第一节 浮力

典型例题

　　例１　完全浸没在水中的乒乓球，放手后从运动到静止的过程中，其浮力大小变化情况是（　）．

　　A．浮力不断变大，但小于重力．

　　B．浮力不变，但浮力大于重力．

　　C．浮力先大于重力，后小于重力．

　　D．浮力先不变，后变小，且始终大于重力直至静止时，浮力才等于重力．

　　分析　乒乓球完全浸没在水中时，浮力大于重力．因浮力大小与物体在液内深度无关．因此乒乓球在水中运动时所受浮力不变，直到当球露出水面时，浮力开始变小．当浮力等于重力时；球静止在水面上，呈漂浮状态．

　　答案　此题应选D．

　　例２　质量相等的木块和冰块(ρ_木<ρ_冰)都漂在水面上，木块受到的浮力________冰块受到的浮力；体积相等的实心木块和冰块都漂在水面上，木块受到的浮力________冰块受到的浮力．（填大于、小于、等于）

　　分析　根据物体的浮沉条件可知，物体漂浮时F_浮=G，所以此题中要比较浮力的大小可通过比较木块和冰块受到的重力的大小来求得．

　　因为木块和冰块都漂浮在水面上，有F_木浮=G_木，F_冰浮=G_冰

　　 (1)当木块和冰块质量相等时，由G=mg可知，G_木=G_冰，所以F_木浮=F_冰浮木块和冰块受浮力相等．

　　 (2)当木块和冰块体积相等时，因为ρ_木<ρ_冰，根据G=ρgV可知，G_木<G_冰．

　　所以F_木浮<F_冰，此时冰块受到的浮力大．

　　解答　此题正确答案为：等于、小于．

　　以上两题选题目的：本题用于训练学生灵活运用浮沉的条件解题．

　　例3　请你来试一试下面的实验，并想想其中的道理．

　　取一只塑料大饮料瓶，剪去底部，瓶颈的截口处的直径略小于乒乓球的直径，制成一只漏斗，如图1所示：

　　把一个乒乓球放在里面，从上面倒水入斗，只见有少量水从乒乓球缝隙中流滴下来，但乒乓球并不上浮．这时用手心扪住下部流水滴处，立即见到乒乓球浮起，如图2所示．

　　分析　如图1乒乓球的上半部分在水里受到水向下的压力，但由于球的下表面没有水，球没有受到水对它向上的压力，因此水对球没有浮力作用，故球浮不起来．如图2中乒乓球的下表面由于积聚了水，使球的下表面所受向上的压力大于球的上表面所受向下的压力，有了压力差就有了浮力，所以此时乒乓球能浮起．

　　例4　一个正方体铁块，在水下某深度时，上底面受到15N压力，下底面受到20N压力，则此时铁块受到浮力是________N；当铁块下沉到某位置时，上底受到压力增大至20N时，下底受到压力是_______N．

　　分析　浮力产生的原因是物体上下底面受到液体的压力差．随着物体下沉，每个底面受到压力都要变大，但压力差不变，即

　　F_浮=F_下底-F_上底=20N-15N=5N，

　　F＇_下底=F＇_上底+F_浮=20N+5N=25N．

　　解答　5，25．

　　讨论　　　浮力是包围物体的液体从各个方向对物体施加压力的总效果的反映．课本中以正方体为例，是为了便于理解和接受．如果从力的分解效果上讲，不规则形状的物体，同样满足F_浮=F_向上-F_向下的关系．

　　选题目的：课本仅从理论上分析浮力产生的原因．这两题用于让学生从不同的角度分析浮力产生的原因，让学生在理性与感性上都对“浮力产生的原因”知识有正确、透彻的理解．

　　例5  有一个物体在空气中挂在弹簧秤下示数为4．9N，当把它放在液体里时发现弹簧秤的示数减少了2．5N，则：（1）此时弹簧秤的示数是多少？（2）该物体在液体里受到的浮力是多少N？

　　分析指导  物体放入液体里时，弹簧秤的读数为什么会减少呢？由于物体浸入到液体中时，受到了液体对其竖直向上的托力，即浮力．由于浮力向上“托住”了物体，因而弹簧秤的示数减小．而且，这个浮力有多大，弹簧秤的示数就要减少多少，所以物体受到的浮力 N，此时弹簧种的示数： ．

　　小结　通过上述的分析，可以得到一种计算浮力的方法：把物体挂在弹簧秤下，记下物体在空气中的重力G，再把物体浸入液体．记下物体在液体里的重力 ，则物体所受的浮力 ．此方法通常称为实验测量法．

　　选题目的：本题用于总结课堂实验的原理，并学习用该原理计算浮力的大小．