内容正文:
第十单元 浮 力
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第1节 浮力 阿基米德原理
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1.定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对其竖直向上的力,这个力称为浮力。
2.浮力的方向:① 竖直向上 。
3.产生原因:浸在液体(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,从而
产生了向上的压力差。
【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。
4.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 =② G-F示 。
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1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的③ 重力 。
2.公式:F浮 =G排 =④ m排 g =⑤ ρ液 gV排 。(液体、气体均适用)
变形公式:ρ液 =
F浮
gV排
(求液体密度);V排 =
F浮
ρ液 g
(求排开液体的体积)。
3.影响浮力大小的因素:浮力跟物体浸在液体中的⑥ 体积 及⑦ 液体 有关,物体浸在
液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越⑧ 大 。
4.计算浮力的四种方法
方法 阿基米德原理法
受力分析
平衡法 称重法 压力差法
图示
公式 F浮=G排=m排g=ρ液gV排 F浮 =G物 =m物 g F浮 =G物 -F拉 F浮 =F向上 -F向下
适用范围 普遍适用 漂浮或悬浮 普遍适用 普遍适用
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1.(改编自 RJ八下 P53图10.2-1)如图所示,
在烧杯中装满水,用手把空的饮料罐缓慢地按
入水中,在饮料罐浸没之前,越往下按感觉用
力越 大 ,由此猜想浮力的大小跟 物体排
开液体的体积 有关。
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2.(改编自 HK八年级 P176图9-13)如图所
示,体积相同而材料不同的小球甲、乙、丙、丁
静止在容器的水中,这四个小球所受的浮力分
别为F甲、F乙、F丙、F丁,则 (B )
A.F甲 =F乙 B.F甲 <F乙
C.F乙 >F丙 D.F丙 >F丁
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(贵阳2017.16)
3.称重法 (改编自RJ八下P54图10.2-2)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 1.2 N。若
实验前溢水杯未装满水,则溢出水的重力
小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)物体
受到的浮力。
第3题图
第4题图
4.压力差法 (改编自RJ八下P50图10.1-3)
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1.8N,下表面受到的压力为3N,则
该物体受到的浮力大小为 1.2 N;如将物体再
下沉5cm,则它受到的浮力大小为 1.2 N。
5.阿基米德原理法 (改编自RJ八下P50图10.1
-2)弹簧测力计通过细线吊着一个合金块,静
止时弹簧测力计的示数如图甲所示,则合金块
的重力是 2.3 N。将合金块浸没在水中如
图乙所示,静止时弹簧测力计示数为1.9N;则
合金块的体积为 40 cm3。(ρ水 =1.0×
103kg/m3,g取10N/kg)
6.(2024黔东南二模)某物体的质量是2kg、体积
为4×10-3m3,将其浸没在水中后,则物体受
到的重力是 20 N,受到水对它的浮力是
40 N。(g取10N/kg,ρ水=1.0×10
3kg/m3)
7.平衡法 (2024黔东南一模)一艘轮船的排水量
为1000t,该船满载货物时受到水的浮力是
1×107 N。(g取10N/kg)
8.(2024贵阳南明区一模)如图所示是重力为
0.5N的鸡蛋在盐水中静止时的情景,此时鸡
蛋受到的浮力F1= 0.5 N。往烧杯中加盐
并搅拌,当鸡蛋再次静止时受到的浮力为 F2,
则F2 = (选填“>”“<”或“=”)F1。
9.(2017贵阳16题4分)如图所示,水平桌面上
两个相同的烧杯分别盛有体积相同的 a、b两
种液体,将两块相同的橡皮泥捏成小船和小球
分别轻放入a液体和b液体中,静止时两液面
等高,若橡皮泥重2N,此时小船受到的浮力是
2 N;两液体密度的大小关系是 ρa >
(选填“>”“<”或“=”)ρb。
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第十单元 浮 力
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(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。
图1
设计方案,收集证据
(1)应适当选用体积较 大 的物体,因为体积越大,排开液体的体积变化越大,浮力变化越大,实
验现象越明显。
(2)实验前,手拿着弹簧测力计的 吊环 (选填“外壳”或“吊环”),使弹簧测力计在 竖直 方向
静止,观察指针位置,进行调零;图1A中弹簧测力计的读数为 4 N。真实实验情境细节考查
得出结论,作出解释
(3)比较图1中A、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 大 ,这说明浮力
的大小与 物体排开液体的体积 有关。
(4)比较图1中A、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 相同 。
(5)比较图1中A、 E、F 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 错误 (选填“错误”或“正确”),理由是
。
(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 不可靠 (选填“可靠”或“不可靠”)的,主要原因是 没有控制排开液体的体积相同 。
图2
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 B 。(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
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众相原创 赋能中考 贵州物理
(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浮与
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关系的图
线是 b ,表示物体受到的浮力F浮 随h变化的关系图线的是 a 。(均选填“a”或“b”)
(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,此实验装置的优点是 。
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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。
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 调零 。
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 1.4 N。
(3)比较图3 乙、丁 两次实验可知,小石块排开水所受的重力为 1.4 N。
(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 它排开水所受重力 。
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 小 。
(6)以下关于实验过程中的操作,会影响探究结果的是 A 。
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
实验创新迁移
(7)创新方案 该小组又进行了如下深入探究: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m1 = (选填“>”“=”或“<”)m2。
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 变小 ,B的示数逐渐 变大 ,且 A、B示数的变化量 相等
(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 BC (多选)。
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
请完成分层进阶练习册P31~32习题
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众相原创 赋能中考
8.2.5×105 增大压强 9.105 10.300 大 11.1000
12.答:挖掘机在松软的泥土上时,下面的履带全部与泥
土接触,受力面积大,压强小;同一挖掘机在水泥路面
上时,只有下面棱与地面接触,受力面积小,压强大。
13.答:“借腹滑行”时,压力一定,通过增大受力面积可以
减小压强,不易破坏冰面。
14.答:打鸡蛋时,往往向碗沿碰一下,蛋壳就破了,不往
平面处碰,是在压力一定时,通过减小受力面积来增
大压强。
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实验 探究影响压力作用效果的因素
(1)海绵的凹陷程度 (2)改变压力的大小 (3)压力大小
(4)乙和丙 (5)不能 硬纸板的形变程度不明显
(6)压强 (7)转换 控制变量 (8)= (9)受力面积
小 (10)变小 没有控制压力不变 (11)①34 136
②1.84×104 ③选用边长更小的方格纸(或取g=9.8N/kg)
第2节 液体压强
(,) -./0123
①重力 ②流动性 ③相等 ④大 ⑤大 ⑥ρgh
⑦连通 ⑧同一高度
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1.连通器 相平 2.C 3.乙 液体的深度越深 4.D
5.C 6.ACD 7.D 8.= < 9.1∶1 1∶2 10.B 11.D
<,) =;>?@AB
实验 探究液体压强与哪些因素有关
(1)漏气 拆下软管重新安装 (2)U形管中左右两侧液
面的高度差 转换 (3)无关 (4)大 (5)丙、丁
(6)不是 (7)没有保持探头深度相同 将探头适当上
移 (8)b (9)1.25 (10)大于 小于
第3节 大气压强 流体压强与流速的关系
(,) -./0123
①重力 ②流动性 ③小 ④升高 ⑤托里拆利
⑥1.013×105 ⑦760 ⑧液体 ⑨气体 ⑩小 瑏瑡大
瑏瑢小 瑏瑣小 瑏瑤大 瑏瑥上
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1.D 2.液化 小于 3.大于 升高 4.越低 升高
5.靠拢 变小 不能 6.大 小 7.大于 小于
跨学科实践:制作简易活塞式抽水机
(1)大于 (2)堵住管口,塑料管向上运动,封闭气体压
强变小,小于外界大气压,所以在外界大气压的作用下,
水进入塑料管,管内水面高于管外水面,然后塑料管快速
向下运动,松开管口,由于惯性,水柱回落速度低于管向
下运动速度,水柱相对于管口向上运动,水会从管口喷出
(3)增大 做功
第十单元 浮 力
第1节 浮力 阿基米德原理
(,) -./0123
①竖直向上 ②G-F示 ③重力 ④m排 g ⑤ρ液 gV排
⑥体积 ⑦液体的密度 ⑧大
4,) 56789:;
1.大 物体排开液体的体积 2.B 3.1.2 小于
4.1.2 1.2 5.2.3 40 6.20 40
7.1×107 8.0.5 = 9.2 >
<,) =;>?@AB
实验1 探究浮力大小与哪些因素有关
(1)大 (2)吊环 竖直 4 (3)大 物体排开液体的
体积 (4)相同 (5)E、F (6)错误 两次实验没有控
制物体排开液体的体积相同 (7)不可靠 没有控制排
开液体的体积相同 (8)B (9)b a (10)弹簧测力计
的示数更加稳定,读数更准确
实验2 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
(1)调零 (2)1.4 (3)乙、丁 1.4 (4)它排开水所受
重力 (5)小 (6)A (7)= (8)变小 变大 相等
(9)BC
第2节 物体的浮沉条件及应用
(,) -./0123
①> ②< ③= ④= ⑤< ⑥> ⑦= ⑧<
⑨< 瑏瑠改变自身重力 瑏瑡小于
4,) 56789:;
1.等于 大于 下沉 2.< 不变 3.20 变大
4.(1)自身重力 (2)= (3)不变 (4)减小
5.BC 6.AC 7.上浮 大于 8.下沉 低于
9.答:(1)所受浮力减小;飞机飞离航母前后,航母都处于
漂浮状态,所受浮力始终等于重力,当飞机飞离航母
时,航母总重减小,所以所受浮力相应减小。
(2)由图可知夏季海水载重线位于冬季海水载重线上
方,则航母在夏季排开水的体积大于冬季排开水的体
积,因为航母载重相同,即总重力不变,航母航行于不
同海区及不同季节时,都是漂浮状态,根据二力平衡,
浮力等于重力,可知满载时在不同季节受到浮力大小
相同,根据F浮 =ρ液gV排可知,夏季海水密度小于冬季
海水密度。
10.答:(1)孔明灯点燃后上升,排开空气的体积不变,空
气密度不变,根据阿基米德原理可知,孔明灯受到的
浮力不变。
(2)孔明灯点燃后,内部空气受热膨胀,密度变小,外
部空气密度大,自身的体积不变,所受浮力大于自身
重力,点燃后孔明灯从地面凌空而起。
11.答:(1)由题意可知,当半潜船装载货物时,船楼建筑
仍露出海面,根据物体的浮沉状态可知,半潜船装载
货物时处于漂浮状态。
(2)半潜船在海中受到浮力、自身重力和货物的重力
作用,因要保持甲板浮出海面高度相同,即 V排相同,
根据阿基米德原理可知,半潜船受到的浮力不变,若
装载质量更大的货物,由物体的平衡条件可知,需要
减轻自身的重力,故需要从压载水舱排出更多海水。
12.答:反应后,气泡不断附着在蛋壳表面,整体的 V排 增
大,ρ液 不变,由F浮 =ρ液 gV排 可知,F浮 增大,G蛋 不变,
当F浮 >G蛋 时,鸡蛋上浮
。
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