2024成都中考物理二轮专题复习 第14讲 浮力基础知识 习题课件(共59张PPT)

(共59张PPT)
浮力基础知识
第14讲
知识精讲
2
考点清单
重难点突破
实验突破—科学探究素养提升
3
实验1 探究影响浮力大小的因素
成都近年真题及拓展
1
图说物理
实验2 探究浮力大小与排开液体的关系
成都近年真题及拓展
命题点
1
阿基米德原理的理解 物体沉浮条件的应用(10年8考)　
1. 将一小石块浸没在水中，放手后小石块沉入水底．在小石块下沉过程中，下列分析正确的是(　　)
A. 浮力变大　　　　　B. 浮力变小
C. 浮力大于重力 D. 浮力小于重力
D
2. 将一枚重为0.5 N的鸡蛋放入一杯均匀盐水中，静止时如图所示，然后向杯子里加入一些清水，则(　　)
A. 鸡蛋会下沉
B. 鸡蛋的重力增加
C. 鸡蛋所受浮力变大
D. 鸡蛋所受浮力为0.5 N
A
3. 关于物体沉浮条件及应用实例，下列分析合理的是(　　)
A. 同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同
B. 轮船从长江驶入东海，吃水深度变大
C. 橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面，是通过改变自身重力实现的
D. 潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力，从而实现上浮和下沉
A
4.关于潜水艇的上浮和下沉，下列说法正确的是 (　　)
A. 潜水艇是通过改变自身重力达到上浮和下沉的
B. 潜水艇是通过改变浮力达到上浮和下沉的
C. 潜水艇下沉越深，所受浮力越大
D. 潜水艇浮出水面的过程中，所受浮力不变
A
5. 关于物体受到的浮力，下列说法正确的是(　　)
A. 浸在水中的物体，体积越大，受到的浮力越大
B. 静止在水中的物体，受到的浮力等于自身重力
C. 漂浮在水面上的物体，受到的浮力可能大于自身重力
D. 在水中向下运动的物体，受到的浮力可能大于自身重力
D
6.如图所示，辽宁号航空母舰训练过程中，舰载飞机飞离航母，与飞离前相比，母舰会__________(选填“上浮一些”“下沉一些”或“保持不变”)．舰载机起飞时，机翼上表面空气流动速度________(选填“大于”“小于”或“等于”)下表面空气流动速度．
上浮一些
大于
7.旅游景区的“热气球”升空是利用了空气产生的________；民航客机起飞，是利用机翼上、下表面空气流速不同而产生的________．(两空均选填“升力”或“浮力”)
浮力
升力
拓展训练
8. (2021新都区二诊)放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器中盛有不同的液体，现将两个相同的物块分别放入两容器中．当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示．则下列说法正确的是(　　)
A. 甲容器中液体的密度较大
B. 甲容器中物块排开液体的重力较大
C. 乙容器底部受到液体的压强较大
D. 乙容器中物块受到液体的浮力较大
C
命题点
2
浮力的相关实验(10年4考)
一题多设问
9. 小虹利用弹簧测力计、实心圆柱体物块，烧杯等器材，探究浮力的大小跟哪些因素有关．小虹提出如下猜想，设计并进行了实验．
猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关；
猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关；
猜想c：浮力大小与液体的密度有关．
(1)小虹确定了测量浮力的方法：用弹簧测力计先测出物体的重力G，接着将物体浸入液体中静止时，读出测力计对物体的拉力F拉，可计算出物体所受的浮力F浮．其测量原理利用了________．
A. F浮与G是一对平衡力
B. F浮与G是相互作用力
C. F浮与F拉是相互作用力
D. F浮、F拉和G是一组平衡力
D
(2)小虹的操作步骤及测量数据如图1所示．
由测量数据可得：B步骤中圆柱体物块受到水的浮力为________N.
(3)分析图1中A步骤与________步骤的数据，可以验证猜想a是错误的．
(填出步骤的序号)
图1
0.4
CD
(4)进一步学习了阿基米德原理之后，利用图1的测量数据，还可以计算出其他一些物理量(水的密度已知)．下列物理量中不能计算出的是______．
A. 物块的体积
B. 物块的密度
C. 盐水的体积
D. 盐水的密度
C
图1
. .
拓展设问
(5)分析图1中的A步骤与_________步骤的数据，可以验证猜想b是______
(选填“正确”或“错误”)的．
(6)小虹分析了图1中的A、B、E实验，得出了物体受到的浮力与液体的密度有关的结论．她的结论________(选填“可靠”或“不可靠”)，原因是___
_______________________
______________．
BC(或BD)
正确
不可靠
没有控制物体排开液体的
体积相同
图1
(7)若圆柱体的底面积为20 cm2，请在图2中画出圆柱体缓慢浸入水中时所受浮力与下表面浸入深度的关系图像．(水的密度为1.0×103 kg/m3)
图2
0
1
2
3
4
5
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
10. 小聪利用如图所示的器材对“浮力大小与哪些因素有关”进行了以下探究：
①选择器材a、c、d、e探究“浮力
的大小是否与物体浸在液体中的
体积有关”；
②选择器材a、d、e、f探究“浮力
的大小是否与液体的密度有关”；
③选择器材a、b、d、e探究“浮力的大小是否与物体的密度有关”．
小聪在上述过程中采用的研究方法主要是(　　)
A. 比值法 B. 等效法
C. 控制变量法 D. 估算法
C
11. 在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，同学们提出了如下猜想：
A. 可能与液体的密度ρ1有关；
B. 可能与物体的密度ρ2有关；
C. 可能与物体的体积V1有关；
D. 可能与物体浸没在液体中的体积V2有关；
E. 可能与物体浸没在液体中的深度h有关．
小明所在的实验小组得到的实验器材有：柱形铁块一个、弹簧
测力计一个、一杯水(足够多)、细线．
(1)只用这些器材，他们可以验证上述猜想中的E和________(填
序号即可)是否正确．
(2)他们在验证猜想E的过程中，先让铁块静止在如图所示的状态，读出弹簧测力计的示数F1.接着向下移动弹簧测力计和铁块，增大h，待铁块处于________状态时，再读出弹簧测力计的示数F2.继续增大h，重复上述操作．若每次测量，弹簧测力计的示数都相等，说明猜想E________．
D
静止
错误
12. 阅读了教材“自制密度计”的课外小实验后，小叶和小王决定进行一下尝试．
(1)两人选择了一个由某种特殊材料制成的条形长方体A来制作密度计．小王测得A的质量为12 g，当它漂浮在不同液面上时，所受到的浮力为_______N.
(g取10 N/kg)
0.12
(2)小叶查阅了相关资料，在得知该材料的密度后，作出了图甲所示的
ρ－V图像，据图像可以找到关于A的一些信息．两人发现A的质量可以在ρ－V图中用阴影部分面积表示出来，请你在图中用斜线画出这一阴影部分.
(3)小王想用理论推导的方法，在A上标注出各种密度值．他选择首先标注水的密度，在测量出A的长度为20 cm后，作出了图乙所示的示意图．
经过计算，他确定出水面位置在距A上表面h＝____cm处，并作了标记．
(ρ水＝1.0×103 kg/m3)
8
(4)为验证结果，两人将A放入足够多的水中，发现它不容易竖直漂浮．小叶在A的下端密绕了适量的金属丝(金属丝体积忽略不计)，制成了“密度计”B.小王提醒他，如果这样，B的刻度应该与A不同．为了重新标注，他们应该测量的一个物理量是____________________________．
(5)按照上述方法，两人在B上标注出了水、酒精、汽油等液体对应的刻度值，一个简易的密度计就制成了．
B的质量mB(或B的重力GB)
浮力基
础知识
应用
阿基米
德原理
浮力
轮船
潜艇
产生原因
影响因素
适用范围
热气球
定义
密度计
公式
物体的
浮沉条件
定义
上浮、下沉、悬浮、漂浮、沉底
知识精讲
考点清单
一、浮力
1、定义：一切浸入液体或气体中的物体，都受到液体或气体对它______
________的力．
2、产生原因：物体受到液体(气体)向上和向下的压力差，F浮＝F向上－F向下.
3、影响因素：物体所受浮力的大小与物体浸在液体中的________和液体的________有关．
温馨提示：浸在液体中的物体不一定都受到浮力，如桥墩、拦河坝等．
竖直
向上
体积
密度
二、阿基米德原理
1、内容：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的______.
2、公式：F浮＝G排＝_______
F浮表示浮力，单位是N；
ρ液表示液体的密度，单位是kg/m3；
V排表示物体排开液体的体积，单位是m3.
3、适用范围：阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体．
4、理解：“浸在”的两层含义：物体部分浸入液体中，V排＜V物；物体全部浸没在液体中，V排＝V物．
重力
ρ液gV排
三、物体的沉浮条件
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F浮____G F浮____G F浮____G F浮____G F浮____FN＝G
实心体 ρ液____ ρ物 ρ液____ ρ物 ρ液____ ρ物 ρ液____ ρ物 ρ液____ ρ物
>
<
＝
＝
＋
>
<
＝
>
<
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
处于动态(运动状态不断改变)，受___________(选填“平衡力”或“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
处于静态，受________(选填“平衡力”或“非平衡力”)作用 非平衡力
平衡力
四、应用
1、轮船：轮船的大小通常用排水量表示．排水量就是轮船装满货物时排开水的质量．利用“空心法”来增大可利用的浮力实现漂浮．轮船在不同的水域中处于漂浮状态时所受的浮力相等，均等于自身的重力．
2、潜艇：通过改变自身的________，来实现上浮和下沉．
3、热气球：通过调节气囊中气体的温度，从而达到控制热气球升降的目的.
4、密度计：在被测液体中都处于________状态，浸入液体的体积越大，液体的密度越______．因此密度计的刻度值是上______下______．
重力
漂浮
小
小
大
微点诊断
判断下列说法是否正确．
(1)在水中悬浮的物体，受到重力和水的压力的作用(　　)
(2)漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大(　　)
(3)物体排开液体的体积不可能大于液体的总体积(　　)
(4)物体浸没得越深，所受得浮力越大(　　)
(5)物体匀速上浮的过程中，受到的浮力等于物体受到的重力(　　)
(6)物体处于漂浮状态，其材料的密度一定小于液体的密度(　　)
(7)轮船在大海中受到的浮力一定大于在江河中受到的浮力(　　)
(8)金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中，气泡受到水的浮力将变大(　　)
√
×
×
×
√
×
×
√
图说物理
命题点：沉浮条件的应用
1. 如图所示为小明制作的演示潜水艇工作原理的模型．演示时将试管放入大玻璃水槽中，使它水平浮于水面，进、排水管向下没于水中．将注射器的活塞往外拉，模拟潜水艇的试管将________(选填“上浮”“下沉”或“位置不变”)．本实验是通过推拉活塞来控制_____________，从而实现试管的上浮、下沉和悬浮的．(2021山西19改编)
(JK八下P67图10－4－6)
下沉
试管里的水量
命题点：沉浮条件的应用
2. 小明用手边的圆珠笔芯自制了一个“密度计”，他将金属笔头向下，放入水中，笔芯竖直漂浮在水中，此时水面的位置即为水的密度标记；若将其放入盐水中，笔芯所受的浮力________，浸入液体的深度会______
(两空均选填“减小”“增大”或“不变”)，此处液面位置为盐水密度的标记．为了使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些，以使测量结果更精确，你的改进方法是________________．(2021北京12改编)
(JK八下P70
图10－4－13)
不变
减小
换更细的笔芯
重难点突破
物体沉浮条件的理解
方法指导
比较浮力的三种方法：
(1)比“重”法：漂浮、悬浮时，F浮＝G物，沉底时，F浮＜G物．同一物体浸在不同液体中静止，可以将重力作为中间不变量，结合物体的状态(漂浮、悬浮或沉底)，对比出浮力大小．
(2)比“V排”法：不同物体浸在同一液体中，由F浮 ＝G排＝ρ液gV排知，ρ液相等，V排越大，受到的浮力越大.
(3)比“ρ液”法：同体积的不同物体浸没在不同液体中，V排 相等，ρ液越大，受到的浮力越大.
类型一　单一物体漂浮、悬浮、沉底状态分析
百变例题
例1 如图所示，一个重为1.5 N的小碗漂浮在水槽的水面，此时小碗受到的浮力为______N．如果从水槽中取0.5 N的水加入碗中，小碗仍漂浮在水面，则它此时受到的浮力将________(选填“变大”“变小”或“不变”)，水槽的水面将________(选填“上升”“下降”或“不变”)．
1.5
变大
不变
变式　(双选)将同一只瓷碗放入盛水的容器中，它可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A. 瓷碗能漂浮在水面上，说明陶瓷的密度比水小
B. 瓷碗沉入水底时比漂浮时排开水的质量减小了
C. 当漂浮的瓷碗沉入水底后，水对容器底的压力变大
D. 当漂浮的瓷碗沉入水底后，水对容器底的压强变小
BD
一题多设问
例2 将A、B、C三个完全相同的物块分别放入装有甲、乙、丙液体的相同容器中，所处状态如图所示，此时液面相平．
(1)在图甲中，物块A漂浮在水面，则此时物块受____个力的作用，所受的浮力________重力，物块的密度________液体甲的密度．
(2)在图乙中，物块B在液体中处于悬浮状态，此时物块所受的浮力_____
重力，物块的密度________液体乙的密度．
(3)在图丙中，物块C在液体中处于沉底状态，则此时物块受____个力的作用，所受的浮力_____重力，
物块的密度________液体丙的
密度．
2
等于
小于
等于
等于
3
小于
大于
(4)甲、乙、丙三图物理量的大小比较：
①根据阿基米德原理比较ρ液：ρ甲、ρ乙、ρ丙的大小关系为______________；
②根据图中所示观察物体排开液体的体积：VA排甲、VB排乙、VC排丙的大小关系为___________________；
③根据比“重”法比较浮力：物体所
受浮力 FA、FB、FC的大小关系为
______________；
④根据物体的沉浮状态比较G排：物体排开液体的重力GA排甲、GB排乙、
GC排丙的大小关系为___________________；
ρ甲>ρ乙>ρ丙
VA排甲FA＝FB＞FC
GA排甲＝GB排乙>GC排丙
⑤根据p＝ρgh比较压强：液体对容器底部的压强p甲、p乙、p丙的大小关系为______________；
⑥根据F＝pS比较压力：容器对桌面的压力F甲′、F乙′、F丙′的大小关系为______________；
p甲>p乙>p丙
F甲′>F乙′>F丙′
类型二　不同物体的漂浮、悬浮、沉底状态分析
一题多设问
例3 水平桌面上放有两个完全相同的烧杯，分别盛有两种不同液体，将A、B两个质量相等的实心正方体物块分别放入甲、乙两种液体中，两物体静止时两容器中液面相平，如图所示．请回答下列问题：(均选填“＞”“＜”或“＝”)
(1)根据ρ＝ 比较物体的密度：ρA________ρB；
(2)根据浮沉条件比较浮力大小：F浮甲________F浮乙；
(3)根据浮沉条件比较液体的密度：ρ甲________ρ乙；
(4)比较容器底部受到液体的压强：p甲________p乙；
(5)比较容器对桌面的压力：F甲________F乙；
(6)比较容器对桌面的压强：p甲________p乙.
>
＝
>
>
>
>
实验突破—科学探究素养提升
实验
1
探究影响浮力大小的因素
图示法过实验
1. 测量浮力的方法　　　　　　　　 称重法：F浮＝__________
浮力的方向：竖直向上
F1－F2
2. 探究浮力的大小与物体排开液体的体积是否有关 控制_________不变，改变__________ _____________，观察并记录________ ______________
实验结论：物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积________．物体浸在液体中的体积越大，浮力越_____.
液体密度
物体浸入
液体中的体积
弹簧测力
计的示数
有关
大
3. 探究浮力的大小与液体的密度是否有关 控制______________________不变，改变__________，观察并记录弹簧测力计的示数 实验结论：物体在液体中所受浮力的大小，跟液体密度_____．液体的密度越大，浮力就越______.
物体浸入液体中的体积
液体密度
有关
大
4. 实验要点：
(1)为使实验现象更明显，应选择体积稍大的物体；
(2)图像分析
A. F浮－h、F示－h图像分析：随着物体浸入液体深度h的增大，物体所受的浮力F浮_______________(如图甲)，弹簧测力计的示数F示______________(如图乙)
B. F浮－V排图像分析：随着物体排开液体体
积的增大，物体所受的浮力______.(如图丙)
5. 根据上述实验，总结实验结论：
物体所受浮力的大小与物体浸在液体中的体积______关系，与液体的密度______关系(选填“有”或“没有”).
先增大后不变
先减小后不变
增大
有
有
例1　在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，小明用长方体铁块进行实验．小明列举了4个常识，分别做出了4个猜想，其中符合常识1的是猜想____(填序号).
猜想与假设
常识 猜想
常识1：木头漂在水面，铁钉沉在水底 猜想1：与排开液体的体积有关
常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些 猜想2：与液体的密度有关
常识3：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻 猜想3：与物体浸没的深度有关
常识 4：将气球压入水中越来越费力 猜想4：与物体的密度有关
4
一题多设问
(1)本实验中，使用弹簧测力计时，
手应该拿住弹簧测力计的_______
(选填“拉环”或“刻度盘”).
(2)实验时烧杯中的水要“适量”，水“适量”的标准是________.
A. 水的体积至少和铁块的体积一样
B. 铁块一半的体积能浸在水中即可
C. 铁块能浸没在水中即可
D. 能测出铁块排开液体最大的体积，且铁块没有接触到烧杯的底部
为了验证以上猜想是否正确，小明做了如图所示一系列实验，请你完成下列问题：
设计与进行实验
拉环
D
分析论证
(3)实验B中铁块受到的浮力为______N，方向为__________.
(4)铁块的位置从B→C的过程中，铁块受到的浮力________(选填 “变大”
“变小”或“不变”)，由此可知物块所受的浮力随排开液体体积的增大而________.
(5)分析A、C、E三次实验，得出的
结论是_________________________.
1
竖直向上
变大
增大
浮力的大小跟液体的密度有关
(6)分析C、D两图可知，当铁块浸没入水中后，弹簧测力计的示数不变，说明铁块受到的浮力______，可以验证猜想_______是错误的.
(7)在D图实验的基础上使铁块慢慢下沉，发现弹簧测力计示数最终变为
0 N，示数为0 N时铁块处于______(选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)状态.
不变
3
沉底
交流与评估
(8)(2021河南改编)利用图甲的测量数据，可知铁块在水中浸没时所受的浮力为____N．则铁块的体积为________m3，铁块的密度为______kg/m3，盐水的密度为________kg/m3.
(9)(重点·实验评估)(2019常德改编)通过比较实验A、B、C，得出：浮力的大小与浸没在液体中的深度有关
的结论．此结论你认为是_______
(选填“正确”或“错误”)的，理由是
_____________________________.
2
2×10－4
4×103
1.2×103
错误
没有控制排开液体的体积相同
变式
变式：(2018大连改编)为了探究浮力大小是否与物体的形状有关，小明用橡皮泥捏成不同形状，先后放入水中，发现有的下沉，有的漂浮，由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，该结论________
(选填“可靠”或“不可靠”)，原因是____________________________.
不可靠
没有控制排开水的体积相同
创新设问
(10)(创新装置)(2019绥化改编)实验中由于手臂易晃动使得测力计示数不稳定，读数困难，小明改进的装置如图乙所示，通过调节烧杯的高度进行探究，相比于图甲的实验装置，该装置的优点是___________________
____________________________________________________________________________________，此时铁块所受
浮力为_____N.
可以调节烧杯的高度，
通过读出电子秤的示数，直接得出铁块所受浮力(电子秤的示数之差即为铁块所受浮力)
2
(11)(生活实践)(2018云南改编)小赵看完小明的操作后，采用图丙的方法进行探究，他将同一个新鲜鸡蛋依次轻放入盛有水和浓盐水的烧杯中，然后观察鸡蛋的沉浮情况．由此可知小赵探究的是浮力的大小与________的关系．如图丙，鸡蛋在水中沉底，而在浓盐水中悬浮，这说明鸡蛋在________(选填“水”或“浓盐水”)中受到的浮力较大，据此可得出结论：______________________________.
液体密度
浓盐水
浮力大小与液体密度有关
实验
2
探究浮力大小与排开液体的关系
例2　小华同学做“探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系”的实验，设计的实验步骤如图甲所示.
甲
一题多设问
设计与进行实验
(1)为了减小误差，图甲中实验的最佳顺序是______________.
(2)根据实验小华猜想当图甲中的四个测量值满足等式______________时，即可验证阿基米德原理.
(3)物块排开的水所受的重力可由______两图测出.
D、A、B、C
F1－F2＝F3－F4
C、D
分析论证
(4)请根据图甲将表格所缺数据补充完整①______，②______，③______.
物块的重力/N 物块浸在水中时测力计的示数/N 浮力/N 小桶和排开水的总重力/N 小桶的重力/N 排开水的重力/N
2.0 ① ② 2.2 1.2 ③
(5)分析实验数据，可得出实验结论：_______________________________
___________________________________.
甲
1.0
1.0
1.0
浸在液体中的物块所受浮力的大小
等于物块排开液体所受重力的大小
交流与评估
(6)实验时，将物块浸入溢水杯的过程中，物块受到的浮力________，溢水杯杯底受到水的压强________(选填“不变”“变大”或“变小”)．若圆柱形小桶的底面积为20 cm2，则当物块完全浸没在水中后，排到小桶中的水对小桶底部的压强为________Pa.
变大
不变
500
甲
(7)为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是______.
A. 用原来的方案和器材多次测量求平均值
B. 用原来的方案将水换成酒精进行实验
C. 用原来的方案将物块换成体积与其不同的物块进行实验
A
(8)(2021泰州改编)另一实验小组在图甲步骤B的操作中，只将物块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则______(选填“能”或“不能”)得到与(5)相同的结论.
能
甲
创新设问
(9)(提出新探究问题)(2020绥化改编)若小华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”，图甲的实验过程中_______步骤不需要弹簧测力计．(选填“A”“B”“C”或“D”)
B
甲
(10)(创新装置)(2021黑龙江改编)实验完成后，小华又进行了如下深入探究：将溢水杯中注满水放在电子秤上，如图乙A所示，其示数为m1；将物块用细线悬挂轻轻放入水中浸没，待杯中水停止外溢时，如图乙B所示，其示数为m2，则m1____m2(选填“＞”“＝”或“＜”).
乙
＝