2024河北物理中考备考重难专题：压强、浮力综合类 （课件）(共36张PPT)

(共36张PPT)
河北 物理
压强、浮力综合类
2024中考备考重难专题课件
课件说明
一、课件设计初衷
基于老师在二轮专题复习中，找好题、选好题来攻克重难题型有较大的需求，特设计重难专题课件.在制作过程中，通过设计启发式问题、思维过程性分析，有助于学生掌握解题思路和方法，提高课堂效率.
二、课件亮点
1.依据区域考情，针对性选题
按照本地区考情及考法选题，针对性强，有效提高老师备课效率
2.一题多设问，提高课堂效率
通过改编题，做变式或补充设问，让老师可以用一道题讲透一类题，为老师提供原创好题
3.一题多解与思路引导，体现思维过程
通过问题启发式激发学生思考，为学生提供多种的解题思路和方法；利用思路引导的形式分析解题思路，解题的关键点挖空进行设问，形成解题思维
三、课件使用场景
适用于中考二轮专题复习
压强、浮力综合类
典例精讲
实战演练
1
要点回顾
2
3
考情总结
压强、浮力综合题，10年3考：
①考查类型：正方体或长方体于圆柱体相结合；
②设问形式：均为解答题，且为3-4问，求质量(2次)、密度(2次)、
浮力(2次)、压力(1次)；
③核心知识：m=ρV、p液=ρ液gh、F浮=ρ液gV排、F=PS；
④解题要点：抓住关键词(浸没、悬浮、漂浮、沉底)→对研究物体
受力分析→列出相关关系式.
浮力的相关计算
方法 图示 公式 适用范围及注意事项
阿基米德原理法 F浮=G排=m排g =ρ液gV排 适用于任何状态的物体；
物体悬浮、沉底时，V排＝V物；
漂浮时，V排＜V物
平衡法 F浮=G物=m物g 适用漂浮或悬浮的物体
要点回顾
方法 图示 公式 适用范围及注意事项
称重法 F浮＝G物－F拉 适用于ρ物>ρ液的物体
压力差法 F浮＝F下－F上 适用于形状已知且形状规则的物体
漂浮
悬浮
沉底
浸没
浸没
浸没
G物
F浮
G物
F浮
G物
F浮
F支
G物
F浮
F拉
G物
F浮
F拉
G物
F浮
F
F浮＝G物
F浮＝G物
F浮＝G物－F支
F浮＝G物+F拉
F浮＝G物－F拉
F浮＝G物+F
浮力的相关求法
物体入水情景分析图
注：出水为入水的逆过程，按4→3→2→1计算即可
G物
F拉
G物
F拉'
F浮
G物
F浮'
F拉''
G物
F浮'
F支
F拉＝G物
G物＝F拉'+F浮
G物＝F拉''+F浮'
G物＝F支+F浮'
注：排水为注水的逆过程，按5→4→3→2→1计算即可
物体注水情景分析图
G物
F支1
G物
F浮1
F支2
G物
F浮2
G物
F浮3
G物
F浮2
F绳
F支1＝G物
G物＝F支2+F浮1
G物＝F浮2
G物＝F浮2
F浮3＝G物+F绳
典例精讲
例 底面积为200 cm2、重为5 N的平底圆柱形容器内装有适量的水放置在水平桌面上，现将体积为500 cm3、重为4 N的木块A轻轻放入容器内的水中，静止后水面的高度为10 cm，如图甲所示；若将一重为6 N的物体B用细绳系于A的下方，使其恰好浸没在水中，如图乙所示(水未溢出)，不计绳重及其体积．(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：
(1)图甲中木块A静止时排开水的体积．
物体漂浮时：F浮=G物
F浮=______
代入数据求解
ρ液gV排
解：(1)因为木块A漂浮在水中，木块A受力平衡，所以F浮＝GA＝4 N
由F浮＝ρ水gV排得，木块A静止时排开水的体积
(1)图甲中木块A静止时排开水的体积．
(2)物体B的密度．
物体B受到了哪些力？
G
F拉
F浮
G=F浮+F拉
此时拉力未知，我们该怎么办？
把A、B看作一个整体分析
A、B整体受到了哪些力？
GA
F浮总
GB
F浮总＝GA＋GB
物体悬浮时：F浮=G物
F浮=ρ液gV排
代入数据求出VB
代入数据求出ρB
(2)物体B的密度．
(2)将A、B看作一个整体，其处于悬浮状态
F浮总＝GA＋GB＝4 N＋6 N＝10 N
根据F浮＝ρ水gV排得，整体排开水的体积
则物体B的体积VB＝V排总－VA＝1×10－3 m3－5×10－4 m3＝5×10－4 m3
则物体B的密度
(3)图乙中水对容器底部的压强．
液体压强如何计算？
h甲＝10 cm
S容＝200 cm2
Δh
p＝ρ液gh
h=_______
求出Δh
代入数据求解
Δh=_______________
h甲+Δh
(3)图乙中水对容器底部的压强．
(3)容器中水的体积不变，则图甲中的水面高度 h甲＝
同理，图乙中的水面高度h乙＝
Δh＝h乙－h甲＝ ＝ ＝0.03 m
则图乙中水的深度h乙＝h甲＋Δh＝0.10 m＋0.03 m＝0.13 m
水对容器底部的压强p＝ρ水gh乙
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg
×0.13 m＝1.3×103 Pa
所以图乙中水面相对于图甲上升的高度
(4)若将图乙中的水换为密度为1.2×103 kg/m3的盐水，则静止后木块A露出液面的体积．(结果保留两位有效数字)
液体密度变大
物体漂浮时：F浮=G物
A、B整体：悬浮→_____
F浮=ρ液gV排
代入数据求出V排总
漂浮
代入数据求解
VA露=____________
VA+VB－V排总
(4)若将图乙中的水换为密度为1.2×103 kg/m3的盐水，则静止后木块A露出液面的体积．(结果保留两位有效数字)
(4)若将图乙中的水换为盐水，木块A和物体B整体漂浮，整体受到的浮力
不变，仍为F浮总＝GA＋GB＝4 N＋6 N＝10 N
此时整体排开盐水的体积
则木块A露出液面的体积VA露＝VA＋VB－V排总′＝5×10－4 m3＋5×10－4 m3
－ ×10－3 m3≈1.7×10－4 m3
(5)若将图乙中的细绳剪断，容器对水平桌面的压强．
固体压强如何计算？
物体A、B、水、容器的总重力
容器的底面积
代入数据求解
(5)若将图乙中的细绳剪断，容器对水平桌面的压强．
(5)由图甲可知，容器中水的体积
V水＝S容h甲－V排＝200×10－4 m2×0.10 m－4×10－4 m3＝1.6×10－3 m3
则水的重力
G水＝m水g＝ρ水V水g＝1.0×103 kg/m3×1.6×10－3 m3×10 N/kg＝16 N
因无论细绳是否剪断，整体对桌面的压力都等于整体的重力，所以容器对
水平桌面的压力F压＝G容＋G水＋GA＋GB＝5 N＋16 N＋4 N＋6 N＝31 N　
则容器对水平桌面的压强
物体漂浮时：F浮=G物
F浮=ρ液gV排
代入数据求出GC
V排=VA
(6)图丙中，将一个物体C(其密度与B相同)放置在木块A上，使得木块A的上表面与水面相平，求VB与VC之比．
代入数据求解
(6)整体处于漂浮状态，则F浮′＝GA＋GC
整体受到的浮力
F浮′＝ρ水gVA＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10－4 m3＝5 N
物体C的重力GC＝F浮′－GA＝5 N－4 N＝1 N
物体C的密度和物体B的密度相同
VB∶VC＝GB∶GC＝6∶1
由G＝mg、ρ＝ 可得，
(6)图丙中，将一个物体C(其密度与B相同)放置在木块A上，使得木块A的上表面与水面相平，求VB与VC之比．
实战演练
1. 如图甲所示，一个圆柱形容器放在水平桌面上，容器中放着一个底面积为100 cm2、高为10 cm的均匀实心木块A，A底部与容器底部用一根细绳连在一起．现慢慢向容器中加水，加入0.9 kg的水时，木块A对容器底部的压力刚好为零，如图乙所示，此时容器中水的深度为6 cm.(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)求：
(1)木块A对容器底部的压力刚好为零时，木块A受到的浮力．
此时木块A受到了哪些力？
G
F浮
已知SA=100 cm2，hA=10 cm
F浮=G
F浮=ρ液gV排
已知m水=0.9 kg，h浸=6 cm，ρ水＝1.0×103 kg/m3
V排=_____
代入数据求解
方法不可取
SAh浸
(1)木块A对容器底部的压力刚好为零时，木块A受到的浮力．
解：(1)木块A对容器底部的压力刚好为零时，此时容器中水的深度为6 cm，
木块A排开水的体积V排＝SAh浸＝100 cm2×6 cm＝600 cm3＝6×10－4 m3
木块A受到的浮力
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×10－4 m3＝6 N
(2)木块A的密度．
代入数据求解
木块A对容器底部的压力刚好为零时，G=F浮＝6 N
G
F浮
G＝mg
已知SA=100 cm2，hA=10 cm
(2)木块A的密度．
(2)木块A对容器底部的压力刚好为零时处于漂浮状态，则有GA＝F浮＝6 N
由G＝mg可得，木块A的质量
＝0.6×103 kg/m3
木块A的体积VA＝SAhA＝100 cm2×10 cm＝1 000 cm3＝1×10－3 m3
木块A的密度
ρA＝
mA＝ ＝0.6 kg
(3)若继续缓慢向容器中加水，当木块A刚好浸没，停止加水，如图丙所示，此时将与木块A相连的细绳剪断，已知细绳长度为l＝4 cm，整个过程中无水溢出．细绳剪断后，水对容器底部的压强．
液体压强p＝ρ液gh
h=________
求S容、V水′
图丙：V水′=____________
求S容
已知V排＝6×10－4 m3
S容(l+hA)－VA
图乙：S容=_________
代入数据求解
(3)若继续缓慢向容器中加水，当木块A刚好浸没，停止加水，如图丙所示，此时将与木块A相连的细绳剪断，已知细绳长度为l＝4 cm，整个过程中无水溢出．细绳剪断后，水对容器底部的压强．
(3)0.9 kg水的体积V水＝ ＝9×10－4 m3＝900 cm3
当木块A对容器底部的压力刚好为零时，由V水＝(S容－SA)h浸可得，容器
的底面积
木块A浸没时容器中水的深度为
h总＝l＋hA＝4 cm＋10 cm＝14 cm
S容＝ ＋SA＝ ＋100 cm2＝250 cm2
(3)若继续缓慢向容器中加水，当木块A刚好浸没，停止加水，如图丙所示，此时将与木块A相连的细绳剪断，已知细绳长度为l＝4 cm，整个过程中无水溢出．细绳剪断后，水对容器底部的压强．
容器中木块A与水的体积之和为V总，木块A刚好浸没时，容器中水的体积
V水′＝V总－VA＝14 cm×250 cm2－1 000 cm3＝2 500 cm3
细绳剪断后，容器内水的深度
水对容器底部的压强p＝ρ水gh
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg
×0.124 m＝1 240 Pa
h＝ ＝12.4 cm＝0.124 m
2.(2022河北37题)质地均匀的长方体放在水平地面上，密度为1.5×103 kg/m3，边长如图甲所示. 另有一高为 0.35 m、底面积为2×10－2 m2的薄壁圆筒形容器放在水平地面上，容器内盛有0.3 m深的某种液体，如图乙所示. 将长方体由平放变为竖放，长方体对水平地面的压强变化量与液体对容器底部的压强恰好相等．(g取10 N/kg)
(1)求长方体的质量；
m＝ρV
边长如图甲所示
代入数据求解
(1)求长方体的质量；
解：(1)由甲图可知，长方体的体积V＝0.1 m×0.1 m×0.3 m＝0.003 m3
m＝ρV＝1.5×103 kg/m3×0.003 m3＝4.5 kg
根据ρ＝ 得，长方体的质量
(2)在图甲中作出长方体所受重力的示意图( “O”点为长方体的重心)；
(2)长方体所受重力
G＝mg＝4.5 kg×10 N/kg＝45 N
长方体所受重力示意图如答图所示
G=45 N
(3)求液体的密度；
Δp＝p液
代入数据求解
已知：将长方体由平放变为竖放，长方体对水平地面的压强变化量与液体对容器底部的压强恰好相等
液体压强p液＝ρ液gh
固体压强
(3)求液体的密度；
(3)长方体从水平放置变为竖直放置后，高度的变化量
Δh＝0.3 m－0.1 m＝0.2 m
长方体是均匀的，所以压强变化量
Δp＝ρgΔh＝1.5×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m＝3×103 Pa
已知长方体的压强变化量等于乙中液体对容器底的压强，
即Δp＝p液
根据液体的压强公式：p液＝ρ液gh液
则液体的密度
(4)在竖放的长方体上水平截取一部分，并将截取部分放入容器中，能使液体对容器底部的压强最大且截取部分的质量最小，求截取部分所受的浮力．
液体压强p液＝ρ液gh
h最大：液面恰好到达容器口
求截取部分所受的浮力
V排max＝_______
Δh液S容
代入数据求解
F浮=ρ液gV排
(4)因为长方体的密度大于液体的密度，所以在竖放的长方体上水平截取
一部分放入液体中，截取部分在液体中会沉底
当物体放入时，容器允许的最大排水体积
V排max＝Δh液S容＝(0.35 m－0.3 m)×2×10－2 m2＝1×10－3 m3
由于V＞V排max，所以当液面恰好到达容器口时，
液体对容器底压强最大且截取部分质量最小
所以截取部分受到的浮力F浮＝ρ液gV排max
＝1×103 kg/m3×10 N/kg×1×10－3 m3＝10 N
(4)在竖放的长方体上水平截取一部分，并将截取部分放入容器中，能使液体对容器底部的压强最大且截取部分的质量最小，求截取部分所受的浮力．