2024年中考物理课件：第13讲 浮力 物体的浮沉 课件 (共52张PPT)

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2024年中考物理课件
第一部分 课程培优
第13讲 浮力 物体的浮沉
基础知识梳理
重难点突破
陕西中考链接
核心素养培优
基础知识梳理
01
知识点1 浮力
1.定义：浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）
__________的力，这个力称为浮力。
2.产生原因：浸在液体（或气体）中的物体，其上、下表面受到液体
对它的______不同。
竖直向上
压力
注：
（1）浸在液体中的物体不一定都受到浮力，如桥墩、拦河坝等因其下
底面同河床紧密贴合，水对其向上的压力 ，故物体不受浮力作用。
（2）同一物体浸没在液体的不同深度处，所受的压力差不变，浮力不变。
知识点2 阿基米德原理
1.内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开
的液体所受的______。
2.（1）公式： _______。其中， 表示液体的密度，单位
是 ； 表示物体排开液体的体积，单位是 ； 表示浮力，单
位是 。
（2）变形公式： （求液体密度）； （求排开液体
的体积）。
3.使用范围：液体和气体均适用。
重力

知识点3 物体的浮沉条件
浮沉 状态 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
受力 示意 图 ________________________ _____________________ ______________________ _______________________ _____________________
受力 分析 ①___ ②___

=
=
浮沉 状态 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
密度 关系 ③____ ④___ ⑤____

运动 状态 处于动态（运动状态不 断改变），受非平衡力 作用 是“上浮”过 程的最终状 态 可以停留在 液体中任意 深度处 是“下沉”过
程的最终状
态
处于静态，受平衡力作用
＞
=
＜
续表
知识点4 浮力的应用
1.轮船
（1）排水量：轮船排开水的质量。
（2）轮船工作原理：把密度大于水的材料做成空心的，可以使排开水的体积增加，从而增大浮力，使其漂浮在水面上。
2.潜水艇：通过改变____________来实现浮沉。
3.气球和飞艇：通过充入比空气密度小的气体，实现上升。
4.密度计：根据物体______时受到的浮力等于自身的重力和阿基米德
原理 制成。测量液体密度时，密度计浸入液体的体积越
大，待测液体的密度就越____。
自身的重力
漂浮
小
重难点突破
02
重点1 探究浮力的大小与哪些因素有关
1.实验装置图（如图1-13-1）
图1-13-1
2.实验方法（控制变量法）
（1）探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系时：用弹簧测力计提着同一物体，使物体浸入同一液体中的体积不同，观察弹簧测力计的示数。
（2）探究浮力的大小与液体密度的关系时：用弹簧测力计提着同一物体，使物体分别浸没在不同液体的同一深度处，观察弹簧测力计的示数。
（3）探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系时：用弹簧测力计提着同一物体，使物体浸没在同一液体的不同深度处，观察弹簧测力计的示数。
3.实验中常用到的计算浮力大小的方法
（1）称重法： 。
（2）阿基米德原理： 。
4.实验过程中的 图像和 图像
如图1-13-2所示，当物体由底面刚接触液体到逐渐浸入液体中时，弹
簧测力计的示数不断减小，浮力逐渐变大；当物体浸没在液体中时，弹簧
测力计的示数不变，浮力不变。
图1-13-2
5.实验中多次测量的目的是避免偶然性，得到普遍规律。
6.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、液体的密度有关。物体浸入液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
重点2 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
1.实验步骤（如图1-13-3）
图1-13-3
（1）用弹簧测力计测出空桶所受的重力 。
（2）用弹簧测力计测出物体所受的重力 。
（3）将物体浸在盛满水的溢水杯中（浸没和部分浸入两种情况都可以），读出弹簧测力计的示数F，同时用小桶收集物体排开的水。
（4）用弹簧测力计测出小桶和排开的水所受的总重力 。
（5）物体排开的水的重力为 ，利用弹簧测力计测出物体所受
的浮力为 。
（6）实验数据的关系： 。
2.实验中溢水杯必须盛满水的目的是保证物体排开的水全部流入小桶。
3.实验进行多次测量的目的是使实验结论具有普遍性。
4.实验误差分析
（1）先测量小桶和排开水的总重力，再测量小桶的重力，会使测量出的排开水的重力比实际值偏小。
（2）溢水杯没有盛满水时，所测排开水的重力偏小。
5.实验结论
浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
重点3 计算浮力的四种方法
方法 图示及公式 适用范围及注意事项
压力差 法（定 义法） __________________ 适用于已知形状规则的物体的上、下表
面的压强及上、下表面积，或上、下表
面所受的压力
注：只需满足其中任意一条即可
方法 图示及公式 适用范围及注意事项
称重法 ________________________ 适用于浸在液体中的物体，已知物体的
重力及物体在液体中受到的向上的拉力
阿基米 德原理 ________________________________ 普遍适用，已知物体排开液体的体积和
液体的密度
注：在计算时要注意统一单位，分清
与
续表
方法 图示及公式 适用范围及注意事项
平衡法 __________________________ 适用于漂浮或悬浮的物体，已知物体的
重力
注：悬浮、沉底时， ；漂浮
时，
续表
陕西中考链接
03
图1-13-4
1.（2021·陕西中考）如图1-13-4所示，物理
小组利用体积为 的潜水艇模型（忽略
进气、排气管的体积）探究潜水艇在水中如何
实现上浮或下沉。下列说法不正确的是（
， 取 ）( )
C
A.模型浸没在水中时受到的浮力为
B.模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变
C.若要让悬浮的模型上浮，应使模型中进水
D.潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的
图1-13-5
2.（2023·陕西中考）在“天宫课堂”中，航天员王亚
平用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察
到乒乓球悬停在水中，如图1-13-5甲所示。这是由于
在中国空间站中，乒乓球不再受到重力和____力的原
因而悬停不动。在地面课堂的同学们也做同样的实验：
浮
大于
不变
用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球会迅速上浮直
至漂浮，如图1-13-5乙所示。乒乓球露出水面前，浮力______重力且浮力
大小______。
图1-13-6
3.（2021·陕西中考）如图1-13-6所示，用同一弹簧测
力计挂着相同的铝球分别放入水和盐水中，盛装水的
容器对应的弹簧测力计的示数较____（选填“大”或
“小”）。
大
4.（2019·陕西中考）质量为 的轮船静止在水面上时，受到的浮
力是________ ，排开水的体积是________ 。轮船利用柴油机的
_______冲程获得机械能。当轮船以 的速度匀速行驶时，柴油机
的输出功率是 ，则轮船受到的牵引力是________ 。
（ ， 取 ）


做功

图1-13-7
5.（2018·陕西中考）如图1-13-7所示为某型号中
型履带式水陆两栖突击车，它采用了轻质铝合金
装甲车体，进一步增强了水中浮渡能力。该两栖
车装配有输出功率为 的发动机。
（1）在海面训练过程中，发射多枚炮弹后，车体向上浮起了一些，车体
底部受到水的压强将______；在陆地上行驶，履带可以______车体对地面
的压强。（均选填“增大”“减小”或“不变”）
减小
减小
（2）两栖车的总质量约为 ，在深水中漂浮时，它受到的浮力是多少
牛？（ 取 ）
[解] 两栖车的重力：

由于两栖车在深水中漂浮，根据漂浮条件可知所受浮力等于重力，即

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04
一、选择题
1.（2022·临沂中考）我国自主研制的亚洲第一深水导管架“海基一号”质
量为 万吨，于2022年3月15日被顺利装上驳船运往珠江口盆地海域。驳
船因载有“海基一号”而多排开海水的质量( )
A
A.等于3万吨 B.大于3万吨 C.小于3万吨 D.都有可能
2.（2023·永州中考）将实心小铅球轻轻放入水中，铅球将( )
C
A.漂浮在水面上 B.悬浮在水中
C.沉在水底 D.以上三种情况都有可能
图1-13-8
3.（2022·成都中考）“奋斗者”号深潜器坐底 ，
创造了中国载人深潜新纪录。喜欢动手的小文制作了一
个深潜器模型，用弹簧测力计测量它受到的浮力。先测
出它的重力为 ，然后将模型浸没于水中静止
（如图1-13-8所示），弹簧测力计受到的拉力为 ，模型
所受的浮力为 。则下列说法正确的是( )
B
A.拉力 与重力 是一对平衡力
B.模型所受浮力大小
C.将模型从图示位置下移，浮力变大
D.将模型逐渐提离水面，拉力不变
4.（2022·广西中考）在“天宫课堂”中，航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中，她用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球静止不动，如图1-13-9甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验，乒乓球却迅速上浮直至漂浮，
如图1-13-9乙所示。下列说法正确的是( B )
图1-13-9
A.图甲中，乒乓球的质量为零
B.图甲中，水所受的重力几乎为零，因此“浮力消失”
C.图乙中，乒乓球上浮时所受的浮力小于所受的重力
D.图乙中，乒乓球上浮时水对容器底部的压强变大
图1-13-10
5.（2023·无锡中考）如图1-13-10所示是我国自主
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
有压缩氨气，通过向艇外排出下层部分的空气而实
C
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
现上升，高度可达到 ，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，以下说法正确的是( )
图1-13-11
6.（2022·泰州中考）水平桌面上的深桶容器中装有水，
小明在空玻璃瓶口蒙上橡皮膜，将其置于水中某一深
度处，恰好悬浮。如图1-13-11所示，现沿桶壁向容器
中缓慢加水，在水面上升的过程中，下列判断错误的
是( )
A
A.玻璃瓶保持静止 B.玻璃瓶下沉至容器底
C.水对容器底的压强增大 D.桌面对容器的支持力增大
7.（2023·湖州中考）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1-13-12所示。则( )
C
图1-13-12
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
二、填空题
8.（2022·丽水中考）2022年5月 日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型
浮空艇从科考基地上升到海拔 ，创造了大气科学观测世界纪录。
图1-13-13
（1）上升过程中，以地面为参照物，浮空艇是______的。
运动
（2）该浮空艇是软式飞艇，上升过程中需通过调整气
囊中的气压来保持外形不变。上升过程中，该艇受到
的浮力______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
减小
图1-13-14
9.（2022·眉山中考）如图1-13-14甲所示是小东用弹簧
测力计挂着一块不吸水的实心圆柱形合金体从空中逐
渐浸入水中的情景。图1-13-14乙是弹簧测力计示数F随
变大

该合金体逐渐浸入水中深度 的变化图像。合金体从接
触水面到刚浸没的过程中，受到的浮力逐渐______
（选填“变大”“变小”或“不变”）。合金体的密度是
__________ 。（ 取 ，
）
三、实验与探究题
图1-13-15
10.（2022·枣庄中考）小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验步骤如图1-13-1 所示，甲、乙、丙、丁
中的弹簧测力计的示数分别为 、 、 、 ，物
体受到的浮力 _____________________。
（或 ）
（2）小李利用三个不同物体 、 、 进行实验探究，实验数据如下表。
物体 物重 物体浸没在水中 时弹簧测力计的 示数 浮力 空桶重 桶与排开 水的总重 排开的水
重
1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5
2 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6
2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6
分析表中物体 、 的实验数据，小李得出的结论是_______________________________________________________________________________________________。
浸在液体（或水）中的物体所受浮力大小等于它排开的液体（或水）所受的重力 （或 ）
（3）小李在探究物体 所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，
发现物体 排开的水的重力明显小于它所受的浮力。请分析实验操作中造
成这种结果的原因可能是__________________________________________
___________________________。
将物体 浸入水中之前，溢水杯没有加满水（或排开的水没有全部流入小桶）
（4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力
计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略
不计）等器材，装置如图 所示。实验时，小张逐渐向下移
动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的
示数逐渐______，弹簧测力计B的示数逐渐______。若弹簧测力计A的示
数变化量为 ，弹簧测力计B的示数变化量为 ，则它们的大小关系
是 ___ （选填“＞”“＝”或“＜”） 。
变小
变大
=
（5）针对两种实验方案，小张的实验装置的优点是___（填答案标号）。
B
A.弹簧测力计 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 、 示数的变化
11.（2022·连云港中考）“ 彩球温度计 ”是一种精美的居家装饰品，也是一种很特别的温度计，可用于粗略地测量环境温度。如图1-13-16甲所示，玻璃管中装有对温度敏感的液体，当外界温度变化时，玻璃管中液体的密度会随之变化。液体中装有体积相同的五颜六色的彩球，每个彩球都标注有特定的温度。当彩球都在玻璃管中静止，不再运动时，所有上浮彩球中最下方一个彩球标注的温度表示所测的环境温度。当外界温度降低时，液体中有部分彩球上浮至“彩球温度计”的上部（彩球体积变化可忽略）。图1-13-16乙是某温度下彩球温度计中的彩球稳定后的分布情况。请根据以上信息并结合所学知识，回答下列问题。
图1-13-16
（1）乙图“彩球温度计”中彩球__（请填写彩球编号）上标注的温度是
当时的环境温度。

（2）如果图甲是另一温度下彩球稳定后的分布情况，则____（选填“甲”
或“乙”）中“彩球温度计”所处环境温度较高。
甲
（3）如果彩球 的质量为 ，彩球 的质量为 ，则 ____（选填
“＞”“=”或“＜”） 。彩球 标注的温度______（选填“高于”或“低于”）
彩球 标注的温度。
＜
高于
（4）彩球 是否为悬浮状态？____，理由是
________________________________________________________________
________。
否
彩球 浸没在液体中虽然静止，但它除了受到重力和浮力外，还受到其他作用力
四、综合题
图1-13-17
12.（2022·温州中考）排气阀是供暖设备中
的重要部件，它能及时排出管内热水汽化产生
的气体，使水正常流动，从而保证供暖效果。
排气阀工作原理如图1-13-17所示：水中气体
在流动过程中，积聚于封闭的排气阀内，使阀
内气压变大，浮筒随水面一起下降，此时阀内气体排出，使气压变小，从而浮筒上升，堵杆重新堵住排气孔。
（1）水管内的水流速度至少达到 才能携带气泡流动。若水管总
长为 ，要使水流能携带气泡流动，则水从水管起始端流到终端最多
需要多长时间？
[解] 由 可知，水从水管起始端流到终端所用的时间：

（2）排气阀中的浮筒和堵杆总质量为 ，计算排气阀排气时浮筒浸
在水中的体积。
[解] 由图可知，排气阀排气时浮筒处于漂浮状态，此时浮筒所受的
浮力：

由阿基米德原理可知，排气阀排气时浸入水中的体积等于排气阀排开
水的体积，即排气阀排气时浸在水中的体积：

谢 谢