内容正文:
第九单元浮力
一阶了追本潮源过基础
教材·课标
知识点①认识浮力
1.定义:无论是液体还是气体,对浸在其中的物体都有①
的托力,这个力称为浮力。
2.浮力产生的原因:由于液体或气体对物体向上和向下的②
产生的,即F弹=F上-F下o
【特别提醒】(1)浮力的方向只能说竖直向上,不能说“垂直向上”或“向上”;(2)物体与底部紧密接触
时,浸在液体中不受浮力,如石墩、拦河坝。
3.浮力的测量(称重法):先用弹簧测力计测出物体所受的重力G,再将物体浸入液体中读出弹簧测
力计的示数F示,则物体所受的浮力F浮=③
知识点2阿基米德原理
1.决定浮力大小的因素:物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的④
有关,还与物体排
开液体的⑤
有关,而与浸没在液体中的⑥
无关。
2.阿基米德原理
(1)内容:浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体⑦
(2)公式:F浮=G#=⑧
=⑨
。
(液体、气体均适用)
变形公式P-(求液体密度):4(求排开液休的体积)。
gVa
P液
【特别提醒】(1)浮力等于物体排开的液体所受的重力,不一定等于物体受到的重力:(2)阿基米德原理
不仅适用于液体,也适用于气体:(3)“浸入”包含两层含义:①物体浸没在液体中时,V。=V;②物体部
分浸在液体中时,V<V杨
3.计算浮力的四种方法
受力分析
方法
阿基米德原理法
平衡法
称重法
压力差法
F
图示
公式
F浮=G=m件g=P策gV我
F浮=G物=m楼g
F浮=G物-F拉
F弹=F到上-F向F下
适用范围
普遍适用
漂浮或悬浮
普遍适用
普遍适用
受溯源对点练
1.教材溯源(改编自HK八年级P176图9-13)如图所示,体积相同的A、B、C、D四个小球分别静
止在不同深度的酒精和水中(P*>P),则它们所受浮力最大的是
()
64福建物理
A.A球
B.B球
C.C球
D.D球
酒精
D
水
⑦
第1题图
第2题图
第3题图
2.教材溯源称重法(改编自HK八年级P170图9-3)将重3.8N的物体浸没水中后,弹簧测力计
的示数如图所示,水对物体浮力大小是
N。若实验前溢水杯未装满水,则溢出水的重力
(选填“大于”“小于”或“等于”)物体受到的浮力。
3.教材溯源压力差法(改编自HK八年级P171图9-5)如图所示,将一长方体物体浸没在装有足
够深水的容器中恰好处于悬浮状态,它的上表面受到的压力为L.8N,下表面受到的压力为3N,则
该物体受到的浮力大小为
N:如将物体再下沉5cm,则它受到的浮力大小为
N
知识点3物体的浮与沉
1.物体的浮沉条件
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
G
G
F
G
F①
FR
G
FB
G
Ft+Fx=G
P四
P藏
P特⑤
P能
P每
P腋
P物⑦
P流
P物>P液
V推=V物
V=V物
'精=V物
V 18
V物
V排=V物
(露出液面前)
物体可停留在液
上浮的最终状态
下沉的最终状态
处于动态,受非平衡力作用
面下任何位置
处于静态,受平衡力作用
【特别提醒】判断物体浮沉有两种方法:比较浮力F年与物体重力G的大小或比较P与P魔的大小。
2.浮沉条件的应用
(1)密度计:测量液体密度的工具。用密度计测量液体的密度时,它所受的浮力总是四
它受到的重力,密度计在较大密度的液体里比在较小密度的液体里浸入得②0
一些,根据密
度计浸入液体的深度就可以从刻度上读出液体的密度。
(2)盐水选种:把种子放人浓度适宜的盐水中,干瘪、虫蛀的种子密度较四
,会上浮直至
②
,而饱满的种子密度较3
,会
到容器底部。
(3)潜水艇:靠压力舱充水、排水改变5
来实现上浮和下沉,潜水艇在水下时
排开水的体积不变,如果不考虑海水的密度变化,则潜水艇在水下时所受浮力不变。
(4)热气球:通过加热气袋中的空气,热气球内部气体的温度升高,密度
,当内部气体
的密度比其外部气体的密度☑
到一定程度时,热气球开始升空。
第九单元浮力65
今溯源对点练
4.教材溯源(改编自HK八年级P177图9-14)死海是世界著名的咸水湖。
如图所示,人可以漂浮在死海中悠闲地看书,人所受浮力大小
人的
重力,人能浮在死海上是因为死海的海水密度
人体密度,如果人
将右腿露出水面,身体将
(选填“上浮”或“下沉”)一些
5.教材溯源(改编自HK八年级P180图9-21)孔明灯俗称许愿灯,古代多用
于军事通讯,如图所示,点燃孔明灯下方的燃料,加热孔明灯内部的空气,使得
孔明灯内部空气的密度
(选填“变大”“变小”或“不变”),当孔明灯
排开空气的重力
其自身重力时,孔明灯就腾空而起。
6.教材溯源(改编自HK八年级P180图9-20)如图所示是潜水艇在水中上浮和下潜时的情景。
(1)潜水艇是通过改变
来实现上浮和下沉的:
(2)潜水艇在水中处于悬浮状态,此时其所受浮力与重力的大小关系为F
(选填“>”“<”或“=”)G
(3)若该潜水艇从水下的甲位置下潜到乙位置,则此过程中,潜水艇受到的浮
船舱
力
(4)若该潜水艇由大海中潜人长江中仍然保持悬浮,应该
(选填“增大”或“减小”)潜水
艇水舱中水的质量。(P降水>P江水)
二阶
质检变式研真题
真题·质检
考点1阿基米德原理的应用
1.(2024福州二检变式)人们乘坐游船可赏千园
载时所受浮力为
N,满载时排开海
之城的美景,游客登船过程中,游船受到的浮
水的体积为
m。(g取10N/kg)
力
某游船的排水量为1万吨,其满
考点2浮力的相关计算(5年6考)
福建真题剧时练
质检变式对点练
2.阿基米德原理法(2021福建22题第二空1分)3.平衡法(2023福州二检变式)“山东舰”航母首
如图,将一边长为10cm的正方体木块放人装
次参加台海演习,其满载排水量约为65000t,
有某液体的圆柱形容器中。木
航母满载时所受浮力为
N。如图
块静止时露出液面的高度为
所示“歼-15”舰载机飞
2cm,液面比放入前升高1cm,
离航母后,航母所受的浮
容器底部受到液体的压强变化了80Pa,木块
力
(选填“变
受到的浮力为
N。
大”“变小”或“不变”)。
考点3物体的浮沉条件及应用(2020.21第二空)
福建真题即时练质检变式对点练
4.(2020福建21题第二空1分)我国自主研制的
5.(2024厦门期末)小明用手将重1.8N、体积为
“海斗一号”全海深自主遥控潜水器,填补了我
2×104m3的苹果压入水中,松手后苹果将
国万米级作业型无人潜水器的空白。在预定
(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”),最后
深度完成任务后,潜水器抛掉配重物,潜水器
静止时,苹果受到的浮力大小是
N。
受到的浮力
(选填“大于”“小于”或
“等于”)自重,从而上浮。
66福建物理
三阶了实验分层逐突破
基础·创新
口实验①探究浮力大小与哪些因素有关(2022年版课标要求学生必做实验)
小明在探究“影响浮力大小的因素”时,依次做了如图1所示的实验
酒精
图
设计方案,收集证据
(1)应适当选用体积较
的物体,这样可使排开液体的体积变化明显,浮力变化更明显。
(2)实验前,手拿着弹簧测力计的
(选填“外壳”或“吊环”),使弹簧测力计在
方向
静止,观察指针位置,进行调零:图A中弹簧测力计的读数为N。真实实验情境细节考查
得出结论,作出解释
(3)比较图1A、B、C三次实验可得:物体浸入水中的体积越大,受到的浮力越
,这说明浮力的
大小与
有关。
(4)比较图1A、D、E三次实验可得:物体浸没在水中的不同深度时,物体所受的浮力
(5)比较图1A、
三次实验可得:浮力的大小与液体的密度有关。
交流合作,评估反思
(6)结论评估同组的小华同学对比图1中A、B、C三次实验,得出物体浸入液体越深所受液体对它
的浮力就越大,你认为该说法
(选填“错误”或“正确”),原因是两次实验没有控制物体
(选填“质量”“体积”或“排开液体的体积”)相同。
(7)结论评估在探究浮力的大小与物体的形状的关系时,小明将两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥
体和圆柱体进行如图2甲所示的实验,根据弹簧测力计示数得出结论:浮力的大小与物体的形状有
关,该结论是
(选填“可靠”或“不可靠”)的,主要原因是
图2
函实验创新迁移
(8)实验拓展小明还想探究物体所受浮力的大小跟物体的密度是否有关,下列实验方案中你认为
合理的是
。(填字母)】
A.选两个质量相等,密度不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
B.选两个体积相等,密度不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
C.选两个密度相等,体积不同的实心物体,分别浸没在水中,比较浮力大小
(9)图像分析如图2乙所示是根据实验ABCDE绘制的弹簧测力计示数F、物体受到的浮力F学与
物体下表面所处深度h的关系图像,其中表示弹簧测力计示数F与物体下表面所处深度h的图线是
,表示物体受到的浮力F随h变化的关系图线的是。(均选填“a”或“b”)
第九单元浮力67
(10)装置改进如图2丙所示,用弹簧测力计吊好物体,然后固定好弹簧测力计的位置,使物体处
在空烧杯中,不接触烧杯底,然后缓慢往烧杯中注水,直至水面浸没物体一定高度。与原实验装置相
比,此实验装置的优点:
。(合理即可)
口实验2探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照图3所示的步骤,探究浮力的大小与排开
液体所受重力的关系。
1.2N
2.6N
空榍
小小石块
图3
设计方案,收集证据
(1)在测量小石块的重力前,应将弹簧测力计在竖直方向
得出结论,作出解释
(2)比较图3甲、丙可知,小石块所受的浮力为
N
(3)比较图3
两次实验可知,小石块排开水所受的重力为
(4)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于
交流合作,评估反思
(5)实验中如果先测量小桶和排开水的总重力,再测量小桶的重力,会使测量出排开水的重力比实
际值偏
(6)以下关于实验过程中的操作,会影响探究结果的是
。(填字母)
A.溢水杯内未盛满水
B.小桶内有少量水
C.石块未浸没在水中
幻实验创新迁移
(7)创新方案他又进行了如下深人探究:将溢水杯中注满水放在电子秤上,如图4甲所示,其示数
为m1,将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没,待杯中水停止外溢时,如图4乙所示,其示数为m2,则
m
((选填“>”“=”或“<”)m2。
横杆
料餐
图4
图5
(8)创新方案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5所示,向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的
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”)。
(9)比较图3、图5两种实验方案,改进后的优点是
。(多选,填字母)》
A.弹簧测力计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.能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
温馨提示
请完成分层进阶练习册P21~22习题
68
福建物理
日题日单元
单元整体构建
现代科技
—海洋油气生产平台“海基二号”
2024年4月19日,我国海洋油气生产平台“海基二号”总体结构完成安装,它刷新了高度、质
量、作业水深和建造速度等多项亚洲纪录,“海基二号”由上部组块和水下的导管架组成。图甲是质
量为6×10L的“海洋石油229”驳船将质量为3.7×10【的导管架运载至安装海域的情景。(P海水
取1.0×103kgm3,g取10N/kg)》
导学架
船
两
(1)如图甲所示,导管架的底部固定着4块面积非常大的钢板,这4块钢板的作用是
(2)运载前,导管架静止在“海洋石油229”驳船上时,对“海洋石油229”驳船的压力是
N.
安装过程中,随着导管架逐渐没人海面以下,它所受浮力会
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)“海基二号”在指定海域成功安装后,这4块钢板处于水深324m的海底处,它们受到海水的压
强是多少?
(4)导管架和驳船拖航的速度约为100m/min,它们到达240km外的安装海域所需要的时间约为多
少小时?
(5)导管架和驳船沿直线向右匀速航行时,若以图乙中的长方形表示驳船上的导管架,请在图中画
出导管架受力的示意图。
(6)在“海基二号”建造过程中常用到起重机,其吊臂上的滑轮组如图丙所示。某次在匀速吊起重为8.1×
10°N的部件时,部件10s内上升了10m,滑轮组的机械效率为90%,则电动机提供的拉力是多少?
(7)这次海上安装采用了滑移下水方式:工程人员将驳船船头水舱的水排出一部分,又向船尾水舱
注入一部分水,使驳船小角度倾斜,最后将驳船和导管架之间的连接点切割分离,导管架就在自身重
力作用下顶端朝前沿着轨道滑入海中。若驳船船头水舱排出的水和船尾水舱注入的水的体积分别
为2.2×10m和6×10m时,导管架顶端浸人海水中的体积为200m,则驳船和周定在驳船上的
导管架总共受到的浮力是多少N?
第九单元浮力69第2课时
液体压强
9.外大小变大变小
一阶追本溯源过基础…
二阶质检变式研真题
①重力②流动性③相等④大⑤大⑥gh
1.答:熄火后,碗中的气体压强减小,在外界大气压的作
⑦连通⑧同一水平面⑨密闭液体0大小不变
用下,锅中的水被“吸人”碗内。
溯源对点练
2.大于上升3.B
1.大深度2.大变小3.1:11:2
4.答:翅膀的上表面弯曲,流过翅膀上方的空气流速大,
4.1.03×10°6.18×105.连通器相平6.C
压强小:翅膀下表面较平,流过翅膀下方的空气流速
7.等于8.1×10
小,压强大。翅膀上下方所产生的压力差形成向上的
二阶质检变式研真题
升力。
1.D2.D3.1.03×10°4.640
5.小于顺
5.解:(1)由题意可知,成型前模具内液体的深度=6.答:汽车驶过的地方空气流动速度大,压强小,泡沫箱
0.15m
的后方空气流速小,压强大,泡沫箱受到一个向前的气
则液体对模具底部的压强P1=pgh=0.9×103kgm×
压差,导致它重新回到车内。
10N/kg×0.15m=1350Pa
第九单元浮力
(2)由p=g可得,作品的质量m=pV=0.9×
一阶追本溯源过基础
103kg/m3×5×10-4m3=0.45kg
①竖直向上②压力差③G-F示④密度⑤体积
⑥深度⑦排开的液体所受重力的大小⑧mWg
成型作品放在水平桌面上,对桌面的压力
F=G=mg=0.45kg×10N/kg=4.5N
9 PREV0>D<2=B=4<5>
16=7<8<9等于团浅①小2漂浮
对桌面的压强==,4.5N
S2×103m2
=2250Pa
3大砂下沉巧潜水艇自身重力降低⑦小
6.C7.500
溯源对点练
8.解:(1)橡胶塞子的重力G=mg=0.05kg×10N/kg=
1.C2.1.2小于3.1.21.24.等于大于下沉
0.5N
5.变小大于
(2)水对橡胶塞子的压强p=pgh=L.0×103kg/m'×
6.(1)自身重力(2)=(3)不变(4)减小
10N/kg×20×10-2m=2000Pa
二阶质检变式研真题
由P=号可知,水对橡胶塞子的压力F=心=20Ph×
1.增大1×101×10
2.6.4
3.6.5×10°变小4.大于5.上浮1.8
80×10-4m2=16N
三阶实验分层逐突破
(3)橡胶塞静止,则橡胶塞子受到竖直向下的重力、水对
实验工探究浮力大小与哪些因素有关
橡胶塞子竖直向下的压力和提起塞子的拉力,三力平
(1)大(2)吊环竖直4(3)大物体排开液体的
衡,则提起塞子拉力F=G+F=0.5N+16N=16.5N
体积(4)相同(5)E、F(6)错误排开液体的体积
三阶实验分层逐突破…
(7)不可靠没有控制排开液体的体积相同(8)B
实验探究液体压强与哪些因素有关
(9)ba(10)弹簧测力计的示数更加稳定,读数更准确
(1)漏气拆下软管重新安装(2)U形管中左右两侧液
实验☑探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
面的高度差转换(3)无关(4)大(5)丙、丁
(1)调零(2)1.4(3)乙、丁1.4(4)它排开水所受
(6)不是(7)不可靠没有保持探头深度相同上移
重力(5)小(6)A(7)=(8)变小变大相等
(8)b(9)1.25(10)大于小于
(9)BC
第3课时大气压强流体压强与流速的关系
一题一单元现代科技一海洋油气生产平台
一阶追本溯源过基础…
“海基二号”
①重力②流动性③马德堡半球实验④大⑤小
(1)增大受力面积来减小压强(2)3.7×10变大
⑥升高⑦托里拆利8760⑨1.013×100液体
(5)如答图所示
①气体2小B大④大5小6小D大⑧上
溯源对点练
1.液化小于2.C3.不变下降4.越低升高
5.靠拢变小不能6.大小7.大于小于
第(5)题答图
8.流速越大的位置,压强越小运动状态
解:(3)它们受到海水的压强p=P木gh=1.0×1Gkgm×
6福建物理
10N/kg×324m=3.24×10Pa
与水平桌面的接触面积不变。侧根据刀=号可得
(4)由r=三可得,到达安装海域所需要的时间
压强减小一半,即p,=2×10'P
1=三=240x10m=2400mim=40h
100 m/min
(5)正方体B的边长为A的一半,则体积为g,则重
(6)某次在匀速吊起重为8.1×10N的部件时,部件10s
内上升了10m,起重机做的有用功W有=C=8.1×10N×
869
力为g6,即R,=G4
=8×160N=180N
10m=8.1×10J
与水平桌面的接触面积不变,则根据=5可得
_”丝×10%可知,电动机做的总功
根据n二W。
F4180N_
压强不变,即m专0.2m=4.5×10h
W8=
在_8.1×10」=9×102J
90%
4.C5.A6.B7.1:12:3不变
根据W=B可得,电动机提供的拉力F.”_9×10」
8.解:(1)G=mg=1,5kg×10N/kg=15N
Γ3×10m
(2)空心砖竖放在水平地面上
3×10N
15N
=3000Pa
(7)驳船小角度倾斜前,驳船和导管架的总重力Ga=
(m经+m)g=(6×10×10kg+3.7×10×103kg)×
(3)根据压强公式刀=5可知,空心砖平放、侧放竖放
10N/kg=9.7×10°N
于水平地面上时,物体对地面压力相等,接触面积之比
驳船小角度倾斜时,水舱中水增加的重力△G=△mg=
P*△g=1.0×10kg/m3×(6×103m-2.2×10m3)×
等于压强的反比,故三个面积之比为宁行。=32:
10N/kg=3.8×10N
竖放时面积为50cm,则侧放面积为100cm,平放面积
此时处于漂浮状态,则Fm=G+△G=9.7×10N+3.8×
为150cm,但平放时底面有4的面积是空心孔,故整个
10N=1.008×10°N
重难-小专题4固体压力、压强相关判断及计算
底面(含空心孔)的面积为150am÷(1-子)=20m,
1.1:12:12.不变变小
整个砖块(含空心孔)的体积V=abc=√ab·bc·ac=
3.解:(1)正方体A的重力
G=mg =16 kg x10 N/kg =160 N
√50×100×200cm3=1000cm
正方体A的度p=号-0品-2×10em
空心部分占了子,故材料部分体积V=100m×子
正方体A对水平桌面的压强
750cm
p=5是04×0n
空心砖块材料的密度p=合:为品=2gm
(2)沿水平方向切去一半,则重力减小一半,即F,=
重难一小专题5密度、压强、浮力综合分析与计算
G=2G=x160N=80N
1.80082.C3.<上浮
4.D【解析】由题知,A、B密度之比PPa=2:5,V,:V=
与水平桌面的接触面积即受力面积不变,则根据P=3
1:1,由G=mg=pg可得A、B所受的重力之比G,:Gn=
PaVagipnVng=pPw=2:5,A错误;已知A、B的体积相
可得,压强减小一半,即p,=2×10Pa
同,设均为V,A有四分之一体积露出水面.则A排开水
(3)沿者竖直方向切去4,则重力减小为原来的子,即
的体积V=子,B排开水的体积Vw=火,则A.B所受
4
×160N=120N
的浮力之比FnFm-paVuRP&VuR=子=34,
与水平桌面的接触面积也减小为原来子,则根据=
B错误:B受到的浮力Fmm=8N,因F:F#n=3:4,则A
号可得,压强不变,即A4×10m
受到的浮力P==子×8N=6N.4受到向上
3
的浮力、向下的重力和拉力,由力的平衡条件可得细线
(4)沿着对角线切去一半,则重力减小为分,即月
对A的拉力大小F=F1-G,=6N-4N=2N,C错误:
G=G=x160N=80N
因为6G=2:5,且6,=4N,所以6=弓6,=弓×
福建物理7