内容正文:
25版·物理课件
第二板块 运动和力
第15课时 浮力 阿基米德原理
第一部分 考点突破
01
考点梳理
03
重难过关
目录
02
教材母题小测
04
真题对点练
05
能力提升练
06
实验过关
目录
人教版:八年级下册P48~56《第十章 浮力》第1、2节
沪粤版:八年级下册P83~93《第九章 浮力与升力》9.1~9.2
考点1
考点2
目录
考点梳理
考点1 浮力(广东中考5年4考:2023、2022、2021、2020)
目录
上一级
1.定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它 的托力.
2.方向: .
3.产生原因:浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的_________不同.
如右图所示,F浮=F2-F1.
4.物体在液体中没有受到浮力的两种模型.
向上
竖直向上
压力
类型1:物体沉底,并且与底部紧贴(嵌入),液体对其向上的压力大小为零(如图甲所示的物块C).
应用:桥墩或打在水下的木桩.
甲
目录
上一级
类型2:物体底部与空气接触,物体受到液体向下的压力大于向上的压力(如图乙所示).
应用:洗手盆的排水孔塞.
目录
上一级
乙
5.浮力的测量:用 测得某物体所受重力的大小为G,然后将该物体浸在某种液体中,弹簧测力计的示数为F拉,则物体在液体中所受浮力的大小F浮= .
6.影响浮力大小的因素:物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的 以及液体的 有关.物体浸在液体中的体积越 、液体的密度越大,浮力就越 .
目录
上一级
弹簧测力计
G-F拉
体积
密度
大
大
考点2 阿基米德原理(广东中考5年4考:2024、2023、2022、2020)
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上一级
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___________
.
2.公式:F浮=G排=m排g= .G排表示物体排开的液体所受的 ,单位是N;m排是物体排开的液体的质量,单位是kg;ρ液是液体的密度,单位是 kg/m3;V排是 的体积,单位是m3.
单位换算:1 cm3(1 mL)= m3;1 dm3(1 L)= m3;1 g/cm3= kg/m3.
体所受的重力
ρ液V排g
重力
物体排开的液体
1×10-6
1×10-3
1×103
它排开的液
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上一级
3.变形式:求液体的密度ρ液= ;求物体排开液体的体积V排
= .
①阿基米德原理也适用于气体产生的浮力.
②V排并非物体的体积,V排≤V物,当物体被完全浸没时,V排=V物.
目录
上一级
4.计算浮力的方法:
(1)压力差法:F浮= .
(2)称重法: F浮= .
(3)阿基米德原理:F浮= = = .
(4)二力平衡:F浮= .(仅适用于漂浮、悬浮的物体)
F向上-F向下
G-F拉
G排
m排g
ρ液V排g
G物
目录
教材母题小测
1.(人教教材)在认识浮力的实验中,测量物体所受浮力的大小的步骤如图所示.如图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一个物体,则物体所受重力的大小G= N;如图乙所示,把物体浸没在水中,此时物体所受浮力的大小F浮= N,方向是 ,此时物体所受的浮力与其所受的重力 _______(选填“是”或“不是”)一对平衡力.
目录
0.6
0.5
竖直向上
不是
2.(人教教材)如图所示,将一个长方体物块浸没在装有足够深水的容器中,其恰好处于悬浮状态.它的上表面受到的压力大小为1.8 N,下表面受到的压力大小为3 N,则该物块受到的浮力大小为 N;如果将该物块再下沉5 cm,则它受到的浮力大小为 N.
目录
1.2
1.2
3.(人教教材)如图所示,把装满水的烧杯放在盘子里,再把空的饮料罐按入水中.在饮料罐浸没之前,越往下按,手感受到的浮力越 .当把饮料罐全部压入水中(不与杯底接触且不考虑饮料罐的形变)时,将溢至盘中的水收集起来,测得这些水的质量为0.2 kg,则空饮料罐受到的浮力大小为 ______N.若已知空饮料罐受到的重力大小为0.8 N,则手对饮料罐的压力大小为 N.(g取10 N/kg)
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大
2
1.2
4.(沪粤教材)在“王冠之谜和阿基米德原理”的故事中,若王冠的质量为490 g,浸没在水中称时,王冠重4.5 N,则这顶王冠在水中受到的浮力大小为 N,它排开水的质量为 g,它排开水的体积为 cm3. (g取10 N/kg)
目录
0.4
40
40
目录
重点
难点
重难过关
例1 关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( )
A.液体的密度越大,浸没在其中的物体受到的浮力越大
B.物体没入水中越深,受到的浮力越大
C.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大
D.漂浮在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
重点 影响浮力大小的因素
目录
上一级
C
①物体所受浮力的大小跟液体的密度、物体浸入液体的体积(即物体排开液体的体积)有关,跟物体自身的密度、体积无关,跟物体浸没在液体中的深度也无关.②比较物体所受浮力的大小时,要注意控制变量.
1.1如图所示表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是( )
A.①→②
B.②→③
C.③→④
D.④→⑤
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上一级
A
例2 如图甲所示是桥梁建设过程中用钢缆拉着实心长方体建筑材料A以0.2 m/s的速度竖直匀速下降的情景,如图乙所示是建筑材料A下降过程中钢缆对它的拉力大小F随时间t变化的图象.ρ江水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg.
难点 浮力的计算
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上一级
(1)建筑材料A从接触水面到完全浸没用时 s,A的高度
= m.
(2)建筑材料A受到的重力大小为 N.
(3)建筑材料A浸没在水中时受到的浮力大小是 N.
(4)建筑材料A的密度是 kg/m3.
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上一级
10
2
3.6×104
8×103
4.5×103
例4 如图所示,将棱长为10 cm的正方体木块放入装有水的烧杯中,木块静止时,上表面距离水面4 cm,g取10 N/kg,则下列说法正确的是( )
A.木块受到的浮力大小为4 N
B.使木块完全浸没需要大小为4 N的向下的力
C.木块的密度是0.4 g/cm3
D.木块底部受到水向上的压强为1×103 Pa
例3 某物体重0.5 N,把它放入盛有水的烧杯中,溢出重0.3 N的水,则它受到的浮力大小( )
A.一定为0.3 N B.可能为0.2 N
C.一定为0.5 N D.可能为0.4 N
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上一级
D
B
目录
上一级
目录
考点1
真题对点练
考点2
1.(从生活走向物理)游泳时,我们从浅水区走向深水区,受到的浮力将
( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.条件不足,无法判断
考点1 浮力(广东中考5年4考:2023、2022、2021、2020)
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上一级
A
2.如图所示,物体悬浮在水中,水对物体向下、向上的压力分别为F1和F2.下列说法正确的是( )
A.F1与F2是一对相互作用力
B.F2与F1的差等于物体所受的浮力
C.由于物体静止不动,F1与F2是一对平衡力
D.因为物体上表面到液面的距离大于物体下表面到容器底的距离,所以F1>F2
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上一级
B
3.(2024·广州)潜水艇从高密度海水区驶入低密度海水区,急剧下降的过程称为“掉深”.如图所示,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处.与在a处相比,潜水艇在b处( )
A.受到的浮力变小
B.受到的浮力变大
C.排开液体的重力大小不变
D.排开液体的重力变大
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上一级
A
4.如图所示,三个体积相同而材料不同的小球A、B、C,分别静止在不同深度的水里.下列说法正确的是( )
A.A球受到的浮力最大
B.A球所受水的压强最大
C.B球受到的浮力大于C球受到的浮力
D.C球所受水的压强最大
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上一级
D
5.如图所示为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图.关于该过程中气泡内气体的密度以及气泡受到的浮力、压强的变化情况,下列说法正确的是( )
A.密度和浮力都不变,压强变小
B.密度和浮力都变大,压强变小
C.密度变小,浮力和压强都变大
D.密度变小,浮力变大,压强变小
考点2 阿基米德原理(广东中考5年4考:2024、2023、2022、2020)
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上一级
D
6.(2024·枣庄)如图甲所示,将一个底面积为200 cm2的圆柱形容器放置于水平面上,容器内放一个底面积为50 cm2、高为20 cm的圆柱体.缓慢向容器内注水到一定深度时,圆柱体漂浮;继续注水到深度为25 cm时,停止注水.整个注水过程中,圆柱体始终处于直立状态,注水质量m与容器中水的深度h的关系图象如图乙所示.已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,则下列说法正确的是( )
A.当圆柱体漂浮时,它露出水面的高度为9 cm
B.向容器内注入的水的总质量是4 200 g
C.注水停止时,水对圆柱体底部的压强为2 500 Pa
D.圆柱体的密度为0.64×103 kg/m3
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上一级
B
7.某同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材,进行如图所示的实验探究.下列说法正确的是( )
A.石块在水中受到的浮力方向竖直向下
B.石块在水中受到的浮力大小为1.0 N
C.石块浸没在水中时,排开水的体积为1.2×10-4 m3
D.图丙中盐水的密度为1.1×103 kg/m3
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上一级
B
目录
上一级
8.(2019·广东)如图甲所示,用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块,让物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力大小F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示,则物块受到的重力大小为 N;物块刚好浸没在液体中时,其下表面浸入液体中的深度为 cm;未知液体的密度为 kg/m3.(g取10 N/kg)
15
10
0.9×103
目录
上一级
9.(2024·广安)如图甲所示,将足够高的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,里面装有适量的水.现将一个质量为2 kg、底面积为100 cm2的均匀长方体竖直放入容器中,长方体受到容器底的支持力大小为4 N,此时长方体所受浮力的大小为 N.若再往容器中加入适量的水使长方体刚好漂浮,如图乙所示,则此时水面的高度与图甲相比增加了 cm.(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
16
4
目录
上一级
10.(2024·广州模拟)如图所示,在两个相同的水槽中装入相等质量的水,将两个相同的空瓶瓶口扎上橡皮膜,并将它们分别竖直浸没在水槽中(水未流出),其中,甲瓶瓶口朝上,乙瓶瓶口朝下,甲瓶恰好悬浮并立于水中.
(1)支持液体内部的压强随深度的增加而增大的现象是______________________________.
(2)放入甲、乙瓶后水槽底受到水的压强分别是p1和p2,甲、乙瓶受到的浮力分别是F1和F2,则p1 p2、F1 F2.(均选填“> ”“<”或“=”)
乙瓶瓶口的橡皮膜的凹陷程度大
>
>
目录
能力提升练
1.(2023·四川)为防止溺水事故的发生,老张研发出了如图所示的救生手环,并在湖里进行了性能测试.他戴上该手环下潜到湖面下5 m处(未接触湖底),打开手环开关,手环瞬间弹出一个体积为33 dm3的气囊,随后气囊将老张带出水面.已知老张的质量为63 kg,密度是1.05×103 kg/m3,不计手环的质量和体积,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,则下列说法正确的是( )
A.老张的体积是60 cm3
B.下潜过程中,老张受到的浮力不断变大
C.气囊完全打开瞬间,老张受到的合力大小为300 N
D.手环在水下5 m深处时,受到水的压强是5.25×104 Pa
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C
2.(2023·广安)“曹冲称象”是妇孺皆知的故事.某科创小组仿效曹冲,制作了一台“浮力秤”,用来测量物体的质量.浮力秤由秤盘和高度为20 cm、底面积为0.1 m2的圆柱体组成.如图所示,将浮力秤放入水中,浮力秤静止时浸入水中的深度为8 cm.已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,求:
目录
目录
(1)当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的压强;
解:由题可知,当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的压强为
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.08 m=800 Pa
答:当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的压强为800 Pa;
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(2)浮力秤受到的重力;
解:由题可知,浮力秤静止在水中时排开水的体积为
V排=Sh=0.1 m2×0.08 m=0.008 m3
根据阿基米德原理可知,浮力秤静止在水中时受到的浮力大小为
F浮=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×0.008 m3×10 N/kg=80 N
因为浮力秤静止在水中时处于漂浮状态,所以此时浮力秤受到的重力大小等于浮力大小,即G=F浮=80 N
答:浮力秤受到的重力大小为80 N;
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(3)浮力秤能测量物体的最大质量.
解:当浮力秤上表面刚刚和水面相平时,受到的最大浮力为
F大=ρ水V排'g=1.0×103 kg/m3×0.1 m2×0.2 m×10 N/kg=200 N
所以浮力秤能够测出物体受到的最大重力为G大=F大-G=200 N-80 N=120 N
则浮力秤能测量物体的最大质量为m===12 kg
答:浮力秤能测量物体的最大质量为12 kg.
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实验1
实验过关
实验2
1.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验中,实验小组的小东做了如图所示的一系列实验,实验中的铜块与铝块的体积相同.
(1)根据实验数据可知,铝块浸没在水中时所受浮力的大小为 N,方向
为 .
实验1 探究浮力的大小跟哪些因素有关
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上一级
1
竖直向上
(2)比较①③④三次实验可知,液体的密度相同时,物体 ________________越大,物体受到的浮力越大.比较①④⑤三次实验可知,浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”).实验中采用的研究方法是 .
(3)比较 三次实验可知浮力的大小跟液体的密度的关系,得到的结论是 .
目录
上一级
浸在液体中的体积
无关
控制变量法
①④⑦
物体浸在液体中的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大
(4)根据测得的实验数据,绘制了下列浮力的大小F与铜块下表面在水中所处深度h的关系图象,其中正确的是 .
A B C D
目录
上一级
D
目录
上一级
(5)根据有关实验数据可知,铜块的密度为 kg/m3;盐水的密度为 kg/m3.
9×103
1.2×103
(6)为了探究浮力的大小跟物体的密度是否有关,可以比较___________
四次实验,得出的结论是浮力的大小跟物体的密度 (选填“有关”或“无关”).
①②④⑥
无关
目录
上一级
(7)小东还想探究浮力的大小跟物体的形状是否有关.他找来一小团橡皮泥、烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
A.将橡皮泥团放入盛有适量水的烧杯中,橡皮泥团下沉至杯底.
B.将橡皮泥团捏成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上.
①小东通过分析得出结论:因为橡皮泥团第一次受到的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)橡皮泥团第二次呈“碗状”时受到的浮力,所以物体受到的浮力大小跟其形状有关.
②同组的小红不同意小东得出的结论,她指出小东的实验有一处错误:他只关注了橡皮泥形状的改变,没有控制 .
小于
橡皮泥排开的水的体积相等
2.在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中,小辉进行如图甲所示的实验,具体操作步骤如下.
甲
A.将水倒入溢水杯中.
B.把石块挂在弹簧测力计下,读出弹簧测力计的示数F1.
C.把挂在弹簧测力计下的石块浸没在水中,让溢出的水全部流入小桶中,读出弹簧测力计的示数F2.
D.测出小桶和被排开的水受到的总重力大小G1.
E.测出空桶受到的重力大小G2.
F.记录分析数据,归纳总结实验结论,整理器材.
实验2 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
目录
上一级
(1)分析评估上述实验,操作步骤中的一处错误为 ,这样的操作会导致测出的排开液体的重力偏 .
(2)上述实验中, 两个步骤测出了石块受到的浮力大小.
(3)改正实验操作后,根据上述实验数据可知,石块受到的浮力大小为 ,石块排开的水受到的重力大小为 .若等式 _______________成立,则可得出结论:浸入液体中的物体受到的浮力大小等于物体排开的液体受到的重力.
目录
上一级
A.溢水杯没倒满水
小
B、C
F1-F2
G1-G2
F1-F2=G1-G2
(4)正确且最合适的实验步骤顺序为 .
(5)如果在实验步骤C中,石块碰到了容器底且产生了压力,则测出的浮力会偏 .
(6)用水完成实验后,可再用酒精继续实验,目的是 (选填“减小误差”或 “寻找普遍规律”).
目录
上一级
EABCDF
大
寻找普遍规律
(7)利用以上实验步骤中的测量值还能测出石块的密度ρ= (用测量量及ρ水表示).
目录
上一级
(8)小张用如图乙所示的装置验证阿基米德原理:
①将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度.当逐渐调高升降台时,小张发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计a的示数变小,此时弹簧测力计b的示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”),若它们的变化量相等,则证明F浮=G排.
目录
上一级
变大
②针对两种实验方案,小张的实验装置的优点是 .
A.弹簧测力计a的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验中能同步观察弹簧测力计a、b示数的变化
目录
上一级
B
③在图乙中,已知重物是底面积为100 cm2、高为8 cm、重10 N的实心长方体.从重物刚接触水面开始,将升降台缓慢上升6 cm,则重物最终浸入的深度为 cm.(弹簧测力计每1 N的刻度线间距为0.5 cm)
目录
上一级
4
$$