2022年中考物理第6講浮力精講本課件

1、第6講浮力考點(diǎn)掃描1定義：浸在液體(或氣體)中的物體，受到液體(或氣體)向_托的力稱作浮力。2產(chǎn)生原因：浸沒在液體(或氣體)中的物體，其_表面受到液體(或氣體)對(duì)它的壓力不同，這就是浮力產(chǎn)生的原因。(F浮F向上F向下)3方向：如圖所示，浮力的方向總是_。4施力物體：液體(或氣體)。考點(diǎn)一浮力(八上教材P11)上上、下豎直向上1內(nèi)容：浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體受到的_。2公式：F浮G排液液gV排考點(diǎn)二阿基米德原理(八上教材P12)重力3適用范圍：液體、氣體。4阿基米德原理的理解(1)“浸在液體中的物體”包含兩種狀態(tài)：a.物體浸沒在液體里V排V物；b.物體的一部

2、分浸入在液體里V排V物。(2)F浮G排表示受到的浮力大小等于被排開的液體所受的重力大小。(3)由F浮G排液gV排可知，浮力的大小只跟液體的密度和被排開液體的體積有關(guān)，跟物體本身的體積、密度、形狀、在液體中的深度等因素?zé)o關(guān)。1物體在液體中的浮沉條件(取決于F浮與G物的大小)考點(diǎn)三物體浮沉條件(八上教材P14)2沉浮條件的應(yīng)用：潛水艇是通過改變_來(lái)實(shí)現(xiàn)浮沉的；密度計(jì)的工作原理是物體的_條件，其刻度是上小下大，上疏下密；用硫酸銅溶液測(cè)血液的密度的原理是物體的_條件。自身重力漂浮懸浮1直接運(yùn)用阿基米德原理：F浮G排_(tái)。2稱重法：F浮_，其中F為物體浸入液體時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)。注意：稱重法分析浮力時(shí)需注

3、意測(cè)力計(jì)的示數(shù)不是浮力的大小而是拉力的大小。3平衡條件法：_，一般用于物體在液體中處于懸浮或漂浮狀態(tài)的計(jì)算。考點(diǎn)四有關(guān)浮力的分析與計(jì)算液gV排G物FF浮G排重點(diǎn)突破1物體漂浮、懸浮類浮力相關(guān)計(jì)算例1小金學(xué)了浮力的知識(shí)后，想制造一臺(tái)浮力秤。他將一段密度為0.5103千克/米3，粗細(xì)均勻的木料，先進(jìn)行不吸水處理，再將其豎立水中，如圖所示。這段木料長(zhǎng)為40厘米，橫截面積為0.1米2，其上表面可以作為秤盤(g10牛/千克)。問：(1)質(zhì)量為0的刻度線的位置在哪里？(2)距離上表面10厘米處的刻度對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為多少？2注水、排水類浮力相關(guān)計(jì)算例2如圖所示，將密度為0.6克/厘米3、高度為10厘米、底面積為

4、20厘米2的圓柱體放入底面積為50厘米2的容器中，并向容器內(nèi)加水。(g取10牛/千克)(1)當(dāng)水加到2厘米時(shí)，求圓柱體對(duì)容器底的壓力大小。(2)繼續(xù)向容器中加水，當(dāng)圓柱體對(duì)容器底壓力為0時(shí)，求圓柱體在液面上方和下方的長(zhǎng)度之比。解：(1)以圓柱體為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析：F支G物F浮物gV物水gV排(物h物水h浸)gS柱(0.6103千克/米30.1米1.0103千克/米30.02米)10牛/千克20104米20.8牛，容器底對(duì)圓柱體的支持力和圓柱體對(duì)容器底的壓力是一對(duì)相互作用力，圓柱體對(duì)容器底的壓力F壓F支0.8 N。變式有一足夠大的水池，在其水平池底中豎直放置一段圓木。圓木可近似看作一個(gè)圓柱體

5、，底面積為0.8 m2，高5 m，密度為0.7103 kg/m3。(g10 N/kg)(1)未向池內(nèi)注水時(shí)，圓木對(duì)池底的壓力和壓強(qiáng)分別為多大？(2)向水池內(nèi)緩慢注水，在水位到達(dá)1 m時(shí)圓木受到水的浮力和圓木對(duì)池底的壓力分別為多大？(3)當(dāng)向水池內(nèi)注水深度達(dá)到4 m時(shí)，圓木受到的浮力又為多大？診斷自測(cè)1(2020，臺(tái)州)下圖表示跳水運(yùn)動(dòng)員從入水到露出水面的過程，其中運(yùn)動(dòng)員受到水的浮力不斷增大的階段是( )ABCD浮力大小的判斷A2杯子放在水平桌面上，放入茶葉，再倒入開水，茶葉先漂浮在水面上，過一段時(shí)間，茶葉逐漸下沉到杯底。(1)茶葉漂浮在水面，是因?yàn)楦×重力(選填“大于”“小于”或“等于”)；

6、(2)茶葉勻速下沉階段(不考慮水的蒸發(fā))，茶杯對(duì)桌面的壓力將_(選填“變大”“變小”或“不變”)。等于不變3小胡同學(xué)在水槽中洗碗，一個(gè)大的瓷碗正漂浮在水槽中。小胡用水槽中的水把碗裝滿，碗就會(huì)沉入水槽底部，此時(shí)碗所受到的浮力比漂浮時(shí)碗所受到的浮力_(選填“大”“小”或“不變”)，水槽中的水面將會(huì)_(選填“上升”“下降”或“不變”)。小下降4“彩球溫度計(jì)”是一種現(xiàn)代居家飾品，其結(jié)構(gòu)模型如圖所示。該“彩球溫度計(jì)”是由體積相同(保持恒定)、質(zhì)量不同的小球和密度隨溫度的升高而減小的液體組成。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，浸沒在液體中的小球受到的浮力將_。在某一環(huán)境溫度下，四個(gè)小球處于如圖位置，此時(shí)B小球受到的浮力與

7、D小球受到的浮力的大小關(guān)系為_。變小(或減小)FBFD(合理即可)5如圖是探究浮力大小影響因素的實(shí)驗(yàn)。(1)丙圖中圓柱體所受浮力為_牛。(2)換用飽和食鹽水或酒精重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，可以探究浮力大小跟_的關(guān)系。浮力相關(guān)實(shí)驗(yàn)5液體密度(或液體種類)(3)要探究浮力大小和排開液體的重力的關(guān)系，還應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是_。先用測(cè)力計(jì)測(cè)出空桶的重，再測(cè)出圓柱體浸入水中時(shí)桶和排開水的總重6小敏對(duì)“物體在水中浸沒前受到的浮力是否與浸入深度有關(guān)”進(jìn)行了研究。(1)將一長(zhǎng)方體金屬塊橫放，部分體積浸入水中時(shí)，在液面所對(duì)的燒杯壁作一標(biāo)記線，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F甲(如圖甲)為_牛；再把金屬塊豎放浸入同一杯水中，當(dāng)_時(shí)，讀出

8、彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F乙(如圖乙)。比較發(fā)現(xiàn)F乙F甲，小敏得出：浸沒前物體受到的浮力與浸入深度無(wú)關(guān)。(2)圖中兩種狀態(tài)時(shí)，金屬塊底部受到水的壓強(qiáng)p甲_p乙(選填“大于”“等于”或“小于”)。1.6水面與標(biāo)記線相平小于7(2020，金華)如圖為金魚吐出的某個(gè)氣泡在溫度恒定的水中上升過程的示意圖。該過程中氣泡密度和受到浮力的變化情況，敘述正確的是( )A密度和浮力都不變B密度和浮力都變大C密度變小，浮力不變D密度變小，浮力變大物體浮沉條件的應(yīng)用D8三個(gè)相同的輕質(zhì)彈簧，一端固定在容器底部，另一端分別與三個(gè)體積相同的實(shí)心球相連，向容器內(nèi)倒入某液體，待液體和球都穩(wěn)定后，觀察到如圖所示情況，乙球下方的彈簧長(zhǎng)度等

9、于原長(zhǎng)。這三個(gè)球受到的浮力大小關(guān)系是_(選填字母)。AF甲F乙F丙BF甲F乙F丙CF甲F乙F丙這三個(gè)小球的密度大小關(guān)系是_(選填字母)。A甲乙丙B甲乙丙C甲乙丙其中_球(選填“甲”“乙”或“丙”)的密度與液體密度相同。CA乙9物塊在空氣中和浸沒在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示。下列判斷正確的是(取10牛/千克)( )A物塊受到的浮力是1牛B物塊的體積是2104米3C物塊的密度是3103千克/米3D物塊浸沒在水中時(shí)，所受浮力隨深度增加而增大有關(guān)浮力的計(jì)算B11(2021，麗水)如圖是小科自制的簡(jiǎn)易水陸兩棲車模型，整“車”質(zhì)量0.1千克。(1)接通電路后，尾部葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)車子向前，這說明物體間力

10、的作用是_的；(2)當(dāng)它在水中處于漂浮狀態(tài)時(shí)，受到的浮力為_牛。相互112(2020，湖州)2019年12月17日，由我國(guó)自主建造的第一艘國(guó)產(chǎn)航母山東艦(如圖甲)，正式交付海軍。該艦標(biāo)準(zhǔn)排水量為5萬(wàn)噸，可同時(shí)停放36架殲15艦載機(jī)，若每架艦載機(jī)質(zhì)量為25噸。(海水的密度取1.03103千克/立方米)(1)艦載機(jī)起飛時(shí)(如圖乙)，以艦載機(jī)為參照物，航母是_(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)。運(yùn)動(dòng)(2)在標(biāo)準(zhǔn)排水量時(shí)，航母所受的浮力為_。(3)當(dāng)36架艦載機(jī)全部飛離航母后，航母排開海水的體積減少了_立方米。(結(jié)果保留一位小數(shù))5108 N873.813將一密度比水小的木塊，系好繩子后放入甲圖容器中，并把繩

11、子的另一端固定在容器底部的中央。然后沿器壁緩慢勻速倒入水(忽略其他因素影響)，容器中水與木塊位置變化如乙圖。請(qǐng)你在丙圖中畫出木塊從加水開始到被完全浸沒后的過程中浮力隨時(shí)間的變化情況圖，并說出各段變化的理由。(溫馨提示：t1時(shí)木塊恰好離開杯底，t2時(shí)繩子剛好拉直，t3時(shí)木塊剛好完全浸沒)答：由F浮液gV排得，液、g不變，V排越大，F(xiàn)浮越大。從0t1勻速加水的過程中，木塊沒有離開杯底，木塊排開水的體積增大，其所受的浮力增大；從t1t2加水過程中，木塊離開杯底處于漂浮狀態(tài)，所受浮力大小等于木塊自身重力大小，所以排開水的體積不變，浮力不變；從t2t3加水過程中，繩子已經(jīng)拉直，木塊排開水的體積又不斷變大

12、，浮力再次變大；從t3t4加水過程中，木塊完全浸沒，排開水的體積不再發(fā)生變化，浮力也不再發(fā)生變化。如圖所示。14“蛟龍?zhí)枴笔俏覈?guó)首臺(tái)自主設(shè)計(jì)、自主集成研制、世界上下潛最深的作業(yè)型深海載人潛水器?！膀札?zhí)枴斌w積約為30米3，空載時(shí)質(zhì)量約22噸，最大荷載240千克。(1)“蛟龍?zhí)枴笨蛰d漂浮在水面時(shí)受到的浮力為多大？(2)若“蛟龍?zhí)枴蹦炒螡M載時(shí)下沉是采用注水方式實(shí)現(xiàn)的，則至少注入多少立方米的水？(海水密度取1.0103千克/米3，g取10牛/千克)解：(1)設(shè)“蛟龍?zhí)枴笨蛰d時(shí)質(zhì)量為m空，由于“蛟龍?zhí)枴逼?，則F浮Gm空g22103千克10牛/千克2.2105牛。15氣體的密度與壓強(qiáng)有關(guān)。為測(cè)量實(shí)驗(yàn)室

13、內(nèi)空氣的密度，小明在實(shí)驗(yàn)室按如圖所示步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：(1)如圖甲，將一打足氣的足球，放入裝滿水的容器中，測(cè)得溢出水的體積為426毫升。(2)如圖乙，將500毫升裝滿水的量筒倒置于水槽中，用氣針和乳膠管將足球中的氣體慢慢排入該量筒，同時(shí)調(diào)整量筒的位置，當(dāng)量筒內(nèi)外水面都與500毫升刻度線相平時(shí)，停止排氣。共排氣10次。(3)如圖丙，拔除氣針和乳膠管，把排氣后的足球放入裝滿水的容器中，測(cè)得溢出水的體積為420毫升。圖乙中，當(dāng)量筒內(nèi)外水面都與500毫升刻度線相平時(shí)停止排氣，其目的是_。根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，計(jì)算實(shí)驗(yàn)室中空氣的密度。(g取10牛/千克)使量筒內(nèi)的氣壓等于外界大氣壓16如圖甲是小明設(shè)計(jì)的“空氣浮力

14、演示器”：將一空心金屬球與配重通過細(xì)線懸掛在定滑輪上，調(diào)節(jié)配重質(zhì)量使二者保持靜止，用氣泵往玻璃容器內(nèi)緩慢壓入空氣，可根據(jù)現(xiàn)象證明空氣浮力的存在。已知金屬球重5牛，體積為5103米3。(滑輪和細(xì)線的重力、配重的體積及各種摩擦均忽略不計(jì))(g取10牛/千克)(1)用氣泵向甲裝置玻璃容器內(nèi)壓入空氣，觀察到什么現(xiàn)象可以說明金屬球受到空氣浮力的作用？_。(2)制作該演示器中的空心金屬球，用了體積為5105米3的金屬材料，求該金屬材料的密度。金屬球上升(配重下降)(3)小明想通過最小刻度為0.1牛的彈簧測(cè)力計(jì)反映空氣浮力大小的變化，他設(shè)想將該演示器改進(jìn)成如圖乙所示裝置。壓入空氣前，容器內(nèi)原有的空氣密度為1

15、.2千克/米3，現(xiàn)通過氣泵向玻璃容器內(nèi)壓入空氣，使容器內(nèi)空氣密度增大到3.0千克/米3，能否使演示器中的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變化值大于0.1牛，請(qǐng)通過計(jì)算說明。(3)壓入空氣前金屬球受的浮力F浮1氣1gV球1.2千克/米310牛/千克5103米30.06牛，壓入空氣后金屬球所受浮力F浮2氣2gV球3.0千克/米310牛/千克5103米30.15牛，則兩次彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)分別為F12(G球F浮1)2(5牛0.06牛)9.88牛，F(xiàn)22(G球F浮2)2(5牛0.15牛)9.7牛，因?yàn)镕拉0.18牛0.1牛，所以能使彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變化值大于0.1牛(其他合理解法也可)。17(2020，杭州)如圖甲、乙所示，

16、水平桌面上有兩個(gè)高為30 cm的柱形容器，現(xiàn)將兩個(gè)完全相同的圓柱形金屬塊(重120 N、高20 cm、底面積100 cm2)分別置于柱形容器底部。其中，乙圖的金屬塊與容器底部之間用少量蠟密封(不計(jì)蠟的質(zhì)量)。(取g10 N/kg)(1)計(jì)算甲圖中金屬塊對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。(2)乙圖中，向容器內(nèi)加水至液面高度為10 cm，求金屬塊對(duì)容器底部的壓力。(取大氣壓強(qiáng)p01.0105 Pa)(3)若向甲圖中容器內(nèi)加水，畫出從開始加水至容器裝滿水的過程中金屬塊對(duì)容器底部壓力F隨容器中液面高度h變化的圖像(需標(biāo)注相應(yīng)的數(shù)據(jù))。(3)如圖所示。實(shí)驗(yàn)突破實(shí)驗(yàn)：探究影響浮力大小的相關(guān)因素一、提出問題浮力的大小跟哪些

17、因素有關(guān)？二、建立猜想浮力的大小可能跟物體浸入液體的深度、物體排開液體的體積、液體的密度有關(guān)。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施實(shí)驗(yàn)1：探究浮力大小與物體浸在液體中的體積是否有關(guān)改變：物體浸在液體中的體積控制：物體浸沒的深度、液體的密度相同操作：(1)將物體懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，靜止時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1，即G物F1；(2)將同一物體一部分浸入水中，物體不接觸容器，靜止時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F2；(3)增大物體浸入在水中的體積，物體不接觸容器，靜止時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F3。實(shí)驗(yàn)2：探究浮力大小與液體的密度是否有關(guān)改變：液體的密度控制：物體浸入的深度、物體浸入的體積相同操作：(1)將物體懸掛在彈簧測(cè)力

18、計(jì)下，靜止時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1，即_；(2)_，靜止時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F2；(3)_，靜止時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F3。G物F1將同一物體恰好浸沒在液體1(水)中將同一物體恰好浸沒在(與液體1深度相同的)液體2(鹽水)中四、分析數(shù)據(jù)與交流實(shí)驗(yàn)1：若F1F2_F1F3，則浮力大小與物體浸在液體中的體積有關(guān)。實(shí)驗(yàn)2：若F1F2_F1F3，則浮力大小與液體的密度有關(guān)。五、得出結(jié)論1浸入在液體中的物體，其所受浮力的大小與其排開液體的體積和液體的密度有關(guān)；2液體密度一定時(shí)，排開液體的體積_，物體受到的浮力越大；3排開液體的體積一定時(shí)，液體的密度越大，物體受到的浮力_。越大越大【例】 (2021，河南)在“探究影響浮力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，提出了浮力大小可能與下列因素有關(guān)的猜想：與物體浸入液體中的深度有關(guān)；與物體排開液體的體積有關(guān)：與液體的密度有關(guān)。(1)請(qǐng)你寫出能夠支持猜想的一個(gè)生活現(xiàn)象