浙江省2019年中考科学一轮复习：第21课时 浮力（课件 20张PPT）

课件19张PPT。第21课时 浮力 力学发展史1．浮力
(1)浮力的含义：浸在液体中的物体，受到液体对物体的_______________的托力，这个力就是浮力。因此有F浮＝G－F，F是物体浸在液体中的视重。
(2)浮力产生的原因：液体作用在物体上、下表面的____________，因此有F浮＝F向上－F向下。竖直向上压力差2．阿基米德原理
阿基米德原理：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于物体_______________所受的重力。计算公式：F浮＝G排液＝ρ液V排g。
阿基米德原理既适用于液体，也适用于气体。
3．物体的浮沉条件
物体浸在液体中时，其浮沉情况是由该物体在液体中所受浮力和重力的大小关系决定的：假若物体浸没在液体里只受到重力和浮力的作用，则有
①当F浮>G物体________←→物体漂浮，此时F′浮＝G；排开的液体上浮②当F浮＝G ←→物体___________；
③当F浮注：悬浮和漂浮的共同点都是F浮＝G，但悬浮时，V排________V物(完全浸没)；漂浮时，V排________V物(部分浸入)。
4．浮力的应用
(1)潜水艇通过水舱中海水的进入或排出来改变____ ____，从而实现自身的下沉和上浮。
(2)热气球通过改变自身的体积来改变__________大小，从而实现上升或下降。悬浮下沉＝＜自重浮力5．浮力问题的解题指导
(1)物体受到的浮力与哪些因素有关。
由阿基米德原理可知，物体受到的浮力大小只与排开的液体受到的重力有关，即与排开液体的__________和排开液体的__________有关。
(2)关于液面升降问题：F浮↑―→V排↑―→h(液面)↑。
(3)解题思路：
浮力问题是力学的重点和难点。解决浮力问题时，一般可按照下列步骤进行：
①确定研究对象。一般情况下选择浸在液体中的物体为研究对象。体积密度②对研究对象受力分析。主要是重力G、浮力F浮、拉力、支持力、压力等。
③判定物体的运动状态。明确物体上浮、下沉、悬浮、漂浮等。
④写出各力的关系方程，并转化为与已知条件相关联的式子，求解。
6．有关力学的发展史
(1)公元前3世纪，古希腊科学家亚里士多德提出力是使物体运动原因的观点，即他认为运动必有力的作用时才能发生，外力的作用一旦停止，运动就不存在，现代科学证明他的观点是错误的。力是使物体运动状态改变的原因，物体的运动不需要力来维持。
(2)公元前3世纪，古希腊科学家阿基米德提出阿基米德原理。
(3)伽利略(1564～1642)，他坚持科学理论必须建立在实验的基础上，摒弃了通过信赖权威来解决科学问题的观念。在力学上的贡献主要是：自由落体规律的发现，惯性定律发现的先驱者。
(4)17世纪中期，英国科学家牛顿提出了三大运动定律，建立了经典力学体系。【例1】　在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，小丽提出如下猜想：
猜想一：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；
猜想二：浮力的大小跟液体的密度有关；
猜想三：浮力的大小跟物体的密度有关。
(1)小丽用重为3.2N的物体A做了如图所示的实验，该实验验证了猜想__________是正确的。可得出：在同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力__________。实验中，物体A浸没时受到的浮力为__________N，方向__________。(2)下表是小丽验证猜想二时收集的实验数据：
分析比较表中数据和实验中__________(填“甲”、“乙”或“丙”)的数据可知：浮力的大小与液体的密度__________。
(3)为验证猜想三，小丽选用了与物体A密度不同的物体B进行实验，她将物体B逐渐浸入水中，容器中的水面上升至图示O位置时，发现棉线松弛，弹簧测力计示数为0，如图所示。取出物体B后，小丽又将物体A缓慢浸入水中，她在水面上升到__________(填“O点之上”、“O点”或“O点之下”)位置时，读取弹簧测力计的示数，这样做是为了控制__________相同，以便判断浮力的大小与物体的密度是否有关。考查要求：本题旨在考查探究浮力的大小与哪些因素有关的实验；考查浮力的计算及弹簧测力计的正确使用；考查对控制变量法的应用。题目偏难。
解题指导：(1)由图甲乙丙可以看到：液体均为水，随着物体浸入液体的体积的变大，弹簧测力计的示数变小，这说明猜想一是正确的；可以得出：在同种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大。
(2)因为此表中物体都是浸没的，故应与图丙的数据对比，在三种液体中浸没时物体受到的浮力不同，可知：浮力的大小与液体的密度有关。
(3)为比较浮力与物体的密度的关系，需要控制物体浸入液体的体积，故将物体A 浸入水中时，需使水面上升到O点位置时，读取弹簧测力计的示数。答案：(1)一　越大　2.2　竖直向上　(2)丙　有关　(3)O点　排开液体的体积。
【例2】　如图所示，有一实心长方体，悬浮在水和水银的界面上，浸在水中和水银中的体积之比为3∶1，已知水的密度为1.0×103kg/m3，水银的密度为13.6×103kg/m3。求：(1)该物体在水中和水银中所受到浮力之比。
(2)该物体在水中所受到浮力与物体重力之比。
(3)该物体的密度。
考查要求：本题考查了阿基米德原理、力的平衡以及重力公式的应用，综合性较强，难度较大。【例3】　如图1所示，边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连，容器中液面与A上表面齐平。从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时，细线中拉力F随时间t的变化图像如图2所示。木块密度ρ＝0.5×103kg/m3，容器的底面积为200cm2，g取10N/kg。下列说法正确的是 (　　)A．随着液体的排出，木块受到的浮力不断减小
B．容器中的液体是酒精
C．抽液机每秒钟排出液体的质量是10g
D．第30s时，木块露出液面的高度是2cm
考查要求：本题是一道力学综合题，考查到的知识点较多，能力要求高，难度也较大。主要考查阿基米德原理、浮力的计算、密度、力的平衡等知识。解题指导：解决此题的关键是能从图像中得出有关信息。
A．图1中物体在细绳的拉力作用下恰好完全浸没，当液体向外排出时，木块受到的浮力会减小，但当木块恰好漂浮时，细线不受力，再向外抽水，在一段时间内，木块随水位下降但排开水的体积不变，即受到的浮力不变，当木块与容器底接触后，随水位的下降，浮力又减小，所以A错误。
B．由图1知，此时木块受向上的浮力和竖直向下的重力及细绳拉力作用，由图像知，当物体完全浸没时，此时细绳的拉力为5N。木块的重力G＝ρgV＝0.5×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3＝5N，F浮＝G＋F＝5N＋5N＝10N。由F浮＝ρ液gV排得，ρ液＝1×103kg/m3所以此液体为水。因此B错误。
C．当木块恰好漂浮时，F浮＝G，则ρ水gV排＝ρgV，得V排＝V＝0.5×10－3m3，所以排出水的体积为：V＝S容h露－V露＝200×10－4m2×0.05m－0.5×10－3m3＝5×10－4m3，m＝ρ水V＝103kg/m3×5×10－4m3＝0.5kg＝500g，所以每秒抽出水的质量为：m′＝500g/50＝10g，所以C正确。
D．第30s抽出水的质量为：m＝10g/s×30s＝300g，体积为300cm3，木块露出水的高度h＝3cm，所以D错误。
答案选C。