内容正文:
1
第10讲 浮力
2
分级进阶过考点
考点一 浮力(10年4考)
进阶过基础
1.定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上的力,
这个力叫做______.
浮力
3
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.
如下图: .
竖直向上
压力
4
注意
浸入液体中的物体不一定都受到液体对它的浮力,如:深埋在泥底的柱状
桥墩或木桩.因为此时柱状桥墩或木桩的下表面没有与液体接触,<m></m>,
因此不受浮力.
5
4.测量:先用____________测出物体所受的重力 ;再将物体悬挂在弹簧
测力计下浸入在液体中,读出弹簧测力计的示数记为 ,则此时物体所受
的浮力 ________.
5.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______和液体的______有关.物体浸入液体的体积越____,液体的密度越
大,浮力就越____.(控制变量法)
弹簧测力计
体积
密度
大
大
6
进阶避“坑”练
1.判断下列说法的正误.
(1)在液体中上浮的物体受到浮力,下沉的物体不受浮力.( )
×
(2)浮力的大小与物体的密度有关.( )
×
(3)液体的密度越大,物体所受的浮力一定越大.( )
×
(4)物体的体积越大,所受的浮力就越大.( )
×
(5)物体浸没在水中越深,所受的浮力越大.( )
×
(6)漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大.( )
×
7
进阶巩固练
2.(2024江西)【科技发展】如图是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水
器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域
达到世界领先水平.“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海
水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是( )
A
A.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
8
考点二 阿基米德原理(★必考)
进阶过基础
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:____ .
其中是______的密度而非物体的密度,单位是; 是__________
____的体积,单位是 .
3.阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体.
它排开的液体所受的重力
液体
物体排开液体
9
考点三 物体的浮沉条件(★10年9考)
进阶过基础
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
_______________________ _______________________ _______________________ _______________________ _______________________
___ ___ ___ ___ ___
___
10
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
___
___
___
___ ___
___ ___
___
处于动态,受非
平衡力作用 可以停留在液体内部
的任何深度 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
续表
11
进阶巩固练
1.【教材图片拓展】
(1)如图所示,人漂浮在死海的水面上时,受到的浮力______重力,海
水的密度______人体的密度.(均填“大于”“等于”或“小于”)
(2)若图中的人体重为,则她受到海水的浮力是_____ ,浸入海水
中的体积是________取, .
等于
大于
630
12
2.(2024广安)2023年4月,我国东部战区组织了环台岛军事演习.当参演
的航空母舰——“辽宁舰”上的战斗机从军舰上起飞后( )
B
A.飞行的战机以航母为参照物,是静止的
B.航母所受浮力变小,会上浮一些
C.航母所受浮力不变,排开水的体积不变
D.航母两侧水域流速大的位置压强大
13
考点四 浮力的应用(★10年9考)
进阶过基础
1.轮船:采用______的方法,增大了______________,从而增大了浮力.
(1)轮船的大小通常用它的________表示.
(2)轮船的排水量轮船______时货物的质量 船自身的质量.
2.潜水艇:通过向水舱中充水或排水来改变______,从而实现上浮、悬浮
或下潜.
3.气球和飞艇:气囊中充入密度比空气密度____的气体(氢气、热空气或
氦气),因而能够升空.
空心
排开水的体积
排水量
满载
自重
小
14
4.密度计
(1)定义:密度计是用来测量液体密度的仪器.
(2)原理:密度计在不同的待测液体中都呈漂浮状态,所受的浮力大小
都等于它的______大小.根据浮力公式,液体的密度______(填“较大”或
“较小”)时,密度计露出液面的部分多,反之就少.
重力
较大
15
进阶巩固练
1.【新科技】(2024泸州)中国长征18号核潜艇引领中国核潜艇新高度.在
进行战备训练时,下列对该潜艇的说法中正确的是( )
C
A.通过改变排开水的体积来实现上浮与下沉
B.在水面下匀速下潜过程中,受到的浮力增大
C.从长江潜行进入东海时,需要往水仓内注水
D.从长江潜行进入东海时,受到的浮力会变小
16
2.【跨学科实践】(2024广州)潜水艇从海水高密
度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”.如
图,某潜水艇从处驶入低密度海水区,“掉深”到
处.与处相比,潜水艇在 处( )
A
A.受到浮力大小变小 B.受到浮力大小变大
C.排开液体重力不变 D.排开液体重力变大
17
3.【教材图片拓展】如图所示,一自制简易密度计的质量为
,将该密度计分别放入两杯液体中,静止时如图中甲、
乙所示,两种液体的密度分别为、,则 ___
(填“ ”“ ”或“”);密度计受到的浮力为____ ,排
0.1
0.1
减小密度计下方缠绕铁丝的质量
开液体的重力为____ .将密度计放入某液体中时,密度计会沉到容器底部,
不能测量该液体的密度,请你提出一种改进方法:____________________
__________.取
18
多向思维解真题
命题点一 阿基米德原理及其应用(重难点)
1. 【物理与生活实践】(2024河南)宋朝
的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧.
B
A. B.
C. D.
如图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在
一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸边,解开绳
索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸.船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力
为、、 ,下列判断正确的是( )
19
2.(2024成都)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 、空气的密度
约为 .则空气对小李的浮力大小约为( )
B
A. B. C. D.
20
变式训练3 如图所示,将一个边长为、重为 的正
方体物块(图中未画出),轻轻放入足够深盛满水的溢
水杯中,则该物块静止时受到的浮力大小为___ .放入物
1
不变
不变
块后,水对溢水杯底部的压强将______,溢水杯对水平桌面的压力______.
(后两空均填“变大”“变小”或“不变”)
拓展延伸 将物块放入溢水杯中,静止后,溢出水的质量是_____ ,该物
块的密度是__________ .物块露出水面和浸入水中的高度之比为____,
物块的下表面受到水的压力为___取
100
1
1
21
解题讲方法
浮力计算的常用方法
①压力差法
<m></m>
②弹簧测力计称重法
<m></m>
22
③阿基米德原理法
④平衡法
漂浮或悬浮时
沉底时
23
命题点二 物体的浮沉条件及应用(热点)
4.(2023河南,13,双选)水平桌面上有两个完全相同的杯子,盛有等质量
的水.将橘子放入左侧杯中,取出后剥皮再放入右侧杯中,橘子静止时的状
态分别如图甲、乙所示.下列分析正确的是( )
BD
A.甲图中的橘子所受的浮力大于其所受的重力
B.甲图中的橘子比乙图中的橘子所受的浮力大
C.甲图中杯子对桌面的压强小于乙图中杯子对桌
面的压强
D.甲图中杯底所受水的压强大于乙图中杯底所受
水的压强
24
5.(2022河南,10)两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质
量的细沙,制成了、 两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止
后如图所示.下列说法正确的是( )
A
A.密度计 所受的浮力较小
B.密度计 所受的重力较小
C.两密度计底部所受水的压强相等
D.两密度计在水面处的刻度值不同
25
6.(2020河南,13,双选)将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙两种液体
的相同容器中,木块静止时,两容器中液面相平,如图所示.下列说法正确
的是( )
AC
A.木块在甲、乙两种液体中所受的浮力相等
B.木块在乙液体中排开液体的质量较大
C.两容器中木块下表面受到的液体压强相等
D.两容器底部受到的液体压强相等
26
命题点三 探究浮力大小与哪些因素有关
7.(2021河南,18)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生
活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:
①与物体浸入液体中的深度有关;
②与物体排开液体的体积有关;
③与液体的密度有关.
27
(1)请你写出能够支持猜想③的一个生
活现象:____________________________
____________________________________
______________________.
人在水中下沉,而在死海中却能漂浮(或鸡蛋在清水中下沉,而在盐水中可以漂浮,合理即可)
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示.其中序号 中
物体所受的浮力大小为____ .
1.4
28
(3)分析、、 三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度
______(填“有关”或“无关”);分析_______________________三次实验,
可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析、、 三次实验,可知
在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力______
(填“越大”或“越小”).
无关
、、 (或、、)
越大
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物
体的密度为__________.(已知, 取
)
29
命题点四 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
8.(2024洛阳一模)如图所示是“探
究浮力大小跟排开的液体重力的关系”
的实验过程.
(1)为了方便操作和减小误差,最
合理的实验步骤顺序是______
(用字母表示).
30
(2)石块的重力大小为____ ,浸没在盛满水的溢水杯中时石块受到的浮
力为____ .如果实验时溢水杯中的水没装满,造成的结果是____________
_________________________.
3.8
1.4
排开水的重力偏小,和测出的浮力不等
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于
____________________.要想得出普遍规律这一次实验还不行,请说出接下
来应该怎么做?______________________________________.
排开的水受到的重力
其他器材不变,换用不同的液体重新做实验
31
(4)善于探索的小组长还通过此测量数据计算出了石块的密度,大约为
____ .(保留两位有效数字)
(5)另一实验小组在步骤D的操作中,只将石块的一部分浸入水中,其他
步骤操作都正确,则____(填“能”或“不能”)得到与(3)中同样的结论.
2.7
能
32
实验探究
实验一 探究浮力大小与哪些因素有关
实验思路
1.实验器材:弹簧测力计、烧杯、不同种类的液体、柱形物体若干.
33
2.实验装置
34
3.控制变量法的应用
(1)探究物体所受的浮力与物体排开液体体积的关系:控制液体的密度
相同,改变物体排开液体的体积.
(2)探究物体所受的浮力与液体密度的关系:控制物体排开液体的体积
相同,改变液体的密度.
. .
. .
. .
. .
35
实验过程
4.(1)图甲、乙、丙:改变物体排开液体的体积,探究浮力与物体排开液
体体积的关系.
(2)图甲、丙、丁:改变物体浸没在液体中的深度,探究浮力与深度的
关系.
(3)图甲、丁、戊:改变液体的密度,探究浮力与液体密度的关系.
36
实验结论
5.浸在液体中的物体所受浮力的大小,与物体排开液体的体积(浸在液体
中的体积)和液体密度有关.物体排开液体的体积越大、液体密度越大,浮
力就越大.
. .
. .
. .
. .
37
交流讨论
6.图像分析
(1)随着物体浸入液体,弹簧测力计的示数变小,物体受到的浮力变大.
(2)物体浸没在液体中后,继续下沉但未接触烧杯底部时,弹簧测力计
的示数不变,物体受到的浮力不变.
38
7.换用不同物体和不同液体进行多次实验的目的:使结论具有普遍性.
8.装置改进:采用下图实验装置,与原
来的实验装置相比,优点是保证弹簧
测力计的示数稳定,方便读数.
. .
. .
. .
39
一题过实验
典例1 在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明和同学们做了
如图所示的一系列实验.
(1)实验前,小明发现弹簧测力计的指针未指在零刻度线处,接下来小
明应进行的操作是______________________.
对弹簧测力计进行校零
40
(2)物体的重力为___,第③步实验中,物体受到的浮力为___ .
(3)实验中,若将第①步和第③步的顺序调换一下,则测出的物体浸没
在水中时所受的浮力将偏____.(填“大”或“小”)
9
1
大
(4)①②③三步实验是为了探究浮力的大小与____________________的
关系,得出的初步结论是__________________________________________
___________________.
物体排开液体的体积
液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大
(5)分析________三步的实验数据,可知浮力大小与物体浸没在液体中
的深度无关.
①③④
41
(6)①③⑤三步实验探究了浮力的大小与__________的关系,得出的初
步结论是________________________________________________________
_____.
液体密度
物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大
(7)同组的小张同学认为本实验中得出的实验结论不具有普遍性,为得
到更具普遍性的结论,接下来他们应进行的操作是____________________
_______________.
更换不同的物体和液体进行多次实验
42
(8)如下图所示是其中一位同学绘
制的物体浸入水中的过程中弹簧测力
计的示数 随物体下表面到水面的距
B
(9)通过实验数据可知,物体的密度为__________ .
(10)通过实验数据可知,盐水的密度为__________ .
离 变化的关系图像,其中正确的是___.
43
实验二 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
实验思路
1.实验器材:弹簧测力计、溢水杯、小桶、物块等.
2.实验装置
44
实验过程
3.(1)如图甲:测出空桶的重力 .
(2)如图乙:测出物体的重力 .
(3)如图丙:测出物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数 .
(4)如图丁:测出小桶和物体排开液体所受的总重力 .
45
实验结论
4.应用称重法计算浮力: .
5.排开液体所受的重力: .
6.实验结论:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开
的液体所受的重力.
. .
. .
. .
. .
46
7.误差分析
(1)先测<m></m>后测<m></m>:物体表面沾水使所测重力偏大,导致所测浮力偏大.
(2)先测<m></m>后测<m></m>小桶内壁沾水使所测空桶重力偏大,导致所测
排开液体的重力偏小.
(3)物体接触溢水杯底部,所测浮力偏大.
(4)溢水杯中未加满水,所测排开液体的重力偏小.
47
交流讨论
8.溢水杯中水量要求:溢水杯中必须装满水,以保证物体排开的水全部流
入小桶.
9.换用不同物体和不同液体进行多次实验的目的:使结论具有普遍性.
10.只将物体的一部分浸在液体中,其他步骤操作正确,仍能得到实验结论.
. .
. .
. .
. .
. .
48
一题过实验
典例2 如图所示是小超和同学们探究“阿基米德原理”的实验装置图,其中
桶 为圆柱形.
49
(1)该实验最佳的操作顺序是___.
B
A.乙丙甲丁 B.乙甲丙丁 C.甲丁乙丙 D.乙丙丁甲
(2)将空桶轻放入盛满水的溢水杯中,用桶接溢出的水,桶 漂浮在
水面上,如图丙所示,则空桶受到的浮力为___ .
(3)测出桶和溢出水的总重力,如图丁所示,则桶 排开水的重力为___
,说明桶受到的浮力______桶 排开水的重力.
2
2
等于
50
(4)接着小琴同学往桶中加入沙子进行实验,桶 始终漂浮在水面上,
得到4组数据,表格如下,其中有明显错误的是第___次.实验中,随着加入
的沙子越多,桶 浸入水中的深度越____(填“深”或“浅”).
次数 1 2 3 4
桶与沙子的总重力/ 2.4 2.8 3.2 3.4
桶与水的总重力/ 4.0 4.4 4.6 5.0
3
深
51
(5)小燕同学进一步探究,她将装有适量沙子的桶 分别放入水中和另一
未知液体中漂浮,桶浸入水中的深度为,浸入另一液体中的深度为 ,
设水的密度为水,则另一液体的密度的表达式为 ______(用题中所给
和所测物理量的字母表示).
52
(6)小敏将装满水的溢水杯放到电子秤上,再用细绳挂
着铝块,将其缓慢浸入溢水杯的水中,铝块不接触杯底,
如图戊所示,在铝块浸入水中的过程中,溢水杯底所受水
的压力将______(填“变大”“变小”或“不变”),电子秤的
读数将______(填“变大”“变小”或“不变”).
不变
不变
(7)如下图所示,为了验证“阿基米德原理”,某同学做了如下实验:
①如图a,在弹簧的下端挂一个小桶,
小桶的下面吊一个石块,记下弹簧伸
长后下端到达的位置 ,将此时弹簧
对小桶的拉力记为 ,小桶与石块的
总重力记为,则___(填“ ”“ ”
或“”) .
54
②如图b,在溢水杯中盛满水,当石块浸没在水中时,排出的水便流到旁
边的小水杯中,将排出的水的重力记为 .
③如图c所示,把小水杯中的水全部倒入弹簧下方的小桶中,弹簧的下端
又会回到原来的位置,将此时弹簧对小桶的拉力记为,则 ___
(填“ ”“ ”或“”) .
④通过对图c中小桶和石块的受力分析,请推导石块受到的浮力 与排出
水的重力 之间的关系:___________________________________________
________.(要求写出推导过程)
,,且,所以
55
对应配套练习见进阶训练卷
56
$$