2024贵阳中考物理二轮重点专题研究 第8讲 浮力（课件）(共40张PPT)

(共40张PPT)
浮力
第8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 探究浮力的大小与哪些因素有关
贵阳近年真题及拓展
1
实验2 探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系
贵阳近年真题及拓展
命题点
1
阿基米德原理　物体的浮沉条件(10年7考)
1. (2022贵阳11题3分)选择优良种子，是农业丰收的基本保证，盐水选种是我国农民常采用的选种方法：将待选的种子放入浓度适当的盐水中后，良种沉入水底，次种则漂浮于水面，很快就能完成选种工作，如图所示 .但盐水浓度的把握是关键，如果盐水的浓度太低，则可能(　　)
A. 所有种子都漂浮在水面
B. 所有种子都不受浮力
C. 只有少量次种漂浮
D. 良种漂浮，而次种下沉
(素材来源于沪科八年级P180图9－19)
C
2. (2022贵阳15题4分)将一实心铁球从水面上由静止释放，如图所示．铁球从入水到完全没入的过程中它所受的浮力逐渐变____(选填“大”或“小”)，铁球下沉的原因是它受到的浮力______(选填“大于”或“小于”)重力．
大
小于
答：鸡蛋壳主要成分是碳酸钙，当鸡蛋壳与白醋中的酸接触时，发生反应产生二氧化碳气体，并附着在鸡蛋壳的表面，鸡蛋壳表面的大量气泡增大了排开水的体积，使鸡蛋受到的浮力增大，当浮力大于重力时，鸡蛋上浮．
3. (2021贵阳18题3分)如图所示，将生鸡蛋浸没在装有适量白醋的烧杯中，反应产生的气泡会附着在蛋壳表面，随着表面气泡的增加，鸡蛋慢慢上浮．请分析说明附着大量气泡的鸡蛋
上浮的原因．(不考虑白醋密度和鸡蛋
质量的变化)
4. (2022贵阳20题3分)“怀丙捞铁牛”的故事中，为了捞起陷入河底淤泥中的铁牛，怀丙用了如图所示的装置：将一根粗木头固定在两只装满泥沙的船之间，再用粗铁链分别套在木头和铁牛上且使铁
链绷直．逐渐抛卸出船上的泥沙，铁牛被铁链从淤泥
中拔出，请你分析说明抛沙后铁牛能被拔出的原因．
(不考虑水的流动，泥沙对水密度的影响)
答：船上的泥沙逐渐抛入水中，船(包括船上的人、木头及剩余的泥沙)受到的总重力减小，在铁牛即将离开河床的过程中，船的总重力减小，船位置不变，排开河水的体积不变，浮力不变，绳子对铁牛的拉力增大，当拉力大于铁牛的重力时，铁牛被拔出．
命题点
2
作压强、浮力相关曲线图(2020.24)
5. (2020贵阳24题2分)如图甲所示，一空瓷碗漂浮在足够深的盛水容器中，现用筷子将空碗缓慢地竖直压入水中并沉入容器底静止．请在图乙的坐标上画出从开始压碗直至碗底接触容器底这一过程中，水对容器底的压强p随碗底位置s变化关系的大致图像．(下压过程碗口始终向上，不考虑筷子浸入水中的体积)
命题点
3
浮力的相关实验(2023.27)
6. (2023贵阳27题9分)小明运用浮力的相关知识制作了可以用来测量物体质量的“浮力秤”，其构造如图所示，在水平支架的左端固定刻度盘，支架横梁两端各固定一个滑轮，将一根无弹性的细线跨过两个滑轮，细线的一端悬挂秤盘，另一端连接装有适量细沙的圆柱形浮筒(浮筒自重不计)，在线的适当位置固定一根大头针作为秤的指针；把
浮筒浸入装有适量水的水槽中．称量时，把待测物
放入秤盘后，指针下降浮筒上升．静止后，待测物
的质量就可以通过指针在刻度盘的位置反映出来．
请你回答下列问题：(不计细线、秤盘、指针的质量以及线与滑轮间的摩擦)
(1)为了制作量程为1 kg的浮力秤，向秤盘添加1 kg的砝码，逐渐向空浮筒内加入细沙，当浮筒的____(选填“上”或“下”)表面刚好与水面齐平并保持静止状态时，在刻度盘上将指针所指的位置标定为最大刻度线．
(2)取下砝码，当浮筒受到____力和____力是一对平衡
力时，浮筒能直立地浮在水面静止，此刻指针所指的
位置应标定为零刻度线，再均匀地标定其余刻度线．
下
浮
重
(3)若将质量为m(m＜1 kg)的待测物放在秤盘上，当浮筒静止时其下表面距水面的距离为h.若细沙的质量为M，浮筒的横截面积为S，水的密度为
ρ水，请写出待测物质量的表达式m＝___________．
(4)若将原来的浮筒更换为长度相同、横截面积更小的另一圆柱形浮筒，细沙的质量和细线的长度等不变，则重新标定的刻度线与原刻度线相比发生的变化是______________(选填“零刻度线上升”或“最大刻度线下降”)，请你分析带来这一变化的原因：___________________________________
______________________________________________________________________________________________________.
M－ρ水Sh
零刻度线上升
浮筒内细沙质量不变，浮筒一直处于漂
浮状态，所以浮筒受到的浮力不变，则V排不变，由于浮筒横截面积减小，
浸入水中的深度h变大，所以零刻度线上升
浮力
阿基米
德原理
认识浮力
密度计
盐水选种
产生原因
变式
潜水艇
定义
热气球
公式
定义
上浮、下沉、悬浮、漂浮、沉底
适用范围
物体的
浮与沉
物体的
浮沉条件
浮力
的应用
知识精讲
考点清单
一、认识浮力
1、定义：浸在液体(气体)中的物体受到液体(气体)对它竖直向_____的托力，这个托力叫做浮力. 浮力的方向__________.
2、产生原因：浸在液体(气体)中的物体其上、下表面
受到的________，即 F浮 = F2 -F1.
上
竖直向上
压力差
二、阿基米德原理
1、内容：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受的_____的大小.
2、公式：F浮= _____=m排g；推导式F浮= ________
F浮表示浮力，单位是N
ρ液表示___________ ，单位为kg/m3
V排表示________________，单位为m3
3、变式：求密度 ；求体积 .
4、适用范围：液体、气体.
重力
G排
ρ液gV排
液体密度
排开液体的体积
状态 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
示意图
力的比较 F浮>G F浮_____G F浮=G F浮=G F浮+FN=G
物理量 关系 ρ液_____ρ物 ρ液____ρ物 ρ液_____ρ物 V排_____V物 ρ液____ρ物 V排____V物 ρ液_____ρ物
V排=V物
三、物体的浮与沉
1、物体的浮沉条件(实心物体)
<
>
<
＝
＝
>
<
<
状态 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
是否受 力平衡 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
受平衡力作用 2、浮沉条件的应用
(1)密度计：测密度时密度计始终处于_______状态，所受的浮力_______自身重力，故密度计浸入液, 体的体积越大，液体密度越_____．
(2)盐水选种：把种子放入浓度适宜的盐水中，干瘪、虫蛀的种子就会______，而饱满的种子则会, ________．
(3)潜水艇：靠改变__________实现下潜和上浮．
(4)热气球：通过加热和降温改变气球内气体的密度来实现升降．
漂浮
等于
小
上浮
下沉
自身重力
重难点突破
方法指导
计算浮力的常用方法
方法 公式及图示 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 普遍适用的浮力计算法：在已知物体排开液体的体积和液体的密度时
注：在计算时要注意统一单位、分清V排与V物
浮力的相关计算
方法 公式及图示 适用范围及注意事项
称重法 F浮＝G物－F拉 适用于在液体中下沉的物体，在已知物体的重力及在液体中物体受到向上的拉力时
平衡法 F浮＝G物＝m物g 适用于漂浮或悬浮的物体，已知物体的重力时
注：悬浮、沉底时，V排＝V物；漂浮时V排＜V物
方法 公式及图示 适用范围及注意事项
压力差法 F浮＝F下－F上 在已知形状规则的物体：
①上、下表面的压强及上、下表面积时；
②上、下表面所受的压力时
注：只需满足其中任一条即可
例1　(平衡法)一质量为0.6 N的鸡蛋先后放入甲、乙两液体中，如图所示，鸡蛋在甲中悬浮，在乙中漂浮，则鸡蛋在甲中受到的浮力为________N，在乙中受到的浮力为________N.
0.6
0.6
例2　(称重法)小明利用弹簧测力计、金属块和水进行了如图甲、乙所示的实验，图乙中金属块受到的浮力为___N，金属块的体积为________m3.
(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)
1
1×10－4
例3　(压力差法)如图所示，边长为5 cm的正方体金属块完全浸入水中，其上表面距水面5 cm，则金属块上表面受到水的压力为________N；金属块下表面受到水的压力为______N；金属块受到的浮力为________N．(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)
1.25
2.5
1.25
例4　(阿基米德原理法)一圆柱体物块高为25 cm、底面积为20 cm2，图中烧杯底面积为50 cm2.试问：(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)
(1)如图甲所示将物块放入水中，物块所受浮力为________N.
(2)如图乙所示，用力F缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)，此时物块所受浮力为________N，施加的压力F为________N.
3
5
2
2. 探究浮力的大小与物体排开液体的体积的关系 (1)实验操作：控制_________不变，改变___________________，观察弹簧测力计的示数
(2)实验结论：在液体的密度一定的情况下，物体排开液体的体积越大，所受的浮力越_____
液体密度
物体排开液体的体积
大
1. 浮力的测量方法 F浮＝_______；浮力方向：竖直向上
G－F示
实验
1
探究浮力的大小与哪些因素有关(课标要求必做)
图示法过实验
实验突破—科学探究素养提升
3. 探究浮力的大小与液体的密度的关系 (1)实验操作：控制___________________不变，改变_________，观察弹簧测力计的示数
(2)实验结论：_______________________
____________________________________________
4. 实验应进行多次测量： (1)目的是______________； (2)具体方法或操作是_____________________________________________ ______________ 物体排开液体的体积
液体密度
在物体排开液体体积一定的情况下，液体密度越大，物体所受浮力越大
得出普遍规律
换用密度不同的液体多次实验(或换用体积不同的物体多次实验)
一题多设问
例1　在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，小明进行实验时提出如下猜想：
猜想与假设
猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关；
猜想2：浮力的大小可能与排开液体的体积有关；
猜想3：浮力的大小可能与物体浸没的深度有关；
猜想4：浮力的大小可能与物体的密度有关
(1)(创新设问)请你写出一个能够支持猜想1的生活现象：______________
_______________________________________________________________.
为了验证猜想，小明用相同体积的铜块和铝块进行了如图1一系列实验．
(g取10 N/kg)
人在水中下沉，而在死海中却能漂浮(或鸡蛋在清水中下沉，而在盐水中可以漂浮等)
图1
设计与进行实验
(2)实验前首先应在竖直方向对弹簧测力计进行_____，在本实验中，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”).
(3)图①中铜块所受的合力为____N.
(4)实验时烧杯中的水要
“适量”，水 “适量”的标
准是：物体能够_____在
水中，且物体不接触烧
杯底.
调零
拉环
0
浸没
分析与论证
(5)图⑦中铜块受到的浮力为_____N，方向__________．
(6)铜块的位置从④→⑤的过程中，弹簧测力计的示数不变，说明铜块受到的浮力不变，可以验证猜想_____是错误的.
1.2
竖直向上
3
(7)为了验证猜想2是否正确，小明进行了①③④的操作，得出了浮力的大小与排开液体的体积有关的结论，你认为此结论是______(选填“正确”或“错误”)的，理由是_________________________________________.
(8)分析①④⑦中的数据，得出的初步结论是排开液体的体积相同时，______________________
__________.
(9)分析①②④⑥的数据，
可以得出结论_________
____________________.
正确
③④中液体密度相同，弹簧测力计示数不同
液体密度越大，物体所受浮力越大
浮力的大小与物体的密度无关
评估与交流
(10)(2021河南改编)根据实验过程中测力计的示数可知，铜块的密度是________kg/m3 ，盐水的密度是_________kg/m3(ρ水＝1.0×103 kg/m3).
9×103
1.2×103
(11)(2021广安改编)当物体从接触水面开始到浸没于水中，直至浸没到更深位置(未触底)，图2中表示此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图像是_____(填序号).
图2
②
(12)图1中⑤继续将铜块浸入水中，发现测力计示数最终变为0，示数为0时铜块处于______(选填“沉底”或“漂浮”)状态，此时其所受的浮力为____N.
沉底
1
图1
创新设问
(13)(生活实践)通过图1中④⑦小明发现，如果把水换成其他液体，测力计的示数就不同，于是他把测力计的刻度改成相应的密度值，将图1中的装置改装为测量液体密度的“密度计”．原测力计的7 N刻度处应标注为________kg/m3，该“密度计”的刻度分布_____(选填“均匀”或“不均匀”)．
2×103
均匀
图1
(14)(装置改进)(2023绥化改编)同组的小花在进行“探究浮力的大小与什么因素有关”的实验时，使用如图3所示的装置进行实验．此装置中弹簧测力计固定不动，通过调节烧杯的高度进行探究，相比于小明的实验装置，此装置的优点是______________________________.
图3
弹簧测力计示数稳定(合理即可)
实验
2
探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系
一题多设问
例2　某实验小组的小金同学用如图1所示的实验装置“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”：
图1
(1)为了方便操作和减小测量误差，最合理的操作步骤应该是___________
(用图1中的甲、乙、丙、丁表示)，实际操作过程中，还需要注意的问题有_____________________________________________________________
(请写出一条)．
设计与进行实验
丁甲乙丙
溢水杯内水的液面必须到达溢水口(或待测力计示数稳定后再读数)
图1
(2)小金将实验过程中测量的数据记录在下面的表格中，由于粗心缺少了一些数据，请根据图1将表格补充完整．
物体所受的重力/N 物体在水中时测力计的读数/N 浮力/N 小桶和排开水所受的总重力/N 小桶所受的重力/N 排开水所受的重力/N
2 1 ____ 2.2 ____ ____
1
1.2
1
分析与论证
(3)分析实验数据，可得出实验结论：
______________________________
______________________________.
浸在液体中的物体所受浮力大小等于物体排开液体所受重力的大小
图1
评估与交流
(4)实验中，将物体浸入溢水杯的过程中，溢水杯底部所受水的压强_____
(选填“增大”“减小”或“不变”)．若圆柱形小桶的底面积为20 cm2，则当物体完全浸没在水中后，排到小桶中的水对小桶底部的压强为______Pa.
(5)(2021泰山改编)小金顺利完成了实验，实验后同小组成员又进行了交流，要验证阿基米德原理，物体________(选填“一定”或“不一定”)要浸没在水中.
不变
500
不一定
(6)(2022淄博改编)小金根据表格中数据关系归纳出了实验结论并准备结束实验，同组的小丽认为实验还没有结束，理由是___________________
_______________，接下来的实验操作应该是______________________.
通过一组数据得出的
结论具有偶然性
换用不同液体重复实验
(7)(创新装置)(2021云南改编)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、B示数的变化量_____
(选填“相等”或“不相等”)．比较两种实验方案，改进
后的优点是_____(多选).
创新设问
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示数变化
相等
BC
图2