粤教沪科版中考物理复习第九章浮力与升力第一课时教学课件（66页ppt）

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第九章 浮力与升力
第一课时 浮力 阿基米德原理
1. 通过实验，认识浮力。
2. 探究并了解浮力大小与哪些因素有关。（必做实验）
3. 知道阿基米德原理，会运用相关公式计算浮力。
课程标准
考点梳理
1. 定义：一切浸在液体(或气体)中的物体都会受到液体(或气体)对它_______________的托力，这个托力就叫做浮力。
2. 方向：总是_______________。
3. 施力物体：_______________。
竖直向上
浮力
竖直向上
液体(或气体)
4. 产生原因：
（1）表述：液体（或气体）对物体向上、向下的__________即为浮力。
（2）公式：F浮＝_____________________。
注意：当F向上=0时，物体不受浮力，如桥墩在水中不受浮力。
压力差
F向上－F向下
5. 称重法测量浮力（如图1-9-1）：用弹簧测力计拉着物体浸在水中静止，则F浮=_______________。
6. 影响浮力大小的因素：物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的__________和液体的__________有关。物体浸在液体中的体积越_______、液体的密度越________，
浮力就越大。
注意：物体在液体中所受的浮力与物体的质量、
体积、所受重力、形状和物体浸没时的深度等
均无关。
G物-F拉
体积
密度
大
大
1. 内容：浸在液体(或气体)里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于_______________________________________________。
2. 公式：F浮＝__________＝__________g=________________。（适用于液体或气体）
（1）m排是指________________________，单位是__________。
阿基米德原理
物体排开的液体（或气体）所受到的重力
G排
m排
ρ液V排g
排开液体的质量
kg
（2）ρ液是指__________的密度，而非物体的密度，单位是________________；V排是指___________________的体积，物体排开液体的体积V排等于物体浸在液体中的体积，而非物体的体积。
注意：当物体全部浸没在液体中时，物体排开液体的体积等于物体的体积。
液体
kg/m3
物体排开液体
课本简练
1. （八下P85活动1改编）如图1-9-2所示，小青将重为6 N的长方体铝块浸在水中，铝块上表面刚好与水面相平，此时弹簧测力计的示数为2.8 N，长方体铝块下表面受到水的压力为（ ）
A. 8.8 N B. 2.8 N
C. 3.2 N D.6 N
C
2. （八下P85活动2改编）如图1-9-3所示，一块长方体正立静止在水中，已知其前后左右四个表面受到水的压力均为10 N，下表面受到水的压力为8 N，上表面受到水的压力为3 N，则该长方体受到的浮力为（ ）
A. 5 N B. 11 N
C. 21 N D. 51 N
A
3. （八下P88自我评价与作业1改编）如图1-9-4所示，池塘里大鱼说：“我的体积大，受到的浮力大”，小鱼说：“我在深处，受到的浮力大”。其中__________（填“大鱼”或“小鱼”）的说法是正确的，判断的依据是浮力的大小与_________________
___________________________有关。
大鱼
物体浸在液
体中的体积
4. （八下P88自我评价与作业3改编）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，小明同学做了如图1-9-5所示的实验。图中的数据为物体静止时弹簧测力计的示数。（已知ρ水＜ρ盐水）。
物体浸在液体中的体积
（1）比较图甲和图乙可知，物体所受的浮力大小与___________________________有关。
（2）比较图乙和图丙可知，物体所受的浮力大小与______________________________________无关。
（3）比较图__________和图__________可知，该同学是在探究深度一定的条件下，物体受到的浮力大小还与液体的密度有关的问题。
物体浸没在液体中的深度
丙
丁
5. （八下P93自我评价与作业4改编）2019年5月，国之重器东方红三号科考船成功试水，成为世界上排水量最大的科考船。该船排水量为5 000 t，在海水中静止时受到的最大浮力为__________N。（g取10 N/kg）
5×107
6. (八下P93自我评价与作业3改编)在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量为490 g，将它浸没在水中称时，弹簧测力计示数为4.5 N。问：(水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)王冠受到的重力是多少？
(2)王冠浸没在水中受到的浮力是多少？
(3)王冠的体积是多少？
(4)王冠的密度是多少？
解：(1)王冠受到的重力G＝mg＝490×10-3 kg×10 N/kg
＝4.9 N。
(2)由王冠在水里受力平衡可知，它受到的浮力F浮＝G－F拉＝4.9 N－4.5 N＝0.4 N。
易错精讲
【例1】如图1-9-6所示，A、B是可自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，A、B、C、D在水中的位置在图示位置，则下列说法正确的是（ ）
A. A物体不一定受到浮力作用
B. B物体一定受到浮力作用
C. C部分不一定受到浮力作用
D. D部分一定受浮力的作用
易错点1
浮力产生的原因
B
思路点拨：浸在液体中的物体，受到液体竖直向上的力就是浮力，浮力产生的原因是物体受液体向上和向下的压力差，若物体不受到液体向上的压力，则物体就不受浮力。
【变式1】如图1-9-7所示，盛水的洗手盆底部的出水口塞着木头（密度小于水）制成的水堵头，下列说法正确的是（ ）A. 水堵头受到水向下的压力的作用
B. 水堵头受到水的浮力的作用
C. 水堵头既受到水的压力的作用，也受到水的浮力的作用
D. 此时水堵头只受到水的压力和重力
的作用
A
【例2】如图1-9-8所示，草莓、苹果、西瓜都漂浮在水面上，关于三者所受浮力的大小，下列说法正确的是（ ）
A. 草莓受到的浮力较大
B. 苹果受到的浮力较大
C. 西瓜受到的浮力较大
D. 三者受到浮力大小相同
易错点2
浮力大小的比较
C
思路点拨：（1）根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知，物体受到浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关，与物体的体积、物体所受重力、物体的形状、物体浸没在液体中时所处的深度、物体的密度等因素无关。（2）当物体浸没在液体中时，无论其深度如何改变，只要物体排开液体的体积和液体的密度不变，它受到的浮力就保持不变。
【变式2】【科学思维】小杰同学在海底世界游玩时，观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图1-9-9所示。则下列对气泡上升时受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是（ ）
A. 浮力不变，压强不变
B. 浮力变小，压强变小
C. 浮力变大，压强变大
D. 浮力变大，压强变小
D
【例3】【科学思维】如图1-9-10甲所示，在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，图1-9-10乙是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像，下列说法正确的是（g取10 N/kg）（ ）
A. 圆柱体受到的重力是14 N
B. 圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是6 N
C. 圆柱体的体积是7.5×10-4 m3
D. 圆柱体的密度是1.5×103 kg/m3
易错点3
浮力大小的计算
D
思路点拨：计算浮力大小时，要注意题目中是否存在隐藏条件，比如当物体浸没在液体中时，V排= V物。
【变式3】体积为3×10-3 m3的木球被固定在水槽底部的细线系住，浸没在水中，如图1-9-11所示。绳子的拉力为12 N。求：（ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）
（1）木球受到的浮力。
（2）木球的密度。
（3）剪断细线后木球静止时露出水面的体积。
解：（1）木球浸没在水中，其排开水的体积V排＝
V木＝3×10-3 m3，由阿基米德原理可得，木球受到的浮力
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3×10-3 m3＝30 N。

实验一 探究浮力大小与哪些因素有关(10年2考：2016年、2023年)
重点实验
实验名称 探究浮力大小与哪些因素有关
实验器材 弹簧测力计、橡皮泥、细绳、水、烧杯
考点归纳 （1）称重法测浮力：F浮=G物-F拉
（2）控制变量法的应用：
①探究浮力大小与物体浸在液体中的体积是否有关时，控制液体的密度一定（图甲、乙、丙）
考点归纳 ②探究浮力大小与液体的密度是否有关时，控制同一物体浸在液体中的体积一定（图甲、丙、己）
③探究浮力大小与物体浸在液体中
的深度是否有关时，控制液体的密
度、物体浸入液体中的体积一定
（图甲、丙、丁）
④探究浮力大小与物体的形状是
否有关时，控制液体的密度、物体浸入液体中的体积一定（图甲、丙、戊）
【例1】【科学探究】在探究浮力大小与哪些因素有关时，某班同学猜想浮力大小可能与液体的密度、物体浸在液体中的深度以及物体浸在液体中的体积有关。
实验结论 物体在液体中所受浮力的大小，与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。（浮力大小与物体浸没在液体中的深度、物体的形状无关）
【实验器材】
(1)老师为同学们准备了以下实验器材：①弹簧测力计、②装有水的烧杯、③装有酒精的烧杯、④顶端带有挂钩的铝块、⑤细线。若想探究浮力大小是否与物体浸在液体中的深度有关，应选择的器材是④、⑤、__________和__________。(均填序号)
【分析论证】
(2)他们选用相应的实验器材，依次进行了如图1-9-12所示步骤的操作，其中不同形状的铝块的体积相同。
①
②
（3）分析实验A和D，可以知道铝块浸没在水中时所受到的浮力是__________N。
1.6
（4）甲同学认为“物体浸在液体中的深度越深，受到的浮力越大”，并在同种液体中用图中A、B、C的实验证实他的观点，即铝块从B到C位置的过程中，浮力变大了；乙同学认为“浮力大小与物体浸在液体中的深度无关”，并在同种液体中用图中A、D、E的实验证实自己的观点，即铝块从D到E位置的过程中，浮力大小不变。请分析甲、乙两同学的实验过程，你认为不正确的是__________同学的观点，理由是___________________________
_____________________________________________________________。
甲
甲同学没有控制物体浸在液体中的体积相同
【实验结论】
（5）经过认真分析发现，第（4）步中的甲同学的实验适用于探究浮力大小与__________________________关系。得出的结论是_____________________________________________________________。
（6）分析比较实验A、__________、__________可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
物体浸在液体中的体积
在同种液体中，物体浸在液体中的体积越大，所受的浮力越大
E
F
（7）实验表明，浸在液体中的物体所受浮力的大小与__________________、__________________________有关，与物体浸没在液体中的深度__________。
【实验拓展】
（8）分析比较实验A、E、G可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与________________________无关。
液体的密度
物体浸在液体中的体积
无关
物体的形状
(9)下图中能正确反映铝块所受浮力F浮与浸入水中深度h关系的图像是（物体未接触容器底）（ ）
D
实验二 探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系(10年1考：2016年)
实验名称 探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系
实验器材 弹簧测力计、物体、细绳、溢水杯、水、小桶
考点归纳 1. 实验原理：测量浮力大小F浮＝G物－F拉，
测量排开的水所受重力G排＝G总－G桶
2. 实验设计与过程：
(1)溢水杯的使用：溢水杯中应装满液体，使液面到达溢水口（以保证物体排开的液体全部流入小桶中，否则会导致所测液体所受重力偏小)
考点归纳
(2)实验步骤：①用弹簧测力计测量空桶所受重力G桶；②溢水杯装满水，空桶置于溢水口下方；③用弹簧测力计测量物体所受重力G物；④让物体浸没到溢水杯的水中，
读出弹簧测力计的示数F拉；⑤用弹簧测力计
测量排开的水与桶的总重力G总
(3)比较(G物－F拉)与(G总－G桶)的大小，可得
浮力与排开液体所受重力的关系
(4)更换液体多次测量的目的：使实验结论
具有普遍性
考点归纳 3. 实验分析与评估：
(1)测量顺序如右图所示(或③①②④⑤)，应先测空桶以及物体所受重力，否则会造成较大的实验误差
(2)误差分析：①若先将物体浸入水中读出弹簧测力计的示数，再测物体所受重力，则物重偏大，浮力偏大；②若先测桶和排开水的总重力，再测桶所受重力，则桶重偏大，导致排开液体所受的重力偏小
实验结论 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液体所受的重力
【例2】【科学探究】图1-9-13是小新同学验证阿基米德原理的一个实验操作步骤图。
【实验步骤】
（1）如果是你做这个实验，不重复操作的合理步骤顺序是____________________________________________________。
A→E→B→C→D（或E→B→A→C→D）
【实验操作】
（2）指出图中实验操作中的一处错误：_______________________
_______________________________________________________。
【分析论证】
（3）C步骤中，浸没在水中的物体匀速向下运动的过程中（未接触容器底），物体所受的浮力__________（填“不变”“变大”或“变小”）。
在B步骤中，水面
没有达到溢水口
不变
【实验结论】
(4)排除错误后，通过图中__________(填字母)两个步骤测出了浮力F浮；通过图中__________两个步骤测出了物体排开液体所受的重力G排，如果关系式_________________成立，就可得到著名的阿基米德原理。
(5)选用其他液体多次实验后，可得出结论：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它_________________________。
A、C
D、E
F浮＝G排
排开液体所受的重力
考点1 浮力［10年4考：2019年(实验)、2020年(选择)、2022年(综合)、2023年(实验)考查］
1. 【物理观念】（2019广东节选）如图1-9-14所示，海底上有一块体积为100 m3且底部与海底紧密相连的可燃冰A，其受到海水的浮力为__________N。
(海水的密度取1×103 kg/m3，
g取10 N/kg)
考点精练
0
2. 【科学探究】（2023广东）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中：
（1）弹簧测力计调零时，应在__________（填“竖直”或“水平”）方向上调零。
竖直
（2）如图1-9-15甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6 cm的长方体物块（可塑），测出其所受重力。将它缓慢浸入水中，记录它悬停在A、B、C、D、E这五个位置时弹簧测力计的示数和深度h。请根据实验数据，在图1-9-15乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图像。
如答图1-9-1所示。
（3）分析图像可知：物块浸没前，h增加，F浮__________；
物块浸没后，h增加，F浮__________。（均填“变大”“变小”或“不变”）
（4）若把此物块捏成高为6 cm的圆锥体，重复上述实
验。两次实验所得的F浮随h变化的图像__________（填“相同”或“不同”）。
（5）若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，还需添加一种材料：______________________________________。
变大
不变
不同
不同密度的液体
3. 【科学思维】小亮利用如图1-9-16甲所示装置，研究“弹簧测力计下悬挂的物体所受拉力与物体所受浮力的关系”。他根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F1随物体所受浮力F浮变化的图像，如图1-9-16乙所示。请你根据图像分析得出：
（1）该物体所受拉力F1与物体所
受浮力F浮的关系：
F1=______________。
9 N-F浮
（2）当弹簧测力计的示数F1=1.2 N时，F浮=__________N。
（3）该物体受到的重力G=__________N。
7.8
9
4. （2018广东）如图1-9-17甲所示，实心物体被绳子拉着浸没在水中，此时它受到__________个力的作用；剪断绳子后该物体运动直至静止，请在图1-9-17乙中画出浮力F浮随时间t变化的大致图像。
如答图1-9-2所示。
3
考点2 阿基米德原理［10年9考：2015年(综合)、2016年(实验)、2017年(计算)、2018年(填空和实验)、2019年(填空、实验和综合)、2020年(选择和作图)、2021年(选择)、2022年(综合)、2024年(综合)考查］
5. 将质量为500 g的物体，轻轻放入盛满水的溢水杯中，溢出400 g的水，则此物体受到的浮力为（g取10 N/kg）（ ）
A. 5 N B. 4 N
C. 9 N D. 1 N
B
6. 弹簧测力计下挂着一个重为2 N的物体，物体的一半体积浸入水中静止时，弹簧测力计的示数如图1-9-18所示，其示数为__________N，物体体积为__________________m3。（ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）
1.2
1.6×10-4
7. （2018广东）我国最新研发的63A式轻型水陆两栖坦克的质量为24 t，它在陆地上行驶时与水平地面接触的总面积为8 m2，对地面的压强为_______________Pa；坦克的前部和后部各装有一个浮控箱，当坦克在水面上浮渡时，它受到的浮力是________________N，排开水的体积为__________m3。
（ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）
3×104
2.4×105
24
8. 【物理学与社会发展】如图1－9－19所示，某项目研究小组设计了一个自动加水装置，将一重为12 N、底面积为1×10－2 m2的圆柱体放在水箱底部。从进水口注入水，随着水面升高，圆柱体竖直上浮。当水面上升到传感器底端P时，由传感器控制进水口开关停止注水，此时传感器底端P对圆柱体有20 N的竖直向下的压力。则圆柱体刚好浮起时浸入水中
的体积为____________________m3，停止注
水时，圆柱体受到的浮力__________N。
(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)
1.2×10－3
32
9. （2024广东节选）阅读下列短文，回答问题。
载 人 飞 艇
2024年3月30日，我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。飞艇的气囊体积巨大，采用轻质材料制作。飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机提供动力。飞艇部分参数如下表。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。
空载质量（不含氦气） 3 750 kg 气囊总容积 4 200 m3
发动机额定输出功率 3×105 W 辅助功的功率 5×104 W
发动机效率 36% 最大速度 70 km/h
将气囊充满氦气，此时飞艇受到的浮力为_________________N，飞艇最多可载__________位乘客升空。（每位乘客的质量m＝60 kg，ρ空气=1.2 kg/m3，ρ氦气＝0.2 kg/m3，g取10 N/kg）
5.04×104
7
10. 如图1-9-20所示，某物体挂在弹簧测力计下端并浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为6 N，物体上表面受到水向下的压力为5 N，下表面受到水向上的压力为9 N。求：（ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）
（1）物体浸没在水中时所受的浮力。
（2）物体的质量。
（3）物体的密度。
解：（1）由浮力产生的原因可知，物体浸没在水中时所受的浮力
F浮＝F向上-F向下＝9 N-5 N＝4 N。

考点3 综合真题
11. （2016广东）如图1-9-21甲所示，图中A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤。
（1）由__________、__________两个步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮=__________N。由__________、_________两个步骤可得出该物块排开水所受的重力G排。比较F浮与G排，可以得到浮力的大小跟圆柱体物块排开水所受重力的关系。
B
D
1.2
A
E
（2）图1-9-21乙是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时，根据实验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像。分析图像可得：当物块浸没之前，h增大时，弹簧测力计示数__________（填“变大”“变小”或“不变”）。当h=4 cm时，物块所受的浮力为_________N，浸没后，h继续增大时，弹簧测力计的示数为__________N，该圆柱体物块的高度是__________cm。
变小
0.8
3
6
12. 图1-9-22（2015广东）如图1-9-22所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，已知烧杯和水的总质量为600 g，杯的底面积为100 cm2，将一个质量为600 g、体积为300 cm3的长方体实心物体A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中（烧杯的厚度忽略不计，杯内水没有溢出，g取10 N/kg)。则：
（1）物体A的密度是__________g/cm3，
当物体A的一半浸入水中后，如图所示，
水对烧杯底部的压强增大了__________Pa。
2
150
（2）物体A所受的浮力为__________N，细线对物体A的拉力为__________N，台秤的示数为__________N，此时烧杯对台秤的压强为__________Pa。
1.5
4.5
7.5
750
13. （2020广东）重为G的鸡蛋沉在盛有水的杯子的底部，向水中加入食盐并使其溶解，鸡蛋渐渐浮起，最终漂浮在水面，如图1-9-23甲所示，请在图1-9-23乙中画出上述过程中鸡蛋所受的浮力F浮随时间t变化的大致图像。
如答图1-9-3所示。