专题九　浮力（课件）2025年安徽省中考物理一轮复习

第一部分　教材知识梳理 专题九　浮力 浮力 向上 竖直向上 压力 体积 液体的密度 体积 密度 √ × × 阿基米德原理 它排开的液体所受到的重力 F浮＝G排 液体 气体 × × × × 物体的浮沉条件及应用 浮力 F浮 物重G ＞ < ＝ ＝ ＝ 下沉 上浮 悬浮 × √ √ 不变 自身重力 下沉 上浮 小于 密度 减小 竖直向上 浮力 浮力 物体排开液体受到的重力 物体受到的浮力等于它排 开液体受到的重力 阿基米德原理的理解及应用 B 8 4 物体的浮沉条件 上浮 2.7 0.27 下沉 C C 探究浮力大小与哪些因素有关 F浮＝G物－F示 控制变量 液体的密度 浸入液体中的体积 排开液体的体积 密度 同种 深度 不稳定 偶然性 普遍性 体积 密度 越大 越大 越大 深度 0.5 c、d 液体密度 0.8×103 偏大 不正确，没有控制物体浸入液体中的体积相等 4 b 探究浮力的大小 弹簧测力计 溢水杯 弹簧测力计 溢水口 F4－F1 竖直向上 它排开的液体所受的重力 F2－F3 得到普遍规律， 避免偶然性 F浮＝G排 重力 偏大 重力 偏小 偏小 偏小 G－F G1－G2 测量时测力计不稳定 小桶中的水未倒净(或排开的水未全部流入小桶等) 能 甲丁乙丙(或丁甲乙丙) 它排开液体所受的重力 A 谢谢观看！ 1．定义：浸在液体或气体中的物体受到的______的力。 2．方向：________。 3．用弹簧测力计测浮力 4．产生原因：浸在液体中的物体其上下表面受到液体对它的______不同，即F浮＝F下－F上。 5．决定大小因素：跟它浸在液体中的______有关、跟___________有关。物体浸在液体中的______越大、液体的______越大，浮力就越大。 (1)浮力的方向总是竖直向上的(　 　) (2)沉底的物体一定不受浮力(　 　) (3)物体浸在液体中，由于受到浮力作用，使物体重力减小(　 　) 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：_________。 3．适用性：阿基米德原理适用于________和______。 正确理解阿基米德原理 (1)原理中所说的“浸在液体中的物体”包含两种情况： ①物体的全部体积都浸入液体里，即物体浸没在液体里； ②物体的一部分浸入液体里，另一部分露在液面以上。 (2)F浮＝G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。 (3)阿基米德原理也适用于气体，其计算公式是F浮＝ρ气gV排。 (1)在水中上浮的物体受到的浮力会变小(　 　) (2)体积越大的物体受到的浮力越大(　 　) (3)沉底的物体受到的浮力比漂浮的物体受到的浮力小(　 　) (4)物体浸没在液体中的深度越深，浮力越大(　 　) 1．物体的浮沉条件 (1)比较物体受到的________与_______。 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底 F浮_____G F浮_____G F浮_____G F浮_____G F浮＋FN_____G 处于动态(运动状态不断改变)，受非平衡力作用 可以停留在液体的任何深度处　 是“上浮”过程的最终状态 是“下沉”过程的最终状态 处于静态，受平衡力作用 (2)比较液体的密度与物体(实心)的密度 ①ρ物＞ρ液时，物体______； ②ρ物＜ρ液时，物体______； ③ρ物＝ρ液时，物体______。 如何比较浮力的大小 (1)同一物体放在不同液体中：把物体的重力G物作为“桥梁”，根据物体浮沉状态，判断F浮与G物的大小，比较浮力。 (2)不同物体放在同种液体中 ①若题中告诉G物的关系，可用F浮＝G物判断； ②若题中告诉V排的关系，可用F浮＝ρ液gV排判断。 2．浮力的应用 应用 原理 轮船 把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开更多的水而浮在水面上 潜水艇 靠充、放水舱内的水来改变自身的重力而实现上浮和下潜 气球、 飞艇 靠改变气球中气体的密度来改变自身的重力，从而实现其升降 密度计 利用物体漂浮在液面上受力平衡及阿基米德原理制成 盐水 选种 饱满的种子密度大，干瘪、虫蛀的种子密度小，都放在盐水中时，干瘪、虫蛀的种子会上浮，而饱满的种子会下沉 (1)浸在液体中的物体所受浮力等于重力时，物体一定漂浮(　 　) (2)密度计漂浮在不同液体中受到的浮力都是相等的(　 　) (3)悬浮在水中的铝球一定是空心的(　 　) 教材图片 知识点解读 北师大八下P81图8—44 1.如图所示，当潜水艇浸没在水中并下潜时所受的浮力______；潜水艇是通过改变________来实现上浮和下沉的；当水舱充水时，自身重力增大而______；当水舱排水时，自身重力减小而______。 沪科八全P172图9—7 2.如图所示，将一个鸡蛋分别放在水和盐水中，鸡蛋静止时分别沉底、悬浮。鸡蛋在甲、乙中受到的浮力分别为F甲和F乙、则F甲______F乙，由此说明了浮力的大小跟液体的______有关。 　 沪粤八下P85图9—2 3.如图所示，用弹簧测力计测出物块的重力，随后将它浸没在装有水的容器中，会发现弹簧测力计的示数会______，由此说明浸在水中的物块受到水对它________的托力，这个力就是物块受到的______。 　　　 人教八下P54图10.2—2 4.如图所示是探究阿基米德原理的过程，由图A与图B中，两次弹簧测力计示数之差为物块受到的______，由图C和图D两次弹簧测力计的示数之差是_____________________________，对比可以得出结论是_____________________ ______________________________________。 F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排，它是普遍适用的浮力的计算方法，已知物体排开液体所受的重力或排开液体的质量或排开液体的体积和液体的密度都可以直接代入上述相关公式计算出物体受到的浮力，要特别注意当物体悬浮、沉底时V排＝V物；物体漂浮时，V排＜V物，这里的V排就是物体浸在液体中的体积。 1. (2024·安徽合肥瑶海区校级三模)创新实验小组用如图所示的实验装置测量木块的密度，拉力传感器的示数反映的是绳对木块的拉力大小，往容器中缓慢加水，当木块的一半体积浸入水中时，拉力传感器的示数为1 N；继续往容器中加水，当木块完全浸没时，拉力传感器的示数为3 N。水的密度为1.0×103kg/m3，则(　 　) A．木块浸没时受到的浮力为3 N B．木块的体积为4.0×10-4m3 C．木块受到的重力为1.5 N D．木块的密度为0.6×103 kg/m3 解析：设木块所受的重力为G，当木块的一半体积浸入水中时，拉力传感器的示数为F1＝1 N，则有：G＋F1＝ρ水gV　①； 当木块完全浸没时，拉力传感器的示数为F2＝3 N，则有：G＋F2＝ρ水gV　②； 把②代入①中可得：G＝F2－2F1＝3 N－2×1 N＝1 N，故C错误； 由②－①可得：V＝＝4×10-4 m3，故B正确；木块浸没时受到的浮力：F浮＝G＋F2＝1 N＋3 N＝4 N，故A错误；＝ 由G＝mg＝ρVg可知，木块的密度：ρ木＝＝0.25×＝ 103 kg/m3，故D错误。 故选B。 2. (2024·安徽六安金安区校级期末)将重力为15 N的金属块浸没到盛满水的容器中，溢出水所受的重力为8 N，则金属块所受的浮力大小为_____N；若金属块一半的体积浸入水中，则金属块下表面所受水的压力大小为_____N。 1．物体的浮沉 2．计算浮力的公式 名称 公式 称重法 F浮＝G物－F示 阿基米德原理及推论 F浮＝G排 F浮＝m排g F浮＝ρ液gV排 漂浮和悬浮条件 F浮＝G物 3．【母题】 把质量是270 g、体积是300 cm3的物块浸没在水中，松手后该物块将______(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。当它静止时，所受的浮力是_______N。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) 3－1.【实际应用】 小敏用手把一个重为0.4 N、体积是2.7×10-5 m3 的玩具球浸没到水中，玩具球受到的浮力是________N，放手后玩具球将______(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。( ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) 解析：玩具球浸没在水中，则V排＝V＝2.7×10-5m3，由阿基米德原理可知，玩具球浸没时受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10 N/kg×2.7×10-5 m3＝0.27 N；玩具球所受的重力为G＝4 N，则F浮＜G，球将下沉。 3－2.【实际应用】 (2023·山西)妈妈生日那天，小梦给妈妈煮饺子时发现，当把饺子放入沸腾的水中后，饺子先下沉到锅底，过了一会儿又上浮，最终漂浮在水面上。下列分析正确的是(不考虑饺子的吸水性)(　 　) A．饺子在下沉的过程中，受到水的压强不变 B．饺子上浮过程中，受到的浮力小于它所受的重力 C．饺子上浮过程中，受到的浮力等于它排开的水所受的重力 D．饺子在水面漂浮时，受到的浮力大于它所受的重力 3－3.【密度计】 水平桌面上老师用相同的烧杯盛放了相同体积的水和浓盐水，让同学们进行区分，聪明的小李用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计，先后放入两液体中静止时如图甲、乙所示。下列说法正确的是(　 　) A．密度计在乙液体中受到的浮力更大 B．甲液体是浓盐水 C．两液体对容器底的压强相等 D．乙容器对桌面的压力更大 　 解析：A.由图可知，密度计在水和浓盐水中均为漂浮状态，浮力等于重力，所以密度计在两液体中受到的浮力相等，故A错误；B.由于密度计在甲液体中排开液体的体积更大，由密度计在两液体中受到的浮力相等和F浮＝ρ液gV排可知，甲液体的密度更小，所以甲液体是水，乙液体是浓盐水，故B错误；CD.相同体积的水和浓盐水，浓盐水的质量大，所受重力大，容器对桌面的压力为液体、容器、密度计所受重力之和，所以乙容器对桌面的压力更大，乙液体对容器底的压强更大，故C错误，D正确。 3－4.【叠加物体】(2024·安徽池州东至县一模)如图甲所示，底面积为100 cm2，高为20 cm的物块A漂浮在水面上，恰好有一半体积浸入水中。求：(水的密度 ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) (1)物块A所受的重力GA： (2)图乙中将一体积为500 cm3的物块B放在物块A上，物块A恰好浸没于水中，求物块B的密度； (3)物块C与物块B为同种物质，将物块C用细线与物块A相连后放入水中(细线的体积忽略不计)，物块A也恰好浸没于水中，如图丙所示。求物块C的体积。 　　 解：(1)物块A的体积V＝100 cm2×20 cm＝2 000 cm3；物块A排开水的体积V排＝＝1 000 cm3＝1×10-3 m3，物块A所受的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3＝10 N；物块A漂浮，所受重力GA＝F浮＝10 N；＝ (2)图乙中将一体积为500 cm3的物块B放在物块A上，物块A恰好浸没于水中， 物块A排开水的体积V排′＝V＝2 000 cm3＝2×10-3 m3，A、B所受的浮力 F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-3 m3＝20 N；物块A、B漂浮，所受重力GAB＝F浮′＝20 N；物块B的重力GB＝GAB－GA＝20 N－10 N＝10 N；B的质量mB＝＝2×103 kg/m3；＝＝1 kg；B的密度ρB＝＝ (3)在丙中，根据二力平衡可知GAC＝F浮′，即：GA＋ρgVC＝ρ水gV排″，代入数据得：10 N＋2×103 kg/m3×VC×10 N/kg＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(2×10-3m3＋VC)；解得：VC＝1×10-3m3。 【考查角度】 1．用称重法测量浮力：____________。 2．实验方法：________法 (1)探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，控制__________相同，改变物体______________________； (2)探究浮力大小与液体密度的关系，控制物体______________相同，改变液体______； (3)探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系，保证物体始终浸没在_________液体中，改变物体浸没在液体中的____________。 3．实验改进：用手提弹簧测力计，可能导致示数__________。改进方法：将弹簧测力计固定在铁架台上，使物体悬空在烧杯中，向杯内缓慢加水。 4．选用不同液体进行多次实验的目的：一次实验具有_______，多次实验使实验结论具有_______。 5．实验结论 (1)物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的______、液体的______有关。物体浸在液体中的体积______，液体的密度______，物体所受的浮力就______； (2)完全浸没在液体中的物体，所受浮力跟物体浸入液体的______无关。 【对点训练】 物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中，用弹簧测力计挂着一实心圆柱体，如图a、b、c、d、e所示为实验情景。(g取10 N/kg) 　　　　 (1)通过a、c两次实验，可知物体浸没在水中所受浮力大小是_______ N。 (2)通过_______两次实验，可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系。 (3)通过c、e两次实验，可探究物体所受浮力大小与________的关系。 (4)在某种液体中进行探究的过程中，记录实验数据，得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图象，则该液体的密度为_________ kg/m3。 【拓展提升】 (5)实验时若先将物体放入水中测拉力，再测物体的重力，则会使浮力测量结果______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (6)比较图b、c得出结论：物体浸入液体中的深度越深，受到的浮力越大。这一结论是否正确，为什么？________________________________________。 (7)该实验小组绘制了弹簧测力计对物体的拉力和物体所受浮力随浸入水中深度变化的图象，如图所示，分析图象可知物体的高度为_____ cm，描述物体所受浮力的变化情况的图线是_____(选填“a”或“b”)。 【考查角度】 　　　 1．实验装置：(1)浸在液体中的物体所受浮力的大小可用_____________测出；物体排开液体所受的重力可用___________和_____________测出。 (2)溢水杯使用要求：液体必须达到溢水杯的_______，以保证物体排开的液体全部进入小桶，否则G排偏小。 2．实验步骤：A→B→C→D或B→A→C→D (1)测出空桶重力F1，如图A所示； (2)测出物体重力F2，如图B所示； (3)将物体完全浸没在液体中，弹簧测力计的示数为F3，如图C所示； (4)测出小桶和排开液体所受的重力为F4，如图D所示。G排＝_______。 实验结论：浸在液体中的物体受到________的浮力，浮力的大小等于_________________________，即F浮＝G排＝_______＝F4－F1。 3．更换不同的液体和不同的物体进行多次实验的目的：________________ _____________。 4．实验拓展：若在步骤(3)中，物体未浸没在液体中，仍能得到实验结论____________________。 5．实验误差 (1)先将物体放入水中测拉力，再测量物体的重力(C、B步骤对调)。 误差：物体沾有液体，测得______偏大，所以测得的浮力______。 (2)先测桶和排开液体的重力，再测空桶的重力(A、D步骤对调)。 误差：测空桶时沾有液体，测得重力偏大，导致所测排开液体所受的______偏小，所以测得的浮力______。 (3)溢水杯中没有装满液体(即未装到溢水口)。 误差：所测排开液体的重力______，所以浮力______。 【对点训练】 如图，“验证阿基米德原理”的实验步骤如下： ①用弹簧测力计测出物体所受的重力G(图甲)； ②将物体浸没在水面恰好与溢水口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时测力计的示数F(图乙)； ③测出接水后小桶与水所受的总重力G1(图丙)； ④将小桶中的水倒出，测出小桶所受的重力G2(图丁)； ⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同。 回答下列问题： (1)物体浸没在水中，受到水的浮力F浮＝___________，被排开的水所受的重力G排＝___________(用上述测得量的符号表示)。 (2)指出本实验产生误差的原因(写出两点)： ①_______________________； ②___________________________________________________________。 (3)物体没有完全浸没在水中，_____(选填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理。 【拓展提升】 (4)为了使实验数据更准确，实验步骤科学的排序是_____________________。 (5)由上述实验可初步得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于__________________________。 (6)为了得到普遍规律，下列操作不合理的是_____。 A．用原来的方案和器材多次测量取平均值 B．用原来的方案将水换成酒精进行实验 C．用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 $$