模块2 第15讲 浮力 阿基米德原理(精讲册)-【夺冠百分百】2025年中考物理冲刺复习PPT

第十五讲　浮力　阿基米德原理 新课标要求 1.通过实验,认识浮力。探究并了解浮力大小与哪些因素有关。 2.知道阿基米德原理。 目录 上页 首页 下页 考点一:浮力 1.概念:浸在液体(或气体)中的物体受到　　　　的力。  2.施力物体:液体(或气体)。方向:　　　　　　。  3.产生原因:液体(或气体)对浸入其中的物体向上和向下的压力不相等,产生一个 　　　　的压力差。  4.决定因素:跟物体浸在液体中的　　　　　和　　　　　　有关。物体浸在液体中的 　　　　越大,　　　　　　　越大,浮力就越大。  5.浮力测量:F浮=G-F示。 温馨提示:(1)物体部分浸入液体中时,上表面受到向下的压力为零,F浮=F向上,若浸没在液体中的物体底部与容器底部紧密相连,则液体对物体向上的压力为零,物体将不受浮力,只受向下的压力。(2)浮力大小与深度的关系:物体浸没前,所受浮力大小随深度的增加而增大(排开液体的体积增大);物体浸没后,所受浮力大小将不变,与物体所处深度无关。 向上 竖直向上 向上 体积 液体的密度 体积 液体的密度 目录 上页 首页 下页 考点二:阿基米德原理 定义 浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它 　　　　　　　所受的重力  公式 适用条件 不仅适用于液体,也适用于气体 排开的液体 ρ液gV排 目录 上页 首页 下页 考点一:浮力 【典题1】如图所示的四个“飞天”的场景,使它们能在空中运行的原因并不相同,主要依靠空气浮力而“飞天”的是( ) A.升空的汽艇 　B.飞行的飞机 C.遨游的“天宫一号” 　D.升空的火箭 A 目录 上页 首页 下页 【横向拓展1-1】(称重法)小明做了如图所示的三次测量,已知水的密度为1.0×103 kg/m3。关于该实验,下列说法正确的是( ) A.图甲中,物体的下表面刚好接触水面,所受浮力为3 N B.图乙中,物体浸没在水中,所受浮力为2 N C.图丙中,盐水的密度是1.8×103 kg/m3 D.计算可得,此物体的体积是1.0×10-4 m3 甲　 乙　 丙 D 目录 上页 首页 下页 【横向拓展1-2】(压力差法)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静止状态,此时物体所受浮力大小为2 N,方向　　　 　 ;如将物体再下沉5 cm,其上表面受到液体的压力变为3 N,则下表面受到的压力为　　　　N。  通用通法 计算浮力的方法有以下几种情况:(1)使用弹簧测力计时,用称重法:F浮=G-F。 (2)已知物体上下表面受到液体的压力时,用压力差法F浮=F向上-F向下。 (3)已知物体排开液体的体积和液体密度时,用阿基米德原理:F浮=ρ液gV排。 (4)已知物体处于悬浮或漂浮状态时,用平衡力法:F浮=G重。 竖直向上 5 目录 上页 首页 下页 考点二:阿基米德原理 【典题2】(2024四川成都中考)小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103 kg/m3)、空气的密度(约为1.3 kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为( ) A.0.006 N B.0.6 N C.60 N D.600 N B 目录 上页 首页 下页 【横向拓展2-1】(应用)放置在水平桌面上两个相同的烧杯中装满不同的液体,把质量相等的甲、乙两球分别轻轻放入A、B两杯液体中,静止时处于如图所示状态,甲、乙排开液体的重力相等。下列说法正确的是( ) ①甲球比乙球所受浮力更大 ②甲、乙两球所受浮力一样大 ③A杯中液体对容器底的压强大于B杯中液体对容器底的压强 ④A容器底对桌面的压强小于B容器底对桌面的压强 A.只有①③ B.只有②④ C.只有②③ D.只有①④ 通用通法 (1)探究阿基米德原理使用了控制变量法。 (2)根据阿基米德原理,比较浮力的大小,首先要比较液体的密度和排开液体的体积。 (3)求浮力的大小首先要确定物体所处的状态(漂浮、悬浮或沉底),再根据相应的公式进行计算。 B 目录 上页 首页 下页 实验一:探究浮力的大小跟哪些因素有关(课标要求必做实验) 【五步法过实验】 1.实验器材:柱状物体、　 　　　、水、盐水、盛水容器、细线。  2.实验装置: 3.实验步骤: (1)如图(c)(d)所示,把柱状物体浸没在水中,停在水中的不同深度处(至少三处位置),观察到弹簧测力计的示数　　　　。  (2)如图(b)所示,把柱状物体浸在水中,然后不断增加物体浸在水中的体积,如图(c)所示,观察弹簧测力计的示数,弹簧测力计的示数逐渐　　　　。  (3)如图(d)(e)所示,把同一柱状物体先后浸没在水中和浓盐水中,观察弹簧测力计的示数,弹簧测力计在　　　　中的示数较大。  弹簧测力计 不变 变小 (d) 目录 上页 首页 下页 4.实验结论: (1)浮力大小与物体浸没在液体中的深度　　　　。  (2)在液体密度一定时,物体   越大,物体受到的浮力　　　　。  (3)在物体浸在液体中的体积相同时,　　　　 　越大,物体受到的浮力就　　　。  5.交流与讨论: (1)物体的密度大于液体的密度,体积尽量大一些。原因是:物体的体积越大,浸入液体的体积变化范围越大,浮力变化越大,实验效果越明显。 (2)实验中用到的物理研究方法是控制变量法。 无关　 浸在液体中的体积 越大 液体的密度 越大 目录 上页 首页 下页 【针对训练1】(2024重庆中考)小渝和同学们利用一长方体物块来探究影响浮力大小的因素。 (1)将物块竖放后挂在弹簧测力计上,测出物块的重力为2.7 N,然后将物块部分浸入水中,发现测力计示数减小的同时水面升高了,说明物块受到了竖直向　　　　的浮力,并且水对容器底部的压强与放入物块前相比　　　　。当测力计示数如图甲所示时,浮力为　　　　N。  (2)接下来小渝继续按图乙、丙、丁所示进行实验,由甲、乙、丙的数据可知:在同种液体中,物体排开液体的体积　　　　,浮力越大;由丙、丁的数据可知:物体浸没在同种液体中时所受浮力大小跟深度　　　　。  上 增大 0.3 越大 无关 目录 上页 首页 下页 (3)然后将物块浸没在盐水中如图戊所示,分析数据可知:浮力大小与液体的密度有关,并通过计算得出所用盐水的密度为　　　　g/cm3;若在实验前,弹簧测力计的指针在零刻度线以下,并未调零,则算出的盐水密度　　　　。  (4)同组的小王同学还想进一步探究:物体在浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的深度是否有关?于是他将物块横放后挂在弹簧测力计下,使其露出水面高度与图乙相同,测力计示数为2.3 N,与图乙数据对比,小王得出结论:物体在浸没前,浮力大小与物体浸在液体中的深度有关。你认为该方案是否合理,并说明理由:    　 。  1.1 不变 不合理,没有控制物体排开液体 的体积相同 目录 上页 首页 下页 实验二:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 【五步法过实验】 1.实验器材:水、圆柱形物体、溢水杯、弹簧测力计、小桶等。 2.实验装置: 目录 上页 首页 下页 3.实验步骤: (1)如图甲所示,用测力计测出小桶所受的重力G桶。 (2)如图乙所示,用测力计测出物体所受的重力G物。 (3)如图丙所示,把物体浸没在装满水的溢水杯中,读出测力计的示数F,用小桶承接物体排开的水。 (4)如图丁所示,用测力计测出小桶和物体排开的水所受的总重力G总。 (5)计算出物体在水中所受的浮力F浮=　　　　。(用字母表示)  (6)计算出物体排开的水所受的重力G排=　　　　。(用字母表示)  4.实验结论:　　　　　　　 　　　　　　　　　　　,这就是著名的阿基米德原理。用公式表示是　　　　。  5.实验注意事项: (1)溢水杯中一定要　 　　　。  (2)一定要先测　　　　的重力,再测　　　　 　　的重力。(两空均选填“空小桶”或“小桶和溢出水”)  G物-F G总-G桶 浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力 F浮=G排 装满水 空小桶 小桶和溢出水 目录 上页 首页 下页 【针对训练2】(2024河北邢台三模)如图甲所示,A、B、C、D、E是探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系实验过程中的五个情景。 (1)图甲的实验,最佳顺序为　　　　　(用序号表示)。  (2)由　　　　两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮,比较F浮与G排可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系。  (3)图乙是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出的弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像。分析图像可得:该圆柱体物块的密度是　   kg/m3。 DABCE A、C 3.5×103 目录 上页 首页 下页 (4)小明和小红用图丙的实验装置做了一个课外实验。他们将溢水杯放在电子秤上,向溢水杯中加水后[如图丙(a)所示],在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据;然后他们将物体缓慢下降,当物体的部分体积浸在水中时[如图丙(b)所示],记录下第二次实验数据;剪断系在物体上的细线,将物体缓慢沉入水底后[如图丙(c)所示],记录下第三次的实验数据。(g取10 N/kg)   测力计A/N 测力计B/N 电子秤/g 第一次 1.00 0.02 500.00 第二次 0.60 0.22 520.00 第三次 0   540.00 目录 上页 首页 下页 ①观察丙中(b)(c)两图可知,物体在　　　　图中所受浮力更大,是因为此时物体浸在水中的　　　　更大。  ②在整理数据时,小明和小红发现第三次实验中测力计B的示数记录不同,小明记的是0.62 N,小红记的是0.42 N,他们讨论推理后认为有一个数据是正确的,请判断谁的记录是正确的,并说明理由:          　 。  (c) 体积 小明的记录是正确的,因为第三次电子秤的示数为m3=m剩水+m杯 +m球=m水-m溢+m杯+m球,m溢=60 g,所以m桶+m溢=62 g,即第三次弹簧测力计的示数为0.62 N。 由此计算可知小明的记录正确 目录 上页 首页 下页 $$