3.力是改变物体运动状态的原因（三）（知识精讲.PPT）-2025年中考科学浙江省统考专题模块复习

学业内容（三）力是改变物体运动状态的原因（三） 2025浙江省统考专题模块 Ⅲ物质的结构与特性 Ⅳ物质的变化与化学反应 YF 知识框架 内容要求 (1)知道浮力的定义、方向和产生原因；知道物体在空气中也会受到空气给它的浮力。 (2)能用实验探究阿基米德原理；知道浸在液体里的物体受到浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力；能用压强原理解释阿基米德原理。 内容要求 (3)知道物体在液体中的浮沉是由该物体在液体中所受的浮力和重力之间的大小关系决定的；知道F浮＞G，F浮＜G，F浮＝G这三个表达式的含义；能综合运用阿基米德原理、密度及二力平衡等知识讨论浮沉条件。 (4)知道潜艇和热气球的基本工作原理；能运用浮沉条件探讨诸如鱼鳔的功能、船舶吃水线与载重量的关系等问题。 浮力与阿基米德原理 一 1．含义：一切浸入液体(或气体)的物体都受到液体(或气体)对它竖直向上的力，这个力就称作浮力。 2．方向： (与重力方向相反)，浮力的施力物体是液体(或气体)。 3．产生原因：液体(或气体)对物体向上的压力大于向下的压力(即向上、向下的压力差为浮力)。 竖直向上 浮力与阿基米德原理 一 4．大小：阿基米德原理 浮力的大小等于物体 。 公式： 。 [说明] 阿基米德原理适用于物体在液体和气体中所受的浮力计算。液体对物体的浮力只与 和 有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度、液体的总体积等均无关。 排开液体的重力 F浮＝G排＝m排g＝ρ液V排g 液体的密度 物体排开液体的体积 浮力与阿基米德原理 一 例1　兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。(细线的质量和体积均忽略不计) (1)使用弹簧测力计前，要将指针调在 位置。 (2)实验中所用物块的重力为 N。 零刻度线 4 浮力与阿基米德原理 一 (3)同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力 (选填“偏大”或“偏小”)。 (4)溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为 N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小 。 偏小 1 相等 浮力与阿基米德原理 一 (5)继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现F5＞F3，说明物块受到的浮力大小与 有关。换用酒精再次实验的目的是 (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。 液体密度 寻找普遍规律 物体的浮沉条件 二 当物体处于如下五种状态时，存在下列关系： 三种最终状态 漂浮 F浮＝G ρ物＜ρ液 V排＜V物 悬浮 F浮＝G ρ物＝ρ液 V排＝V物 沉底 F浮＜G ρ物＞ρ液 V排＝V物 两种过程状态 上浮 F浮＞G ρ物＜ρ液 V排＝V物 最终漂浮 下沉 F浮＜G ρ物＞ρ液 V排＝V物 最终沉底 物体的浮沉条件 二 例2　如图所示，将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种不同液体中，静止时小球在甲液体中漂浮，在乙液体中悬浮，在丙液体中下沉到底部。如果用ρ甲、ρ乙、ρ丙分别表示三种液体的密度，则关于三种液体密度大小的关系说法正确的是(　　) A．ρ甲＞ρ乙＝ρ丙 B．ρ甲＝ρ乙＞ρ丙 C．ρ甲＞ρ乙＞ρ丙 D．ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 C 浮力的应用 三 1．密度计：工作原理是物体漂浮时F浮＝G物(漂浮时浮力一定，ρ液与V排成反比)。密度计的刻度特点“ 、 ”。 2．轮船：采用“空心法”，使船能够排开更多的水增大浮力而漂浮在液面上，满足F浮＝G船(船的重力未变，所受浮力就不会变)。轮船的排水量，即轮船满载时排开水的质量，单位为吨。 3．潜水艇：潜水艇的下潜和上浮是靠改变 来实现的。 4．气球和飞艇：气球和飞艇是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度 空气的气体(氢气、氦气或热空气)。 上小下大 上疏下密 自身重力 小于 浮力的应用 三 例3　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A、B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．密度计A所受浮力较小 B．密度计B所受重力较小 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 A 浮力的计算 四 计算浮力的主要方法 1．称量法：物体在空气中所受的重力与物体浸入液体中经弹簧测力计所测拉力的差值等于浮力。计算公式：F浮＝G－F拉。 2．上、下表面压力差法：F浮＝F向上－F向下。 浮力的计算 四 3．平衡法 (1)如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态，物体只受重力和浮力作用且二力平衡，则F浮＝G物，如图甲所示。 (2)如果物体用一绳子向下拉住浮于水中，则F浮＝G物＋F拉，如图乙所示。 (3)当物体沉底时，则F浮＝G物－F支持，如图丙所示。 (4)阿基米德原理：F浮＝G排。 (5)阿基米德原理的推导式：F浮＝ρ液V排g。 浮力的计算 四 【细节解读】 漂浮问题“五规律” 规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它的 。 规律二：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力 。 规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积 。 规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，其密度就是液体密度的几分之几。 规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的 。 重力 相同 小 浮力 浮力的计算 四 例4　如图所示，一质量m＝0.45kg、底面积S＝3.0×10－3m2的均质实心圆柱体静止在水平地面上。将它放入水槽中再次达到静止状态时，圆柱体在水中漂浮，上端有 露出水面。已知g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3。求： (1)圆柱体静止在水平地面上时，对地面的压强p1； 圆柱体对地面的压力为：F＝G＝mg＝0.45 kg×10N/kg＝4.5N；对地面的压强为：p1＝ ＝1.5×103Pa。 浮力的计算 四 (2)圆柱体的密度ρ； 圆柱体在水中漂浮时，受到的浮力等于重力，即F浮＝G；ρ水g ＝ρgV；得到圆柱体的密度为：ρ＝ ρ水＝0.75×103kg/m3。 (3)漂浮在水中的圆柱体底部所在处，水产生的压强p2。 因为漂浮在水中时，圆柱体受到的浮力等于重力，根据浮力产生的原因：F浮＝F下－F上；漂浮在水中的圆柱体，上表面受到的压力为零，下表面受到的压力即为浮力；所以此时水产生的压强为：p2＝ ＝1.5×103Pa。 浮力的计算 四 例5　小亮同学在测量浮力时发现：金属块浸没在密度不同的液体中，测力计示数不同。于是，他用测力计和重为4N、体积为1×10－4m3的金属块，组装成密度计，将金属块浸没在不同液体中静止，来探究液体密度与测力计示数的对应关系。 (1)如图所示，金属块浸没在水中静止，受到的浮力是多少？ 金属块浸没在水中，V排＝V金＝1×10－4m3，金属块受到的浮力为：F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×1×10－4m3×10N/kg＝1N。 浮力的计算 四 (2)若将此时测力计指针所指刻度标为1.0×103kg/m3，这条刻度线的刻度值是多少N？ 若将此时测力计指针所指刻度标为1.0×103kg/m3，这条刻度线的刻度值是：F示＝G金－F浮＝4N－1N＝3N。 (3)该液体密度计的0kg/m3刻度标在___N处。这个液体密度计所能测量的液体密度值不能超过________ kg/m3。(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3) 4 4×103 给您提供最优质的服务 谢 谢 观 赏 ＝ ＝＝ $$