器材有: 一把刻度尺、一个厚底平底试管(试管壁厚度不计) 和一个装有适量水的水槽.⑴她的测量步骤如下:①将厚底平底试管放入水槽内水中, 试管竖直漂浮在水面上. 用刻度尺测出试管底到水槽中水面的高度h1, 如图甲所示;②将适量的待测液体倒入试管中, 试管仍能竖直漂浮在水面上. 用刻度尺测出试管底到水槽中水面的高度h2和试管内液柱的高度h3, 如图乙所示.⑵请你帮助小芳写出计算待测液体密度的表达式ρ液＝液液Vm＝⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽.【练4】如图所示, 质量为540g的凹形铝槽, 放入底面积为100cm2的圆柱形容器中的液体中, 铝槽浮在液面上, 槽口恰好实战演练与液面相平, 这时液面上升了 2.7cm. 若使铝槽沉入液体中, 则沉入前后液体对容器底部的压强变化△p＝Pa.(已知ρ铝＝2.7×103 kg/m3 , g＝10N/kg)【练5】如图所示, 用质量不计、长度为10cm的弹簧将正方体物块下表面与底面积为150cm2的圆柱形容器底部相连, 正方体物块竖直立于圆柱形容器内, 且不与容器壁接触, 弹簧的长度缩短为2cm; 现向容器内部倒入水, 当物块有1/5的体积露出水面时, 弹簧的长度又恢复到原长; 现继续向容器内倒入0.2kg的水后(水不溢出), 容器底部所受水的压强为__________Pa. 已知: 弹簧的长度每改变1cm时, 所受力的变化量为1N, 取g=10N/kg.怀丙和尚捞铁牛公元前287年, 秦国在今永济县蒲州架设了一座浮桥, 为黄河上有史以来最早的浮桥. 到唐开元十二年（公元724年）两岸各铸造了四个大铁牛, 用以索制连舰千艘的铁链, 稳定河桥. 此后, 两岸交通便利, 商贾往来频繁, 潞盐秦运远销的车辆络绎不绝. 故历史上盛赞说：“天下有三桥, 蒲津是第一. ”宋时有一年, 蒲津桥被百年不遇的特大洪水冲毁. 入地丈余的八大铁牛不仅被拉出了地面, 还被拖到水中. 秦晋交通中断, 行旅受阻. 可是, 怎样才能把这几千斤的笨重铁牛捞上来呢？宋朝官吏无计可施, 便贴出榜文, 招募人材. 只要谁能把大铁牛捞上来, 赏黄金万两.相传河北正定有个出身贫苦家庭的和尚, 名叫怀丙, 既乐于助人, 且聪明多智. 当他看到榜文, 便急忙赶到蒲津渡. 到了河边, 他找了两只船, 将船上装满沙土, 把一根大木头搁在两只船上, 成为“廾”字式样. 然后用一根很粗的绳索, 一头绑在大木头两端, 一头拴住铁牛. 之后, 把船上沙土御掉. 随着沙土的减少, 船逐渐浮高, 铁牛便一步一步地被拉了上来.捞出了铁牛, 修复了浮桥, 两岸人民欢聚桥上, 祝贺怀丙和尚. 同时, 两岸的官府各派差役找怀丙和尚领赏. 可是, 桥头、桥上都不见怀丙和尚的踪影. 欢庆的人们纷纷奔上桥头, 准备分头去找, 却发现铁牛上贴着一张纸条, 上写道：“不为黄金万两, 单求民众方便”. 宋王闻知此事后, 大开皇恩, “诏赐炳紫衣”以示嘉奖.。
人教版八年级物理下册培优专题复习 第8讲 浮沉的应用
第八讲浮沉的应用1.认识漂浮、悬浮、下沉、上浮、沉底现象2.掌握物体的浮沉条件，会分别从力和密度的角度判断物体的浮沉3.会改变浮力或重力控制物体的浮沉4.能应用浮沉条件解释相关现象1.探究物体浮沉条件2.通过受力分析掌握浮沉条件3.轮船、潜水艇、气球和飞艇的原理4.密度计的使用一、单个物体的浮沉情况浸在液体中的物体的浮沉，决定于所受浮力F浮和物体的重力G物的大小关系:1.当F浮>G物，即ρ液> ρ物时，上浮→最终结果:漂浮→F浮=G物2.当F浮<G物，即ρ液< ρ物时，下沉→最终结果:沉底→F浮+F支=G物3.当F浮=G物，即ρ液= ρ物时，悬浮在液体中→F浮=G物二、漂浮与悬浮的异同浮沉条件判断物体的浮沉情况[例1]用手将一重为5N的物体全部压入水中，物体排开的水重为8N,此时物体受到的浮力为，放手后物体将(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”) .[例2]小梅帮妈妈做饭时，把-一个质量为100g的土豆放进盛满水的盆里，有90g水溢出，则( )A.土豆会浮在水面上B.土豆会沉入盆底C.土豆会悬浮在水中Part 1 浮沉的条件及判断D.不能据此判断出土豆的浮沉[例3]将体积是200cm',质量是100g的空心铁球置于深水中,放手后,该铁球将(填“上浮”、“悬(填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)，空心铁球最终的状态为(填“漂浮、悬浮或沉底”) (g=10N/kg).[例4]元宵佳节，梵天寺许多人燃放孔明灯(如图)祈福.孔明灯上升时，灯罩内的气体密度灯罩外的空气密度,使灯罩受到的浮力灯罩受到的重力(选填“大于”“小于”或“等于”).孔明灯内火焰温度高达300C 以上，燃烧时一旦飘落到加油站、森林、居民区等地，易使可燃物温度达到着火点而引发火灾，因此我市现已禁止燃放孔明灯.两个浮的物体[例5]如图所示，两个体积完全相同小球甲、乙，分别静止在不同深度的水中，以下判断正确的是( )A.甲球的重力等于乙球的重力B.甲球的重力小于乙球的重力C.甲球受到的浮力小于乙球受到的浮力D.甲球受到的浮力大于乙球受到的浮力[例6]甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一个鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两个杯子中液面恰好相平，鸡蛋所处的位置如图所示，则( )A.甲杯中的盐水密度较大B.乙杯底部所受的液体压强较大C.甲杯底部所受的液体压力较大.D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大[例7]如图所示，水平桌面上有A、B两个相同的容器，内装质量相同的水，分别放入质量相同的甲、乙两个小球，两球在水中分别处于漂浮和悬浮状态.关于放入小球后两容器内液面高度的说法中正确的是( )A.A容器内液面高B.两容器内液面一样高C.B容器内液面高D.两容器内液面的高低要看甲球浸入水中的体积有多大两个沉的物体[例8 ]两个体积相同的实心铁球和空心铝球，都浸没在煤油中，关于它们受到的浮力大小的比较，下列说法中正确的是( )A.铁球受到的浮力较大B.铝球受到的浮力较C.两球受到的浮力一样大D.条件不足，无法比较它们受到的浮力大小[例9]两个容器中分别盛有甲乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两球.沉底;放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示.则下列说法不正确的是( )A.小球A的质量小于小球B的质量B.甲液体的密度小于乙液体的密度C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力D.在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力一浮一沉的物体[例10]同一塑料小瓶，在小瓶内分别加入不同质量的水后,浸没水中使它分别处于上浮、下沉状态，图a、图b中小瓶受到的浮力分别为F1、F2, 则它们大小关系是( )A. F1=F2B. F1>F2C. F1<F2D.无法确定[例11]如图质量相等的a、b两个实心物体放入水中，a浮在水面上，b沉入水底，比较它们的浮力F。
浙教版八年级科学培优辅导讲义-浮力专题 学生版
浙教版八年级科学老师培优辅导讲义教学内容（课堂精粹）【知识点1】浮力的概念及测量（1）浮力的概念：浸在液体（或气体）里的物体收到液体（或气体）对它向上托的力称为浮力，符号为F 浮（2）浮力的方向：竖直向上（总是和重力相反） （3）浮力的施力物体：液体或气体（4）浮力产生的原因：我们知道，如图所示，当物体完全浸没在液体中，由于液体内部存在压强，长方体的各表面都会受到液体的压力。
（根据液体压强的计算公式gh 液ρ=P ，即在同一液体中，深度越大，压强也就越大，同时压力也会越大。
因此物体下表面所受到的压力会大于物体上表面所受到的压力。
） （5）浮力产生的原因：液体对物体上下表面的压力差。
【知识点2】阿基米德原理（1）内容：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：排液液排液浮V G F g ρ==（推广：不仅液体可以产生浮力，气体也可以产生浮力，阿基米德原理同样适用与气体浮力的计算。
） （2）对阿基米德原理的理解：①公式中ρ液是液体的密度，而不是浸入液体的物体的密度。
②公式中V 排液是浸入液体时，排开液体的体积。
物体完全浸入，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。
注：运用阿基米德原理进行计算时，体积的单位必须为米3，密度的单位必须为千克/米3，水的密度为1×103kg/m 3。
【知识点3】特殊状态解题：漂浮、悬浮：F 浮=G 物 沉底：F 浮+N=G 物 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底 F 浮>GF 浮<GF 浮=GF 浮=GF 浮+N=GC 专题——浮力专题导入实心物体ρ液>ρ物ρ液<ρ物ρ液=ρ物V排=V物ρ液>ρ物V排<V物ρ液<ρ物V排=V物处于动态（运动状态不断改变），受非平衡力作用可以停留在液体的任何深处是“上浮”过程的最终状态是“下沉”过程的最终状态处于静态，受平衡力作用【知识点4】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。
人教版八年级物理下册《浮力》PPT课件5
请你说说哪个鱼说得正确？为什么？
我在深处，受 到的浮力大。
我的体积大，受 到的浮力大。
阿基米德原理数学表达式的进一步推导：
F浮 G排
G排 m排 g 液V排 g
F浮 液V排 g
该公式说明：物体所受的浮力只与液体的密度、物 体排开液体的体积有关，与其它因素无关。
F浮 液V排 g
浮
排
注意： 阿基米德原理不仅适用于各种液体，
也适用于各种气体
• 例1、浮在空中的气球，排开空气的重力为
1N，则气球所受的浮力为
N。
例2、将一木块放入装满水的烧
杯中，溢出200g水，则木块所受
的浮力为
N。
二、影响浮力大小的因素：
F浮水 F浮酒精
水
酒精
结论：
浸在液体中的物体所受的浮力与液体的密度有关。
二、影响浮力大小的因素：
注意：
物体排开液体的 体积即指物体浸 在液体中的体积。 不一定等于物体 的体积。
结论： 1、浸在液体中的物体所与物体在 液体中的深度无关。
总结：
浸在液体中的物体所受的浮力与液体的 密度、物体排开液体的体积有关。当物 体浸没在液体中时，所受的浮力与物体 在液体中的深度无关。
G mg 5kg 9.8N / kg 49N F浮 G F 49N 30N 19N
探究： 浮力的大小等于什么？ 实验器材
弹簧测力计 物块
烧杯
溢水杯
(1)
(2)
(3)
G物
G桶
F浮=G物-F′
(5) (4)
F′
G′
G排=G′-G桶
比较F浮与G排，你会有什么发现
(1)
(2)
是浮力。
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浮力——船球模型课堂思维碰撞模块一: 液面升降问题夯实基础【例1】(多选) 一个漂浮在小型游泳池水面上的小船, 一个人从池水中捞出以下几种物体放入船中, 其中能使池中水面升高的是( )A. 从池中捞铁块B. 从水面上捞木块C. 从池中捞石块D. 将池中的一些水装入船中【例2】如图所示, 大杯中盛有液体, 装有密度均匀小球的小杯漂浮在液面上, 如果将小球取出并投入液体中, 液体的液面一定( )A. 上升B. 下降C. 不变D. 下降或不变【例3】水槽中放一个小铁盒, 铁盒中放少许细线和一个铝块, 铁盒漂浮在水面. 现用细线把铝块拴在铁盒下面, 铁盒仍漂浮在水面, 如图所示; 讨论此时水槽中的水位以及铁盒浸入水中的体积, 说法正确的是( )A. 水槽中水位不变, 铁盒浸入水中的体积变大B. 水槽中水位下降, 铁盒浸入水中的体积不变C. 水槽中水位上升, 铁盒浸入水中的体积不变D. 水槽中水位不变, 铁盒浸入水中的体积变小模块二: 船球模型之测量密度模型一、测密度模型1、测质量模型(漂浮法)①mg=ρ液gS1(H2-H1) 条件: 外容器需直上直下S22、测体积模型①排水法: V球=(H4-H3) S1②悬挂法: V球=(h3-h4) S2夯实基础【例4】有一底面积为S的圆柱形容器中装有适量的水, 有一平底小试管漂浮在水中, 此时液面的高度为H₁, 将一物块系在平底试管底部, 一起漂浮于水中, 此时液面高度为H₂, 剪断细线, 物块沉底,此时液面高度为H₃, 则物块密度ρ=________________.【例5】如图所示, 若h₁、h₂、h₃已知, 大容器中装的液体是水, 已知小容器底面积S₁, 则物块的密度为ρ=_____________________.【例6】（密云一模) 小华家里有一个金属球, 不知道是用何种金属制成的,因此她决定用学过的物理知识测出金属球的密度. 由于身边没有测量质量的工具, 因此她找来了圆柱形容器、刻度尺和一个塑料小碗. 把圆柱形容器放在水平桌面上并在其中装入适量的水, 让塑料小碗漂浮在水面上, 此时容器内的水深为18cm. 当把金属球放入容器内的水中时,容器内的水深为19.5cm, 如图甲所示. 现将金属球取出后放入塑料小碗中静止时, 如图乙所示. 乙图中的水面比甲图中的水面高3cm. 已知:容器的内部底面积为400cm2. 则金属球的密度是kg/m3.【例7】 （西城一模) 圆柱形容器中装有适量的水, 将一只装有配重的薄壁长烧杯放入圆柱形容器的水中, 烧杯静止时容器中水的深度 H 1为20cm , 如图甲所示. 将金属块 A 吊在烧杯底部, 烧杯静止时露出水面的高度 h 1为 5cm , 容器中水的深度H 2为35cm , 如图乙所示. 将金属块A 放在烧杯中, 烧杯静止时露出水面的高度h 2为1cm , 如图丙所示. 已知圆柱形容器底面积为烧杯底面积的2倍. 则金属块A 的密度为________kg/m 3.能力提升【例8】 （房山一模) 如图所示, 柱形容器中装有密度为ρ1=1.2g/cm 3的某种液体, 将一金属块放入底面积为S =100cm 2的长方体塑料盒中, 塑料盒竖直漂浮在液面上, 且液体不会溢出容器, 其浸入液体的深度为h 1=20cm. 若把金属块从塑料盒中取出, 用细线系在塑料盒的下方, 放入该液体中, 塑料盒竖直漂浮在液面上, 且金属块不接触容器底, 塑料盒浸入液体的深度为h 2=15cm. 剪断细线, 金属块沉到容器底部, 塑料盒仍竖直漂浮在液面上, 其浸入液体的深度为h 3=10cm. 则金属块的密度ρ2= g/cm 3.【例9】 （通州二模) 小明用装有适量水的薄壁小试管、螺母和细线制成一个测量小石块密度的装置. 将此装置放入水中静止时, 试管露出水面的高度h 1为5cm, 如图甲所示; 在试管中轻轻放入小石块, 此装置在水中静止时, 试管露出水面的高度h 2为2cm, 如图乙所示. 已知小石块放入试管前后, 试管中的液面差h 3为2cm. 则石块的密度为kg/m 3.模块三: 船球模型之液体压强变化量模型液体压强变化量 Fp g h S ρ∆∆=∆=浮液① 投球: 液体对槽底 1Np S ∆=甲 乙② 剪绳: 液体对槽底 56211()g h h S N p S S ρ-∆==液能力提升【例10】 （海淀一模) 如图所示, 在底面积为S 的圆柱形水池底部有一个金属球(球与池底没有密合) , 圆柱型的水槽漂浮在池内的水面上, 此时水槽受到的浮力为F 1. 若把金属球从水中捞出并放在水槽中漂浮在水池中, 此时水槽受到的浮力为F 2, 捞起金属球前、后水池底受到水的压强变化量为p , 水的密度为ρ水. 根据上述条件可以求出 ( )A. 金属球受的重力为F 2 –F 1–pSB. 金属球被捞起前受的浮力为F 2 –F 1C. 金属球被捞起前、后水槽底受水的压力减小了pSD. 金属球被捞起前、后水槽排开水的体积增大了gF F 水ρ12-【例11】 如图所示, 将一个木块投入装有液体的水槽中, 处于漂浮状态, 现用大小为4N 的力竖直向下压,此时液体对水槽底部压强增大了400Pa . 又找来一个金属块用细线挂在木块的下面, 这时液面深度为20cm ; 剪断细线, 金属块下沉, 稳定后液面深度降低为16cm , 金属块对水槽底部压力大小为3.2N, 求: 剪断后, 液体对水槽底部压强减少了多少? 液体密度为多少? (10N/kg g =)【例12】 （房山一模) 一冰块内冰封一合金物体, 将其放入盛有适量水, 底面积为2100cm 的烧杯内, 正好悬浮在水中, 此时烧杯内的水对烧杯底的压强增加了460Pa ; 当冰完全熔化后, 水对烧杯底的压强又变化了44Pa . 忽略烧杯内水的体积所受温度的影响, 当冰完全熔化后, 烧杯底对合金物体的支持力是 N. (冰的密度为30.9g /cm , 取10N /kg g =) .模块四: 含有弹簧的浮力问题能力提升【例13】 （年通州一模) 如图所示, 底面积为200cm 2的容器底部有一固定轻质弹簧, 弹簧上方连有一边长为10cm 的正方体木块A, 当容器中水深为20cm 时, 木块A 有25的体积浸在水中, 此时弹簧恰好处于自然状态, 没有发生形变. 向容器内缓慢加水, 当弹簧伸长了1cm 时停止加水, 此时弹簧对木块拉力为1N. 加水前后容器底部受到水的压强变化了Pa. (不计弹簧受到的浮力, g 取10N/kg)【例14】 （海淀二模) 如图所示, 将挂在弹簧测力计下端高为8cm 、横截面积为100cm 2的柱形物块缓慢放入底面积为500cm 2的圆柱形容器内的水中. 当物块直立静止时, 物块浸入水中深度为2cm, 弹簧测力计的示数为8N, 水对容器底部的压强为1.2×103Pa. 现向容器中加水, 当弹簧测力计的示数为5N 时, 注入水的质量为m , 水对容器底部的压强为p , 柱形物块受到的浮力为F . 已知弹簧测力计的称量范围为0~10N, 刻度盘上0~10N 刻度线之间的长度为10cm. 若g 取10N/kg, 则下列说法中正确的是( )A. 柱形物块所受重力大小为8NB. 柱形物块受到的浮力F 大小为3NC. 水对容器底部的压强p 为1.8×103PaD. 向容器中注入水的质量m 为3.0kg模块五: 实验能力提升【例15】 实验桌上有如图所示的下列器材, 请你利用这些器材, 测出小金属块的密度． 写出实验步骤（用字母表示测出的物理量, 水的密度用ρ水表示）及金属块的密度表达式．实验步骤：(1) 让小容器漂浮在水槽中的水面上, 量出这时水面到槽边沿的距离h 1.(2) 量出 , 量出这时水面到槽上边沿的距离h 2. (3) 将金属块从小容器中取出用细线系住没入槽内水中, 量出这时水面到槽上边沿的距 离h 3. 金属块密度的表达式 金属 =刻度尺 装有适量水的圆柱形水槽 小容器 小金属块 细线况的排水量.m;(1) 将锚放在船舱里, 当船静止在水槽中时观察对应的排水量为1m, 此时水槽中的(2) 用细线拴住船锚, 悬挂在船下方的水中且完全浸没, 观察对应的排水量为2水面将; (选填“升高”、“降低”或“不变”) .m于是利用这些排(3) 把细线放得更长些, 直至线松了, 锚沉在盆底, 记下此时对应的排水量为3水量测出了船锚的密度. 则锚的密度ρ=.【例17】（海淀一模) 实验桌上有如下器材: 细长平底试管一支(已知底面积为S)、小汤匙一个、抹布一块、刻度尺一把、大水槽一个(水槽的深度大于平底试管的高度)、足量的水、足量的细沙子、天平及配受的浮力大小跟排开液体的体积成正比. 要求: 写出主要的实验步骤并设计记录实验数据的表格.思维拓展训练(选讲)【拓1】（燕山一模) 如图所示, 在盛有某种液体的圆柱形容器内放有一木块A, 在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B, 金属块B浸没在液体内, 而木块漂浮在液面上, 液面正好与容器口相齐. 某瞬间细线突然断开, 待稳定后液面下降了h1; 然后取出金属块B, 液面又下降了h2; 最后取出木块A, 液面又下降了h3. 则木块A与金属块B的密度之比为.【拓2】（东城二模) 一个底面积为50 cm2的烧杯装有某种液体,将一个木块放入烧杯的液体中, 木块静止时液体深h1=10cm, 如图甲所示; 把一个小石块放在木块上, 液体深h2=16cm, 如图乙所示; 若将小石块放入液体中, 液体深h3=12cm, 如图丙所示, 石块对杯底的压力F=1.6N. 则3底部和物体A 上, 将水逐渐注入容器, 当物体的一半浸入水中时, 弹簧长12cm, 如图(a) 所示. 把水倒出, 改用密度为 0.8×103kg/m 3的油注入容器, 当物体A 全部浸入油中时, 弹簧长15cm, 如图(b) 所示. 前后两种情况下物体受到的浮力之比为_________; 物体A 的密度为_________kg/m 3.课后创新培训实战演练【练1】 船上载着许多钢材, 此时甲板离水面的高度为1h ; 把这些钢材都放在水中用绳悬挂于船下, 此时甲板离水面的高度为2h , 则1h 与2h 相比较 ( )A. 12h h =B. 12h h <C. 12h h >D. 无法比较【练2】 如图所示, 将物块投入漂浮于水面的小烧杯中, 小烧杯杯底距液面高度h 1为25cm; 将物块取出后系在烧杯底并静止后, 小烧杯杯底距液面高度变为h 2大小为20 cm; 剪断细绳后物块掉入杯底, 此时小烧杯底距水面距离变为h 3大小为5cm; 则物块的密度为 .【练3】 （.7西城初二下期末) 小芳同学在实验室测量某种液体的密度. 实验桌上的器材有: 一把刻度尺、一个厚底平底试管(试管壁厚度不计) 和一个装有适量水的水槽.⑴ 她的测量步骤如下:① 将厚底平底试管放入水槽内水中, 试管竖直漂浮在水面上. 用刻度尺测出试管底到水槽中水面的高度h 1, 如图甲所示;② 将适量的待测液体倒入试管中, 试管仍能竖直漂浮在水面上. 用刻度尺测出试管底到水槽中水面的高度h 2和试管内液柱的高度h 3, 如图乙所示. ⑵ 请你帮助小芳写出计算待测液体密度的表达式ρ液＝液液V m ＝⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽.【练4】 （朝阳二模) 如图所示, 质量为540g 的凹形铝槽, 放入底面积为100cm 2的圆柱形容器中的液体中, 铝槽浮在液面上, 槽口恰好与液面相平, 这时液面上升了2.7cm. 若使铝槽沉入液体中, 则沉入前后液体对容器底部的压强变化△p ＝ Pa.短为2cm; 现向容器内部倒入水, 当物块有1/5的体积露出水面时, 弹簧的长度又恢复到原长; 现继续向容器内倒入0.2kg的水后(水不溢出), 容器底部所受水的压强为__________Pa. 已知: 弹簧的长度每改变1cm时, 所受力的变化量为1N, 取g=10N/kg.。