内容正文:
第九讲 浮 力
第1课时 浮力 阿基米德原理
第三部分 力 学
《中考导学案》
2025武汉物理
1
1
2
回归教材·掌握必备知识
对照课标·突破核心考点
3
实验探究·一题三阶通关
4
课堂反馈·落实学业要求
目
录
2
回归教材·掌握必备知识
考点综述
01
3
1
必备知识
浮力
1.定义:浸在液体(或气体)里的物体受到液体(或气体)对它竖直向上的力,这个力叫做浮力。如图甲所示,小球所受浮力的施力物体是液体,方向
。
竖直向上
甲
乙
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回归教材·掌握必备知识
对照课标·突破核心考点
实验探究·一题三阶通关
4
2.产生原因:浸在液体(或气体)中的物体,其上、下表面受到液体(或气体)对它的压力不同,上、下表面存在压力差,如图乙所示,F浮=
。
3.影响因素:液体对物体的浮力只
与 和物体排开液体
的 有关,与其他因素(如物
体的质量、体积、重力、形状、浸
没的深度)均无关。
乙
甲
F向上-F向下
液体的密度
体积
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对照课标·突破核心考点
实验探究·一题三阶通关
4.称重法测浮力:用弹簧测力计分别测出物体在空气中的重力G和浸在液体中时的示数F示,则F浮= 。
乙
甲
G-F示
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对照课标·突破核心考点
实验探究·一题三阶通关
即时反馈
对点练习1 下列情境中的物体,不受浮力的是 ( )
A.水中下沉的石块 B.空中上升的气球
C.海中航行的轮船 D.遨游太空的卫星
D
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实验探究·一题三阶通关
2
必备知识
阿基米德原理
1.阿基米德原理: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 。
2.公式:F浮= (适用条件:液体、气体)。m排表示排开液体的质量;V排表示 。
重力
G排=m排g=ρ液gV排
排开液体的体积
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实验探究·一题三阶通关
8
即时反馈
对点练习2 在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,弹簧测力计示数是7.5 N。当把金属零件浸没在水中时,弹簧测力计的示数是6.5 N,则金属零件受到的浮力是 N,其体积是 m3。再将金属零件浸没在未知液体中,弹簧测力计的示数变为6.7 N,则未知液体的密度为 kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
教材习题改编
1
1×10-4
0.8×103
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对照课标·突破核心考点
实验探究·一题三阶通关
对照课标·突破核心考点
考点综述
02
(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”。如图所示,某潜水艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处。与a处相比,潜水艇在b处 ( )
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
1
核心考点
认识浮力
例 1
A
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实验探究·一题三阶通关
在“天宫课堂”中,航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球静止不动,如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验,乒乓球却迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲中,乒乓球的质量为零
B.图甲中,水所受的重力几乎为零,
因此“浮力消失”
C.图乙中,乒乓球上浮时所受的浮力
小于所受的重力
D.图乙中,乒乓球上浮时水对容器底部的压强变大
例 2
B
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对照课标·突破核心考点
实验探究·一题三阶通关
(2024·江汉区校级模拟)如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,用弹簧测力计挂一个实心铁块,示数为F1;将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯),溢出的水流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2。下列判断正确的是 ( )
A.水对溢水杯底部的压强p甲<p乙
B.溢水杯对桌面的压力F甲<F乙
C.小烧杯中水的重力G=F1-F2
D.铁块受到的浮力F浮=F2-F1
2
核心考点
阿基米德原理
例 3
C
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实验探究·一题三阶通关
(2022·武汉)如图所示,三个相同的柱形容器中盛有体积相
同的水或盐水,将重为3 N的圆柱体依次放入这三个容器中。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)下列说法错误的是 ( )
A.图乙和图甲中圆柱体下表面受到水
的压力之差大于0.7 N
B.图丙和图乙中容器底上表面受到的
压力之差等于0.1 N
C.图丙中盐水的密度是1.1×103 kg/m3
D.圆柱体的密度是3×103 kg/m3
例 4
甲
乙
丙
B
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实验探究·一题三阶通关
实验探究·一题三阶通关
考点综述
03
1
实验
探究浮力大小与哪些因素有关*
实验目的
与原理 实验目的是用水、弹簧测力计等,探究物体所受浮力与哪些因素有关,实验原理是用“称重法”测浮力:F浮=G-F示
实验装置
与操作要
点说明 1.控制变量法:
(1)探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系:用弹簧测力计提着同一物体,使物体浸入同种液体的 ,记录弹簧测力计示数;
体积不同
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实验装置
与操作要
点说明 (2)探究浮力的大小与液体密度的关系:用弹簧测力计提着同一物体,使物体浸没在 的同一深度,记录弹簧测力计示数。
2.实验时烧杯中液体“适量”的标准:物体能够 在液体中,且物体不接触烧杯底
实验评估 1.要选用不同液体、不同物块进行多次实验的目的:得出普遍规律。
不同液体
浸没
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实验探究·一题三阶通关
实验评估 2.物体从下表面刚接触液体到它完全浸入液体中一段时间后,所受浮力F浮随浸入液体中深度h的变化关系是先变大后不变,弹簧测力计示数F示随浸入液体中深度h的变化关系是先变小后不变。
3.注意对易混淆的物理量进行辨析,如物体密度和液体密度、物体体积与浸入体积等
实验结论 物体在液体中所受浮力的大小,跟它排开液体的体积、液体的密度有关。物体排开液体的体积 、液体的密度
,浮力就越大
越大
越大
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实验探究·一题三阶通关
科技兴趣小组在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,实验装置、实验步骤和实验数据如图所示(在物体未浸入水中时,溢水杯中盛满水或酒精,ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)。
例 1
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实验探究·一题三阶通关
(1)根据图中的实验数据可知,物体浸没在水中时受到的浮力为 N;浸没在酒精中时受到的浮力为 N。
(2)分析图中A、C、D三次实验数据可知,浮力的大小与物体浸入液体的深度 (选填“有关”或“无关”)。
固
基
础
1
0.8
无关
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实验探究·一题三阶通关
(3)分析图中A、B、C三次实验数据可知,浮力的大小与
有关。
(4)用图中 三次实验可探究浮力的大小与液体密度的关系。
(5)由实验数据可计算出物体的密度为 kg/m3。
物体排开液
体的体积
A、D、E
4×103
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实验探究·一题三阶通关
(6)在交流环节,有同学认为由图中A、B、C也可得出结论:浮力与物体浸入液体的深度有关,你认为该观点 (选填“正确”或“错误”),理由是 。
提
能
力
错误
没有控制物体排开液体的体积相同
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实验探究·一题三阶通关
(7)有同学认为在探究浮力的大小与液体密度的关系时,只换酒精做了实验,实验结论不具有普遍性,他接下来的做法是
。
换用其他密度不同
的液体,测量该物体浸没在其他液体中时受到的浮力,分析比较得出
结论
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实验探究·一题三阶通关
(8) 若还要探究物体受到的浮力大小与物体的形状是否有关,需要补充什么器材? 。请你写出简要的操作过程:
。
拓
思
维
开放性设问
橡皮泥
用弹簧测
力计称量出橡皮泥的重力,将橡皮泥浸没在水中,读出此时弹簧测力
计的示数。多次改变橡皮泥的形状,每次均将橡皮泥浸没在水中,分
别读出弹簧测力计的示数。计算出橡皮泥每次受到的浮力,比较得出
结论
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实验探究·一题三阶通关
2
实验
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
实验目的
与原理 实验目的是探究浸在液体中的物体所受浮力的大小跟排开液体所受重力的定量关系,实验原理是用“称重法”测浮力:F浮=
G-F示
实验装置
与操作要
点说明 1.实验时溢水杯要注满液体,即液面恰好 处以保证物体排开的液体全部流入小桶,以达到“排开”与“排出”是一致的意思。
2.用“称重法”测浮力:F浮=G-F示。
到达溢水口
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实验装置
与操作要
点说明 3.测量物体排开液体所受的重力:先测出空桶的重力G桶,再测出桶和溢出液体的总重力G总,排开液体所受的重力:G排=G总-G桶
实验评估 1.数据分析:分别计算F浮与G排,比较两者是否相等,即验证G-F示=G总-G桶是否成立。
2.误差分析:
(1)若先将物体放入液体中测拉力,再测物体的重力:物体因沾上液体使所测重力偏大,所测浮力 ;
偏大
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实验探究·一题三阶通关
实验评估 (2)若先测小桶和物体排开液体所受的总重力G总,再测小桶的重力G桶:因小桶内残留液体,使排开液体所受的重力G排 ;
(3)若溢水杯中没有装满液体:物体排开的液体只有一部分流入小桶中,使排开液体所受的重力G排
实验结论 浸在液体中的物体所受浮力的大小 它排开的液体所受的重力
偏小
偏小
等于
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某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
例 2
甲
乙
丙
丁
戊
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实验探究·一题三阶通关
(1)弹簧测力计使用前要先在 方向上校零。
(2)实验步骤如图所示,图甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由图甲和丁可知,物体受到的浮力=F浮= 。
固
基
础
甲
乙
丙
丁
戊
竖直
F1-F3
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实验探究·一题三阶通关
(3)以下选项中若 (填标号)成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1-F2=F3-F4
B.F1-F3=F4-F2
C.F1-F4=F2-F3
甲
乙
丙
丁
戊
B
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(4)在图甲、乙、丁、戊的操作中,最合理的顺序是 。
提
能
力
甲
乙
丙
丁
戊
乙、甲、丁、戊
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(5)实验中发现排开液体所受的重力明显小于物体受到的浮力,最有可能的原因是物体浸入水中前 。
拓
思
维
甲
乙
丙
丁
戊
溢水杯中的水没有装满
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考点综述
04
33
1.把一块石头和一个西红柿同时放入水中,它们静止时西红柿漂在水面上,而石头沉入了水底,如图所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较 ( )
A.石头受到的浮力更大些
B.西红柿受到的浮力更大些
C.石头和西红柿受到的浮力一样大
D.无法比较石头和西红柿受到的浮力大小
A
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34
2.(2024·江西)如图所示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.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
A
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3.(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
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36
4.如图所示,一个棱长为10 cm的正方体物体在水中保持静止,其上表面受到水的压力为8 N,则物体受到的浮力为 N,物体下表面受到水的压力为 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
10
18
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5.(2024春·硚口区期中)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,在手感受到浮力的同时,会看到排开的水溢至盘中。若溢出的水的体积为150 cm3,饮料罐受到的浮力的大小为 N;饮料罐浸入水中更深、排开的水更多时,受到的浮力 ,水对烧杯底部的压强 。(后两空均选填“更大”“更小”
或“不变”,ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
1.5
更大
不变
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6.水平桌面上有一装满水的溢水杯,杯底面积为100 cm2,将重为4.8 N的圆柱体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中。当A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示,此时A受到
的浮力是 N。剪断细线,将A缓慢沉入水底,
静止时如图乙所示(A与杯底不密合),与图甲相比,
溢水杯对桌面的压强增加了 Pa。
甲
乙
1
280
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请完成《练测本》素养综合练测17
本讲内容结束
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