第1课时 浮力 阿基米德原理（课件PPT）-【卓文中考·加速度】2024年云南中考物理复习

2024云南中考 物理 《精讲册》 《精练册》 《玩转教材素材》 《答案精析》 编辑修改 便捷操作 本课件使用WPS2019版本制作，建议老师使用相应软件打开 本课件全文可单击进行编辑修改 目录、返回目录设置对应超链接，点击即可跳转至相应页面；答案添加动画效果，使用更方便 课件说明 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 软件使用 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 课标要求： 2.2.9 通过实验，认识浮力。探究并了解浮力大小与哪些因素有关。知道阿基米德原理，能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。 活动建议新增：查阅资料,了解我国“奋斗者”号载人潜水器的深潜信息，讨论影响其所受浮力大小的因素。 情境素材新增：利用自制潜水艇等研究物体的浮沉条件。 第十章　浮　力（1～8.75分） 第1课时　浮力　阿基米德原理 聚焦中考·研析考向 考点梳理·自主学习 考点1　浮力 1 2 多角度剖实验 考点2　阿基米德原理 3 第十章　浮　力（1～8.75分） 自主学习 考点梳理 1　浮力 1.定义：浸在液体或气体中的物体， 受到液体或气体①⁠ ⁠的托力。  2.方向：②⁠ ⁠。  3.产生原因：浸没在液体（或气体）中的物体，其上、下表面受到液 体（或气体）对它的压力不同，向上的压力③⁠ ⁠向下的压力，这两 个压力之差就是液体（或气体）对浸入物体的浮力。如图所示。 向上　 竖直向上　 大于　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 4.影响因素：浸在液体中的物体，所受浮力的大小与其浸在液体中的 体积和液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越④⁠ ⁠、液体的密度 越⑤⁠ ⁠，浮力就越大。  大　 大　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 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 ①⁠ ⁠ ⁠。  2.计算公式[2023.23（3），2022.25（4），2021.8A、18第2空，2020.25（1），2019.6D] 物体排开的液体所受的重力　 2　阿基米德原理（必考） F浮＝G排＝m排g＝ ② 　ρ液gV排　⁠  F浮表示浮力，单位为N ρ液表示液体的密度，单位为kg/m3 V排表示物体排开液体的体积，单位为m3 ρ液 gV排　⁠  卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 变形公式：ρ液＝（求排开液体的密度）； V排＝（求排开液体的体积） 适用范围：液体、气体 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 　　3.阿基米德原理的理解 （1）“浸在液体中的物体”包含两种状态：a.物体浸没在液体里 V排＝V物；b.物体的一部分浸在液体里V排＜V物； （2）F浮＝G排表示物体受到的浮力大小等于被排开的液体所受的重力 大小； （3）由F浮＝G排＝ρ液gV排可知，浮力的大小只跟液体的密度和液体被 排开的体积有关，跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度等因 素无关。 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 实验1　探究浮力的大小跟哪些因素有关（2022年版课标要求） 　　1.实验原理： 称重法（F浮＝①⁠ ⁠）[2018.21（1）]  2.实验装置图 G物－F拉　 多角度剖实验 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 　　3.实验方法：控制变量法 （1）探究浮力大小与物体排开液体体积的关系（用弹簧测力计提着 同一物体，使物体浸入②⁠ ⁠中的体积不同，观察弹簧测力计的 示数）；  （2）探究浮力大小与液体密度的关系（用弹簧测力计提着同一物体，使物体分别浸在不同密度液体的同一深度处，观察弹簧测力计的示数）； 　　（3）探究浮力大小与物体浸入液体中深度的关系（用弹簧 测力计提着同一物体，使物体浸没在同种液体的不同深度处，观 察弹簧测力计的示数）。 同种液体　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 4.实验注意事项 （1）物体的密度要③⁠ ⁠实验所用液体的密度；  （2）应适当选用体积较大的物体，排开液体的体积变化越大， 浮力变化越大，实验效果越明显； （3）实验过程中物体不能接触容器。 5.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；物体浸在液体中的体积越④⁠ ⁠，浮力越大；液体的密度越大， 浮力越⑤⁠ ⁠。  大于　 大　 大　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 6.交流与反思 （1）浮力的方向（⑥⁠ ⁠）；  （2）F拉－h、F浮－h图象分析：随着物体浸入液体深度 h 的增大，弹 簧测力计的示数不断⑦⁠ ⁠，物体所受浮力逐渐⑧⁠ ⁠；当物体 浸没后，弹簧测力计示数不变，浮力⑨⁠ ⁠，由此可归纳弹簧测力计 示数的变化规律（⑩⁠ ⁠），物体所受浮力的变化规律 （⑪⁠ ⁠）；  减小　 增大　 不变　 先变小后不变　 先增大后不变　 竖直向上　 （3）利用阿基米德原理可 计算液体密度ρ液＝⑫ ⁠ ⁠。  　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） ⁠ ⁠　图1是小云利用弹簧测力计、实心圆柱体物块、烧杯等器材，探究 浮力的大小跟哪些因素有关，她提出如下猜想，设计并进行了实验。 （ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg） 例1题图1 猜想1：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关； 猜想2：浮力大小与物体排开液体的体积有关； 猜想3：浮力大小与液体的密度有关。 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 【基础设问】 （1）小云先用弹簧测力计测出物体的重力G，接着将圆柱体浸入液体中静止时，读出弹簧测力计的示数F读，可计算出物体所受的浮力F浮＝⁠ ⁠ ⁠。  （2）小云的操作步骤及测量数据如图所示，由测量数据可得，步骤B中圆 柱体受到的浮力为⁠ ⁠N。  G－F读 0.4　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） （3）分析⁠ ⁠三个实验，可以验证猜想1是⁠ ⁠（选填 “错误”或“正确”）的；分析A、B、C三个实验，可以验证⁠ ⁠ ⁠是正确的。  A、C、D　 错误　 猜想2　 （4）为了正确地测出物体浸没在水中的浮力，操作中除了要注意把物体 浸没在水中并在静止时读弹簧测力计的示数外，还应注意⁠ ⁠ ⁠ ⁠。  物体不能触碰 容器底　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） （5）小云通过对比实验A、B、E，得出猜想3是正确的，对此你认为 是⁠ ⁠（选填“合理”或“不合理”）的，理由是⁠ ⁠ ⁠ ⁠。  （6）根据图示所给的数据，可以计算出E中盐水的密度是⁠ ⁠g/cm3。  不合理　 没有控制物体 排开液体的体积相同　 1.1　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） （7）学习了阿基米德原理之后，小云发现根据图示的实验数据，除了可 以计算盐水的密度外，还可以计算其他一些物理量（水的密度已知）。下 列物理量中不．能．计算的是⁠ ⁠（填序号）。  A.物体的体积 B.物体的密度 C.盐水的体积 D.物体的质量 C　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） （8）如图中能正确反映浮力F浮和物体下表面在水中的深度h关系的图象 是⁠ ⁠（物体未接触容器底）。  D　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 【能力设问】 （9）创新装置如图2是同组的小明在进行“探究浮力大小与哪些因素有 关”的实验装置，此装置中弹簧测力计固定不动，通过调节烧杯的高度进 行探究，此装置的好处是⁠ ⁠。  例1题图2 弹簧测力计读数时稳定　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 实验2　探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系（2021.22） 　　1.实验装置图 2.实验步骤 （1）如图甲，用弹簧测力计测出物体所受的重力G1； （2）如图乙，用弹簧测力计测出空小桶所受的重力G2； （3）将物体浸入盛满水的溢水杯中（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所排开的水； （4）用弹簧测力计测出小桶和排开水所 受的重力G3。 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 3.实验注意事项 （1）正确使用溢水杯（溢水杯中水要达到①⁠ ⁠，以保证排 开的水全部流入小桶，若溢水杯没有盛满水， 会导致所测排开水的重力②⁠ ⁠）；  （2）待弹簧测力计示数稳定后再读数。 4.实验数据处理 物体排开液体所受到的重力G排＝③⁠ ⁠（用上述字母表示）；利用弹簧测力计测出物体所受浮力F浮＝④⁠ ⁠（用上述字母表示）。  溢水口　 偏小　 G3－G2　 G1－F　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 　　5.实验结论 浸在液体中的物体受到的浮力大小等于它排开的液体所受的重力（F浮＝⑤⁠ ⁠）。  G排　 6.交流与反思 （1）实验过程中应在弹簧测力计示数稳定时读数； （2）多次实验的操作和目的（操作：物体 由浸没改为⑥⁠ ⁠ ⁠或换用⑦⁠ ⁠的 液体进行实验；目的：使结论具有普遍性）；  部分浸没 不同　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） （3）实验步骤错误引起的偏差：a.若先将物体放入水中测拉力，再测 物体的重力，物体沾水所测重力偏大，所测浮力⑧⁠ ⁠；b.若先测量 小桶和排开水的重力，再测量小桶的重力，小桶沾水，所测重力偏大，所 测排开液体的重力⑨⁠ ⁠。  偏大　 偏小　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） ⁠ ⁠　如图是小昆同学验证阿基米德原理的实验过程图，弹簧测力计在 A、B、C、D四个步骤中的读数分别为G空桶＝1 N、F1＝2 N、G物＝3 N、 F2＝2 N（ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）。 例2题图1 （1）为了减小实验误差，最合理的操作步骤顺序为⁠ ⁠（填 序号）。  A、C、B、D　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） （2）按照最合理的操作顺序，当实验中的测量结果满足⁠ ⁠ ⁠ ⁠的关系式时（用G物、F1、F2、G空桶表示），说明阿基米德 原理成立。  （3）若在步骤B的操作中，只将立方体的一部分浸入水中，其他步骤正 确，则⁠ ⁠（选填“能”或“不能”）得到正确结论。  （4）在某次实验中，小昆在实验中发现立方体排开水的重力明显小于其 所受的浮力，造成这种结果的原因可能是⁠ ⁠。  G物－F1＝ F2－G空桶　 能　 溢水杯中水没有装满　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） （5）为了得到普遍的结论，下列继续进行的操作中不．合．理．的是⁠ ⁠。  A.用原来的方案和器材多次测量取平均值 B.用原来的方案将水换成酒精进行实验 C.用原来的方案将立方体换成体积与其不同的立方体进行实验 （6）按最合理顺序操作还可以测出立方体的密度，ρ立方体＝⁠ ⁠kg/m3。 如按A、B、C、D顺序操作测得的立方体密度将⁠ ⁠ ⁠（选填“偏大” “偏小”或“相等”）。  A　 3×103　 偏大 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） （7）同组的小明将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用细线挂着立方 体，将其缓慢浸入溢水杯的水中（如图2）。在立方体浸入水的过程中 （始终不碰到杯底），溢水杯底所受水的压力⁠ ⁠，电子秤的读 数⁠ ⁠。（均选填“变大”“变小”或“不变”）  例2题图2 不变　 不变　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） （8）创新装置为了更直观地验证阿基米德原理，小云改进了实验装置， 如图3所示，把弹簧测力计上端固定在铁架台上，用粗铁丝做一个框挂在 弹簧测力计挂钩上，在粗铁丝框上端悬吊一个金属块，下面放一小杯。铁架台的支架上放置一只溢水杯，溢水杯跟金属块、粗铁丝框、小杯都不接触。平稳缓慢地抬高溢水杯支架，使金属块完 全浸没入水中，但不与溢水杯底部接触（如 图甲、乙、丙），示数稳定时，弹簧测力计 示数F甲⁠ ⁠（选填“＞”“＜”或“＝”） F丙，该装置的优点是⁠ ⁠ ⁠ ⁠。  ＝　 可以直观地验证阿基米 德原理，不需要再次测量排开液体的重力　 例2题图3 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 研析考向 聚焦中考 1 阿基米德原理的理解及应用 1.[2019云南，6]2019年4月23日，在中国海军建军70周年纪念日上举行了海军阅兵仪式，展示了中国海军的军威。如图所示是最新入列的“101南昌舰”，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，下列说法正确的是（　D　） A.舰艇雷达发射和接收的是超声波 B.舰艇甲板上有凹凸不平的纹路是为了减小摩擦 C.舰艇对水的压力与水对舰艇的浮力是一对平衡力 D.舰艇上加装质量为50吨的装备，排水体积增加50 m3 第1题图 D 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 2.[拓展训练]如图所示，一个边长为10 cm的正方体竖直悬浮在某液体中， 上表面受到液体的压力F1为5 N，下表面受到液体的压力F2为13 N（g取 10 N/kg）。下列说法错．误．的是（　C　） A.正方体受到的浮力为8 N B.液体的密度为0.8×103 kg/m3 C.正方体上表面到液面的距离h＝5 cm D.液体对物体下表面的压强为1.3×103 Pa 第2题图 C 2 浮力的计算 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 3.[拓展训练]如图所示，弹簧测力计下挂着一个物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，弹簧测力计示数F与物体下降高度h的关系如图乙所示。物体受到的重力为⁠ ⁠N，该物体受到的最大浮力为⁠ ⁠N。  4　 2　 第3题图 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 4.[拓展训练]如图所示为某新型淡水科考潜水艇，体积为2 000 m3，该潜艇 悬浮在水下8 m深处时受到的浮力大小为⁠ ⁠N；潜艇从悬浮位置匀 速上浮（未露出水面）过程中，所受浮力大小⁠ ⁠（选填“变大”“变小”或“不变”）。（ρ淡水＝1×103 kg/m3，g取10 N/kg）  第4题图 2×107　 不变　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 5.[2023普洱市宁洱县三模]2023年2月17日，世界最大打桩船“一航津桩”（如图）正式施工，其最大排水量约为25 000 t，桩架高142 m，是我国水工建设领域名副其实的“大国重器”。“一航津桩”作业时受到的最大浮力约为⁠ ⁠N。“一航津桩”将长80 m、 重300 t、直径为4 m的桩基沉入海底后，船底受到海水的压强将⁠ ⁠（选填“变小”“不变”或“变大”）。（g取10 N/kg）  2.5×108　 变小　 第5题图 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 6.[2018云南，21]一般情况下，人在水中会下沉，在死海中却能漂浮在水面上。为此，小李同学猜想：浮力的大小可能跟液体的密度有关。为了检验这个猜想，他设计了如图所示的实验进行探究。 第6题图 3 探究浮力大小跟哪些因素有关 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） （1）铝块在水中受到的浮力F浮＝⁠ ⁠N。  （2）比较图乙、丙两图中铝块所受浮力的大小，小李同学得出浮力的大 小与液体的密度无关的结论，你认为这个结论是⁠ ⁠（选填“正确” 或“错误”）的，原因是⁠ ⁠。  1　 错误　 没有控制铝块排开液体的体积相同　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） （3）小赵同学认为用以下方法检验更为简便：将同一个新鲜鸡蛋依次轻 放入盛有水和浓盐水的烧杯中，看到鸡蛋在水中下沉，在浓盐水中悬浮， 如图丁所示。分析鸡蛋受力可知，在水中下沉是因为它受到的浮力⁠ ⁠ ⁠ ⁠（选填“大于”“小于”或“等于”）重力；在浓盐水中悬 浮时，根据⁠ ⁠的知识可得，鸡蛋受到的浮力⁠ ⁠（选填 “大于”“小于”或“等于”）重力，从而可以得出结论：浮力的大小与 液体的密度⁠ ⁠（选填“有关”或“无关”）。  小 于　 二力平衡　 等于　 有关　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） 7.[2021云南，22]某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。 4 探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系 （1）弹簧测力计使用前要先进行⁠ ⁠。  （2）实验步骤如图1所示，甲、乙、 丁、戊中弹簧测力计的示数分别为 F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知 物体受到的浮力F浮＝⁠ ⁠。  校零　 F1－F3　 第7题图 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） （3）以下选项中若⁠ ⁠成立，则可以得出浮力的大小与排开液体所受重 力相等的关系。  A.F1－F2＝F3－F4 B.F1－F3＝F4－F2 C.F3－F2＝F1－F4 B　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） （4）另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢 水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验进行改进，装置如图2所示。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A的示数逐 渐 ⁠ ⁠，B的示数逐渐⁠ ⁠， 且A、B示数的变化量⁠ ⁠（选填 “相等”或“不相等”）。  变小　 变大　 相等　 第7题图 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） （5）比较两种实验方案，改进后的优点是⁠ ⁠（多选）。  A.测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 B.实验器材生活化，测力计固定，示数更稳定 C.能同步观察测力计 A、B示数的变化 请完成《精练册》（P27～P28）中的练习题 BC　 卓文中考·加速度 物理 2024云南中考 第十章　浮　力（1～8.75分） $$