(共19张PPT)
第十章 浮力
第3节 物体的浮沉条件及应用
第2课时 物体浮沉条件的应用
1.轮船
(1)原理:采用“空心”的办法增大浮力,即把密度大于水的钢铁制成空心的轮船,使它排开水的 _______ 增大,从而 _______ 浮力,使它能浮在水面上。
(2)排水量:指轮船满载货物时 ________ 的质量。
(3)说明:轮船漂浮在水面上,F浮 ____ G,当它从内陆河中驶入海中,受到的浮力是不变的;由于海水的密度大于河水的密度,它排开海水的体积 ______ 排开河水的体积,所以它要上浮一些。
体积
增大
排开水
=
小于
2.潜水艇
(1)原理:潜水艇是通过调节两个水舱中的储水量来 _______________,从而实现上浮、下潜和悬浮的。
(2)说明:当潜水艇在水面下潜行时,由于艇壳不能任意变大或变小,因此浸没在水中的潜水艇排开水的体积不变,它受到的浮力也不变。但若是从一种液体进入另一种液体,所受浮力是变化的。
3.气球和气艇浮沉原理:气囊中的气体密度 ______ 外部空气的密度,它们所受的浮力 ______ 它们的自身重力,利用空气浮力升空。
改变自身的重力
小于
大于
液体密度
知识点1 轮船
1.长江上,一艘满载货物的轮船在卸完一半货物后,该艘轮船 ( )
A.会浮起一些,所受浮力变小
B.会浮起一些,所受浮力变大
C.会下沉一些,所受浮力变大
D.会始终漂浮,所受浮力不变
A
2.海水的密度大于河水的密度,当轮船(保持质量不变)由大海驶向河流的过程中,它受到的重力大小 _______,它受到的浮力大小 _______,轮船排开水的体积将_______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
不变
不变
变大
知识点2 潜水艇
3.(2023·牡丹江模拟)悬浮在水中的潜水艇上浮至漂浮的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.悬浮时,若要上浮需向水舱充水
B.漂浮时,所受浮力等于重力
C.上浮过程中,所受浮力逐渐变大
D.上浮过程中,水对艇外底部压力不变
B
知识点3 气球和气艇
4.如图所示是某次活动用的热气球,球内充的是被燃烧器烧热而体积膨胀的热空气。要使已经升空的热气球上升或下降,下列说法正确的是 ( )
A.继续对热空气加热可以使热气球上升
B.继续对热空气加热可以使热气球下降
C.停止对热空气加热可以使热气球上升
D.热气球停在空中静止不动时,球内空气的密度与球外空气密度一样大
A
知识点4 密度计
5.某同学自制的简易密度计如图所示,它是用木棒的一端缠绕铜丝做成的,将其放入不同的液体中,会呈竖直漂浮状态,下列说法错误的是( )
A.木棒漂浮在水面上,静止时密度计的重力等于其所受浮力
B.木棒浸入液体的体积越大,说明该液体密度越小
C.读数时需用手扶住密度计
D.木棒越细,测量误差越小
C
6.人们常用“生沉熟浮”来判断饺子是否煮熟,煮熟后的饺子会漂起来的原因是( )
A.饺子的重力减小了
B.饺子的重力和浮力都增大了
C.饺子的重力不变,浮力增大
D.饺子的重力和浮力都减小了
C
7.如图所示是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,该浮空艇通过一条缆绳与地面的锚泊设备连接,利用所受的浮力和缆绳的拉力可以实现升空和驻空。忽略浮空艇体积的变化,在其匀速直线上升过程中,下列说法正确的是 ( )
A.浮空艇周围的大气压不变
B.浮空艇受非平衡力的作用
C.浮空艇所受浮力大小不变
D.浮空艇所受浮力大于自身的重力
D
8.人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船,做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两旁,把空气压进浮筒将浮筒里的水排出,沉船随着浮筒一起浮起,下列说法正确的是( )
A.沉船在河底时,受到的浮力等于其重力
B.将浮筒充满气后,受到的浮力大于其重力
C.沉船在水下上浮时,受到的浮力逐渐变小
D.船和浮筒浮在水面时,受到的浮力大于其重力
B
9.(2023·泰州)用硬质塑料瓶、透明胶带、螺母、塑料管、容器和水等,制作如图所示的潜水艇模型(不计进排气管体积),然后将模型放入水中,使其上浮或下沉。下列说法正确的是 ( )
A.当模型漂浮于水面时,它受到的浮力小于重力
B.向瓶中充气时,瓶内气体压强变大,模型将下沉
C.从瓶中抽气时,模型会下沉,它受到的浮力将变小
D.让原本在较浅处悬浮的模型下潜至更深处悬浮,应使瓶内的水先增加后减少
D
10.小明自制了一个简易实用的“救生圈”,用一个三通塑料管将3个大号空塑料瓶固定,如图所示。已知每个空塑料瓶的体积是2 L,则此“救生圈”全部浸没在水中时所受浮力为 ____ N(忽略三通管和绳子的体积,g取10 N/kg)。扔到水中救人时,人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力 ______ (选填“大于”“等于”或“小于”)总重力。若在该“救生圈”上固定更多的空塑料瓶,使用时可 ______ (选填“增大”或“减小”)可利用的浮力。
60
等于
增大
=
13.6(共28张PPT)
第九章复习训练
本章知识回顾
知识梳理
知识点一 浮力
1.定义:浸在液体中的物体,受到液体对它向____的力。
2.浮力产生的原因:浸在液体中的物体上、下表面存在着________,浮力的方向是____________的,可以用弹簧测力计测出物体在液体中所受浮力:F浮=G-F示。
上
压力差
竖直向上
3.阿基米德原理
(1)内容:浸在液体中的物体受到液体_______的浮力,浮力的大小等于_________________________。
(2)公式:F浮=________________,由公式可知,浮力只与_____________和___________________有关,而与放入液体中的物体的重力、密度、体积、形状、所处位置和全部浸没时的深度均无关。
(3)阿基米德原理不仅适用于液体,还适用于________。
向上
它排开液体所受的重力
G排=ρ液gV排
液体密度
排开液体的体积
气体
知识点二 浮力的应用
4.物体的浮沉条件
物体在液体中处于什么状态,主要取决于物体所受的____力和____力的大小关系。
(1)若F浮>G物(ρ物<ρ液),则物体_______,最后漂浮在液面上;
(2)若F浮____G物(ρ物____ρ液),则物体悬浮;
(3)若F浮浮
重
上浮
=
=
下沉
5.浮力的应用
(1)轮船:轮船是用钢铁做成________以增大浮力,大小用________表示,它表示轮船满载时排开水的________。
(2)潜水艇:船身有水舱,向水舱充水或排水改变____________实现上浮与下沉。
(3)气球、飞艇:靠____________实现上升与下降。
(4)密度计:在任何液体中都处于________状态,其刻度值上____下____。
空心
排水量
质量
自身重力
改变浮力
漂浮
小
大
易错辨别改错
易错辨改(对的打“√”,错的打“×”并改正)
一、浮力
1.漂浮在水面上的物体受到浮力,下沉的物体不受浮力。( )
改正:
在水里漂浮、上升、下沉的物体都受到浮力。
2.河底的桥墩不受浮力。( )
改正:
因为桥墩下端与河底紧密接触,而且桥墩的形状是直棱柱,所以不受浮力。
×
√
3.一物体在盛水的容器里处于漂浮状态,将容器倾斜,物体所受浮力的方向也倾斜。( )
改正:
浮力的方向总是竖直向上的。
×
二、阿基米德原理
4.物体的体积越大,排开液体的重力越大,受到的浮力越大。( )
改正:
物体所受浮力的大小等于排开液体所受的重力,排开液体的体积越大,所受的浮力越大。物体的体积大,所排开液体的体积不一定大,所受的浮力不一定大。
5.跳水运动员从水面逐渐落入到水面下的过程中所受的浮力变大。( )
改正:
跳水运动员从水面上逐渐落入到水面下的过程中,排开水的体积逐渐变大,所受的浮力变大。
×
√
三、浮沉条件及应用
6.潜水艇在水面下逐渐下潜航行过程中,所受的重力不变,所受的浮力变小。
( )
改正:
潜水艇是靠水箱排水、注水改变自身的重力实现在水面下上浮、下潜的,所以潜水艇在下潜航行过程中,重力增大,由于潜水艇的体积不变,排开水的体积也不变,所受的浮力不变。
7.海水的密度比水的密度大,轮船从长江驶入大海,所受的浮力变大。( )
改正:
漂浮在水面上的物体所受的浮力等于物体所受的重力,轮船从长江驶入大海所受的浮力不变。
×
×
8.将木块放入盛满水的水缸里,木块漂浮在水面上,则水缸底所受的浮力变大。( )
改正:
将木块放入盛满水的水缸里后溢出部分水,水的深度没有变,所以水缸底所受的浮力不变。
9.质量相同的实心铁球和实心木块浸入水中,它们受到的浮力一定相等。( )
改正:
铁的密度比水大,在水中下沉,木块的密度比水小,在水中上浮,最终漂浮,根据浮沉条件,铁球受到的浮力小于木块受到的浮力。
×
×
10.飞机是靠空气的浮力在空中飞行的。( )
改正:
飞机的机翼是上凸下平,飞机的发动机产生向前的推力,在飞机机翼上下表面产生不同流速的压强,从而产生向上的升力在空中飞行。
11.飞船在太空中是靠空气的浮力绕地球飞行的。( )
改正:
太空没有空气,飞船不受浮力,飞船发射升空后靠惯性在地球引力作用下绕地球飞行。
×
×
12.轮船的排水量是指轮船排开水的质量,所以轮船的排水量可以减小。( )
改正:
轮船的排水量是指轮船满载时排开水的质量,是一个定量,与轮船载货多少无关。
×
中考热点题组训练
考点1 浮力及阿基米德原理
1.2021·衡阳甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是( )
A.甲和乙 B.乙和丙
C.丙和丁 D.甲和丁
C
B
3.2022·株洲中考改在“测量浮力大小”的实验中,由图甲可知金属块受到的重力是______N,现将金属块完全浸没到水中,弹簧测力计的示数变为如图乙所示,则金属块受到水的浮力是______N,物体的密度为__________kg/m3。剪断弹簧测力计下的细绳,金属块会________。
1.4
0.4
3.5×103
下沉
考点2 浮沉条件及应用
4.2022·玉林如图所示,新鲜鸡蛋沉在盛有纯水的容器底部,若要其上浮,可加(已知ρ酒精<ρ植物油<ρ纯水<ρ浓盐水)( )
A.酒精 B.植物油 C.纯水 D.浓盐水
D
5.2022·常州2022年1月,海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺,为实施人道主义救援,中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后,停泊于码头旁并通过管道向陆地输送550 t淡水。如图所示,输水过程中,五指山舰( )
A.舰体略上浮,受到浮力不变
B.舰体略上浮,受到浮力变小
C.舰体略下沉,受到浮力不变
D.舰体略下沉,受到浮力变大
B
6.2022·无锡如图是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇示意图,艇体采用轻质的复合织物材料制成,外观呈白色,囊体上层装有压缩氦气。通过向艇外排出下层部分的空气而实现上升,高度可达到9032 m,高度越高大气越稀薄,上升过程中艇体体积不变。关于浮空艇,以下说法中正确的是( )
A. 艇体材料的密度较大
B.白色外观可以吸收各种色光
C.上升过程中,浮空艇所受的浮力变小
D.上升过程中,浮空艇所受的重力不变
C
7.2022·河南两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A. 密度计A所受浮力较小
B.密度计B所受重力较小
C.两密度计底部所受水的压强相等
D.两密度计在水面处的刻度值不同
A
8.2021·常州2021年3月23日,巴拿马籍大型货轮“长赐号”在苏伊士运河搁浅,如图甲所示。28~29日,海水涨潮、运河水位持续上升,28日“长赐号”仍处于搁浅状态,29日“长赐号”脱离运河河底,随着水位上升船身逐渐升高,最终如图乙所示。28~29日,海水涨潮、运河水位持续上升过程中,“长赐号”受到的浮力( )
A.一直变大 B.先变大后不变
C.一直不变 D.先不变后变大
B
9.2020·广东游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法。质量为50 kg的小蓉佩戴游泳圈后,能静静地漂浮在水面上,如图所示。游泳圈对她的作用力大小最符合实际的是( )
A.5 000 N B.500 N
C.50 N D.5 N
C
10.2022·湖州两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙,用质量不计的细线连接,轻轻放入某液体中,静止后悬浮,细线处于绷紧状态,如图所示。则( )
A.甲受到的浮力比乙受到的浮力大
B.甲的密度与液体的密度相等
C.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到的压力大小不变
D.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到液体的压强不变
C
11.2021·陕西将一个质量为275 g的土豆放入容器内的水中,土豆下沉后静止在容器底部,如图甲所示。小明设法在土豆上插入几个轻质的粗吸管后做成了一个“吸管土豆”,再次放回水中后“吸管土豆”浮了起来,最终漂浮在水面上,如图乙所示(忽略吸管重力,g取10 N/kg)。下列说法正确的是( )
A.图甲中静止的土豆所受浮力等于2.75 N
B.土豆上插入吸管后增大了排开水的体积从而增大了所受的浮力
C.图乙中土豆浮起后其下表面所受水的压力比在图甲中时大
D.“吸管土豆”漂浮时所受浮力大于重力
B
考点3 浮力相关实验
12.2021·鞍山小云实验小组用如图甲所示的实验装置“探究浮力的大小跟哪些因素有关”。
(1)分析b、c两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与_______________有关。
(2)分析c、d两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与浸没深度_______。
(3)分析c、e两次实验可知:浸在液体中的物体受到浮力的大小与____________有关。
(4)若先完成实验c,再完成实验a,则测得的浮力将________(选填“偏大”或“偏小”)。
物体排开液体的体积
无关
液体的密度
偏大
(5)完成上述实验后,小云又利用如图乙所示的装置来测量实验中所用金属块的密度,实验过程如下:
①将空烧杯漂浮在水槽内,用刻度尺测得水面高度为h1;
②将金属块放在烧杯内,用刻度尺测得水面的高度为h2;
③____________________________________,用刻度尺测得水面高度为h3;
④金属块的密度ρ金属=________________________(用ρ水、h1、h2、h3表示)。
将烧杯内的金属块拿出直接放入水中(共18张PPT)
第十章 浮力
第十章复习训练
知识网络结构图
高频考点分类训练
考点一 浮力相关的分析
1.(2023·德阳模拟)中国载人潜水器“奋斗者”号在西太平洋马里亚纳海沟成功坐底,创造了中国载人深潜的新纪录,标志着我国的深潜事业又迈上了一个崭新的台阶。如图所示,假设海水的密度不变,在“奋斗者”号潜水器下潜过程中,下列分析合理的是 ( )
A.潜水器所受海水对它的压强大小不变
B.潜水器始终只受到海水对它向下的压强
C.潜水器所受到的浮力随深度的增大而增大
D.潜水器所受浮力的大小始终等于它排开海水的重力
D
2.小明将体积相等的A、B、C三个不同水果放入水中静止后,A漂浮、B悬浮、C沉底,如图所示。关于它们的密度和受到的浮力大小判断正确的是 ( )
A.FA>FB>FC B.FA>FB=FC
C.ρA<ρB<ρC D.ρA<ρB=ρC
C
3.(2023·郴州)如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不同液体。将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持相平,则 ( )
A.物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B.甲容器中液体的密
度小于乙容器中液体的密度
C.甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
A
4.(2023·辽宁)(多选)在两个烧杯内盛有甲、乙两种液体,将瓶口扎有橡皮膜的同一小瓶,分别放入甲、乙液体中,均处于悬浮状态且开口朝下,小瓶在甲液体中橡皮膜的凹陷程度较大,如图所示。轻触乙液体中的小瓶使其下沉。下列说法正确的是 ( )
A.甲液体的密度比乙液体的密度大
B.悬浮时,小瓶在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小
C.下沉过程中,橡皮膜所受液体压强不变
D.下沉过程中,小瓶所受浮力变小
AD
5.(2023·北京月考)将两个相同的小球分别放入装满不同液体的甲、乙两相同烧杯中,稳定后如图所示,甲中小球漂浮,乙中小球沉底,甲烧杯溢出的液体质量______ (选填“大于”“小于”或“等于”)乙烧杯溢出的液体质量,此时 ____ (选填“甲”或“乙”)烧杯底部受到的液体压力较大。
大于
甲
考点二 浮力相关的实验探究
6.(2023·黑龙江)如图所示是物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因素”的实验,根据他的实验探究数据,请你回答下列问题:(ρ水=1.0×103 kg/m3)
0.5
无关
物体排开液体的体积
液体密度
5×10-5
4×103
(1)在实验操作前细心的明天同学指出:在情景甲中存在错误,该错误是溢水杯中水面 ________________________。
(2)纠正错误后,该探究实验的合理顺序为 _____________________ (用甲、乙、丙、丁表示)。
(3)在情景乙的测量中,溢水口还在溢水过程中,义正同学便急忙把小杯移开,开始测量小杯和溢出水的总重力,这样会导致测得“排开液体所受重力”______ (选填“偏小”“不变”或“偏大”)。
未到达溢水杯杯口
丁、甲、乙、丙
偏小
F1-F5
2
2.5×103
漂浮
60
0.6
10.将一底面积为0.01 m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则木块所受到的最大浮力为______ N,木块重力为 ____ N,细线对木块的最大拉力为 ____ N。(g取10 N/kg)
15
9
6(共16张PPT)
第十章 浮力
阶段检测(第1~2节)
一、选择题(每小题6分,共36分)
1.下列关于浮力的说法中不正确的是 ( )
A.浸入水中的物体受到浮力的施力物体是水
B.浮力是由物体上、下表面所受液体压力差而产生的
C.浮力方向与重力方向相反
D.在不同液体中浮力方向会不同
D
2.(2023·贵阳月考)将两个物体分别挂在弹簧测力计下,让它们同时浸没在水中时,弹簧测力计示数的减小值相同,则这两个物体必定有相同的 ( )
A.密度 B.体积 C.质量 D.重力
B
3.(2023·金华模拟)如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况,叙述正确的是( )
A.密度和浮力都不变
B.密度和浮力都变大
C.密度变小,浮力不变
D.密度变小,浮力变大
D
4.体积相同而材料不同的小球甲、乙、丙、丁,静止在容器里的水中,如图所示。这四个小球所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙、F丁,则 ( )
A.F甲>F乙 B.F甲C.F乙>F丙 D.F丙>F丁
B
5.如图所示,是某中学校园艺术节时用气球悬挂一幅竖标语的情景。已知气球的体积为8 m3,气球(含内部所充气体)、标语及细绳的总质量为9 kg,空气的密度为1.29 kg/m3,g取10 N/kg,则系于地面拉住标语的细绳的拉力为 ( )
A.193.2 N B.103.2 N
C.90 N D.13.2 N
D
6.把一金属块浸没在盛满水的杯中时,从杯中溢出20 g的水,若将该金属块浸没在盛满酒精的杯中时(ρ酒精=0.8 g/cm3),从杯中溢出酒精的质量是 ( )
A.10 g B.16 g C.20 g D.36 g
B
7.(2023·广州模拟)两个量筒均装有20 mL的水,往量筒分别放入甲、乙两个不吸水的物块,物块静止后如图所示,水的密度为1 g/cm3,g取10 N/kg,则 ( )
A.甲的体积为40 cm3
B.甲受到的浮力为0.4 N
C.乙排开水的体积小于20 mL
D.乙受到的浮力小于甲受到的浮力
B
二、填空题(每空2分,共20分)
8.如图所示,将石蜡块紧密贴在烧杯底部,向烧杯中缓缓倒入水,石蜡块不上浮,这时石蜡块 _______ 浮力。轻拨石蜡块,让水浸入石蜡块底部,这时石蜡块______ 浮力。(均选填“受”或“不受”)
不受
受
9.(2023·唐山期中)如图所示,有一边长为10 cm 的正方体浸没在水中,上表面离水面5 cm,水对下表面的压强为 _______ Pa,水对上表面产生的压力为 ____ N;物体受到的浮力为 _____ N。(g取10 N/kg)
1500
5
10
10.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠在空气中称时重5 N,浸没在水中称时重4.7 N,则这顶王冠浸没在水中时所受的浮力为 ______ N,它排开的水的体积为 ____________ m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
0.3
3.0×10-5
11.如图是小聪同学利用水、弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知,金属块的重力是 ______ N,金属块在水中受到的浮力是 ____ N,所测液体的密度是 __________ kg/m3。(g取10 N/kg)
4.8
2
1.2×103
三、实验探究题(16分)
12.(2023·烟台)某实验小组为了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系,进行了下面的实验,如图所示:
(1)实验过程中,利用步骤 ________ 能够计算出物体所受的浮力大小;利用步骤________ 能够计算出物体排开液体的重力大小。(用图中的序号表示)
(2)通过实验数据可以发现:浮力大小 _______ 物体排开的液体所受的重力。
(3)为了使结论具有普遍性,该小组还应该进行的操作是 ________________________________。
(4)另外一个小组进行实验后,发现浮力大小与物体排开液体重力不相等,在排除误差因素的情况下,出现这个结果的原因可能是 _____________________ (写出一条即可)。
②和③
①和④
等于
换用不同的液体和物体多次实验
烧杯中的水没有装满
四、综合应用题(22分)
13.用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示(忽略此过程中水面的高度变化,g取10 N/kg)。求:
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力。
(2)物块的密度。
(3)从物块刚好浸没水中到h=10 cm过程中,水对物块下表面的压强变化了多少Pa (共15张PPT)
第十章 浮力
阶段检测(第十章)
一、选择题(每小题5分,共35分)
1.下列物体中,不受浮力作用的是 ( )
A.在水中下沉的铁块 B.在水中的桥墩
C.浮在水面上的轮船 D.空中上升的气球
2.(2023·金昌)如图所示为参加演习的我国辽宁号航空母舰,当战斗机从军舰上起飞后 ( )
A.舰体略上浮,受到浮力不变
B.舰体略上浮,受到浮力变小
C.舰体略下沉,受到浮力不变
D.舰体略下沉,受到浮力变大
B
B
3.甲、乙、丙是由不同材料制成、质量相等的实心球,把它们投入水中静止后,甲球漂浮、乙球悬浮、丙球沉底,则它们受到浮力的情况是 ( )
A.三球所受浮力相同
B.甲球所受浮力最小
C.乙球所受浮力最小
D.丙球所受浮力最小
D
4.如图所示,将一个空心铁球浸没入水中,放手后铁球恰好悬浮,若沿虚线方向将铁球切成大小不等的两块,则 ( )
A.大块的将下沉,小块的将上浮
B.大块的将上浮,小块的将下沉
C.两块都将上浮
D.两块都将下沉
B
5.将冰块放在浓盐水中,液面位置如图所示,若冰完全熔化,杯中液面高度将( )
A.上升
B.下降
C.不变
D.无法确定
A
D
D
二、填空题(每空3分,共33分)
8.我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟万米深处多次成功坐底,标志着我国在载人深潜领域达到了世界领先水平。“奋斗者”号在深水下潜过程中所受水的压强 _______,浮力 _______。(均选填“变大”“变小”或“不变”,潜水器的体积不变)
变大
不变
9.(2023·宜昌)如图重为0.5 N的鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡蛋受到的浮力是 ______ N,若再往玻璃杯中加盐,鸡蛋受到的浮力将 ______ (选填“变大”“不变”或“变小”)。
0.5
不变
10.(2023·益阳)某一木块的体积为100 cm3,所受的重力为0.8 N。漂浮在水面上静止时受到的浮力为 ______ N。用手将木块压住使它浸没在水中,木块受到的浮力为 ____ N。(g取10 N/kg)
11.(2023·通辽模拟)放在水平桌面上的两个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B两个体积相同的实心物体分别放入容器内,待物体静止后,如图所示,物体受到的浮力FA ____ FB,物体的密度ρA ____ ρB。(均选填“>”“<”或“=”)
0.8
1
<
<
12.如图所示,A、B是分别盛有适量的煤油和水的相同容器,底面积均为100 cm2,置于水平桌面上,现将一实心小球分别放入A、B两容器中,小球静止后排开煤油和水的体积分别为20 cm3和18 cm3 。则小球在水中受到的浮力为 _______ N,小球的密度为 ___________ kg/m3;小球静止在B容器中时,液体对容器底部的压强增大了 ____ Pa。(ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ煤油=0.8×103 kg/m3,小球放入容器中时均无液体溢出)
0.18
0.9×103
18
三、实验探究题(15分)
13.如图所示,是同学们探究“同一物体所受的浮力大小与哪些因素有关”的实验过程图。图甲、乙、丙容器中装的液体是水,图丁容器中装的液体是酒精,F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。请回答以下问题:
(1)图甲中,弹簧测力计的示数F1= ____ N。
(2)物体完全浸没在水中时所受的浮力为 ____ N。
(3)分析图中乙、丙两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与 _______________有关;分析图中 _________ 两图实验数据可得:物体所受的浮力大小与液体密度有关。
(4)实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到,称为 ___________ 法。
4.8
2
排开液体体积
丙、丁
控制变量(共13张PPT)
专题八 压强和浮力分析
C
A
D
4.如图所示,把一小球分别放入盛满不同液体的两个溢水杯中。当小球静止时,可知甲、乙两杯中液体的密度ρ甲____(选填“>”“=”或“<”)ρ乙,甲杯溢出的液体质量_______(选填“大于”“小于”或“等于”)乙杯溢出的液体质量,此时____(选填“甲”或“乙”)杯底部受到的液体压力较大。如果甲杯中溢出的液体质量是40 g,乙杯中溢出的液体质量是50 g,若甲中液体为水,则小球的密度为_______g/cm3。
<
小于
乙
1.25
B
小球 甲 乙 丙
m/g 30 40 54
V/cm3 60 50 20
6.2021·广州将体积相同的甲、乙实心球放入装有水的烧杯中。若甲、乙所受的重力和排开水所受的重力如下表。则两球静止在水中时的情形可能是( )
C
7.a、b两种物质的质量和体积关系图象如图所示。分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两个实心物体,浸没在水中放手,待物体稳定后( )
A. 甲漂浮,甲受浮力大
B.乙漂浮,乙受浮力大
C.甲漂浮,乙受浮力大
D.乙漂浮,甲受浮力大
D
8.如图所示,物A、物B体积相同,物B、物C质量相等,将他们放入水中静止后,物A漂浮,物B悬浮,物C沉底。我们可以判断出,物A、物B所受浮力大小关系是____________,物B、物C密度大小关系是____________。
F浮A<F浮B
ρC>ρB
类型四 异物异液
9.甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体,静止放置在水平桌面上。将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,如图所示,则( )
A.A的重力小于B的重力
B.A受到的浮力大于B受到的浮力
C.甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
D.甲杯和乙杯的底部受到的压强相等
B
D
类型五 叠加体、连线体
11.甲为木块,乙、丙是体积相同的两种物质构成的物块,物块丙放在甲木块上,物块乙用细绳系在甲木块下,两种方法都使漂浮在水面上甲的木块恰好完全浸没(上表面刚好没入水中),则物块丙的质量_______(选填“大于”“等于”或“小于”)物块乙的质量;如果物块丙的密度是2×103 kg/m3,则物块乙的密度是_______kg/m3(g取10 N/kg);如果把物块丙从物块甲上放入水中,那么容器中水面将_______(选填“上升”“下降”或“不变”)。
小于
3×103
下降
12.如图所示的直筒形容器的底面积为200 cm2,筒内有用密度不同的材料制成的a、b两实心小球,a球的体积为1 000 cm3。两球用细线相连能悬浮在水中,现剪断细线,a球上浮,b球下沉,稳定后水对容器底部的压强变化了250 Pa,容器内水面与剪断前相比会________(选填“升高”“降低”或“不变”),a球的密度是________kg/m3。
降低
0.5×103(共13张PPT)
专题九 压强和浮力综合计算
类型一 压力差法
1.如图所示,弹簧测力计下吊着重为15 N的长方体金属块,将其完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数为8 N,则金属块受到的浮力为____N,若金属块上表面受到的水的压力为10 N,则金属块下表面受到水的压力为______N。
7
17
2.现有一边长为10 cm的正方体物块漂浮在水中,如图所示,其上表面距液面2.5 cm,它的下表面受到的水的压力是______,它受到的浮力是______,物块的密度是__________。(g取10 N/kg)
7.5N
7.5N
750kg/m3
类型二 称重法
3.如图甲所示,弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢没入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示。则物块的质量为______kg,物体所受浮力为______N,未知液体的密度为__________kg/m3,物块刚好浸没时,下底面受到水的最大压强是______N,物块的密度是________kg/m3。(g取10 N/kg)
1.5
9
0.9×103
900
1.5×103
三
0.4
2.2
5
大
20
类型三 阿基米德原理法
5.如图所示,圆柱形容器底面积为100 cm2,当用测力计挂着物块浸没入水中时,容器内水面由16 cm上升到20 cm,此时,测力计示数刚好为0,则物块的体积为________,物块受到的浮力为____,物块重为____。(g取10 N/kg)
6.悬浮在海水中的潜艇排水量为3×103 t,则潜艇所受浮力为__________,潜艇的体积为__________。(ρ海水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
400cm3
4N
4N
3×107N
3×103m3
B
9.如图所示,冰山露出海面的部分只是整个冰山的一小部分,所以常有“冰山一角”的说法,冰山的质量为3×108 kg,冰山浸入海水中的体积是________m3,冰山浸入海水中的体积与总体积之比为________。(海水的密度取1×103 kg/m3,冰的密度取9×102 kg/m3)
3×105
9∶10
0.75×103
<
上升(共19张PPT)
第十章 浮力
专题六 压强、浮力的综合计算
头
4N
2.9N
77
7
甲
乙
40
cm
P
P
⑨
甲
乙
Va/cm
一一1一一一1一一一1一一1一一7
0000000
012345678h/cm
甲
乙
t浮N
8
4
I
I
I
I
I
0
4
8
12 h/cm(共17张PPT)
专题十 浮力实验和利用浮力测密度
类型一 探究影响浮力大小的因素
1.物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心圆柱体,下图a、b、c、d、e、f分别为实验情景。(g取10 N/kg)
(1)通过a、c两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是______。
(2)通过____、____两次实验,可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系。
(3)通过比较b、c两次实验,可探究浮力大小与________________的关系。
(4)通过c、f两次实验,可探究物体所受浮力大小与____________的关系。
0.5N
c
d
排开液体体积
液体密度
(5)在某种液体中进行探究的过程中,记录实验数据,得到如图g所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图象,则该液体的密度为________kg/m3。
(6)通过计算可以知道物体的密度是________kg/m3,圆柱体高度为____cm。
(7)如果通过比较c、e两次实验,得到“浮力大小与物体浸没的深度有关”的结论,此结论是______(选填“正确”或“错误”)的,理由是______________________________
______________________________。
e图中物体碰到容器底部,物体受到容器对它的支持力
0.8×103
4×103
4
错误
类型二 探究和验证浮力大小与物体排开液体所受重力的关系
2.小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)实验的最佳顺序是______。
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、甲、乙、丙
C.乙、甲、丁、丙
B
(2)由图甲、乙得到物体A受到的浮力是____N。由丙、丁得到物体A排开水所受到的重力是____N,通过实验可得到的结论是:浸在液体中的物体,受到的浮力大小等于它________________。
(3)为了得到更普遍的结论,我们应该选择____(选填序号)进行多次实验。
A.体积不同的物体、密度不同的液体
B.密度不同的物体、体积不同的液体
C.体积不同的物体、体积不同的液体
D.密度不同的物体、密度不同的液体
(4)由实验测得数据可以求出物体A的密度为____________;若将图乙中的水换成酒精(ρ=0.8×103 kg/m3),物体受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
1
1
排开液体的重力
A
2×103kg/m3
变小
(5)小红利用上述实验中的器材和木块,探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”,实验过程中____(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)步骤不需要弹簧测力计,如果其他步骤操作正确,则____(选填“能”或“不能”)得到与(2)相同的结论。
(6)最后,小红将该物体浸没在某液体中,如图所示,弹簧测力计的示数为1.6 N,那么该液体的密度为___________________。
乙
能
0.4×103kg/m3
(7)小红在探究实验中,排除各种测量误差因素的影响,发现物体排开水的重力明显小于它所受到的浮力,请分析实验操作中造成这种结果的原因:
将物体浸入水中之前,溢水杯中没有加满水(或排开的水没有全部流入小桶)。
变小
变大
=
(9)针对两种实验方案,小张实验装置的优点是____(填答案标号)。
A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
B
类型三 称重法测密度
3.(1)小红想测出一个石块的密度,她选用弹簧测力计、烧杯、水和细线,进行了如下实验:
①如图甲所示,她首先测出石块的重力,弹簧测力计的示数F1=____N。
3
②如图乙所示,她又将石块浸没在装有适量水的烧杯中,此时弹簧测力计的示数为F2=______N。
③请你计算出ρ石=________kg/m3。(g取10 N/kg)
(2)小刚在小红实验的基础上,用同一石块测量未知液体的密度,进行了如下操作:
①如图丙所示,小刚将挂在弹簧测力计挂钩上的石块浸没在烧杯内的待测液体中,此时弹簧测力计的示数为F3=________N,则石块浸没在待测液体中受到的浮力为F浮液=________N。
②根据阿基米德原理计算出该待测液体的密度ρ液=__________kg/m3。(g取10 N/kg)
(3)实验完成后,小红继续思考:如果在操作过程中石块只有部分浸入待测液体中(如图丁所示),则按上述步骤测出的待测液体的密度比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。
2
3×103
2.2
0.8
0.8×103
偏小
类型四 漂浮、悬浮法测密度
4.小红想测量开水瓶软木塞的密度,于是切下一块干软木用单层薄保鲜膜密封包好,进行了实验,实验步骤如下:
A.在量筒里装入适量的水,如图甲所示,读出水的体积为V0;
B.将软木块放入水中静止后,如图乙所示,读出水和浸入水中软木块的总体积为V1;
C.用细线系住软木块和铁块,将铁块浸没在水中,如图丙所示,读出水和铁块的总体积为V2;
D.将软木块和铁块同时浸没在水中,如图丁所示,读出水、铁块和软木块的总体积V3。
则小红测得软木塞的密度表达式为ρ=________________(用选项中的物理量符号表示,水的密度用ρ水表示)。
5.下面是张超同学利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验过程及分析,请根据图完成下列填空。
(1)在量筒中装适量的水,读出水面对应的刻度值V1=________。
(2)把橡皮泥捏成碗状,小心放入量筒使之漂浮在水面上,读出此时水面对应的刻度值V2,根据漂浮原理可求出橡皮泥的质量m=________(g取10 N/kg)。
(3)再把橡皮泥团捏成球放入量筒使之沉入水底,读出此时水面对应的刻度值V3。
(4)利用密度计算公式可推导出橡皮泥密度的表达式:ρ=____________。由图中读数可算出橡皮泥的密度是____________kg/m3。
50mL
14g
1.75×103
类型五 设计性测密度
6.(原创题)若手边有下列器材:天平、弹簧测力计、量筒、玻璃杯、足够的水、细线、小桶、刻度尺、干净的马铃薯和一杯密度未知的液体等,请你选用其中部分器材,设计一种测马铃薯和未知液体的密度的方案。
(1)选用器材:____________________________________________________。
(2)根据选用的器材,写出测量步骤(注明所测物理量并用字母表示)。
方法:
①将马铃薯用细线挂在弹簧测力计下面,测出其在空气中的重力为G;
②将用弹簧测力计悬挂着的马铃薯浸没在烧杯的水中,测出弹簧测力计的拉力为F1;
③用弹簧测力计测出马铃薯浸没在未知液体中的拉力为F2。
水、烧杯、弹簧测力计、细线、马铃薯、密度未知的液体
(3)根据测出的物理量写出马铃薯密度和未知液体密度的表达式。(共15张PPT)
第十章 浮力
专题五 与浮力有关的实验
利用浮力测密度,主要有两个角度:一是物体浸没于水中,利用称重法测出物体所受的重力、浮力,间接求出物体的质量、物体的体积,进而求得物体密度;二是物体漂浮于水中,利用漂浮法求出物体所受浮力,常借用量筒求得排开水的体积及物体的体积,结合阿基米德原理表示出浮力,进而可求得物体的重力、质量,最后求得物体密度。
类型一 探究浮力的大小与什么因素有关
1.(2023·河南模拟)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:①与物体浸入液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关。
(1)请你写出能够支持猜想③的一个生活现象:____________________________。
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中b实验中物体P所受浮力大小为 ____ N。
(3)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 ______ (选填“有关”或“无关”);分析 _____________________ 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 ______ (选填“越大”或“越小”)。
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,根据实验数据还可求出物体P的密度为 _________ kg/m3。(已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
向清水中加盐能使鸡蛋上浮
1.4
无关
a、b、c(或a、b、d)
越大
2.4×103
类型二 探究阿基米德原理
2.某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)弹簧测力计使用前要先进行 ______。
(2)实验步骤如图1所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮= ________。
(3)以下选项中若 ____ 成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1-F2=F3-F4
B.F1-F3=F4-F2
C.F3-F2=F1-F4
校零
F1-F3
B
(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图2所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐 ______,B的示数逐渐 ______,且A、B示数的变化量 _______ (选填“相等”或“不相等”)。
(5)比较两种实验方案,改进后的优点有 ____ (多选)。
A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察测力计A、B示数的变化
变小
变大
相等
BC
G-F
4.(2023·随州)实验课上,老师和同学们测量盐水的密度,他们用弹簧测力计、烧杯、水(密度用ρ水表示)、金属块A、盐水以及不吸水的细线等器材完成了图中实验。
①→②
1.3
液体密度
5.(2023·黔东南模拟)小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计。
竖直漂浮
>
下
(4)为检验刻度误差,小明取来食用油,先用天平和量筒测量其密度,然后再用这个密度计测量。但操作时却出现了图丙所示的情形。根据经验或思考,在不更换食用油的情况下,你认为可以进行的操作是 ________________________________________。
再向容器中加油或将容器换成直径细些的
6.(2023·朝阳改编)某实验小组的同学利用天平和量筒等器材测量一块玉石的密度。某同学认为不用砝码,使用天平、两个相同的烧杯、量筒和水(水的密度用ρ水表示)等器材也能测出玉石的密度。请将实验步骤补充完整:
用量筒继续向烧杯中加水