2025年新疆中考物理复习专训--专项 第9讲 浮力

第9讲　浮力 2025年新疆中考物理复习专训---专项　 实验1 探究浮力大小与哪些因素有关 实验2 探究浮力大小与排开液体所受重力的关系 考点梳理 1 典例过重点 2 纵向实验分层练 3 新疆真题及变式 4 浮力 浮力 的应用 阿基米 德原理 浮力 轮船 潜水艇 定义 方向 影响浮力 大小的因素 适用范围 产生原因 密度计 公式 物体的 浮沉条件 内容 热气球和飞艇 上浮、下沉、悬浮、漂浮、沉底 计算 与G的关系 应用 浮力 考点梳理 一、浮力 1. 浮力 (1)定义：浸在液体中的物体受到_________的力，这个力叫作浮力． (2)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． (3)方向：浮力的方向总是竖直向上的． 2. 影响浮力大小的因素：与排开液体的_____和液体的______有关；而与物体的重力、密度、 形状、所处位置和浸没的深度无关．排开液体的体积______、液体的密度 _____，浮力就越大． 竖直向上 压力 体积 密度 越大 越大 二、阿基米德原理 1. 内容：浸在液体中的物体受到向____的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的______． 2. 公式：F浮＝G排＝ρ液gV排 G排表示排开液体所受的重力，单位是N. ρ液表示液体密度，单位是kg/m3. V排表示物体排开液体的体积，单位是m3. 3. 适用范围：液体、气体． 上 重力 三、物体的浮沉条件 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 ρ液___ ρ物 ρ液___ ρ物 ρ液____ ρ物 V排____V物 ρ液____ ρ物 V排____V物 ρ液____ ρ物 V排____V物 运动状态不断改变，受非平衡力作用 可以停留在液体中的任何深度处 是“上浮”过程的最终状态 是“下沉”过程的最终状态 竖直方向受力平衡 ＞ ＜ ＝ ＝ ＞ ＜ ＝ ＝ ＞ ＜ ＜ ＝ 四、浮力的应用 1. 轮船：能漂浮在水面上，受到的浮力______重力．轮船的大小通常用排水量来表示，轮船排水量是指轮船装满货物时排开水的质量． 2. 潜水艇：通过改变自身的_____来实现浮沉． 3. 热气球和飞艇：通过改变气囊内气体的密度来实现浮沉． 4. 密度计：根据物体处于_____状态时受到的浮力等于自身重力，测量时浸入液体中的体积越大，液体密度越____． 等于 重力 漂浮 小  判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”. (1)水中的桥墩不受水的浮力(　　) (2)液体密度越大，物体所受浮力就一定越大(　　) (3)在空气中的物体不受浮力的作用(　　) (4)物体漂浮时，排开液体的体积等于物体本身的体积(　　) (5)重为5 N的物体缓慢放入盛有水的容器中，溢出3 N的水，则物体所受浮力为3 N(　　) 微点诊断 √ × × × × 典例过重点 一、浮力基础计算(6年4考) 方法指导 方法 图示 公式及注意事项 压力 差法   F浮＝F上－F下 称重法   F浮＝G物－F 方法 图示 公式及注意事项 阿基米德 原理法   F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排 注：悬浮、沉底时V排＝V物；漂浮时V排＜V物 平衡法   F浮＝G物＝m物g 例1　(人教图片改编题)如图所示，一个边长为10 cm的实心正方体竖直浸没在某种液体中保持静止状态，其上表面受到液体的压强为400 Pa，下表面受到液体的压强为1 200 Pa，正方体下表面受到的压力为____N，其在液体中受到的浮力为___N. (人教八下P50) 12 8 例2　(人教习题改编题)如图所示，一总体积为620 m3的热气球从地面腾空而起，此时热气球受到的浮力为______N，排开空气的质量为______kg. (空气的密度为1.29 kg/m3) 7 998 799.8 例3　如图所示，将石块用细线系在弹簧测力计的挂钩下，在空气中测力计的示数如图甲所示，浸没在水中时测力计的示数如图乙所示，石块浸在水中时所受浮力是_____N，石块的体积是__________m3. 1.2 1.2×10－4 例4　(人教图片改编题)如图所示，一个质量为200 g、密度约为0.9×103 kg/m3的苹果掉入水中，则苹果最终处于_______状态，苹果最终静止时受到浮 力为____N. (人教八下P49) 漂浮 2 二、浮力大小的相关判断[2023.15(1)第3空] 方法指导 比较浮力大小的三种方法 (1)比“V排”法：不同物体浸在同一液体中，由F浮＝G排＝ρ液gV排知，ρ液相等，V排越大，受到的浮力越大.  (2)比“重”法：漂浮、悬浮时F浮＝G物，沉底时F浮＜G物.同一物体浸在不同液体中静止，以重力为中间不变量，结合物体的状态(漂浮、悬浮或沉底)对比得出浮力大小. (3)比“ρ液”法：同体积的不同物体浸没在不同液体中，V排相等，ρ液越大，受到的浮力越大. 例5　将三个体积相同而材料不同的小球A、B、C放于水中，待其静止时如图所示.____球所受浮力最大，_____球所受浮力最小. C A 例6　将两个完全相同的长方体木块分别放入盛有不同液体的相同容器中，待木块静止时，两容器中的液面相平，如图所示.由图可知，甲容器中的液体密度_____乙容器中的液体密度，甲容器中木块所受浮力______乙容器中木块所受浮力.(均选填“大于”“小于”或“等于”) 大于 等于 例7　  (人教图片改编题)如图所示为潜水艇在水中工作时的原理简化模型，潜水艇自身重力为G、体积为V、所受浮力为F浮、排开液体的体积为V排，请回答下列问题.[(3)～(6)均选填“＞”“＜”或“＝”] (1)潜水艇的工作原理是通过改变______来实现浮沉. (2)当水舱______(选填“充水”或“排水”)时，潜水艇将上浮. (3)潜水艇漂浮在水面时：V排_____V，F浮_____G. (4)潜水艇从浸没开始下潜时：V排_____V，F浮_____G. (5)潜水艇悬浮时：V排______V，F浮____G. (6)潜水艇上浮时(未露出液面)：V排____V，F浮____G. (人教八下P59) 自重 排水 ＜ ＝ ＝ ＜ ＝ ＝ ＝ ＞ 1. 实验思路 实验要点梳理 探究浮力大小与 哪些因素有关 纵向实验分层练 实验 1 探究浮力大小与哪些因素有关(2022.19) 2. 实验装置(如图) 3. 物体的选取：体积稍___，且密度_____水的物体 4. 操作要点及注意事项 (1)烧杯中的液体要“适量”：物体能完全浸没，且不接触烧杯底 (2)实验中换用不同液体并进行多次实验的目的(_____________________) 大 大于 使实验结论具有普遍性 5. 浮力相关图像的分析：(1)F浮－h、F示－h图像分析(随着物体浸入液体深度h的增大，物体所受的浮力F浮先增大后不变，弹簧测力计的示数F示_____________)；(2)F浮－V排图像分析(随着物体排开液体体积的增大，物体所受的浮力逐渐______) 先减小后不变 增大 6. 实验方案评估(根据控制变量法的角度分析) 7. 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有关、跟液体的密度有关，物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大 例1　在“探究影响浮力大小的因素”实验中，小芳和小丽根据生活经验，提出了以下猜想： 【问题】 猜想1：浮力大小与液体的密度有关； 猜想2：浮力大小与物体排开液体的体积有关； 猜想3：浮力大小与物体的重力有关. (1)上述猜想中符合生活常识“鸡蛋在水中下沉，在盐水中可以浮起来”的是猜想___. 一题多设问 (依据2022年版课标科学探究的四要素设问) 1 【证据】 (2)[操作细节]实验前应先在______(选填“水平”或“竖直”)方向上对弹簧测力计进行调零；接着用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中的不同深度，实验步骤如图甲所示(液体均未溢出)，并将弹簧测力计示数记录下来. (3)分析数据可知，金属块浸没在水中时受到的浮力大小是___N. 甲 竖直 2 【解释】 (4)分析实验步骤a、c、d，物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度　　　_______. (5)为了验证猜想2，分析___________________三个实验步骤，初步得出结论：在同种液体中，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力____. 甲 无关 a、b、c(或a、b、d) 越大 (6)分析实验步骤a、d、e可知，猜想1是_____的，初步得出结论：在物体排开液体的体积一定时，液体密度越____，物体受到的浮力就越大. (7)小芳在验证猜想3时，她应选取一个和金属块体积_____的物体，测得物体的重力为3 N，完全浸没在水中时弹簧测力计的示数为1 N.与上述实验比较可得出物体所受浮力大小与物体重力________(选填“有关”或“无关”). 甲 正确 大 相同 无关 【交流】 (8)[浮力与物体形状的关系]小丽还想探究“物体受到浮力的大小与其形状是否有关”，她用橡皮泥进行实验，如图乙所示.步骤如下：将橡皮泥揉成实心球放入盛有适量水的烧杯中，橡皮泥沉至杯底；又将橡皮泥捏成小船形状放入盛水的烧杯中，发现其漂浮在水面上.则橡皮泥前后两次受到的浮力F1____F2(选填“＞”“＜”或“＝”)；由此小丽认为：物体受到的浮力大小与其形状有关，老师说她的结论是 错误的，因为她只关注了橡皮泥形状的改变，而忽 略了____________________对浮力大小的影响. 乙 ＜ 物体排开液体的体积 (9)[创新装置](2023常德改编)小芳对本实验装置进行了改进，改进后的实验装置如图丙所示.请你写出一条该装置的优点：____________________ _________. 丙 弹簧测力计示数稳定，易于读数 例2　某小组“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”.  【证据】 (1)[操作细节]实验时，在给溢水杯中加水时需要注意的是_____________. 一题多设问 (依据2022年版课标科学探究的四要素设问) 加水至溢水口 实验 2 探究浮力大小与排开液体所受重力的关系  (2)若按图甲所示步骤进行实验，测得_______________(选填“浮力”或“排开液体的重力”)偏小，为了方便操作和减小测量误差，最合理的操作步骤应该是_______(填图序). 排开液体的重力 DABC (3)小组同学依次用物体a、b按照正确的实验步骤进行实验，并将测量的实验数据记录在下面的表格中，请补全表头和所缺数据. 物体 小桶 重力/N 物体 重力/N 物体在水中时测力计示数/N 小桶和排开水 的总重力/N _________ _________　　　　 排开水的重力/N a 1.2 2 1 2.2 _____　　 _____　 　 b 1.2 4 2.8 2.4 1.2 1.2 【解释】 (4)分析表中实验数据，可初步得出结论：浸在液体中的物体所受浮力的大小等于_______________________；为使实验具有普遍性，还可以换用不同_____进行多次实验. 物体所受 浮力/N 1.0 1.0 物体排开液体所受的重力 液体 【交流】 (5)[操作评估]小组同学接着用物体c实验时，不小心将物体c与溢水杯底部接触且有力的作用，由此得出的数据能否验证实验结论？______(选填“能”或“不能”)，请在图乙 中画出物体c此时的受力示意图. 不能 G F浮 F支 (6)[实验细节]实验完成后，小组成员进行了交流，要得到与(4)相同的结论，物体________(选填“一定”或“不一定”)要浸没在液体中. 不一定 G F浮 F支 (7)[生活化器材]某同学利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进，装置如图丙所示.向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到A的示数逐渐_____，B的示数逐渐_____，且A、B示数的变化量______(选填“相等”或“不相等”)，比较两种实验方案，改进后的优点是___(多选). A. 测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 B. 实验器材生活化，测力计固定、示数更稳定 C. 能同步观察测力计A、B示数变化 丙 变小 变大 相等 BC 新疆真题及变式 命题点 1 1. [2023新疆15题(1)第3空1分]我国自主研发建造的“深海一号”超深水大气田成为世界首个具备远程遥控生产能力的超深水半潜式生产储油平台.“深海一号”深水半潜式生产储油平台通过四组锚固系统固定在大海上(平台与海底的巨型铅球通过锚链栓接)，已知锚链的密度大于海水的密度，则锚链对平台的拉力大小______(选填“大于”“小于”或“等于”)锚链对巨型铅球的拉力大小. 浮力大小的相关判断[2024.16(2)第2空，2023.15(1)第3空] 大于 2. (2024新疆9题2分)人体密度跟水的密度差不多.质量为40 kg的小明套着游泳圈(游泳圈重力不计)在游泳池中漂浮时，小明浸在水中的体积为他的 体积的，则游泳圈浸在水中的体积约为(　　) A. 10 dm3 B. 20 dm3 C. 30 dm3 D. 40 dm3 命题点 2 浮力基础计算(6年5考) A 3. (2023新疆11题2分)某薄壁玻璃管粗细均匀、一端开口.早晨在室外将该玻璃管开口向下竖直缓慢插入水中，玻璃管内封闭了一段空气柱，如图所示，放手后玻璃管在某位置保持漂浮状态，玻璃管露出水面的长度为1.0 cm.中午时，由于管内空气升温膨胀，玻璃管内封闭的空气柱的长度增加了1.5 cm，此时玻璃管露出水面的长度为(　　) A. 1.0 cm B. 1.5 cm C. 2.0 cm D. 2.5 cm D 4. [2018新疆13题(2)1分]航母的排水量达65 000吨，它满载时排开水的体积是_________m3(海水密度近似取1.0×103 kg/m3). 5. [2020新疆14题(1)第1、2空2分]055型驱逐舰是我国新一代主力驱逐舰，也是我国打造蓝水海军的重要力量.我国055型驱逐舰南昌舰的排水量为1.2×104 t，南昌舰满载时，受到的浮力为________N，排开水的体积为________m3.(海水的密度取1.0×103 kg/m3) 6.5×104 1.2×108 1.2×104 6. (2022新疆19题8分)如图所示为“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验装置. 实验过程如下：先将盛有盐水的容器放在电子秤上，然后用手提着系有细线的圆柱体将其缓缓地浸入盐水中(盐水足够深)，同时记下圆柱体下表面所处的深度h和电子秤显示的相应的质量m，记录数据如下表所示.已知圆柱体的高度为15 cm，当h＝8 cm时，用弹簧秤 测得细线对圆柱体的拉力为1.2 N. 命题点 3 探究浮力大小与哪些因素有关(2022.19) h/cm 0 2 4 6 8 10 12 …… m/kg 2.000 2.040 2.080 2.120 2.160 2.200 2.240 …… (1)实验过程中，电子秤示数逐渐增大时，细线对圆柱体的拉力逐渐_____ (选填“增大”或“减小”). (2)当h＝8 cm时，圆柱体受到的浮力大小为____(选填“21.6”或“1.6”)N.分析表中数据可知：圆柱体受到的浮力大小与浸入盐水的体积成____比. (3)圆柱体的密度与盐水的密度之比为________. h/cm 0 2 4 6 8 10 12 …… m/kg 2.000 2.040 2.080 2.120 2.160 2.200 2.240 …… 减小 1.6 正 14∶15 $$