内容正文:
物理
1
命题点6 浮力 阿基米德原理
物体的浮沉条件
2
浮力(必考)
【2022年版课标要求】通过实验,认识浮力.
定义 浸在液体(或气体)中的物体受到①__________的力
产生原因 由液体(或气体)对物体向上和向下的②________产生,即
影响因素 a .物体浸入液体(或气体)中的体积:同一液体(或气体)中,物体浸在液体(或气体)中的体积越③____,物体所受浮
力越④____.
b .液体(或气体)的密度:物体浸在液体(或气体)的体积
一定,液体(或气体)密度越⑤____,物体所受浮力越⑥____
竖直向上
压力差
大
大
大
大
3
(1)浸在液体(或气体)中的物体不一定受到浮力.如拦河大坝、桥墩、
打入河床的木桩等,因其底面同河床紧密贴合,水对其向上的压力为0.
(2)浸没在液体(或气体)中的物体,受到的浮力大小与物体浸没在液
体(或气体)中的深度及物体的密度和重力⑦______.
无关
4
1.[2024泉州期中]下列物体中,利用空气浮力升空的是( )
A. 风筝 B. 热气球 C. 火箭 D. 地球卫星
第2题图
2.小新是钓鱼爱好者,当他看到原本漂浮在水面的浮漂
(如图所示)上下运动的时候,他就知道有鱼上钩了,当
浮漂被鱼咬住往下沉时,浮漂所受的浮力( )
A. 变大 B. 变小
C. 不变 D. 条件不足,无法比较
√
√
5
3.小闽在用盐水煮鸡蛋时为了煮蛋更快,将鸡蛋浸入装有浓盐水的小锅里,
他观察到鸡蛋在浓盐水中漂在水面上,为了能使鸡蛋受热均匀,小闽用勺
子将鸡蛋按压进水里,在这个过程中,鸡蛋受到的浮力______;妈妈看到
后,往锅里缓缓加入清水,最终发现鸡蛋沉下去了,在这个过程中,鸡蛋
受到的浮力______.(均填“变大”或“变小”)
变大
变小
6
阿基米德原理(必考)
【2022年版课标要求】知道阿基米德原理.
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⑧__________所受的重力
公式 ________ 表示液体的密度,单位是;表示物体排开液体的体积,单位是; 表示浮力,单位是 .
变形公式:(求液体密度); (求排开液体的体积)
适用
范围 液体和气体均适用
排开液体
7
阿基米德原理中<m></m>的理解
<m></m>本质是指物体浸在液体中排开液体的体积.
(1)以物体为研究对象,<m></m>等于物体浸在液体中的体积.当物
体全部浸入液体时(物体沉底或悬浮)<m></m>;当物体
部分浸入液体时(物体处于漂浮)<m></m>.
(2)以排开的液体为研究对象,没有液体溢出时, 等于液体在容器中
上升的体积.如图,物体浸入盛有液体的容器中时, 不是物体周围上升
的液体的体积,而是现在液面和原来液面之间液体的总体积.
(3)以排开的液体为研究对象,当容器盛满液体时, 等于容器溢出液
体的体积.
8
4.[2024厦门期中]将一体积为 的物体轻轻地放入盛满水的杯中,
溢出 的水,则物体受到浮力为( )
A. B. C. D.
√
9
计算浮力的四种方法(必考)
公式及图示 适用范围及注意事项
阿基米德原
理法 _________________________________________________ 普遍适用的浮力计算法,已知物体排开
液体的体积和液体的密度
注:在计算时要统一单位,分清与
称重法 _____________________________ 适用于在液体中下沉的物体,已知物体
的重力及在液体中物体受到向上的拉力
10
公式及图示 适用范围及注意事项
平衡法 ____________________________________________ 适用于漂浮或悬浮的物体,已知物体的
重力
注:悬浮、沉底时, ;漂浮
时,
压力差法
(定义法) __________________________________________ 已知形状规则物体的 .上、下表面的压
强及上、下表面积; .上、下表面所受
的压力
注:满足其中任意一条即可
11
5.[2023益阳]某一木块的体积为,所受的重力为 .漂浮在水面
上静止时受到的浮力为____ .用手将木块压住使它浸没在水中,木块受到
的浮力为___取
0.8
1
6.一个棱长为的正方体浸没在水中,下表面距水面 ,物体上表
面受到水的压强是_______,物体下表面受到水的压力是____ ,物体受
到的浮力是____取,
2 000
30
10
12
物体的浮沉条件(8年5考)
【2022年版课标要求】能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象.
浮沉状态 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
受力示意图 _________________________ __________________________ _________________________ _________________________ __________________
受力分析 ___ ⑪___ ⑫___
⑬___
⑭___
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浮沉状态 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
密度、体积关
系(实心物体) ⑮___
⑯___
⑰__
⑱__ ⑲___
⑳___ ㉑__
㉒__
运动状态 处于动态(运动状态不
断改变),受非平衡力
作用 是“上
浮”的最
终状态 可以停留在
液体中任意
深度 是“下
沉”的最
终状态
处于静态,受力平衡
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判断物体浮沉的两种方法
①比较物体所受浮力与重力的大小:浮力大于重力,物体上浮,反之下
沉;
②比较液体密度和物体密度大小:液体密度大于物体密度,物体上浮,
反之下沉.
15
第7题图
7.[现代科技]如图所示,福建舰是中国完全自主设计建
造的首艘电磁弹射型航空母舰,可搭载歼、歼 、
歼 、空警600等不同类型的舰载机70架,当航母舰载
机全部弹出后.下列说法正确的是( )
A. 舰体略上浮,所受浮力变小 B. 舰体略上浮,所受浮力不变
C. 舰体略下沉,所受浮力变大 D. 舰体略下沉,所受浮力不变
√
16
浮力的应用
1.密度计:利用物体漂浮时 和阿基米德原理
制成.测量液体密度时,密度计浸入液体的体积越大,待测液体的密度就越
㉓____.原理表达式为 ,故密度计的刻度㉔______均匀的.
小
不是
2.轮船:通过把密度大于水的材料做成空心,增加排开水的体积,从而增
大浮力;轮船的大小通常用排水量来衡量,排水量是指轮船满载时排开水
的㉕______.
质量
3.潜水艇、浮沉子、奋斗者号:通过改变㉖____________来实现上浮和下潜.
自身的重力
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1.小闽同学去参加春游的时候,他把双脚踩入一条小河,发现双脚深深地
陷入泥巴中,河水的深度为 ,请你估算下小闽同学受到的浮力大小为
( )
A. B. C. D.
√
18
2. (HK八年级P176作业改编)如图所示,四个体积相同而材
料不同的球、、、 ,分别静止在不同深度的水里,以下说法正确的
是( )
第2题图
A. 球所受的浮力最小, 球的密度最大
B. 球所受的浮力最小, 球的密度最大
C. 球所受的浮力最小, 球的密度最大
D. 球所受的浮力最小, 球的密度最大
√
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3.如图所示,某些鱼的浮沉靠鳔充气时膨胀,放气时收缩实现,下列说法
不正确的是( )
第3题图
A. 鱼想下沉时,应让鳔收缩
B. 鱼悬浮在水中时,受到的浮力等于鱼的重力
C. 鱼想让鳔膨胀,在浅处比深处容易些
D. 鳔膨胀时,鱼排开水的重力变小
√
20
第4题图
4.如图所示,同一小瓶内装入质量不同的水,将
小瓶浸没在水中,松手后,发现小瓶在甲图中上
浮,在乙图中下沉.待小瓶静止后,小瓶在甲、
乙中受到水的浮力分别为和 ,则( )
A. B. C. D. 无法比较
5.将重为的金属块挂在弹簧测力计下,金属块体积的 浸入水中并静止
时,弹簧测力计的示数为 ,当金属块全部浸入水中并碰到杯底时,弹
簧测力计的示数可能为( )
A. B. C. D.
√
√
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6.潜水艇在海底航行时排水量为,在海面上航行时排水量为 ,海水
的密度为 ,下列说法正确的是( )
A. 潜水艇在海底航行时所受浮力为
B. 潜水艇在海面航行时所受浮力为
C. 当潜水艇在海面上航行时,水中部分的体积为
D. 要使潜水艇潜入海水中至少要充入 的海水
√
22
第7题图
7. [HK八年级P179图9-18]如图所示是一款密度计,
它是由一根上部标有刻度,形状特殊的玻璃管组成,下部的玻璃
泡内装有小铅丸,若将其放入水中,水面在管的某刻度处,放入
另一种液体后,密度计浸入液体中的深度变深,则该液体的密度
比水____,为了使密度计测量结果更精确,则需要挑选玻璃管更
____(填“粗”或“细”)的密度计.
小
细
23
第8题图
8.如图所示为钓鱼常用的一种橡皮艇,满载时排开水的
体积是,橡皮艇的自重为 ,为安全起见,该
橡皮艇最多承载的质量是_____ ;用该橡皮艇从淡水区
到海水区钓鱼时,它的最大承载量会变____.
(填“多”或“少”)
270
多
24
实验1 探究浮力大小与哪些因素有关
(《课标》要求探究类学生必做实验)
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25
1.实验装置图(如图1)
图1
图2
2.实验原理:用称重法计算浮力 .
26
3.实验器材分析
(1)实验器材:弹簧测力计、烧杯、细线、不同密度的液体(如:水、
盐水、 酒精).
(2)物体的选择:物体的密度要______(填“大于”“等于”或“小于”)实验
所用液体的密度;物体的体积应较大,因为物体浸入液体的体积变化范围
越大,浮力变化范围就越大,实验效果越______.
(3)实验时烧杯中的水要适量,水适量的标准:能测出物体排开液体的
最大体积,且物体没有接触到烧杯的底部.
大于
明显
27
4.实验操作(实验中用到的物理研究方法——控制变量法)
(1)用弹簧测力计吊着同一物体,使物体浸入______液体中的______不
同,具体实验操作如图1 、B、C、D所示;观察各图中弹簧测力计的示数
和物体浸入水中的体积,可以得到结论:浮力的大小与物体浸在液体中的
______有关;物体的重力___,B图中物体受到的浮力____ .
同一
体积
体积
4
0.4
图1
28
(2)用弹簧测力计吊着同一物体,使物体浸没在酒精中,如图F,通过与
图A、 中的实验现象进行对比分析,可以得到结论:浮力的大小与_____
_________有关.
液体的密度
图1
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(3)用弹簧测力计吊着同一物体,使物体浸没在同种液体的______深度,
即对比图1中A、D、 ,可以得到结论:浮力的大小与物体浸没在液体中
的深度无关.小明根据实验A、B、C、D,得出浮力的大小与深度有关,且
深度越深,浮力越大.得出该错误结论的原因是________________________
________.
不同
没有控制物体排开液体的体积相同
图1
(4)在探究浮力的大小与物体的形状的关系时,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所示的实验,
根据弹簧测力计示数得出的结论是:浮力的大小与物体的形
状有关.该结论是否可靠?________(填“可靠”或“不可靠”),
主要原因是____________________________.
不可靠
没有控制排开液体的体积相同
图2
5.实验结论:物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的体积、液
体的密度有关,与物体浸在液体中的深度无关.物体浸入液体中的体积越大、
液体的密度越大,所受浮力就越大.
31
6.交流与反思
(1)实验中需要多次测量,其目的是:__________________________.
得到普遍规律,避免偶然性
图3
(2)实验图像的分析
图3是根据图 1实验A、B、C、D、 绘制的弹簧测力计
示数 与物体下表面所处深度 的关系图像.
①图3中表示弹簧测力计示数 与物体下表面所处深度
变化的关系图线是___,表示物体受到的浮力随 变化
的关系图线是___.(均填“”或“ ”)
32
图3
②由图3可知,当物体逐渐开始浸入液体中时,弹簧测
力计的示数不断______,物体受到的浮力逐渐______;
当物体浸没在液体中时,弹簧测力计的示数______,物
体受到的浮力______.(均填“增大”“减小”或“不变”)
③弹簧测力计的示数和浮力 的和为定值,即
.
减小
增大
不变
不变
33
(3)有关物理量的计算
.物体的体积为__________;.物体的密度为________; .图1的
实验中酒精的密度为___________取
图1
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(1)[生活化器材]同组的小闽猜想“浸在液体中的物体受到的浮力大小
可能跟物体体积有关”,
图4
小明为证明她这个猜想是错误的,于是设计了如图4所示实
验去验证,他用两个大小不同的塑料药瓶分别装上不等量
的细沙,使它们的______相等.把两药瓶放入水中,均能漂
浮在水面上,根据二力平衡知识可知:药瓶受到的浮力大
质量
相等
小等于药瓶和细沙受到的重力大小,则这两个药瓶受到的浮力大小______.
35
(2)[创新装置][2024泉州期中改编]小明制作了如图5所示的探头进行
压强和浮力的综合探究,如图6所示,小明用手提着此探头放入杯中,向
杯中注水,直到水面完全浸没探头后停止加水,然后将探头不断往下放,
手受到的拉力变化情况是 ______________.
先变小后变大
图5
图6
36
图7
(3)[实验设计]实验结束后,同组的小强分析B、
C两次实验发现物体浸入水中越深浮力越大,得出了
和其他同学不一样的结论,小强通过实验解决了自己
①用弹簧测力计挂 处,将长方体浸入水中至第一条线处,读出并记录测
力计的示数 ;
的疑惑,实验器材有:弹簧测力计、足够的水、一个密度大于水的均匀长
方体,长方体表面标有等距离的线,表面有、、、 四个挂扣,如图7
所示,实验步骤如下:
37
②用弹簧测力计挂___处,______________________________,读出并记
录测力计的示数 .小强根据___(填“ ”“ ”或“ ”)得出结论.
将长方体浸入水中至第一条线处
图7
38
实验2 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
(2019.28)
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双击图片观看实验视频
39
1.实验装置图(如图1)
图1
2.主要器材的选取与使用
(1)实验器材:弹簧测力计、溢水杯、小桶、细线.
(2)仪器的使用、主要器材的选取
①弹簧测力计的使用和读数(见P27)
②物体的选择:物体密度大于液体的密度,体积尽量____(填“大”或“小”)
一些,原因:物体体积越大,浸入液体的体积变化范围越大,浮力变化范
围就越大,实验效果越明显.
大
40
3.设计与进行实验
(1)用弹簧测力计测出物体的重力 ;
(2)用弹簧测力计测出空小桶的重力 ;
(3)将物体挂在弹簧测力计下,然后浸到盛满水的溢水杯中(物体部分
浸入或浸没都可以),读出此时弹簧测力计的示数 ,同时用小桶收集物
体排开的水;
(4)用弹簧测力计测出小桶和物体排开水的总重力 ;
(5)物体在水中所受浮力_______,物体排开水的重力 ______
___.(均用测量量的字母表示)
41
4.实验数据记录表格
次
数 物体的重
力 物体在水中
时测力计的
读数 浮力
小桶的重
力 小桶和排开
水的总重力
溢出(排开)水的重力
1
2
…
5.实验结论
如果 ,则浸在液体中的物体所受浮力的大小______它排
开液体所受的重力.
等于
42
6.交流与反思
(1)多次实验的目的:__________________________.
寻找普遍规律,避免偶然性
(2)误差分析
①若先将物体放入水中测浮力,再测物体的重力,由于______________会
使所测重力偏大,导致所测浮力偏____.
②若先测小桶和排开水的总重力,再测空桶的重力,会使所测物体排开水
的重力偏____.
③若放物体前,溢水杯里的水没有装满,所测排开水的重力偏____;若排
开水前,小桶中就有少量水,所测排开水的重力偏____.
物体表面沾水
大
小
小
大
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(1)如果换用密度小于液体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则
测浮力步骤中______(填“可以”或“不可以”)不使用弹簧测力计,理由是
____________________________________________________.
可以
物体密度小于液体,会漂浮在液面上,此时浮力等于重力
(2)若将实验中的水换成盐水 ,物体受到的浮力将______
(填“变大”“变小”或“不变”),溢水杯中的盐水体积______(填“变大”“变
小”或“不变”).
变大
不变
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图2
(3)[创新装置][2024福州期中]另一小组利用两个相
同的弹簧测力计和 、溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不
计)对实验进行改进,装置如图2所示.
①若弹簧测力计示数变化量为,弹簧测力计 示数变
化量为,则它们的大小关系是___ .
②若将物体缓慢取出(带出水可忽略),将塑料袋浸入溢水杯.将塑料袋内
的水倒入溢水杯中,此过程中,溢水口______(填“有”或“没有”)水溢出.
没有
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(4)为了防止两个弹簧测力计测得的示数不准,小组同学利用铁架台及
其附件、一个弹簧测力计、溢水杯、金属块、粗铁丝、小杯将装置进行改
进,如图3所示:
图3
①通过此实验装置,可以直观看到不管物体浸入液体中
的体积是多少,它受到的浮力总______(填“大于”“等于”
或“小于”)它排开液体的重力;
等于
46
图3
②往溢水杯中倒水,使杯中水面恰好与溢水口相平,如
图甲所示,记录弹簧测力计示数 ;然后平稳地抬高溢
水杯支架,使金属块浸入水中,如图乙所示,由于水对
金属块有浮力,导致弹簧测力计示数______,但从溢水
杯中排开的水流进了铁丝框上的小杯中,小杯中的水又
减小
增大
③继续抬高溢水杯支架,直至金属块浸没在水中,记录此时的弹簧测力计
示数,那么、、 的关系表达式为_____________.
导致测力计示数______(以上两空均填“减小”“不变”或 “增大”),待弹簧
测力计示数稳定后,记录弹簧测力计示数为 ;
47
$$