2025年中考物理一轮复习备考考点突破课件：浮力

浮力 课标要求：通过实验，认识浮力。 浮力是怎样产生的 图示 受力面 深度 压强 压力 结论 前、后 相等 相等 F前 ________F后 浮力是由于液体对物体向________和向________的压力差产生的。F浮 ＝ F向上 － F向下 ＝ p液gh2S － p液gh1S 左、右 相等 相等 F左________F右 上、下 h1＜h2 水对下表面向上的压强和水对上表面向下的压强的关系p向上________p向下 水对下表面向上的压力和水对上表面向下的压力的关系F向上________F向下 ＝ ＝ ＞ ＞ 上 下 例1　(2024·广东模拟)如图所示，用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止，此木块上表面受到水的压力为7N，下表面受到水的压力为15N，此时木块受到浮力大小是_______N，细杆对木块向下的压力大小是______N。如果用细杆将木块继续往下压(容器足够深)，当小木块上表面受到水向下的压力为9N时，下表面受到水向上的压力为_______N， 此时木块受到浮力大小是______N，说明物体所受的浮力与其浸没的深度__________。 8 5 17 8 无关 浮力及其求法 定义 浸在液体(或气体)中的物体会受到液体(或气体)对其__________托的力，这个力就叫做浮力 求浮力的 四种方法 方法名称 图示 公式 (1)压力差法 F浮 ＝ ___________________ (2)示数差法(二次称重法) F浮 ＝ ____________ 向上 F向上 － F向下 G － F 求浮力的四种方法 方法名称 图示 公式 (3)公式法(阿基米德原理) F浮 ＝ __________ ＝ m排 g ＝ _______________ (4)平衡法   物体在液体中处于漂浮状态或悬浮状态时，二力平衡，即F浮 ________ G。   物体在液体中沉底时，三力平衡，即F浮＋ _________ ＝ G。 G排 　ρ液 gV排 ＝ F支 课标要求：探究并了解浮力大小与哪些因素有关。 例2　在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出了如下猜想： A. 可能与物体浸没在液体中的深度有关； B. 可能与物体的密度有关； C. 可能与液体的密度有关； D. 可能与物体排开液体的体积有关。 为了验证上述猜想，小明选用了物块甲和乙(甲和乙的体积相等但密度不同)、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材，做了如图所示的实验。 (1)分析比较实验①⑤，可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力是_________N。 (2)分析比较实验①④⑤，可以验证猜想________是错误的。 (3)分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想________是错误的。 (4)分析比较实验______________________，可以验证猜想D是正确的。 2.0　 A B　 ①③④(或①③⑤)　 (5)分析比较实验____________可得：浸在液体中的物体所受的浮力的大小与液体的密度有关。 (6)综合分析可得出实验结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小与_____ _________和________________________有关。 ②⑥⑦ 液体 的密度 物体排开液体的体积 课标要求：知道阿基米德原理。 阿基米德原理 实验装置 推理过程 浸在水中的小石块所受的浮力F浮 ＝ G石 － F＝ 3N － 1.2N ＝ _________N 小石块排开的水所受的重力G排 ＝ G桶＋水 － G桶 ＝ 2.2N － 0.4N ＝ _________N 原理内容 浸在液体(气体)中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体(气体)所受的__________ 公式及推导公式 F浮 ＝ G排 ＝ m排g ＝ ρ液gV排，适用于各种液体和气体 影响因素 物体所受的浮力大小只与___________和__________两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、液体的多少以及物体在液体中是否运动等都__________ 1.8 1.8 重力 ρ液 V排 无关 关键词解读 (1)浸在 关键词解读 (2)排开 ①如图所示，若物体浸在装满水的溢水杯中，即初始液面到达溢水口处时，V上升 ＝ 0，此时V排开 ＝ V排出。 ②如图所示，物体浸在液体中时，若液面没有到达溢水口处，V排出 ＝ 0，此时V排开 ＝ V上升。 ③如图所示，物体浸在液体中时，若液面到达了溢水口处，且有液体溢出，V排开 ＝V上升＋V排出。 例3　如图所示，水平桌面上有两个完全相同的溢水杯，杯中装满不同的液体。将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中，甲杯溢出0.9N的液体，乙杯溢出0.8N的液体。则(　 　) A. 小球的重力为0.9N B. 小球在乙杯中受到的浮力大于0.8N C. 甲杯比乙杯底部受到液体的压强小 D. 甲杯比乙杯对桌面的压强小 A 方法好 在装满液体的溢杯中漂浮和悬浮的物体满足关系式：F浮 ＝ G物 ＝ G排开液体 ＝ G排出液体。物体在装满液体的溢杯中沉底的物体满足关系式：F浮 ＝ G排开液体 ＝ G排出液体＜G物。 课标要求：能运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的有关现象。 浮沉条件 状态 条件 体积关系 受力是否 平衡 是否平衡状态 受力分 析图 条件1(受力) 条件2(密度) 上浮 F浮______G物 ρ物_______ρ液 V物 ＝ V排液(物体露出液面前) 不平衡 ________ 下沉 F浮______G物 ρ物______ρ液 V物_______V排液 (浸没) ________ 不平衡 ＞ ＜ 不平衡 ＜ ＞ ＝ 不平衡 状态 条件 体积关系 受力是否平衡 是否平衡状态 受力分析图 条件1(受力) 条件2(密度) 悬浮 F浮______G物 ρ物_____ρ液 V物______V排液 平衡 平衡 漂浮 F浮______G物 ρ物_____ρ液 V物______V排液 ______ 平衡 (上浮的最终状态) 沉底 F浮＋F支______G物 ρ物_____ρ液 V物______V排液 平衡 ______ (下沉的最终状态) ＝ ＝ ＝ ＝ ＜ ＞ 平衡 ＝ ＞ ＝ 平衡 例4　(轮船)2024年3月26日第十艘055型万吨级驱逐舰成功下水，其排水量可达12500t，该型驱逐舰在海上航行过程中，下列说法正确的是 (　 　) A. 发射导弹后，驱逐舰会下沉一些 B. 驱逐舰由河里驶入海里所受浮力增大 C. 排水量指驱逐舰排开的水所受的重力 D. 该驱逐舰满载时所受浮力为1.25 × 108N D 轮船正常工作时处于漂浮状态，F浮 ＝ G船。轮船的大小通常用排水量来表示，排水量是轮船按设计的要求装满货物时排开的水的质量，它表示了轮船的大小。知道了轮船的排水量，利用F浮 ＝ G排 ＝ m排g就可以求轮船满载时所受的浮力。同一艘轮船漂浮在密度不同的液体中，所受的浮力相同。 方法好 例5　(密度计)如图所示为自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的。将其放入盛有不同液体的甲、乙两个相同的烧杯中，它会竖直立在液体中，此时甲、乙烧杯中液面相平。下列说法正确的是(　 　) A. 密度计静止时受到的浮力大于它的重力 B. 密度计静止时两次排开液体的质量不同 C. 甲烧杯中液体的密度比乙烧杯中液体的密度大 D. 甲烧杯比乙烧杯中液体对容器底部的压强小 D 密度计是测量液体密度的仪器。同一支密度计测量不同液体的密度时，均漂浮于液面，浮力等于其重力，所以在不同液体中所受浮力都相等(与轮船道理相同)。根据F浮 ＝ G排 ＝ ρ液gV排可知，液体密度越大，密度计排开液体的体积越小，露出液面的体积越大，所以密度计的刻度值是越靠近下部越大，且刻度不均匀。 方法好 例6　(潜水艇)某同学制作了如图所示的潜水艇模型，下列说法错误的是 (　 　) A. 潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的 B. 向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉 C. 向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮 D. 潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定 B 潜水艇只要在水面下，不管是上浮还是下沉，浮力都不变，因为潜水艇为了抗水压，外壳非常的坚固，排水体积是不变的，但是可以通过改变自身的重力，从而改变浮力和重力的大小关系，来实现上浮和下沉。要下沉时，向水舱中充水，使浮力小于重力；要上浮时就向外排水，使浮力大于重力。 方法好 例7　(气球、飞艇)如图所示是一只观光用的载人升空气 球，体积为250m3，球内充氦气，气球能搭载的物体最大 质量为125kg。(氦气的密度为ρ氦气 ＝ 0.18kg/m3，空气的 密度为ρ空气 ＝ 1.29kg/m3，g取10N/kg) 求：(1)若该气球只搭载一个质量为55kg的人观光，则当气球搭载此人匀速升至高空时，需要用多少N的力，才能将气球拉住？ 解：气球能搭载物体最大重力G大 ＝ m大g ＝ 125kg × 10N/kg ＝ 1250N 人的重力G人 ＝ m人g ＝ 55kg × 10N/kg ＝ 550N 施加的力F ＝ G大 － G人 ＝ 1250N － 550N ＝ 700N (2)气球的球壳和配重物的质量总共为多少kg？ 解：气球所受浮力F浮 ＝ ρ空气gV排 ＝ 1.29kg/m3 × 10N/kg × 250m3 ＝ 3225N 气球内氦气的重力G氦 ＝ ρ氦Vg ＝ 0.18kg/m3 × 250m3 × 10N/kg ＝ 450N 气球的球壳和配重物的重力G ＝ F浮 － G氦 － G大 ＝ 3225N － 450N － 1250N ＝ 1525N 气球的球壳和配重物的质量 节日气球或携带气象仪器的高空探测气球里充的是氢气。热气球充的是被燃烧器烧热而体积膨胀的热空气。飞艇中充的是氢气或氦气。这些气体的密度小于空气的密度。由于气球或飞艇的总重力小于气囊排开空气的重力，即重力小于浮力，气球和飞艇就能上升。在上升时还可以载一些人或物体。气球(或飞艇)在空气中所受的浮力计算公式是F浮 ＝ ρ空气gV排，本题根据F浮 ＝ G球壳和配重 ＋ G氦气 ＋ G最大这一等量关系求解。 方法好 实验10　探究浮力大小与哪些因素有关 一、问题(发现问题＋提出问题＋猜想假设) 小梦在生活中发现了一些与浮力有关的现象： 现象一：人从浅水走向深水的过程中，感觉身体“变轻”； 现象二：鸡蛋在水中会下沉，但是在盐水中会漂浮； 现象三：木头在水中漂浮，铁块在水中会下沉。 (1)根据现象一，我们可以提出一个可以探究的物理问题：_____________ _______________________________？根据现象一中的生活经验，我们可以对该问题做出猜想：_________________________________________；在此基础上，进一步做出假设：___________________________________ _________。 (2)根据现象二，我们可以提出一个可以探究的物理问题：_____________ ___________________？根据生活经验可以对该问题做出猜想：________ __________________。 浮力大小与物 体浸在液体中的体积大小是否有关 浮力大小与物体浸在液体中的体积大小有关 物体浸在液体中的体积越大，所受的浮 力越大 浮力大小与液 体的密度是否有关 浮力大小 与液体的密度有关 (3)根据现象三，我们可以提出一个可以探究的物理问题：_____________ __________________？ 有了上述假设，为后续设计实验指明了方向。 浮力大小与物 体的密度是否有关 二、证据(设计实验＋进行实验＋收集证据) (4)小梦按照如图甲所示的步骤模拟现象一，进行实验探究。 ①实验前观察弹簧测力计的零刻度线、量程和分度值，调零时，弹簧测力计应在__________方向上调零； 竖直 ②如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块(可塑)，测出其重力。将它缓慢浸入水中，在图中记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数F拉和深度h。请根据实验数据，在图乙中画出物块所受浮力F浮随深度h变化的图像。 ③小梦认为探究浮力的大小与物体浸入液体中的体积关系时，要保证________________不变，只改变__________________________，故选择图甲中的________________(填写字母序号)三处位置进行比较。 液体的密度 物体浸入液体中的体积 A、B、C ④大梦思考现象一，认为浮力大小与物体浸入水中的深度有关。若要探究浮力大小与物体浸入水中深度关系时，要保证_____________________ ____，只改变_______________________，故选择_____________(填写字母序号)三处位置进行比较。 物体浸入水中的体积相 同 物体浸入水中的深度 C、D、E (5)若要探究现象二，需要添加的材料是：____________________。请写出探究该问题的实验方案： ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 不同密度的液体 ①用已调零的弹簧测力计测量物块的重力G；②将物块浸没在水中，读出测力计示数F1；③将物块取出并擦干，再将其浸没在盐水中，读出测力计示数F2；④比较物块浸没在水时所受的浮力(F水浮＝G－F1)和物块浸没在盐水中所受浮力(F盐水浮＝G－F2)的大小关系。 (6)小梦按照如图所示的步骤模拟现象三，继续进行探究实验。 ①应该选取体积相同、__________________不同的物块A和B分别浸没在水中，测出其所受浮力，并进行比较。 密度(或质量) ②请画出记录实验数据的表格，并结合图丙和丁填写有关数据。 物块 物块密ρ/(kg·m3) 重力G/N 物块浸没在水中后测力计示数F示/N 浮力F浮/N A   3 1 2 B   3.2 1.2 2 ③分析实验数据，可得出初步结论：_______________________________ ____________________。 浸在液体中的物体所受浮力的大小 与物体的密度无关 三、解释(处理信息＋分析论证＋得出结论) (7)分析图像乙可知：物体浸没在液体中之前，随着深 度h的增大，物体所受的浮力F浮_______；物体浸没在 液体中之后，随着深度h的增大，物体所受的浮力F浮 ______。由此可得实验结论： ①_____________________________________________________________ ②_____________________________________________________________ 　变大 不变 当液体密度一定时，物体浸在液体中体积越大，物体所受的浮力越大。 浸没在液体中的物体所受浮力的大小与物体浸没的深度无关。 四、交流(准确表述＋全面评估＋改进建议) (8)老师给同学们展示一个神奇的现象，如图所示，在气球中装入适量沙子，并充入适量空气，系紧气球口。将气球放入水中，气球漂浮；然后用细棒将气球向下压至深度为h1的位置，撤去细棒后气球上浮；再用细棒将气球压至深度为h2的位置， 气球自动下沉。请解释为什么气球浸没在水中更深的位置会自动下沉：_______________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 当气球被压至深度为h2的位置时，深度增大，由p＝ρgh可知，气球受到水的压强增大，所以气球的体积会减小，排开水的体积也减小，根据阿基米德原理可知，气球所受的浮力减小，当气球受到的浮力小于气球和沙子的总重力时，气球就会下沉 (9)【实验评估】大梦同学根据“铁块放入水中会下沉，而铁块做成轮船却能漂浮在水中”的现象，提出浮力大小与物体形状有关，你认为是否合理，并说明原因：_____________________________________________ _______________________________________________________________________________。 不合理；铁块做成轮船后，形状改变了，排开水的体积增大，所受浮力增大(或铁块做成船后，没有控制船和铁块排开水的体积相同)　 (10)大梦同学在实验室中验证阿基米德原理。 ①方案一：大梦按如图所示的实验步骤ABCD依次进行实验。由图可知，石块浸没在水中受到的浮力F浮＝_______N，排开水的重力G排＝_________N，发现F浮≠G排，造成这种结果的原因可能是__________(选填下列字母序号，多选)。 A. 最初溢水杯中的水未装至溢水口 B. 整个实验过程中，弹簧测力计都 没有校零 C. 步骤C中，石块浸没后，碰触到溢水杯底部 2 1.9 AC ②方案二：如图E所示，小明将装满水的溢水杯放在升降台C上，用升降台来调节溢水杯的高度。当小明逐渐调高升降台，发现随着重物浸入水中的体积越来越大，弹簧测力计A的示数__________(选填“增大”“减小”或“不变”)，且弹簧测力计A的示数变化量 __________弹簧测力计B的示数变化量，从而证明了阿基米德原理。 ③比较两种实验方案，改进后的方案优点是_________________________(答出一点即可)。 减小 等于 测力计固定，示数更稳定　 (11)【装置创新】大梦同学利用一个杯子、一个水槽、适量细沙、水和盐水，探究浮力大小与液体密度和物体排开液体体积的关系。如图a、b、c所示为三次实验的情景。 ①本实验是通过比较________________________来比较浮力大小的。 ②选择__________两个实验，可探究在液体密度相同时，物体所受浮力的大小与物体排开液体体积的关系。选择实验b、c可探究在___________ __________相同时，物体所受的浮力大小与______________的关系。 杯子与沙子的总重力 　a、b　 物体排开液 体的体积 液体密度 (12)【创新应用】小美在探究浮力的影响因素时发现，物块浸没在不同密度的液体中时，悬挂物块的弹簧测力计示数不同，由此大胆猜想能否把弹簧测力计改装成一个测量液体密度的简易密度秤？利用图甲、乙所示装置来测量烧杯中液体的密度，已知物块的体积是80cm3。 (1)图乙中物块受到的浮力为_______N，烧杯中液体的密度为__________ kg/m3； (2)小美通过多次实验，得到弹簧测力计示数F拉与被测液体密度ρ液的函数关系，如图丙所示，发现被测液体的密度越大，弹簧测力计示数_______ (选填“越大”或“越小”)； 1 1.25×103　 越小　 (3)分析丙图，小美将图乙装置改装成一个液体密度秤，对刻度进行重新标度，该液体密度秤的零刻度应标在_________N处，此时，物块是浸没在__________(选填“空气”或“某种液体”)中的； (4)此实验装置所测待测液体密度不应超过___________g/cm3。 1.5 空气 　1.875 $$