2022年浙江省中考科学一轮复习 第20课时　浮力（课件 43张PPT）

(共43张PPT)
第20课时　浮力
●知识体系梳理
●重难考点精讲
●当堂限时训练
知识体系
　浸入液体
竖直向上
F向上-F向下
G-F　
F浮=F2-F3=G排液=F4-F1　
G　
液体的密度
上小下大
排水量　
自身重力
小于
重点梳理
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F浮　　G F浮　　G F浮　　G F浮　　G F浮+N=　
ρ液　　ρ物 ρ液　　ρ物 ρ液　　ρ物 ρ液　　ρ物 ρ液　　ρ物
>　
<
=
=
G
>
<
=
>　
<
(续表)
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
　处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用 　可以停留在液体的任何深度处 　是“上浮”过程的最终状态 　是“下沉”过程的最终状态
　处于静止状态,受平衡力作用
对点练习
1.[2021·嘉兴]如图W10-1所示,潜水员正浸没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是 (　　)
A.向海底下潜过程中,受到海水的压强变大
B.在海水中水平游动时,受到海水的压强变小
C.对背心进行放气后,受到海水的浮力变大
D.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
图W10-1
A
2.[2021·绍兴]如图W10-2所示,已知鸡蛋的质量为55 g,体积为50 cm3。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底(如图甲所示);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(如图乙所示);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(如图丙所示)。g取10 N/kg,下列说法正确的是 (　　)
A.图甲中鸡蛋所受浮力为0.55 N
B.图乙中盐水的密度是1.1×103 kg/m3
C.图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
D.图中三种状态下浮力的大小关系是F甲图W10-2
B
3.[2020·衢州]2020年4月23日,“雪龙号”考察船(如图W10-3所示)圆满完成历时198天的南极考察任务,返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时,经历了如图W10-4所示三种情况:图甲中铁锚部分浸入水中;图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙,它们的大小关系正确的是 (　　)
A.F甲=F乙=F丙 B.F甲>F乙=F丙
C.F甲>F乙>F丙 D.F甲图W10-4
图W10-3
C
4.[2020·绍兴]小敏将质量为20 g、体积为25 cm3的塑料块放入水平平衡的容器内(如图W10-5甲所示),放手后容器右端下降。撤去塑料块,往容器内缓慢倒入一定量的水,使容器再次水平平衡(如图乙所示),将该塑料块轻轻放入容器内的水中如图丙所示位置,放手后容器最
终将　　　　　(选填“左低右
高”“左高右低”或“水平平
衡”)。此时,塑料块所受浮力为　　　　N。(g取10 N/kg)
图W10-5
水平平衡
0.2
5.[2016·杭州]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。向容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图W10-6所示情况,乙球下方的弹簧长度等于原长。
图W10-6
(1)这三个球受到浮力的大小关系是　　(选填字母)。
A.F甲F乙>F丙
C.F甲=F乙=F丙
(2)这三个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
(3)球　　　　(选填“甲”“乙”或“丙”)的密度与液体密度相同。
图W10-6
C
A　
乙
6.[2021·宁波]将密度为0.9 g/cm3、边长为10 cm的立方体冰块,放入盛有水的柱状容器中,静止时冰块露出水面的高度为2 cm,如图W10-7所示。对容器缓慢加热,直至冰块完全熔化。在冰块熔化过程中,下列判断与事实不符的是(g取10 N/kg) (　　)
A.冰块吸收热量,温度保持不变
B.水面高度始终保持不变
C.冰块漂浮之后,受到的浮力逐渐变小
D.水对容器底部的压力最多增大1 N
图W10-7
B
7.[2021·杭州]如图W10-8所示,小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10 N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面。(不考虑捞出过程中带出的水,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
图W10-8
(1)求空桶漂浮在水面时所受浮力大小。
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会　　　　(选填“上升”“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10-3 m3,求桶内鹅卵石的质量。
图W10-8
7.[2021·杭州]如图W10-8所示,小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10 N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面。(不考虑捞出过程中带出的水,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求空桶漂浮在水面时所受浮力大小。
图W10-8
解:(1)空桶漂浮在水面,
所以F浮=G桶=10 N。
7.[2021·杭州]如图W10-8所示,小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10 N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面。(不考虑捞出过程中带出的水,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会　　　　(选填“上升”“下降”
或“不变”)。若此时桶排开水的体积为
6.0×10-3 m3,求桶内鹅卵石的质量。
图W10-8
上升
解:鹅卵石捞出放入桶中时,桶所受的浮力为
F'浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×6×10-3 m3=60 N,
此时桶漂浮在水中,
则F'浮=G总=G石+G桶,即G石=F'浮-G桶=60 N-10 N=50 N,
m石==5 kg。
重点一
浮力大小比较
例1 甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图W10-9所示,则 (　　)
A.甲杯中的盐水密度较大
B.乙杯底部所受液体的压强较大
C.甲杯底部所受的液体压力较大
D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
图W10-9
B
【变式1】[2019·宁波模拟]将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮、丙球悬浮,如图W10-10所示,下列说法正确的是 (　　)
A.三个小球的质量大小关系是m甲>m乙>m丙
B.三个小球受到的浮力的大小关系是F甲C.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙
D.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p甲'>p乙'=p丙'
图W10-10
D
重点二
液面升降判断
例2 [2013·杭州]将一冰块用细线拴住,慢慢地浸入酒精中,并保持悬置状态(如图W10-11所示),在冰块浸入的过程中,台秤的示数将　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”);在冰块熔化过程中,容器内液面将　　　　(选填“上
升”“下降”或“不变”),台秤的示数将　 　(选
填“增大”“减小”或“不变”)。(已知:冰的密
度为0.9×103 kg/m3,酒精的密度为0.8×103 kg/m3
;整个过程中无液体溢出)
　图W10-11
增大　
下降
增大
【变式2】[2019·绍兴诸暨一模]水面在烧杯的a位置(如图W10-12甲所示),若将A用细绳悬挂在B的下方,仍放入该烧杯中静止,水面在烧杯的b位置(如图乙所示,忽略绳子的影响)。若烧杯放于水平桌面上,则可知 (　　)
A.B物体浸入水中的体积不变
B.A物体的密度一定大于水的密度
C.水平桌面受到烧杯的压强将变小
D.烧杯底部受到水的压力不变
　图W10-12
　D
重点三
利用浮力测物体密度问题
例3 [2019·温州模拟]某同学用刻度尺、塑料碗、大烧杯(底面积为S)等器材测量金属球的体积和质量,他先在烧杯内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中,如图W10-13甲所示,测出此时烧杯内水的深度为h1;将金属球放在塑料碗中,如图乙所示,测出此时烧杯内水的深度为h2;
将塑料碗中的金属球轻放入烧杯中,
如图丙所示,测出此时烧杯内水的深度为h3。
　图W10-13
下列有关叙述中,正确的是 (　　)
A.金属球的体积是(h3-h2)S
B.丙中金属球受到水的浮力是ρ水g(h2-h1)S
C.金属球的质量是ρ水(h2-h1)S
D.金属球的密度是
C
【变式3】[2021·丽水模拟]如图W10-14所示,小明设计了一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验。该实验的主要步骤如下:(g取10 N/kg)
①将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下,将一溢水杯和另一空杯用细线拴在弹簧测力计
下,向溢水杯中加入一定量的水,使水满过
溢水口流入空杯中,如图甲所示;
②当水不再流出时,读出弹簧测力计的示
数G1和G2;
　图W10-14
③将一不溶于水的小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中,此时溢出的水全部流入另一杯中,当水不再流出时,读出弹簧测力计的示数G3和G4;
④根据以上数据,通过计算得出小石块密度ρ。
　图W10-14
(1)上述实验中,他测得G1=0.9 N,G2=0.40 N。G3和G4的示数如图乙所示,则G3=　　　　N,G4=　　　　N。
(2)实验中,小石块排开水的重力是　　　　N,小石块的体积是　　　　m3。
(3)石块的重力是　　　　N。
(4)由以上数据得出小石块密度是
　　　 　kg/m3。
　图W10-14
1.1
0.5
0.1
1×10-5
0.3
3×103
(5)若将小石块换成一个小盐块,其他步骤不变,不考虑弹簧测力计读数的误差,则他测得的盐块的密度ρ盐'与它的真实密度ρ盐相比,ρ盐'　　(选填“>”“=”或“<”)ρ盐。
　图W10-14
>
1.[2020·嘉兴海宁一模]如图W10-15所示为潜艇的沉浮示意图,下列有关说法正确的是 (　　)
A.图乙状态的潜艇将会上浮
B.潜艇与鱼的浮沉原理相同
C.若在密度逐渐变小的水域下潜时,
潜艇可能会急速下沉
D.潜艇的重力大于浮力时,可以停留在任何深度处
图W10-15
C
2.如图W10-16所示,小船上放有较大的石头,当人将石头放入池塘后,下列说法正确的是(　　)
A.水对池塘底部的压强增大
B.水对池塘底部的压强减小
C.水对船底的压强不变
D.水对船底的压强增大
图W10-16
B
3.[2016·宁波模拟]如图W10-17所示,把A、B两个实心球放入水槽里,结果A球沉到水底,而B球漂浮在水面上。如果两球的质量分别为mA、mB,体积分别为VA、VB,受到水的浮力大小分别为FA、FB。以下说法正确的是 (　　)
A.如果VA=VB,那么FA=FB
B.如果VA=VB,那么FA>FB
C.如果mA=mB,那么FA=FB
D.如果mA=mB,那么FA>FB
图W10-17
B　
4.[2019·湖州]放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图W10-18
所示,最后漂浮,且有体积露出水面。下列叙述中错误的是 (　　)
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等
D.木块的密度为0.6 g/cm3
图W10-18
C
5.[2021·丽水]如图W10-19所示是小科自制的简易水陆两栖车模型,整“车”质量0.1 kg。(g取10 N/kg)
(1)接通电路后,尾部叶片转动,推动车子向前,这说明物体间力的作用是　　　　的。
(2)当它在水中处于漂浮状态时,受到的浮力为　　　N。
图W10-19
相互
1
6.[2019·湖州期中]如图W10-20所示,有两个透明的有机玻璃桶甲和乙,甲内装有部分水,水里悬浮着装置A(上方是充有气体的气球,下面悬挂着一块小铝块,用细线连接),乙内装有灵敏弹簧测力计,下面挂有一块小木块,活塞与桶壁之间无摩擦但密闭。当向下压活塞时:(查阅资料:密闭容器中,当液面上方的压强增大时液体内部的压强也将增大)
图W10-20
(1)甲中A装置将怎样运动:　　　　。请简要解释以上判断的原因:_____________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
　 。
图W10-20
下沉
密闭容器中,当液面上方的压强增大时液体内部的压强也将增大,所以气球体积会变小,由F浮=ρ液gV排得A装置所受水的浮力变小,此时A装置所受的浮力小于自身的重力,将下沉
(2)乙中灵敏弹簧测力计示数怎样变化:　　　。请简要解释以上判断的原因:__________________________________________
__________________________________________________________
　 　。
图W10-20
变小
质量一定时,体积与密度成反比,图乙中随着活塞下移,密闭容器中气体密度增大,木块所受浮力增大,由F示=G-F浮可知,弹簧测力计示数减小
7.[2021·金华]某校“制作浮力秤”项目研究小组制作了如图W10-21所示浮力秤。使用过程中,发现该秤称量范围较小,有待提升改造。
【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时
F浮=G物的原理工作的;浮力大小与液体
密度和物体排开液体的体积有关。
【问题提出】浮力大小与液体密度存在
怎样的定量关系
图W10-21
【方案设计】
器材:悬挂式电子秤、金属块(重4.0 N)、大烧杯、水以及各种不同密度的液体等。
步骤:①将金属块挂在电子秤下,读取电子秤示数并记录;
②将悬挂在电子秤下的金属块浸没在盛水的烧杯中,读取电子秤示数并记录,然后取出金属块擦干;
③按照步骤②的操作,换用不同密度的液体,多次重复实验。
【数据处理】
实验编号 1 2 3 4 5 6 7
液体密度 ρ液/(g·cm-3) - 0.8 1.0 1.2 1.4 1.9 2.0
电子秤示数F拉/N 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 2.6 3.0
浮力大小F浮/N - 0.4 0.5 x 0.7 1.4 1.0
【交流分析】
(1)表格中x的数据是　　　　。
实验编号 1 2 3 4 5 6 7
液体密度 ρ液/(g·cm-3) - 0.8 1.0 1.2 1.4 1.9 2.0
电子秤示数F拉/N 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 2.6 3.0
浮力大小F浮/N - 0.4 0.5 x 0.7 1.4 1.0
0.6
步骤:①将金属块挂在电子秤下,读取电子秤示数并记录;
②将悬挂在电子秤下的金属块浸没在盛水的烧杯中,读取电子秤示数并记录,然后取出金属块擦干;
③按照步骤②的操作,换用不同密度的液体,
多次重复实验。
(2)实验过程中,除步骤①外,其余每一次测
量,金属块都需要浸没,其目的是__________
　　　　　　　　。
控制排开
液体的体积相等
(3)小组同学对实验数据进行了分析讨论,认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作,电子秤示数和表中数据记录均无误,则造成此次实验数据异常的原因可能是　 。
实验编号 1 2 3 4 5 6 7
液体密度 ρ液/(g·cm-3) - 0.8 1.0 1.2 1.4 1.9 2.0
电子秤示数F拉/N 4.0 3.6 3.5 3.4 3.3 2.6 3.0
浮力大小F浮/N - 0.4 0.5 x 0.7 1.4 1.0
金属块碰到烧杯底部
【得出结论】……
【知识应用】(4)根据以上探究,写出一种增大浮力秤称量范围的方法:　 。
换用密度比水大的液体