2023年中考物理专题复习----------专题9 浮力

专题九 浮力 浮力专题要求学生掌握浮力产生的原因、物体的浮沉条件及浮力的各计算方法并能灵活运用，再根据题中给的其他条件和现象、测试结果等进行综合分析，并求解。 浮力专题实际上是整个初中力学的难点之一，要求学生对本部分知识和方法灵活运用，一般有两种类型：定性分析和定量计算，难度较大，考查学生综合应用知识分析问题的能力。 1． 浮力的产生及定义 1.浮力的定义：浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）向上托的力，这个力叫作浮力。 浮力的方向：竖直向上 2. 浮力的产生原因：物体受到液体向上的压力大于向下的压力。 3. 浮力大小的影响因素：液体的密度和浸在液体中物体排开液体的体积。 4. 阿基米德原理：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于排开液体所受到的重力，即：F浮=G排= 二．浮力的计算方法 1.压力差法：F浮=F向上-F向下 2.称量法：F浮=G物-F拉 3.公式法：F浮=G排= 4.二力平衡法：F浮=G物（漂浮或悬浮） 三．物体的浮沉条件 1.将物体浸没在液体中，物体受到重力和液体对其的浮力作用， （1） 当F浮>G时，物体上浮； （2） 当F浮=G时，物体悬浮； （3） 当F浮<G时, 物体下沉； 2.浮沉条件的两个推论 （1） 物体漂浮在液体中时，因为F浮=G。所以=，则； （2） 物体浸没在液体中时，因为V物=V排，则有：。 4． 浮力的应用 1.轮船：用钢铁制造的轮船能漂浮在水面上，就是将密度大于水的材料做成空心的，使其能排开更多的水，使轮船受到的浮力等于它所受到的重力。 2.密度计：密度计是一根密闭的玻璃管，上部粗细均匀，内部贴有刻度纸，下部较粗，下部装有铅丸或水银，使玻璃管能够竖直漂浮在液面上。将密度计放在不同液体中，因为密度计漂浮，浮力相同，如果密度计漂浮时漏出液面体积大，说明液体密度大；如果密度计露出液面体积小，说明液体密度小。 3.潜水艇：潜水艇能在水中随意地下潜和上浮，是靠改变潜水艇所受的重力来实现的。当潜水艇要下潜时，就向蓄水舱中注水，使潜水艇所受重力增大，大于它排开的水所受的重力；当它要上浮时就向外排水，使潜水艇所受的重力减小，小于它排开的水所受的重力。 4.气球和飞艇：气球是通过充入比空气密度小的氢气或氦气这类浮生气体，利用空气浮力浮在空中，飞艇也是如此。飞艇主要由艇体、动力装置、尾翼和吊舱组成，艇体的气囊内充入了比空气密度小的浮升气体。飞艇的动力装置用来推进飞艇，尾翼用来起稳定、控制作用和改变飞行方向，吊舱用来载人和货物。 五．方法总结 物体的浮沉状态：密度均匀的实心物体可通过比较液体和物体密度的大小来判断；密度不均匀的物体可以先求出物体的平均密度再与液体密度比较。 题型一：阿基米德原理（填空题） ( 例 1 . （ ★★ ） 如图所示，观察下面实验可知，石块受到浮力为____N,石块排开水的重力为______N,这个实验说明：物体受到浮力的大小等于_____________. ) 【考点】阿基米德原理的运用 【解析】石块受到的浮力=4N-3N=1N;石块排开水的重力=2N-1N=1N;实验表明:物体受到浮力的大小等于它排开的液体所受的重力. 【答案】1;1;排开液体(水)受到的重力. 【教学建议】本题也是验证阿基米德原理的实验。 题型二：阿基米德原理（选择题） ( 例 2 . （ ★★ ）在图(a)中，石料在钢绳拉力作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。图（b）是钢绳拉力随时间t变化的图象。若不计水对石料的阻力，可算出该石料的密度（ ） A.1.8g/cm 3 B.2.3g/cm 3 C.2.8g/cm 3 D.3.2g/cm 3 ) 【考点】阿基米德原理的应用 【解析】由图乙可知，石料的重为1400N，石料浸没后钢丝绳的拉力为900N，则石料受到的浮力大小为：F浮=G-F拉=1400N-900N=500N； ∵F浮=ρ水v排g， ∴石料排开水的体积（石料的体积）：V石=V排==0.05m3 ∵G=mg=1400N，∴石料的质量：m==140kg 石料的密度：=2.8g/cm3 【答案】C 【教学建议】本题的解题关键是通过图乙确定石料的重力及钢丝绳受到的拉力、会用称重法计算出石料受到的浮力,再结合阿基米德原理计算体积. 题型三：阿基米德原理（实验探究题） ( 例3.（ ★★ ）小文同学在研究 “ 浸入液体中的物体所受的浮力与排开液体的体积关系的实验中，记录的部分数据如下表所示。请你帮助小文浮力与排开液体的体积的关系式 ” ：_________________________ . V