备战2022 浙教版科学 中考一轮复习 第18课时 浮力 课件(共46张PPT)

(共46张PPT)
第18课时　浮力
　 浮力的概念
例1　近年来我国的科技水平不断取得长足进步。试分析如图所示几种情况，主要是依靠空气的浮力而升空的物体是( )
A．北斗卫星在高空中环绕地球
B．国产大客机C919翱翔蓝天
C．国产武装直升机“武直 19”盘旋空中
D．乘坐热气球升空俯瞰河山美景
【解析】A．北斗卫星在大气层外，不存在空气浮力；B.固定翼飞机升空的原理是流体压强与流速的关系，即上、下机翼的空气流速不同形成升力，与浮力无关；C.直升机升空的原理主要是力的作用是相互的，旋翼向下推空气，空气反推直升机使之上升；D.加热气球内的空气使球内的空气密度减小，当气球的总重力小于空气对气球的浮力时，热气球便会升空。
1．如图所示的四种情景，没有受到浮力的物体是( )
A．太空中的“天宫二号” B．畅游的鲸鱼
C．下潜中的“蛟龙号” D．空中的热气球
2．下列关于浮力的说法正确的是( )
A．浮力是水产生的
B．只有液体才能产生浮力
C．在不同的液体中浮力的方向会不同
D．浮力的方向与重力的方向相反
3．下列工具中，不是利用浮力工作的是( )
A．轮船 B．电动车 C．密度计 D．热气球
　 阿基米德原理
例2　若一艘轮船从椒江码头驶往大陈岛，驶入大海时( )
A．它受到的浮力变大 B．它受到的浮力变小
C．它下沉了一些 D．它上浮了一些
【解析】由于轮船漂浮在水面，所受重力与浮力是一对平衡力，G轮不变，故F浮不变，而海水的密度比江水的密度大，由F浮＝ρ液gV排可知V排变小了，即轮船上浮了一些。
【指点迷津】当一个因素发生改变时，另一个因素也随之发生变化，因此解题时防止顾此失彼至关重要。在变化的现象中会有一些变化的因素，同时也有一些不变的量，我们要善于在变化中寻找不变的因素。
例3　某物块重为8牛，体积为1×10－3米3，现将它放入水中，
则所受浮力是____牛。(ρ水＝1.0×103千克/米3，g取10牛/千克)
【解析】若V排＝V物＝1×10－3米3，F浮＝ρ水gV排＝1.0×103千克/米3×10牛/千克×1×10－3米3＝10牛，F浮＝10牛>G物＝8牛，故物块将在水面上漂浮，F′浮＝G物＝8牛。
8
【指点迷津】运用阿基米德原理(F浮＝ρ液gV排)计算浮力时，关
键是弄清V排，V排不一定等于V物：①当物体浸没于液体中时，V排
＝V物；②当物体不是浸没在液体中时，V排入液体中的体积。
4．下图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是( )
A.①→② B．②→③ C．③→④ D．④→⑤
5．如图所示，两只相同的气球分别充入氢气和空气，充气后体积相同，放飞气球时只有氢气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空，则下列说法中正确的是( )
A．F氢＞F空
B．F氢＝F空
C．F氢＜F空
D．条件不足，无法比较
6．如图所示，将一重力为18牛、体积为2×10－3米3的蜡块用细线
系在弹簧测力计的挂钩上，将它浸没在酒精中，则蜡块受到的浮
力为_____牛，此时弹簧测力计的示数为 2 牛。(g取10牛/千克，
ρ酒精＝0.8×103千克/米3)
16
7．将一个黄色金属的实心龙雕像悬挂在弹簧测力计下。在空气
中时，弹簧测力计的示数为1.8牛，当雕像完全浸没在水中时，
弹簧测力计的示数为1.6牛。(ρ水＝1.0×103千克/米3，g取10牛
/千克)
(1)雕像完全浸没在水中时受到的浮力是______牛。
(2)通过计算判断这个雕像是否由纯金制成的？(ρ金＝19.3×103千克/米3)
0.2
　探究浮力的大小跟哪些因素有关
例4　在做“探究物体浮力的大小跟它排开液体的重力的关系”实验时，具体设计的实验操作步骤如图所示。为方便操作和减小测量误差，最合理操作步骤应该是( )
A．甲、乙、丙、丁
B．乙、甲、丙、丁
C．乙、甲、丁、丙
D．丁、甲、乙、丙
【解析】为方便操作和减小测量误差，合理的实验顺序是：①测出空桶所受的重力，再把空桶置于溢水杯口的正下方；②用弹簧测力计测出物体所受的重力；③用弹簧测力计吊着物体浸没在装满水的溢水杯中，读出此时弹簧测力计的示数；④测出桶和排开水所受的总重力。
8．用图中的实验装置验证阿基米德原理，当物块浸入溢水杯时，水会流入空桶中，下列说法正确的是( )
A．实验前溢水杯未装满水，对实验结果没有影响
B．物块浸入水中越深，水对溢水杯底部的压强越大
C．物块浸入水中越深，左侧弹簧测力计的示数越大
D．通过计算可知实验所用物块的密度为2×103千克/米3
9．在“探究影响浮力大小因素”的实验中，一组同学提出了4种猜想：
小华：浮力大小与液体密度有关；
小红：浮力大小与物体浸入液体的体积有关；
冬冬：浮力大小与物体所受的重力有关。
玲玲：浮力大小与物体的形状有关。
他们找来了体积相同的A、B两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器。按照图中所示规范地完成了实验，记录了如表所示的实验数据。
次
数 金属
块 物体重
力(牛) 液体密度
(克/厘米3) 物体浸在液体中
的体积(厘米3) 测力计的
示数(牛)
1 A 5 1.0 20 4.8
2 A 5 1.0 60 4.4
3 A 5 1.0 100 4.0
4 A 5 1.2 100 △
5 B 3 1.2 100 1.8
(1)根据表格中实验数据，可知物体A浸在液体中的体积为60厘米3
时，物体A所受浮力大小为 ____牛；表格中标有“△”的位置的
数据应该是 ____。
(2)通过分析比较第3、4次实验数据，能够说明小华同学的猜想是
正确的；通过分析比较第 ________次实验数据，能够说明小红同
学的猜想是正确的。
(3)为了验证冬冬同学的猜想，他们选择了第 _____次实验数据，
他们发现浮力大小与物体所受的重力 _____(填“无关”或“有
关”)。
0.6
3.8
1、2、3
4、5
无关
(4)要验证玲玲的猜想，同学们又找来了一块橡皮泥，他们把橡
皮泥捏成不同形状，先后放入水中，发现有的漂浮在水面上，有
的下沉。他们由此得出结论：浮力的大小与物体的形状有关。请
指出他们实验方法的错误之处：_____________________________
_____。
没有控制橡皮泥浸入液体的体积
相同
　 物体的浮沉条件
例5　小竹将质量为120克的物体放入盛满水的溢水杯中，当物体静止时，溢水杯中溢出了100厘米3的水，则物体(g取10牛/千克)( )
A．漂浮在水面上 　 B．悬浮在水中
C．沉在溢水杯底部 　 D．受到1.2牛的浮力
【解析】因为溢水杯原来装满水，所以溢出水的体积就是物体
排开水的体积，即物体在水中受到的浮力F浮＝G排水＝m排水g＝
ρ水V排水g＝1.0×103 千克/米3×100×10－6米3×10牛/千克＝
1牛，G物＝mg＝0.12千克×10牛/千克＝1.2牛>F浮，所以物体
沉在溢水杯底部。
例6　三个相同的轻质弹簧，一端固定在容器底部，另一端分别
与三个体积相同的实心球相连，向容器内倒入某液体，待液体和
球都稳定后，观察到如图所示情况，乙球下方的弹簧长度等于原
长。这三个球受到的浮力大小关系是____(选填字母)。
A．F甲＜F乙＜F丙
B．F甲＞F乙＞F丙
C．F甲＝F乙＝F丙
C
这三个小球的密度大小关系是____(选填字母)。
A．ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 　
B．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
C．ρ甲＝ρ乙＝ρ丙
其中是_____球(选填“甲”、“乙”或“丙”)的密度与液体密度相同。
A
乙
【解析】由于三个球均浸没在液体中，且三个球的体积相同，根
据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，三个球受到的浮力大小相等；
三个球保持静止，三球受到的重力分别为：G甲＝F浮－F弹，F乙＝F
浮，G丙＝F浮＋F弹，则丙球的重力最大，又因为三个球的体积相
同，根据ρ＝ 可知，丙球的密度最大；与乙球接触的弹簧为原
长，说明乙球受到的弹力为零，则乙球受到的浮力等于自身的重
力，故乙球的密度等于液体的密度。
10．小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”
(如图)。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂
浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，
拧紧瓶盖使其密封。用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是( )
A．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中
C．“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
11．在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度
计，现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中，如图所示，
当它们竖直静止在液体中时，液面高度相同。从观察到的现象可
以判断：两个简易密度计所受浮力F甲 _____ F乙，两杯液体的密
度ρ甲 小于 ρ乙，两个烧杯底部所受液体的压强p甲 _____p乙。
(均选填“大于”“小于”或“等于”)
等于
小于
12．小胡同学在水槽中洗碗，一个大的瓷碗正漂浮在水槽中。小
胡用水槽中的水把碗装满，碗就会沉入水槽底部，此时碗所受的
浮力比漂浮时碗所受的浮力_____(选填“大”“小”或“不变”)，
水槽中的水面将会_______(选填“上升”“下降”或“不变”)。
小
下降
13．在一个大型平底烧瓶湿润的泥沙中插上几枝新鲜的枝条和一支盛有适量NaOH溶液的试管，烧瓶口紧包一个气球，使烧瓶悬浮在玻璃缸中某一位置(如图所示)。自然环境下持续观察，最终可以发现烧瓶的浮沉情况怎样？请解释其中的原因。
【答案】最终可以观察到的现象是烧瓶下沉并沉于缸底。其原因是：①烧瓶口紧包一个气球，使烧瓶悬浮在玻璃缸中某一位置，表明烧瓶与外界环境隔绝且本身含有一定量的气体，此时浮力等于重力；②新鲜枝条在自然状态下应同时进行呼吸作用和光合作用，呼吸作用消耗了烧瓶内存留的O2和光合作用产生的O2，而呼吸作用产生CO2又被试管中的NaOH溶液吸收；③一段时间后，烧瓶内气体质量减少，气压变小，气球变瘪，烧瓶及气球受到的浮力减小，由于质量守恒，烧瓶及物质的总质量不变，最终由于浮力小于重力而使烧瓶下沉至缸底。
　 浮力的计算
例7　科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、
三脚架和灯泡等制作了一个如图所示的航标灯
模型，模型总重为4牛，A的底部与浮子B通过
细绳相连，浮子B重0.5牛。水位上升时，浮子
B下降；水位下降时，浮子B上升，使航标灯始
终竖立在水面上。若A静止时排开水的体积保持500厘米3不变，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，ρ水＝1.0×103千克/米3，g取10牛/千克。求：
(1)泡沫塑料A受到的浮力；
(2)浮子B体积的大小。
14．危难之时总会有逆行的英雄，如图所示为几名消防员战士用冲锋舟护送人民群众撤离。假设冲锋舟的质量为150千克，最大排水量为0.65米3。(河水的密度为1.0×103千克/米3，g取10牛/千克)试计算：
(1)冲锋舟空载漂浮在水上时受到的浮力是多大？
(2)若正常成年人的体重为500牛，则正常使用该冲锋舟最多能托起多少个成年人？(假设人不浸入水中)
15．小明来到素有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩，看到游客能漂浮在湖面上，便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品测量湖中盐水的密度。(g取10牛/千克)
①取一根细线与铁皮罐等高，通过对折细线找到铁皮罐一半高度位置，并作记号；
②在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封，使之漂浮时一半浸入水中；
③在铁皮罐上加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在水中；
④将该铁皮罐放入盐水中，加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在盐水中。
请回答下列问题：(ρ水＝1.0×103千克/米3，g取10牛/千克)
(1)铁皮罐的体积有多大？
(2)铁皮罐和沙石的总重有多大？
(3)盐水的密度有多大？