内容正文:
第一部分 教材复习篇
第八讲 浮力
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目录
CONTENTS
1
知识清单★细梳理
2
考点精析★提升练
3
实验突破★一题通
4
聚焦河南★瞄靶向
2024/11/17
聚焦河南★瞄靶向
1
知识清单★细梳理
浮力
竖直向上
压力(压强)
弹簧测力计
物体浸在液体中的体积
液体的密度
知识清单★细梳理
变大
物体排
开液体的体积
知识清单★细梳理
重力
知识清单★细梳理
=
<
<
大
不均匀
知识清单★细梳理
<
<
知识清单★细梳理
>
<
=
=
>
<
=
>
加速向下
匀速直线
知识清单★细梳理
知识清单★细梳理
0.3
60
0.6
不变
上浮一些
知识清单★细梳理
√
√
×
√
√
√
×
知识清单★细梳理
2
考点精析★提升练
C
AC
考点精析★提升练
BC
考点精析★提升练
A
考点精析★提升练
C
考点精析★提升练
1
竖直向上
不变
6×104
6
考点精析★提升练
考点精析★提升练
考点精析★提升练
3
实验突破★一题通
液体密度
物体排开液体的体积
物体浸
入的深度
实验突破★一题通
大
大
实验突破★一题通
实验突破★一题通
乙、丙
液体的密度
>
实验突破★一题通
实验突破★一题通
密度
1.2
2.8
浮力的大小与浸没在液体中的物体的密度无关
实验突破★一题通
B
实验突破★一题通
实验突破★一题通
实验突破★一题通
F1-F2
F3-F4
F1-F2=F3-F4
实验突破★一题通
溢水杯中没有装满水
能
实验突破★一题通
=
实验突破★一题通
B
实验突破★一题通
4
聚焦河南★瞄靶向
B
聚焦河南★瞄靶向
BD
聚焦河南★瞄靶向
A
聚焦河南★瞄靶向
向清水中加盐能使鸡蛋上浮
1.4
聚焦河南★瞄靶向
无关
A、B、C(或A、B、D)
越大
2.4×103
聚焦河南★瞄靶向
聚焦河南★瞄靶向
3.8
1.4
A、D
它排开的水
所受的重力
聚焦河南★瞄靶向
A
能
聚焦河南★瞄靶向
【2022版课标要求】
1.通过实验,认识浮力.
2.探究浮力大小与哪些因素有关,知道阿基米德原理F浮=G排.
3.了解浮力的简单应用.能运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象.
知识点1 浮力(10年10考)
1.定义:浸在液体(或气体)里的物体受到向上的力,这个力叫做 .
2.方向: .
3.产生原因:浸没在液体(或气体)中的物体,其上、下表面受到的液体(或气体)对它的 不同,是产生浮力的原因,即F浮= .
4.间接测量:先用 测出物体在空气中所受的重力G,再将物体悬挂在弹簧测力计下浸没在液体中,读出弹簧测力计的示数F拉,则此时物体所受的浮力F浮= .(适用于ρ物≥ρ液)
F向上-F向下
G-F拉
5.决定因素: 、 .物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,所受浮力越大.浮力的大小与物体的重力、形状、密度、物体在液体中的运动状态等无关.当物体浸没在液体中时,浮力的大小与物体在液体中的深度也无关.
(人教八下P53)
命题点 浮力
装满水的烧杯放在空盘子内,用手将一空饮料罐慢慢压入水中,在向下按的过程中,手用的力逐渐变大,说明空饮料罐受到的浮力逐渐 ,则浮力大小与
有关.
知识点2 阿基米德原理(10年10考)
1.定义:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的
.
2.公式:F浮=G排=m排g=ρ液gV排. eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(ρ液表示液体的密度,单位为kg/m3,V排表示排开液体的体积,单位为m3,F浮表示浮力,单位为N))
3.变形式
液体密度:ρ液= .
排开液体的体积:V排= .
eq \f(F浮,gV排)
eq \f(F浮,ρ液g)
根据右下图完成命题点1、2.
命题点1 阿基米德原理与浮沉条件
(人教八下P60)
1.(2024·眉山改编) 将密度计放入两个装有不同液体A、B的相同容器中,两次所受浮力分别为FA、FB,则FA FB;两种液体的密度分别为ρA、ρB,则ρA ρB ;液体对杯底的压强p甲 p乙(前三空均选填 “>”“<”或“=”).密度计下方刻度线的示数 (选填“大”或“小”),且刻度线分布 (选填“均匀”或“不均匀”).
命题点2 压强和压力
2.放入密度计后,A、B两液体的深度相同,液体对容器底部的压力分别为FA液、FB液,则FA液 FB液;两容器对水平桌面的压力分别为FA固、FB固,则FA固 FB固.(均选填“>”“<”或“=”)
知识点3 物体的浮沉条件及其应用(10年10考)
1.物体的浮沉条件(实心物体,忽略在水中的阻力)
上浮
下沉
悬浮
漂浮
F浮 G
F浮 G
F浮 G
F浮 G
ρ液 ρ物
ρ液 ρ物
ρ液 ρ物
ρ液 ρ物
受非平衡力,加速向上运动
受非平衡力,
运动
受平衡力,静止或
运动
受平衡力,是“上浮”过程的最终状态
2.浮力的应用
不同装置实现浮沉的方法.
根据右下图,完成命题点.
命题点 浮沉条件
1.将质量为30 g的橡皮泥做成“空心”小船,并放在
盛有水的水槽中,此时小船漂浮,则浮力等于 N.(g取10 N/kg)
2.一颗珠子的质量是5 g,该橡皮泥小船满载时能放6颗珠子,则该小船满载时的排水量为 g,满载时受到的浮力为 N.(g取10 N/kg)
3.小船满载时向水槽内加浓盐水并轻轻搅拌均匀,此时小船受到的浮力 (选填“变大”“不变”或“变小”),小船会 (选填“上浮一些”“位置不变”或“下沉一些”).
(人教八下P58)
关于浮力及其应用,下列说法中,对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”.
1.浸在液体中的物体,受到浮力的原因是其上、下表面受到的压力不同( )
2.深埋在河水底部泥地的桥墩没有受到浮力的作用( )
3.浸在液体中的物体所受浮力的大小和液体的密度、物体的体积有关( )
4.阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体( )
5.物体在液体中漂浮和悬浮时,浮力的大小都等于物体的重力( )
6.潜水艇是靠充水和排水,改变自身的重力来实现下潜和上浮的( )
7.舰载飞机在航母甲板上起飞前、后,不影响航母受到的浮力( )
考 点1 对浮力的理解
例1 (2024·郑州期中) 如图所示,有一个重力为G的长方体浸没在液体中,其受到的浮力为F浮,液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2,下列说法不正确的是( )
A.长方体所有表面都受到液体压力
B.长方体相对侧面所受液体的压力相互平衡
C.F1、F2和F浮的大小关系是F1-F2=F浮
D.若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比,F1、F2之差不变
考 点2 依据浮沉状态判断浮力大小
类型一 同一物体、不同液体
例2 (2020·河南) (双选)将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙两种液体的相同容器中,木块静止时,两容器中液面相平,如图所示.下列说法正确的是( )
A.木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等
B.木块在乙液体中排开液体的质量较大
C.两容器中木块下表面受到的液体压强相等
D.两容器底部受到的液体压强相等
类型二 同一液体、不同物体
例3 (双选) 如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的实心正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同.下列说法正确的是( )
A.三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
B.物体受到的浮力大小关系为FA<FB<FC
C.容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
D.容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
类型三 不同物体、不同液体
例4 (2023·郴州) 如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器内装有体积相等的不同液体.将同种材料制成的实心物体A、B分别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持相平,则( )
A.物体A受到的浮力大于物体B受到的浮力
B.甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度
C.甲、乙两容器的底部受到液体的压强相等
D.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
考 点3 浮沉条件的应用
例5 (2024·自贡) 在传统农耕文化中,劳动人民一般采用“盐水选种”的方法挑选种子,下列说法正确的是( )
A.种子上浮过程中盐水对种子的压强变大
B.漂浮的种子受到的浮力大于自身重力
C.下沉的种子密度比盐水的密度大
D.沉底的种子只受到重力和支持力
考 点4 有关浮力的简单计算
例6 (2024·上海) 小浦用一个弹簧测力计竖直悬挂拉着一个物体,此时弹簧测力计的示数为3.0 N.他将物体浸没在水中,此时弹簧测力计的示数变为2.0 N,则浮力的大小是 N,方向为 ;若将物体继续向下移动,则弹簧测力计的示数大小 (选填“变大”“不变”或“变小”).
例7 (2024·扬州节选) 扬州中国大运河博物馆展示了各种古代船只模型.资料显示:“丝网船”最大载重为5 t.若船和货物总质量为6×103 kg,船静止在水中时所受浮力为 N,排开水的体积为 m3.(g取10 N/kg)
例8 (2024·济宁) 小明测量某金属块的密度时,用托盘天平测量金属块的质量,平衡时右盘中的砝码情况和游码在标尺上的位置如图甲所示;用量筒和水测量金属块的体积,相关信息如图乙所示.(g取10 N/kg)求:
(1)金属块在水中所受浮力的大小.
(2)金属块的密度.
解:(1)金属块的体积:
V=60 mL-40 mL=20 mL=20 cm3=2×10-5 m3
由阿基米德原理知,金属块所受的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-5 m3=0.2 N
(2)由图可知,此天平标尺的分度值是0.2 g,故此金属块的质量:
m=50 g+20 g+10 g+5 g+1.6 g=86.6 g=0.086 6 kg
金属块的密度:
ρ=eq \f(m,V)=eq \f(0.086 6 kg,2×10-5 m3)=4.33×103 kg/m3
实 验1 探究浮力的大小跟哪些因素有关
1.设计实验
实验装置如图所示.
2.实验关键操作
(1)探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系:控制
不变,改变物体排开液体的体积大小,比
较物体所受浮力的大小.
(2)探究浮力的大小与液体密度的关系:控制 不变,改变液体的密度大小,比较物体所受浮力的大小.
(3)探究浮力与物体浸在液体中的深度的关系:使物体浸在同一液体中,改变
,比较物体所受浮力的大小.
3.实验结论
物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸入液体中的体积、液体的密度有关;物体浸在液体中的体积越 ,液体的密度越 ,浮力就越大.
例1 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验过程如图所示,其中弹簧测力计示数的大小关系是F1>F2>F3,F3<F4,水的密度用ρ水表示.
通基础
(1)比较 两图可知,浮力的大小跟物体排开液体的体积有关.
(2)比较丙、丁两图可知,浮力的大小跟 有关.
(3)分析甲、丙两图可得,物体浸没在水中时受到的浮力F浮= ,物体的密
度ρ物= .
通提升
(4)分析甲、丙、丁三图可得,该液体的密度ρ液= .
(5)丙、丁两图中,水对烧杯底的压强p水和某液体对烧杯底的压强p液的大小关系为p水 p液.
F1-F3
eq \f(F1ρ水,F1-F3)
eq \f(F1-F4,F1-F3)ρ水
通创新
(6)为了探究浮力的大小是否与浸没在液体中的物体的密度有关,进行了如下探究,请完成实验.
①选取体积相同、 不同的物体A和B分别浸没在水中,测出其所受浮力并进行比较.
②按照实验思路依次进行如图戊所示的操作,从图戊中可知物体A所受的浮力为
N;观察图己可知,物体B在水中受到的拉力为 N,并计算出物体B所受的浮力.
③分析实验数据,可得出初步结论: .
通拓展
(7)如图庚所示,能够正确反映物块所受浮力F的大小与物块下表面在水中深度h关系的图像是 .
A B
C D
庚
实 验2 探究浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系
1.设计实验
实验装置如图所示.
2.实验关键操作
(1)称重法测得浮力的大小:F浮=
.
(2)借助溢水杯、空桶收集排开的水,间接测量排开水的重力:G排= .
3.实验结论
浸在液体中的物体受到的浮力的大小等于它排开的液体所受的重力.
G物-F拉
G桶+水-G桶
例2 小明在验证“阿基米德原理”实验中:
通基础
(1)用已调零的弹簧测力计按照图甲所示顺序进行实验操作,测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,由此可知铁球浸没在水中时所受浮力的表达式为F浮= ,铁球排开水所受的重力表达式为G排= .(用此题中所给字母表示)
(2)小明要获得的结论是 (用此题中所给字母表示).
通提升
(3)在读数正确的情况下,小明由实验数据发现:铁球浸没在水中时所受浮力F浮大于铁球排开的水所受的重力G排,而且超出了误差允许的范围.得出此实验结果的原因可能是 (写出一条即可).
(4)小明分析后发现了此实验操作中存在的问题并加以改正.进一步思考:如果实验中物体没有完全浸入水中,能否验证阿基米德原理?正确的观点是 (选填“能”或“不能”)验证.
通创新
(5)他又进行了如下深入探究:将溢水杯中注满水后放在电子秤上,如图乙所示,其示数为m1,将铁球用细线悬挂后轻轻放入水中浸没,待杯中水停止外溢时,如图丙所示,其示数为m2,则m1 (选填“>”“=”或“<”)m2.
(6) 有同学设计了如图丁所示的方案来探究,该方案具有的优点是 .
丁
A.实验前溢水杯可以不盛满水
B.实验器材生活化,实验中弹簧测力计示数稳定
C.一次实验就能找出普遍规律
命题点1 物体浮沉条件的应用
1.(2024·河南) 宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧.如图所示,为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸.船在图中甲、乙、丙三个位置所受浮力为F甲、F乙、F丙,下列判断正确的是( )
A.F甲=F乙=F丙
B.F甲>F乙>F丙
C.F甲=F乙>F丙
D.F甲<F乙<F丙
2.(2023·河南) (双选)水平桌面上有两个完全相同的杯子,盛有等质量的水.将橘子放入左侧杯中,取出后剥皮再放入右侧杯中,橘子静止时的状态分别如图甲、乙所示.下列分析正确的是( )
A.甲图中的橘子所受的浮力大于其所受的重力
B.甲图中的橘子比乙图中的橘子所受的浮力大
C.甲图中杯子对桌面的压强小于乙图中杯子对桌面的压强
D.甲图中杯底所受水的压强大于乙图中杯底所受水的压强
3.(2022·河南) 两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示.下列说法正确的是( )
A.密度计A所受浮力较小
B.密度计B所受重力较小
C.两密度计底部所受水的压强相等
D.两密度计在水面处的刻度值不同
命题点2 探究影响浮力大小的因素
4.(2021·河南) 在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸入液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关.
(1)请你写出能够支持猜想③的一个生活现象: .
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示.其中序号B中物体P所受浮力大小为 N.
(3)分析A、C、D三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);分析 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析A、D、E三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”).
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体P的密度为
kg/m3.(已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
命题点3 验证阿基米德原理
5.(2018·河南) 某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系.
A B C D
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 N.
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N.石块排开的水所受的重力可由 (填字母代号)两个步骤测出.
(3)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
.
(4)为了得到更普遍的结论,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.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论.
$$