《中考物理總復(fù)習(xí)》專題七 浮力

1、專題七 浮力 專題七浮力對(duì)應(yīng)學(xué)生用書起始頁(yè)碼 頁(yè)浮力浮力定義：浸在液體或氣體里的物體，受到液體或氣體向上的托力，這個(gè)力叫作浮力方向：豎直向上大?。鹤裱⒒椎略?，浮排 排 液排物體的浮與沉浮沉條件當(dāng) 浮物（或 液物）時(shí)，物體上浮靜止后漂浮：浮 物當(dāng) 浮 物（或 液 物）時(shí)，物體懸浮當(dāng) 浮物（或 液物）時(shí)，物體下沉靜止后沉底：浮物支控制浮與沉的方法改變液體密度的大小改變物體排開(kāi)液體體積的大小改變物體所受浮力的大小改變物體密度的大小浮沉條件的應(yīng)用輪船：輪船漂浮在水面上，所受到的浮力等于重力。 當(dāng)它從內(nèi)河駛?cè)氪蠛Ｖ?，受到的浮力不變，但船身要上浮一些潛水艇：潛水艇是通過(guò)改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮、下沉或

2、懸浮的計(jì)算浮力的常用方法稱重法：浮阿基米德原理法：浮排 液排二力平衡法：物體處于漂浮或懸浮狀態(tài)時(shí)，浮物考點(diǎn)一 阿基米德原理 阿基米德原理適用范圍：氣體或液體。公式含義：充分理解 浮排，排為排開(kāi)液體（或氣體）的重力，排排液排；浮液排 只是導(dǎo)出公式，可以反映影響 浮大小的因素有 液和 排?？键c(diǎn)二 浮沉條件及其應(yīng)用 物體的浮沉條件上浮下沉懸浮漂浮沉底浮浮浮浮浮液物液物液物排物液物排物液物排物處于動(dòng)態(tài)（運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷改變），受非平衡力作用可以停留在液體中的任何位置是 “ 上 浮”過(guò)程的最終狀態(tài)是“下沉”過(guò)程 的 最 終狀態(tài)處于平衡狀態(tài)，受平衡力作用漂浮和懸浮的對(duì)比漂浮懸浮位置一部分體積在液面上方全部在液

3、面下方物和 排的關(guān)系排物排物浮力大小浮物浮物受力情況受平衡力，如圖受平衡力，如圖阿基米德 阿基米德是古代最偉大的科學(xué)家之一，他生活在距今 多年前的古希臘。 說(shuō)到古希臘，出現(xiàn)了很多非常厲害的科學(xué)家和數(shù)學(xué)家，比如畢達(dá)哥拉斯、柏拉圖、歐幾里得等。阿基米德于公元前 年在西西里島敘拉古附近的一個(gè)村莊出生，這個(gè)地點(diǎn)現(xiàn)在在歐洲意大利境內(nèi)。 阿基米德是貴族家庭，家里十分富裕，而且還和國(guó)王赫農(nóng)王有親戚關(guān)系。 阿基米德的父親是個(gè)天文學(xué)家兼數(shù)學(xué)家，知識(shí)非常淵博，據(jù)說(shuō)他給孩子取 年中考 年模擬 中考物理名“阿基米德”，就是“大思想家”的意思。 在父親的影響下，阿基米德從小就在科學(xué)、數(shù)學(xué)方面表現(xiàn)出極大的興趣和天賦。 所

4、以說(shuō)父母是孩子的第一任老師。阿基米德 歲的時(shí)候，被父親送到埃及的亞歷山大城學(xué)習(xí)，亞歷山大城當(dāng)時(shí)是世界的知識(shí)文化中心，很多學(xué)者、思想家都在這里。 這里的文學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)很發(fā)達(dá)，亞歷山大城被譽(yù)為“智慧之都”。阿基米德在亞歷山大城跟隨過(guò)很多優(yōu)秀的老師學(xué)習(xí)，其中最有名的一位是歐幾里得。 歐幾里得是一位非常了不起的幾何學(xué)家，寫過(guò)一本叫幾何原本的書。 阿基米德在亞歷山大城的學(xué)習(xí)，對(duì)其后的科學(xué)生涯有重大的影響，奠定了阿基米德日后從事科學(xué)研究的基礎(chǔ)。據(jù)說(shuō)赫農(nóng)王有一次找了一個(gè)金匠，讓金匠給他打造一頂兩斤重純金的王冠。 赫農(nóng)王是一個(gè)疑心非常重的人，金匠打造好王冠后，赫農(nóng)王懷疑金匠可能私吞了黃金，用其他的金屬代替

5、黃金打造這頂王冠。 可是王冠還是 斤重，怎么分辨里面是不是都是純金呢？ 有個(gè)大臣就對(duì)赫農(nóng)王說(shuō)，聽(tīng)說(shuō)阿基米德從亞歷山大城回來(lái)了，阿基米德很聰明，他肯定能想到辦法判斷王冠是不是純金的。 于是赫農(nóng)王就把證明王冠是否摻假這個(gè)難題交給阿基米德了。 這可難壞了阿基米德，一連好多天他都在想這個(gè)問(wèn)題，冥思苦想?yún)s無(wú)計(jì)可施。 一天他在家洗澡，仆人把澡盆里的水放多了，阿基米德坐進(jìn)澡盆看到水往外溢出來(lái)了。 阿基米德腦中突然靈光一閃，悟出了可以用測(cè)定固體在水中排水量的辦法，來(lái)確定金冠的體積。 據(jù)說(shuō)阿基米德想到這一點(diǎn)后，興奮地跳出澡盆，連衣服都顧不得穿上就跑出去了，大聲喊著：“我發(fā)現(xiàn)了，我發(fā)現(xiàn)了！”把仆人嚇了一跳。阿基米

6、德經(jīng)過(guò)試驗(yàn)后，來(lái)到了王宮，他把兩斤重的王冠和兩斤重的純金，分別放進(jìn)兩個(gè)裝滿水的瓶子里，結(jié)果發(fā)現(xiàn)放王冠的瓶子里溢出來(lái)的水要多一些。 這就說(shuō)明兩斤重的王冠比兩斤純金的體積要大，而純金的密度非常大，同等質(zhì)量的純金體積比較小，所以阿基米德證明了金匠的確在赫農(nóng)王的王冠里摻進(jìn)了其他金屬。這次試驗(yàn)的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)大過(guò)查出金匠欺騙了國(guó)王，阿基米德從中發(fā)現(xiàn)了阿基米德原理，即物體在液體中受到的浮力等于物體排開(kāi)液體的重力。對(duì)應(yīng)學(xué)生用書起始頁(yè)碼 頁(yè)方法一 探究影響浮力大小的因素的方法 探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)時(shí)，用“控制變量”的思想去分析和設(shè)計(jì)，具體采用“稱重法”來(lái)進(jìn)行探究，這樣既能從彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化中體現(xiàn)浮力，同

7、時(shí)，還能準(zhǔn)確地測(cè)出浮力的大小。（）物體的形狀 用稱重法測(cè)量同一塊橡皮泥形變前后浸沒(méi)在水中所受浮力的大小。（）物體的體積 用稱重法測(cè)量?jī)蓚€(gè)密度相同體積不同的物體在水中浸入相同的體積時(shí)受到的浮力大小。（）物體的密度 取體積相同的鐵塊和鋁塊，用稱重法測(cè)量它們浸沒(méi)在水中所受浮力的大小。（）物體的重力（質(zhì)量） 取重力不同的兩個(gè)鐵塊，用稱重法測(cè)量它們浸在水中的體積相同時(shí)受到的浮力大小。（）液體的密度 用稱重法測(cè)量同一鐵塊浸沒(méi)在水和酒精中時(shí)所受浮力的大小。（）物體浸在液體中的體積（排開(kāi)液體的體積） 把鐵塊掛于彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，改變鐵塊浸在液體中的體積，觀察示數(shù)的變化。（）物體浸沒(méi)在液體中的深度 把鐵塊掛于

8、彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，改變鐵塊浸沒(méi)在水中的深度，觀察示數(shù)的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：浮力的大小與液體的密度和排開(kāi)液體的體積有關(guān)，即：浮力的大小與被物體排開(kāi)液體的重力有關(guān)。例 （ 湖北武漢， 分）如圖是“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)情景。 實(shí)驗(yàn)甲、丙和丁中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為 、 和 。 若鹽水的密度為 ，則下列結(jié)論正確的是（ ）（ ）物體 的密度為 實(shí)驗(yàn)乙中，物體 受到的拉力為 實(shí)驗(yàn)丙中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)比乙中小 實(shí)驗(yàn)丁中，容器底部受到的壓力大于 解析 本題考查阿基米德原理的應(yīng)用。 從題中所給條件可知物體 在鹽水中受到的浮力 鹽水浮 。由阿基米德原理 浮液排得，排鹽水浮鹽水代入數(shù)據(jù)得 排

9、由于物體浸沒(méi)，故 排 故選項(xiàng) 錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)乙中，物體 在水中受到的浮力水浮水排 物體 受到拉力 乙水浮 故 錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)丙中拉力是 ，實(shí)驗(yàn)乙中拉力是 ，所以實(shí)驗(yàn)丙中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)比乙中小 ，故 錯(cuò)誤。 實(shí)驗(yàn)丁中，容器底部受到物體 的壓力為 ，除此之外，容器底部還受到鹽水的壓力，所以實(shí)驗(yàn)丁中，容器底部受到的壓力大于 ，故 正確。答案 變式訓(xùn)練 （ 河南， 分）某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧測(cè)力計(jì)、小石塊、溢水杯等器材，按照?qǐng)D所示的步驟，探究浮力的大小與排開(kāi)液體所受重力的關(guān)系。專題七 浮力 （）先用彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)出空桶和石塊的重力，其中石塊的重力大小為 。（）把石塊浸沒(méi)在盛滿水的溢水杯中，石塊受到的浮力大小

10、為 。 石塊排開(kāi)的水所受的重力可由 （填字母代號(hào)）兩個(gè)步驟測(cè)出。（）由以上步驟可初步得出結(jié)論：浸在水中的物體所受浮力的大小等于 。（）為了得到更普遍的結(jié)論，下列繼續(xù)進(jìn)行的操作中不合理的是 。用原來(lái)的方案和器材多次測(cè)量取平均值用原來(lái)的方案將水換成酒精進(jìn)行實(shí)驗(yàn)用原來(lái)的方案將石塊換成體積與其不同的鐵塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（）另一實(shí)驗(yàn)小組在步驟 的操作中，只將石塊的一部分浸在水中，其他步驟操作正確，則（選填“能”或“不能”）得到與（）相同的結(jié)論。答案 （）（ 分） （）（ 分）（）（ 分）它排開(kāi)的水所受的重力 （）（ 分） （）（ 分）能解析 （）由 中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)可知，石塊重力為 。（）石塊受到的浮力 浮拉

11、。 石塊排開(kāi)水所受的重力 排等于空桶和水的總重力減去空桶的重力，故由 、 兩個(gè)步驟可以測(cè)出。 （）結(jié)合（）的答案可知，浸在水中的物體所受浮力的大小等于它排開(kāi)水所受的重力。 （）本實(shí)驗(yàn)中多次實(shí)驗(yàn)的目的是找普遍規(guī)律，排除偶然性，故 錯(cuò)誤。 （）根據(jù)阿基米德原理可知，不管物體是否浸沒(méi)，其所受浮力均等于它排開(kāi)液體所受的重力。方法二 計(jì)算浮力的四種方法 浮力的計(jì)算是浮力學(xué)習(xí)中的一個(gè)難點(diǎn)，其計(jì)算方法可概括為下面四種：稱重法：由于浮力的方向豎直向上，與重力的方向剛好相反，所以，可以先把物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下測(cè)得物體在空氣中的重力 ，再把物體浸沒(méi)在液體中，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) 拉，則物體此時(shí)在這種液體中所受的浮

12、力 浮拉。 此法適用于求解在液體中下沉的物體所受到的浮力。壓力差法：根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因，物體浸在液體中受到的浮力等于物體受到的液體向上和向下的壓力差，即 浮 向上向下（向上表示物體下表面受到的液體向上的壓力，向下表示物體上表面受到的液體向下的壓力）。 此方法多用于求解形狀規(guī)則的物體受到的浮力。原理法：根據(jù)阿基米德原理，浸入液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開(kāi)的液體受到的重力（表達(dá)式為：浮排液排）。 此方法適用于所有浮力的計(jì)算。平衡法：物體處于漂浮或懸浮狀態(tài)時(shí)，物體受到的浮力與重力是一對(duì)平衡力，因此，只要知道物體的重力，就可以得到浮力的大小，即 浮物物物（推導(dǎo)可得：液排物物）。例

13、（ 甘肅蘭州一模，）圖甲是用纜繩拉著實(shí)心長(zhǎng)方體 沿豎直方向以 的速度勻速下降的情景。 圖乙是 下降到水底之前纜繩對(duì) 的拉力 隨時(shí)間 變化的圖像。（水 ）：（）當(dāng)長(zhǎng)方體 剛剛浸沒(méi)時(shí)，下表面受到的水的壓強(qiáng)是多大？（）長(zhǎng)方體 浸沒(méi)在水中后受到的浮力是多少？（）長(zhǎng)方體 的密度是多大？解析 （）由圖乙可知，長(zhǎng)方體 在第 下表面剛與水面接觸；在第 剛好浸沒(méi)，此時(shí)長(zhǎng)方體下表面在水中所處的深度，即為長(zhǎng)方體的高度。水水 （ ） （）長(zhǎng)方體 浸沒(méi)在水中后，受到的浮力為浮（）長(zhǎng)方體 的密度 浮水水浮 答案 （） （） （） 乙圖中， 長(zhǎng)方體未浸入水中，未受到浮力； 以后，浸沒(méi)在水中浮力大小不變。 變式訓(xùn)練 （ 內(nèi)蒙

14、古呼和浩特， 分）密度為 ，質(zhì)量為 的正方體木塊，靜止漂浮在密度為 的水面上。 求：（ ）（）木塊浸在水中的體積；（）把密度為 ，質(zhì)量未知的正方體銅塊輕輕放在正方體木塊的中央，過(guò)一會(huì)兒，其整體靜止懸浮在水中時(shí)，銅塊對(duì)木塊的壓強(qiáng)。答案 （） （）解析 （）木塊漂浮：木浮木水排木排木水 （）壓支木塊懸?。耗灸靖∧舅灸?水木木木 銅塊懸?。恒~銅浮銅水銅水 年中考 年模擬 中考物理（銅水） （ ） 銅塊對(duì)木塊的壓強(qiáng)： （ ） 解本題的關(guān)鍵點(diǎn)在于抓住木塊漂浮及木塊和銅塊整體懸浮時(shí)均處于平衡狀態(tài)，通過(guò)受力分析分別列出平衡方程，然后進(jìn)行求解。方法三 利用浮力巧測(cè)密度的方法 等效替代法在物理量的測(cè)量中經(jīng)常用

15、到，對(duì)一些不便直接測(cè)量的量，可利用其與其他可直接測(cè)量的物理量間的關(guān)系，通過(guò)測(cè)量其他物理量來(lái)間接測(cè)量該物理量。 如：漂浮在水面上的物體，其受到的重力等于浮力，即物體的質(zhì)量等于它排開(kāi)的水的質(zhì)量，因而只要測(cè)出它排開(kāi)的水的體積，便可由公式 求出排開(kāi)的水的質(zhì)量，從而得到物體的質(zhì)量。利用浮力巧測(cè)密度可分為兩大類：固體類舉例：測(cè)鐵球的密度器材：彈簧測(cè)力計(jì)、水、燒杯、細(xì)線、鐵球步驟：（）用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出鐵球的重力為 （）把鐵球浸沒(méi)在水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 則鐵球的密度：鐵水液體類舉例：測(cè)鹽水的密度器材：彈簧測(cè)力計(jì)、水、鹽水、兩個(gè)燒杯、細(xì)線、鐵球步驟：（）用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出鐵球的重力為 （）把鐵球浸沒(méi)在水中

16、，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 （）把鐵球浸沒(méi)在鹽水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 則鹽水的密度：鹽水水例 （ 山東濰坊， 分）邊長(zhǎng)為 的正方體木塊，漂浮在水面上時(shí)，有的體積露出水面，如圖甲所示。 將木塊從水中取出，放入另一種液體中，并在木塊上表面放一重為 的石塊。 靜止時(shí)，木塊上表面恰好與液面相平，如圖乙所示。取 ，已知水的密度水 。 求：（）圖甲中木塊受的浮力大??；（）圖乙中液體的密度；（）圖乙中木塊下表面受到液體的壓強(qiáng)。解析 （）木塊排開(kāi)水的體積為排浸物圖甲中木塊所受浮力大小為：浮水排 （ 分）（）木塊重力 木浮 （ 分）在圖乙中，物體漂浮在液面上，浮木石 （ 分）根據(jù)公式浮液排可得液體的密度為：液浮排浮木 （ 分）（）圖乙中，木塊下表面受到的壓強(qiáng)為：液 （ 分）答案 （） （） （） 變