第9讲 第1课时 浮力 阿基米德原理(课件PPT)-【中考拐点】2024年中考物理讲义（南充专用）

第九讲　浮力 第1课时　浮力　阿基米德原理 2024南充物理 目 录 1 回归教材 掌握必备知识 2 对照课标 突破核心考点 3 实验探究 一题三阶通关 4 课堂反馈 落实学业要求 课标内容要求 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。 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 总目录 单元思维导图 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 总目录 1 回归教材 掌握必备知识 浮力 必备知识 1 1.定义：浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)对它竖直向上的力，这个力叫做浮力。如图甲所示，小球所受浮力的施力物体是液体，方向是__________。 甲 竖直向上 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 必备知识1 必备知识2 总目录 2.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，上、下表面存在压力差，如图乙所示，F浮＝ _____________。 【拓展】 浸在液体中的物体不一定受到浮力的作用。 若柱形物体底部与容器紧密接触，F向上＝0，此时物 体不受浮力。如：桥墩、拦河坝等因其下表面不受水 的压力，所以它们不受浮力。 乙 F向上－F向下 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 必备知识1 必备知识2 总目录 3.影响因素：液体对物体的浮力只与_____________和物体排开液体的________有关，与其他因素(如物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度)均无关。 4.称重法测浮力：用弹簧测力计分别测出物体在空气中的重力G和浸在液体中时的示数F示，则F浮＝__________。 液体的密度 体积 G－F示 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 必备知识1 必备知识2 总目录 即时反馈 对点练习1　浸没在水中的物体受到水对它向上、向下的压力分别为 10 N、4 N，则物体受到的浮力大小为_____N，方向是__________。若增大物体在水中的深度，则水对物体下表面向上的压力将_______，物体受到向上和向下的压力差将_________。 6 竖直向上 变大 不变 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 必备知识1 必备知识2 总目录 阿基米德原理 必备知识 2 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_______。 2.公式：F浮＝_____________________ (适用条件：液体、气体)。 【注意】 “浸在”包括：浸没，V排＝V物；部分浸入，V排<V物。 重力 G排＝m排g＝ρ液gV排 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 必备知识1 必备知识2 总目录 即时反馈 对点练习2　小芳在弹簧测力计下挂了一个重为6 N的物体，当物体一半体积浸入水中并保持静止时，弹簧测力计的示数为4.6 N，此时物体受到的浮力为_______N；当物体完全浸没在水中时，物体受到的浮力为______N。据此，小芳联想到赤脚蹚水过河时，走到水越深的地方，感受到水的浮力越______，脚对石头的压力越______。 1.4 2.8 大 小 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 必备知识1 必备知识2 总目录 2 对照课标 突破核心考点 认识浮力的产生原因 核心考点 1 如图所示，A、B两物体都浸没于液体中，A与容器侧壁紧密接触，B与容器底部紧密接触。下列说法正确的是(  ) A.A和B都受到浮力 B.A受到浮力，B不受到浮力 C.A和B都不受到浮力 D.A不受到浮力，B受到浮力 例 1 B 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 总目录 如图所示，用细绳将一物体系在装有水的容器底部，若物体所受浮力为10 N，上表面受到水向下的压力为4 N，则物体下表面受到水向上的压力为______N。 例 2 14 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 总目录 利用称重法测浮力 核心考点 2 在物理实验操作考试中，小马同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块，使物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示；然后匀速放下物块，此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示，弹簧测力计始终在水面上方，水未溢出，(g＝10 N/kg， ρ水＝1.0×103 kg/m3)下列说法中正确的是(  ) A.物块受到的重力是10 N B.物块完全浸没在水中受到的浮力是10 N C.物块刚好浸没时，物块下表面受到水向上的压力是2 N D.物块刚好浸没时，物块下表面受到水的压强是1.25×103 Pa 例 3 C 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 总目录 阿基米德原理 核心考点 3 (2023·郴州)重为5 N的实心物体挂在弹簧测力计下，物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为3 N，此时物体受到的浮力为_____N，物体的密度为__________kg/m3。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg) 某一庆典空飘气球漂在空中，其体积是2 m3，则这个气球此时受到的浮力为______N。(地面附近空气的密度取1.29 kg/m3，g＝10 N/kg) 例 4 例 5 2 2.5×103 25.8 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 总目录 3 实验探究 一题三阶通关 小明在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，提出了如下猜想： 猜想a：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关； 猜想b：浮力大小与物体排开液体的体积有关； 猜想c：浮力大小与液体的密度有关。 他用弹簧测力计、实心圆柱体金属 块、大烧杯若干、水、盐水、细线 等器材，进行了如图甲所示的实验 操作。 实验1 探究浮力的大小与哪些因素有关 例 1 甲 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 实验1 实验2 总目录 (1)由图可知，实验测得实心圆柱体的重力G＝_____N。 固基础 4 甲 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 实验1 实验2 总目录 (2)用弹簧测力计挂着圆柱体缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出)，并将其示数记录在表中。在实验步骤D中金属块所受浮力是_______N。 实验步骤 B C D E F 弹簧测力计示数/N 3.8 3.6 3.2 3.2 3 0.8 甲 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 实验1 实验2 总目录 (3)分析比较实验步骤___________，可验证猜想a错误；分析比较实验步骤A、B、C、D，可验证猜想_____正确。 (4)分析比较实验步骤A、E、F，可得出结论：物体在液体中所受浮力大小与_____________有关。 A、D、E 甲 b 液体的密度 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 实验1 实验2 总目录 (5)根据表格中的数据可知，实验步骤C中金属块下表面所受液体压力为______N。 (6)小明在实验中主要用到的科学探究方法是_____________。 (7)实验中换用不同液体进行多次实验，其目的是_______________。 实验步骤 B C D E F 弹簧测力计示数/N 3.8 3.6 3.2 3.2 3 0.4 控制变量法 寻找普遍规律 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 实验1 实验2 总目录 (8)根据表格中的数据可知，金属块的密度是__________kg/m3，步骤F中盐水的密度是___________kg/m3。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg) 提能力 5×103 实验步骤 B C D E F 弹簧测力计示数/N 3.8 3.6 3.2 3.2 3 1.25×103 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 实验1 实验2 总目录 (9)同组的小丽认为浮力的大小还与物体的密度有关，于是她选取了体积相同的铜块、铁块和铝块进行实验，将它们浸没在水中时发现弹簧测力计的示数不相等，于是她得出物体受到的浮力与物体的密度有关的结论。她的结论是_______(选填“正确”或“错误”)的，理由是______ _____________________________________________________________ _____________________________________________________。 错误 浸在 液体中的物体所受的浮力应等于物体浸入液体前后弹簧测力计的示数 之差，不是物体浸在液体中弹簧测力计的示数 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 实验1 实验2 总目录 (10)在实验中，若不小心使步骤F中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用，则弹簧测力计的示数________，此时计算出的盐水密度将_______。(均选填“偏大”或“偏小”) 偏小 偏大 甲 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 实验1 实验2 总目录 (11)在如图甲所示的步骤A到E中，当金属块从接触水面开始到浸没于水中，直至浸没到更深位置(未触底)，在图乙中能表示出此过程金属块所受浮力F浮与浸入水中深度h关系的图线是______；能表示出此过程弹簧测力计示数F拉与浸入水中深度h关系的图线是______。 乙 ② ① 甲 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 实验1 实验2 总目录 (12)完成上述实验后，小明又想到物体受到的浮力与其形状是否有关 呢？于是他找来薄铁片、烧杯和水，先将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底；再将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。 ①通过分析可知，铁片第一次受到的浮力_______(选填“大于”“小于” 或“等于”)第二次受到的浮力； ②小明得出，物体受到的浮力与其形状有关的结论。你认为这个结论是________的，原因是_________________________________________ ____________________。 拓思维 小于 错误 他只关注了铁片形状的改变，忽视了排开液 体的体积也变化了 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 实验1 实验2 总目录 小华实验小组想“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”，他们用弹簧测力计、石块、小桶、溢水杯等器材进行如图甲所示的 实验。 实验2 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 例 2 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 实验1 实验2 总目录 (1)指出实验操作步骤中的一处错误：_____________________________ ______________。 (2)利用改正后的测量数据验证 阿基米德原理：比较F浮和G排 的大小关系，如果关系式 ______________(用图中物理量 符号表示)成立，即可验证阿基 米德原理。 固基础 步骤C中溢水杯中的水没有与 溢水口相平 G－F＝G2－G1 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 实验1 实验2 总目录 (3)为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中合理的是______(选填字母代号)。 A.用原方案和器材多次测量求平均值 B.用原方案将水换成酒精进行实验 C.用原方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 BC 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 实验1 实验2 总目录 (4)若用能够漂浮在水面的木块(不吸水)代替石块做此实验，则步骤____需要改进，你的改进方法是________________________________。 提能力 D 把木块直接放入溢水杯中漂浮 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 实验1 实验2 总目录 (5)小婷也进行了上述实验操作，但却得出了F浮＞G排的结论，下列原因分析不合理的是_____(选填字母代号)。 A.在步骤D的操作中，石块没有完全浸没在水中 B.放入石块前，溢水杯中未装满水 C.在步骤D的操作中，石块碰到了 容器底且对底部产生了压力 D.是按照BDAE的顺序完成的实验 A 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 实验1 实验2 总目录 (6)另一实验小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、溢水杯、薄塑料袋D(质量忽略不计)对实验进行改进，装置如图乙所示。 ①将装满水的溢水杯放在升降台F上，当逐渐缓慢调 高升降台时，发现弹簧测力计A的示数_______(选填 “变大”“变小”或“不变”)，且其变化量________(选填 “大于”“小于”或“等于”)B示数的变化量，从而证明了 F浮＝G排。在这个过程中溢水杯E对升降台F的压力_______(选填“变大” “变小”或“不变”)； 拓思维 变小 乙 等于 不变 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 实验1 实验2 总目录 ②上述实验也证明了阿基米德原理的成立________(选填“需要”或“不需要”)以物体全部浸入液体为前提，该实验方案的优点是?_____________ _________________________________________(写出一条即可)。 乙 不需要 可以随时观察 比较弹簧测力计A、B示数的变化量的关系 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 实验1 实验2 总目录 4 课堂反馈 落实学业要求 1.(2023·济南)把一块石头和一个西红柿同时放入水中，它们静止时西红柿漂在水面上，而石头沉入了水底，如图所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较(  ) A.石头受到的浮力更大些 B.西红柿受到的浮力更大些 C.石头和西红柿受到的浮力一样大 D.无法比较石头和西红柿受到的浮力大小 A 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 1 2 3 4 5 总目录 2.(2023·娄底)如图甲所示，将一圆柱体木块用细线拴在没有水的容器底部，然后向容器中逐渐加水。图乙是木块所受浮力随容器中水的深度变化的图象。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg)下列说法正确的是(  ) ①木块的重力为10 N ②木块的底面积为100 cm2 ③木块刚好浸没时，水对容器底的 压强为1 600 Pa ④木块的密度为0.8×103 kg/m3 A.①② B.②③ C.②④ D.③④ B 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 1 2 3 4 5 总目录 3.(2023·上海)体积为1×10-3 m3的物体浸没在水中时，所受浮力的方向是___________的，受到的浮力的大小为____N。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg) 竖直向上 10 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 1 2 3 4 5 总目录 4.(2015·南充)如图所示，用细绳系住体积为3×10-4 m3的物体A，使它 竖直下垂且全部浸入水中静止，此时绳子的拉力是1.5 N，容器和水 的总质量是0.7 kg，容器与水平桌面的接触面积是100 cm2。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg)求： (1)物体A受到的浮力； 解：物体A受到的浮力： F浮＝ρ水gV排＝ρ水gVA ＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3×10-4 m3＝3 N； 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 1 2 3 4 5 总目录 (2)物体A的密度； 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 1 2 3 4 5 总目录 (3)容器对桌面的压强。 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 1 2 3 4 5 总目录 5.(2023·杭州改编)某景区有乘氦气球升空的观光项目。如图所示，氦气球内充满氦气，下端连接吊篮，在吊篮底端通过一根缆绳来控制氦气球的升降。氦气球的体积为6 000 m3(不计球壁厚度)，ρ氦气＝0.18 kg/m3， ρ空气＝1.29 kg/m3，g＝10 N/kg。 (1)氦气球内氦气的质量是_________kg； 1 080 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 1 2 3 4 5 总目录 (2)氦气球(含氦气)连同吊篮等配件的总重为4×104 N，现有总质量为1 740 kg的乘客，乘坐氦气球匀速竖直升空，缆绳处于竖直状态，此时缆绳对吊篮的拉力为_________N。(不计吊篮及乘客在空气中的浮力，不计空气阻力) 2×104 返回首页 第1课时　浮力　阿基米德原理 首页 1 2 3 4 5 总目录 本讲内容结束 解：对物体A进行受力分析可知， GA＝F浮＋F拉＝3 N＋1.5 N＝4.5 N， 则物体A的密度： ρA＝＝＝＝1.5×103 kg/m3； 解：容器和水的总重力： G＝mg＝0.7 kg×10 N/kg＝7 N， 此时将容器、水、物体作为整体来研究，受力平衡， 容器对桌面的压力：F压＝G总－F拉 ＝G＋GA－F拉＝7 N＋4.5 N－1.5 N＝10 N， 则容器对桌面的压强：p＝＝＝1 000 Pa。 $$