2021年中考總復(fù)習(xí)第10課時(shí)《浮力》課件

1、第1010課時(shí)浮力 知識(shí)梳理自主測(cè)試一二三 一、浮力 1.定義:浸在液體中的物體受到向上的力。 2.方向:豎直向上。 3.決定浮力大小的因素:(1)浮力大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān), 液體的密度相同時(shí),排開(kāi)液體的體積越大,浮力就越大;(2)浮力大小 與液體的密度有關(guān),物體排開(kāi)液體的體積相等時(shí),液體的密度越大, 浮力就越大。 知識(shí)梳理自主測(cè)試一二三 二、阿基米德原理 1.內(nèi)容:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它排 開(kāi)的液體所受的重力。 2.公式:F浮=G排。 3.推導(dǎo)式:F浮=液gV排 4.適用范圍:阿基米德原理適用于浸在液體和氣體中的物體。 知識(shí)梳理自主測(cè)試一二三 知識(shí)梳理自主測(cè)

2、試一二三 三、物體的浮沉條件及應(yīng)用 1.浮沉條件 知識(shí)梳理自主測(cè)試一二三 2.懸浮和漂浮 知識(shí)梳理自主測(cè)試一二三 3.應(yīng)用 (1)輪船:采用“空心”的辦法增大可以利用的浮力。 (2)潛水艇:靠改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮和下潛。 (3)氣球和飛艇:充的是密度小于空氣的氣體。 知識(shí)梳理自主測(cè)試12345 1.下列有關(guān)浮力的說(shuō)法正確的是() A.物體的密度越大,受到的浮力越大 B.物體的體積越大,受到的浮力越大 C.物體浸入水中越深,受到的浮力越大 D.浸沒(méi)在水中的物體,可能不受浮力 答案:D 解析:物體受到的浮力和液體的密度、物體排開(kāi)液體的體積都有關(guān) 系,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;物體完全浸沒(méi)在水中后,排開(kāi)水的

3、體積不變,受到 的浮力不變,所以浮力和浸沒(méi)的深度無(wú)關(guān),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;浸沒(méi)在水中 的物體不一定受到浮力,物體受到浮力一定是物體下表面接觸液體, 上下表面形成壓力差,若下表面沒(méi)有接觸液體,則物體不受浮力。 例如在水中的橋墩、緊密粘在燒杯底部的蠟塊等,選項(xiàng)D正確。 知識(shí)梳理自主測(cè)試12345 2.質(zhì)量相同的甲、乙、丙、丁4個(gè)小球,分別靜止在水中的不同深 度處,如圖所示,則這4個(gè)小球在水中所受浮力最小的是() A.甲B.乙C.丙 D.丁 答案:D 解析:由題圖知,甲、乙兩球?yàn)槠?丙球?yàn)閼腋?丁球沉入容器底部, 漂浮和懸浮時(shí),F浮=G=mg,又因4個(gè)小球的質(zhì)量相同,所以甲、乙、 丙球受到的浮力F浮甲=F

4、浮乙=F浮丙=G,丁球沉入容器底部時(shí),F浮丁F浮丁,丁小球受到的浮力最小。 知識(shí)梳理自主測(cè)試12345 3. 如圖,小瓷碗漂浮在水面上,傾斜后能沉入水底,對(duì)這一情景分析正 確的是() A.小瓷碗能沉入水底是因?yàn)樗闹亓ψ兇罅?B.小瓷碗漂浮時(shí)受到的浮力小于它的重力 C.小瓷碗浸沒(méi)時(shí)和漂浮時(shí)相比所受的浮力變小了 D.小瓷碗下沉過(guò)程中浮力大于重力 答案:C 解析:由于瓷碗浸沒(méi)時(shí)是下沉,浮力小于重力,漂浮時(shí)與瓷碗重力相 等,所以小瓷碗浸沒(méi)時(shí)和漂浮時(shí)相比所受的浮力變小,故C正確。 知識(shí)梳理自主測(cè)試12345 4.探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)實(shí)驗(yàn)的部分操作,裝置靜止時(shí)測(cè) 力計(jì)指針的位置如圖所示。 知識(shí)梳

5、理自主測(cè)試12345 (1)b圖中測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 N。由a、b、c所示實(shí)驗(yàn)可得出 的結(jié)論是:在液體密度相同時(shí),物體所受浮力的大小跟 有關(guān)。 (2)由c、d所示實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是 。 (3)由圖中提供的數(shù)據(jù),可以求出鹽水的密度為 kg/m3。 答案:(1)3.6物體排開(kāi)液體的體積(2)物體排開(kāi)液體體積相等時(shí), 浮力大小與液體密度有關(guān)(3)1.1103 知識(shí)梳理自主測(cè)試12345 解析:(1)由題圖b知,其分度值為0.2 N,示數(shù)為3.6 N;由題圖a、b、c 所示實(shí)驗(yàn)可知,物體排開(kāi)液體的密度相同而排開(kāi)液體的體積不同, 物體受到的浮力不同,由此可知,在液體密度相同的情況下,物體受 到的浮力與物體排開(kāi)

6、液體的體積有關(guān)。 (2)由題圖c、d所示實(shí)驗(yàn)可知,物體排開(kāi)液體的體積相同而液體密 度不同,物體受到的浮力不同,由此可知,在物體排開(kāi)液體體積相同 的情況下,物體受到的浮力與液體密度有關(guān)。 (3)由題圖a、c所示實(shí)驗(yàn)可知,物體浸沒(méi)在水中受到的浮力F浮=5 N-3 N=2 N,由題圖a、d所示實(shí)驗(yàn)可知,物體浸沒(méi)在鹽水中受到的浮 力F浮=5 N-2.8 N=2.2 N,設(shè)物體體積為V,由浮力公式F浮=gV排,F浮 =水gV,F浮=鹽水gV,則鹽水的密度 知識(shí)梳理自主測(cè)試12345 5.小明同學(xué)對(duì)一個(gè)金屬塊進(jìn)行了兩次測(cè)量:第一次如圖甲所示,用細(xì) 線系住金屬塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)上,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為2.7 N

7、。第 二次如圖乙所示,讓金屬塊浸沒(méi)在盛水的杯子中,這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì) 的讀數(shù)為1.7 N。(g取10 N/kg) 知識(shí)梳理自主測(cè)試12345 (1)求金屬塊在水中受到的浮力。 (2)求金屬塊的體積。 (3)通過(guò)進(jìn)一步計(jì)算,結(jié)合下表所列的“某些金屬的密度”,說(shuō)明金屬 塊是何種金屬。 知識(shí)梳理自主測(cè)試12345 答案:(1)1 N(2)110-4 m3(3)金屬塊的密度是 2.7103 kg/m3,即 此金屬塊是鋁 解析:(1)金屬塊在水中受到的浮力F浮=G-F=2.7 N-1.7 N=1 N。 (2)由F浮=液gV排得 考點(diǎn)梳理整合 123 1.利用“控制變量法”探究影響浮力大小的因素 探究浮力大小

8、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,既能從彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化 中體現(xiàn)浮力,同時(shí)還能準(zhǔn)確地測(cè)出浮力的大小。 【例1】 在探究浮力的大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們提 出了如下猜想: A.可能與物體的密度1有關(guān); B.可能與液體的密度2有關(guān); C.可能與物體的體積V1有關(guān); D.可能與物體浸在液體中的體積V2有關(guān); E.可能與物體浸在液體中的深度h有關(guān)。 小明所在的實(shí)驗(yàn)小組得到的實(shí)驗(yàn)器材有:柱形鐵塊一個(gè)、彈簧測(cè) 力計(jì)一個(gè)、一杯水(足夠多)、細(xì)線。 考點(diǎn)梳理整合 123 (1)只用這些器材,他們可以驗(yàn)證上述猜想中的E和(填序號(hào) 即可)是否正確。 (

9、2)他們?cè)隍?yàn)證猜想E的過(guò)程中,先讓鐵塊靜止在如圖所示的位置, 讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1,接著向下移動(dòng)測(cè)力計(jì)和鐵塊(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,鐵 塊始終沒(méi)有碰到杯底),增大h,待鐵塊處于狀態(tài)時(shí), 再讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2。繼續(xù)增大h,重復(fù)上述操作。若每次測(cè)量, 測(cè)力計(jì)的示數(shù)都相等,說(shuō)明猜想E。 考點(diǎn)梳理整合 123 解析:(1)因?yàn)槠鞑闹兄挥幸粋€(gè)鐵塊,所以無(wú)法探究浮力與物體密 度及體積的關(guān)系,不能驗(yàn)證猜想A、C;題目中只給出了一杯水,所以 無(wú)法探究浮力與液體密度的關(guān)系,不能驗(yàn)證猜想B;可以在實(shí)驗(yàn)中改 變物體浸在液體中的體積,所以可以驗(yàn)證猜想D。(2)由題圖知,物體 完全浸沒(méi)在水中,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要保持物體靜止時(shí)的讀數(shù)

10、,不受液 體阻力的影響,此時(shí)F浮=G-F。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)每次測(cè)量,測(cè)力計(jì)的示 數(shù)都相等,說(shuō)明所受的浮力不變,即浸沒(méi)在液體中的物體所受的浮 力與物體浸在液體中的深度h無(wú)關(guān),所以猜想E錯(cuò)誤。 答案:(1)D(2)靜止錯(cuò)誤 考點(diǎn)梳理整合 123 考點(diǎn)梳理整合 123 探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)器材:體積相同的甲、乙兩物體(甲乙鹽水水),彈簧測(cè)力 計(jì),一杯水,一杯鹽水,細(xì)繩。 小明利用上述器材完成實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù)如下表: 考點(diǎn)梳理整合 123 (1)在第4次實(shí)驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示。這個(gè) 彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為 N,表格中的數(shù)據(jù)為 N,的數(shù)據(jù)為 N。 (2)分析比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)

11、,能夠得到物體在液體 中受到的浮力大小與 有關(guān);分析比較第3、4次實(shí)驗(yàn),能夠得到物體在液體中 受到的浮力大小與有關(guān)。 (3)探究物體在液體中受到的浮力大小與物體本身密度的關(guān)系時(shí), 應(yīng)分析比較兩次實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知物體在液體中受 到的浮力大小與物體密度(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。 考點(diǎn)梳理整合 123 答案:(1)0.22.81.2(2)排開(kāi)液體的體積液體的密度(3)4、5 無(wú)關(guān) 解析:(1)彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是0.2 N,物體浸在液體中時(shí)彈簧測(cè)力 計(jì)的示數(shù)為2.8 N,物體浸在液體中所受的浮力為F浮=G-F拉=4 N-2.8 N=1.2 N。 (2)分析比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn),其他因素都相

12、同,只有排開(kāi)液體的體 積不同,所以得到物體在液體中受到的浮力大小與排開(kāi)液體的體積有 關(guān);分析比較第3、4次實(shí)驗(yàn),其他因素都相同,只有排開(kāi)液體的密度不 同,能夠得到物體在液體中受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)。 (3)探究物體在液體中受到的浮力大小與物體本身密度的關(guān)系時(shí),可 選擇排開(kāi)液體體積相同、液體密度相同但物體密度不同的操作,操作 4、5符合要求,通過(guò)計(jì)算浮力兩次都為1.2 N,所以物體在同種液體中 受到的浮力大小與物體密度無(wú)關(guān)。 考點(diǎn)梳理整合 123 2.關(guān)于浮力的計(jì)算問(wèn)題 (1)稱重法 把物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,記下示數(shù)為G(等于物體的重力),再把 物體浸入液體中,記下測(cè)力計(jì)示數(shù)F,則F浮=

13、G-F。 考點(diǎn)梳理整合 123 【例2】 如圖所示,放在水平面上裝滿水的一溢水杯,水深為20 cm。彈簧測(cè)力計(jì)掛著重為10 N的物塊?，F(xiàn)將物塊浸沒(méi)在裝滿水的 溢水杯中,靜止后溢出水的質(zhì)量為0.4 kg(g取10 N/kg)。求: (1)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù); (2)物塊的密度。 考點(diǎn)梳理整合 123 解析:(1)物塊受到浮力F浮=G排=m排g=0.4 kg10 N/kg=4 N 彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F=G-F浮=10 N-4 N=6 N。 (2)由F浮=G排=水gV排=水gV物可得,物塊的體積 答案:(1)6 N(2)2.5103 kg/m3 (2)原理法 根據(jù)阿基米德原理F浮=G排=液gV排,利用液體

14、的密度、排開(kāi)液體 的體積計(jì)算。這是一個(gè)應(yīng)用廣泛、適用性強(qiáng)的普遍原理。 考點(diǎn)梳理整合 123 (2)原理法 根據(jù)阿基米德原理F浮=G排=液gV排,利用液體的密度、排開(kāi)液體 的體積計(jì)算。這是一個(gè)應(yīng)用廣泛、適用性強(qiáng)的普遍原理。 【例3】 用手將一重力為5 N的物體全部壓入水中,物體排開(kāi)水 的重力為8 N,此時(shí)物體受到的浮力為N,放手后物體將 (選填“上浮”“下沉”或“懸浮”),待物體靜止時(shí)所受浮力為N, 排開(kāi)水的體積是m3(g取10 N/kg)。 解析:物體受到的浮力F浮=G排=8 N;由于物體重G=5 N,F浮G,所 以放手后物體將上浮;待物體靜止時(shí),漂浮在水面上,F浮=G=5 N,此 時(shí)排開(kāi)水的體積 答案:8上浮5510-4 考點(diǎn)梳理整合 123 (3)平衡法 漂浮于液體表面或懸浮于液體中的物體,根據(jù)二力平衡的知識(shí)可 知,F浮=G。此方法適用于漂浮或懸浮的物體。 【例4】 將一塊石蠟分別放入足量的水和酒精中,當(dāng)石蠟靜止時(shí), 它排開(kāi)水的體積與排開(kāi)酒精的體積之比為。(石蠟=0.9103 kg/m3,酒精=0.8103 kg/m3) 解析:石蠟在水中漂浮在水面上,則F浮=G,F浮=水gV排,G=石蠟gV, 即得水gV排