資源簡介

(共27張PPT)
第五單元　浮力
第11課時　浮力的計算
目錄
CONTENTS
課時思維建構
1
知識點梳理
2
課堂檢測
3
01
課時思維構建
02
知識點梳理
計算方法 圖示 受力分析 適用范圍和條件
稱重法 F浮＝G物－F示 適用于在液體中下沉的物體，已知物體的重力及在液體中向上的拉力，用彈簧測力計測浮力
壓力差法 F浮＝F向上－F向下 用浮力產生的原因求浮力，適用于形狀規則的物體
方法指導　浮力的四種計算方法
計算方法 圖示 受力分析 適用范圍和條件
阿基米德
原理法 F浮＝G排＝ρ液gV排 知道物體排開液體的質
量或體積和液體的密度
時常用
平衡法 F浮＝G物＝m物g 二力平衡求浮力
方法一　稱重法
例1　（2023·郴州）重為5N的實心物體掛在彈簧測力計下，物體浸沒在
水中時，彈簧測力計的示數為3N，此時物體受到的浮力為 N，物體
的密度是 kg/m3。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
2　
2.5×103　
G=5N
F彈=3N
F浮= N
（1）物體上表面受到水的壓強。
解：（1）物體上表面受到水的壓強：
p1＝ρ水gh1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m
＝1.2×103Pa。
方法二　壓力差法
例2　如圖所示，有一邊長為10cm的正方體直立浸沒在水中，上表面距離
水面的距離為h1＝12cm。請計算：（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（2）物體上表面受到的壓力。
解：（2）物體底面積：
S＝（0.1m）2＝0.01m2，
由p＝得，上表面受到的壓力：
F1＝p1S＝1.2×103Pa×0.01m2＝12N。
例2　如圖所示，有一邊長為10cm的正方體直立浸沒在水中，上表面距離
水面的距離為h1＝12cm。請計算：（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（3）物體下表面受到水的壓強。
解：（3）下表面的深度：
h2＝12cm＋10cm＝22cm＝0.22m，
下表面受到水的壓強：
p2＝ρ水gh2＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.22m
＝2.2×103Pa。
例2　如圖所示，有一邊長為10cm的正方體直立浸沒在水中，上表面距離
水面的距離為h1＝12cm。請計算：（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
解：（3）下表面的深度：h2＝12cm＋10cm＝22cm＝0.22m，
下表面受到水的壓強：p2＝ρ水gh2＝
1.0×103kg/m3×10N/kg×0.22m＝2.2×103Pa。
（4）物體下表面受到的壓力。
解：（4）由p＝得，下表面受到的壓力：
F2＝p2S＝2.2×103Pa×0.01m2＝22N。
例2　如圖所示，有一邊長為10cm的正方體直立浸沒在水中，上表面距離
水面的距離為h1＝12cm。請計算：（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（5）物體受到的浮力。
解：（5）物體受到的浮力：F浮＝F2－F1＝22N－12N＝10N。
解：（5）物體受到的浮力：
F浮＝F2－F1＝22N－12N＝10N。
例2　如圖所示，有一邊長為10cm的正方體直立浸沒在水中，上表面距離
水面的距離為h1＝12cm。請計算：（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
方法三　阿基米德原理法
例3　如圖所示，體積為50cm3的新鮮雞蛋在水中沉底，此時雞蛋受到的
浮力為 。若將雞蛋放入密度為1.1×103kg/m3的鹽水中，雞蛋恰
好處于懸浮狀態，則雞蛋排開鹽水的質量為 g。（g取10N/kg）
0.5N　
55　
G
F浮水
F支
G
F浮鹽水
水
鹽水
【變式】如圖所示，靜止在地面上的熱氣球被加熱后開始升空，是因為
它此時的平均密度 （選填“大于”“小于”或“等于”）空氣
的密度；若該熱氣球的總體積為500m3，它周圍空氣的密度為1.2kg/m3，
則它所受到的浮力為 N。（g取10N/kg）
小于　
6000　
例3變式題圖
方法四　平衡法
例4　2024年5月1日上午，我國完全自主設計建造的首艘彈射型航空母艦
“中國人民解放軍海軍福建艦”赴相關海域開展首次航行試驗。其滿載
時吃水深度為13m，排水量高達8×104t。則“福建艦”滿載航行時受到
的浮力為 N，當總重為100t的5臺艦載機起飛后，“福建艦”受
到的浮力將 （選填“減小”“增大”或“不變”）。（g取10N/kg）
8×108　
減小　
【變式】在“探究怎樣使物體上浮或下沉”的實驗中，小明用手將重
1.9N、體積為2×10－4m3的蘋果壓入水中，直到蘋果浸沒在水中（如圖，
手未畫出），蘋果浸沒時受到的浮力大小為 N。松手后蘋果將
（選填“上浮”或“懸浮”或“下沉”），最后靜止時，蘋果受到的浮力大小是 N。（g取10N/kg）
2　
上浮
1.9　
G
F浮水
F壓
例5　如圖所示，體積是1000cm3的長方體木塊浸沒在裝有水的底面積為
300cm2的柱形容器中，細線對木塊的拉力是4N，ρ水＝1.0×103kg/m3，g
取10N/kg。
（1）畫出此時木塊的受力示意圖，
并寫出此時木塊所受浮力的表達式：
F浮＝ 。
G木＋F拉　
（2）求此時木塊受到的浮力。
解：（2）由圖可知，木塊浸沒在水中，木塊排開水的體積等于其自身的
體積，則木塊受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝
1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10－6m3＝10N。
解：（2）由圖可知，木塊浸沒在水中，
木塊排開水的體積等于其自身的體積，
則木塊受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10－6m3＝10N。
例5　如圖所示，體積是1000cm3的長方體木塊浸沒在裝有水的底面積為
300cm2的柱形容器中，細線對木塊的拉力是4N，ρ水＝1.0×103kg/m3，g
取10N/kg。
（3）求剪斷細線后，
木塊平衡時受到的浮力。
解：（3）木塊的重力：
G木＝F浮－F拉＝10N－4N＝6N，
剪斷細線后，木塊平衡時處于
漂浮狀態，故此時木塊受到的浮力：F浮'＝G木＝6N。
例5　如圖所示，體積是1000cm3的長方體木塊浸沒在裝有水的底面積為
300cm2的柱形容器中，細線對木塊的拉力是4N，ρ水＝1.0×103kg/m3，g
取10N/kg。
G
F浮
×
（4）求剪斷細線后，木塊平衡時木塊浸入水中的體積。
解：（4）由F浮＝G排＝ρ水gV排可知，
木塊浸入水中的體積：
V排'＝＝＝6×10－4m3。
例5　如圖所示，體積是1000cm3的長方體木塊浸沒在裝有水的底面積為
300cm2的柱形容器中，細線對木塊的拉力是4N，ρ水＝1.0×103kg/m3，g
取10N/kg。
G
F浮
03
課堂檢測
1. （2024·岳陽模擬）一物體掛在彈簧測力計下，示數為5N，當它浸入水
中時，示數為3N，此時物體所受的浮力為（　A　）
A. 2N B. 3N C. 5N D. 8N
A
2. 游泳時配戴游泳圈是防止溺水的有效方法。中學生小蓉配戴游泳圈
后，能靜靜地漂浮在水面上，如圖所示。游泳圈和小蓉整體受到的浮力
最符合實際的是（　B　）
A. 5000N B. 500N
C. 50N D. 5N
第2題圖
B
3. （2024·長沙模擬）如圖甲，彈簧測力計下掛一圓柱體物體，將物體從
盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降，然后將其逐漸浸入
水中，圖乙是彈簧測力計示數F與物體下降高度h變化關系的圖像，則下
列說法中錯誤的是（g取10N/kg）（　D　）
A. 物體的重力是9N
B. 物體剛浸沒時下表面受到水的壓力是4N
C. 物體的體積是400cm3
D. 物體受到的最大浮力是5N
D
浮力
F浮
4. 我國從遠古時代就開始利用浮力了。據考古工作者發現，在距今7500
年前的新石器時期，我國古代勞動人民就制造出了獨木舟，如圖所示。
該獨木舟外形可看成一個長方體，它長2m、寬50cm、高15cm，質量為
50kg，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3。求：
（1）當獨木舟底部距離水面10cm時，底部受到的壓強。
解：（1）當獨木舟底部距離水面10cm時，底部受
到的壓強：p＝ρ水gh＝
1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1×103Pa。
第4題圖
解：（1）當獨木舟底部距離水面10cm時，
底部受到的壓強：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3 ×10N/kg×0.1m＝1×103Pa。
（2）獨木舟空載時受到的浮力。
解：（2）獨木舟空載時漂浮在水面上，受到的浮
力等于獨木舟的重力，即：F浮＝G舟＝m舟g＝
50kg×10N/kg＝500N。
解：（2）獨木舟空載時漂浮在水面上，
受到的浮力等于獨木舟的重力，即：
F浮＝G舟＝m舟g＝50kg×10N/kg＝500N。
4. 我國從遠古時代就開始利用浮力了。據考古工作者發現，在距今7500
年前的新石器時期，我國古代勞動人民就制造出了獨木舟，如圖所示。
該獨木舟外形可看成一個長方體，它長2m、寬50cm、高15cm，質量為
50kg，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3。求：
第4題圖
解：（3）當獨木舟船舷剛好與水面相平時，所能承載的貨物的重力最大，此時獨木
舟浸在水中的體積：V排＝2m×0.5m×0.15m＝0.15m3；此時獨木舟受到的浮力：
F浮'＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m3＝1.5×103N；因為獨木舟漂浮，
則獨木舟承載貨物后的總重力：G總＝F浮'＝1.5×103N；
獨木舟能承載的最大貨物的重力：G貨＝G總－G舟＝1.5×103N－500N＝1×103N。
4. 我國從遠古時代就開始利用浮力了。據考古工作者發現，在距今7500年前的新石器時期，我國古代勞動人民就制造出了獨木舟，如圖所示。該獨木舟外形可看成一個長方體，它長2m、寬50cm、高15cm，質量為50kg，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3。求：（3）獨木舟能承載的最大貨物的重力。

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