内容正文:
专题11浮力
中考考点分析
主要考点和要求:⑴对浮力产生原因的理解,深刻领会影响浮力大小的因素及浮力的方向,并能解释和解决生活中的一些实际问题.⑵掌握物体的沉浮条件及其应用.⑶知道在不同的条件下求解浮力大小的方法.⑷探究影响浮力大小的因素及阿基米德原理也是常考的热点.浮力基础常和压强、密度知识拼盘进行考查,难度不大.
灵活运用浮力的四种计算方法解决综合性的问题.有关浮力与压强、密度、简单机械及功相联系的综合问题出现的频率有所增加.有关利用浮力知识测密度的探究实验题也是考查的热点.近年来,浮冰和液面升降问题也开始走进中考阵线。
考向1 浮力
母题揭秘
【母题1】(真题来源:青岛)小明在厨房帮妈妈煮饺子,发现饺子刚入锅时沉在水底,一段时间后饺子鼓起来,煮熟后漂浮在水面上。小明猜想,物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关,于是设计实验进行探究。他把适量砂子装入气球,并充入少量空气,制成一个“饺子”进行了如下实验。实验中充入“饺子”的空气质量忽略不计。
(1)如图甲所示,用弹簧测力计测出“饺子”的重力 。
(2)如图乙所示,将“饺子”浸入水中,“饺子”沉底,它受到的浮力与其重力的大小关系为 。
(3)用测力计把“饺子”竖直拉离水底,在水中静止,测力计的示数如图丙所示,它受到的浮力 。
(4)向“饺子”中充入适量空气,体积变大,浸入水中,测力计的示数如图丁所示,此时它受到的浮力为,则与的大小关系为 。
(5)向“饺子”中充入更多的空气,浸入水中,“饺子”排开水的体积更大,最终漂浮在水面上,如图戊所示。至此,小明验证了自己的猜想,即物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有关,且排开液体的体积越大,浮力越 。
【分析】(1)首先看清甲图弹簧测力计的分度值,然后根据指针位置读出即可;
(2)根据物体的浮沉条件,浮力小于重力,沉底;
(3)由图丙读出,根据称重法测浮力的大小求得;
(4)由图丙读出,根据称重法测浮力的大小求得;然后与比较即可;
(5)根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论。
【解答】解:(1)由图甲可知:弹簧测力计的分度值为,读出“饺子”的重力;
(2)“饺子”沉底,由物体的浮沉条件可知,它受到的浮力与其重力的大小关系为;
(3)由图丙读出,则;
(4)由图丁读出,则;由此可知;
(5)向“饺子”中充入更多的空气,浸入水中,“饺子”排开水的体积更大,浮力增大,由此可知,物体受到的浮力大小与它排开液体的体积有关,液体密度不变时,物体排开液体的体积越大,浮力越大。
故答案为:(1)1.6;(2);(3)0.6;(4);(5)大。
【名师点评】
本题是探究浸在液体中的物体所受浮力大小影响因素的实验,分析时,注意控制变量法的应用。
【母题2】(真题来源:南州)小明与同学一起利用弹簧测力计、玻璃杯、金属块、水、浓盐水等实验器材,探究浮力的大小与哪些因素有关。他们正确的进行了如图所示的实验操作:
实验次数
液体种类
金属块的重力
金属块浸入情况
金属块在液体中时测力计的示数
金属块所受浮力
1
——
2.7
——
——
——
2
水
2.7
部分
2.0
0.7
3
水
2.7
全部
1.7
1.0
4
浓盐水
2.7
全部
1.5
(1)根据以上实验,把表中数据填写完整:
(2)分析实验②③可得:液体密度相同,金属块排开液体的体积越大,浮力越 ;
(3)分析实验③④可得:金属块排开液体的体积相同,液体密度越大,浮力越 ;
(4)结论:浮力的大小与 和 有关。
(5)用这种实验方法,还可以测量 的密度。
(6)小明完成上述实验后,找来合适的玻璃杯,倒入足够深的水,将挂在测力计上的金属块逐渐下降,但不接触容器底。绘制出了实验中测力计的示数随物体下表面至水面深度变化的图像(图⑤。分析图像可知:当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数 ,这表明:浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度 。
【分析】(1)根据称重法求出金属块在浓盐水中受到的浮力;
(2)(3)(4)浸入液体中的物体受到浮力的大小与液体的密度、排开的液体的体积有关;分析图中的相同点和不同,根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论,然后分析答题;
(5)根据表中第三次实验数据得到金属块的重力和浸没在水中的浮力,根据求出金属块的质量,根据阿基米德原理求出物体排开的水的体积,即是物体的体积;利用密度公式算出金属块的密度;或根据表中第四次实验数据得到金属块浸没在浓盐水中受到的浮力,而排开浓盐水的体积等于物体的体积,再利用求浓盐水的密度;
(6)根据测力计的示数变化得出结论。
【解答】解:(1)由图①、④可知,金属块的重力为,在浓盐水中弹簧测力计的示数