12 第十讲 浮力-【全程夺冠中考】2025年春物理听课讲义PPT

第十讲 浮力 中考突破•物理 1 01 02 03 04 05 知识结构框图 教材知识再现 考点归类剖析 实验突破 自主选练 2 01 知识结构框图 3 第十讲 浮力 返回目录 4 02 教材知识再现 5 1 浮力 概念 浸在液体（或气体）中的物体受到__________的力 施力物体 液体（或气体） 产生原因 液体（或气体）对浸入其中的物体向上和向下的压力不相 等，产生一个______的压力差 方向 __________ 决定因素 跟它浸在液体中的______有关，跟液体的______有关。物体 浸在液体中的______越大，__________越大，浮力就越大 竖直向上 向上 竖直向上 体积 密度 体积 液体密度 第十讲 浮力 返回目录 6 【提示】两点理解浮力 （1）浸在液体或气体中的任何物体（不与底部完全接触）都受到浮力 的作用，且浮力的方向竖直向上。 （2）浸在液体中的物体不一定都受到浮力，当物体底部与容器底完全 接触时，物体底部不受液体向上的压力，此时物体不受浮力。如桥墩。 第十讲 浮力 返回目录 7 2 阿基米德原理 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.适用范围：液体和______。 【点拨】“浸在”包含的两层含义： （1）物体部分浸入液体中，一部分露出液面，此时 。 （2）物体全部浸入到液体中，此时 。 它排开的液体所受的重力 气体 第十讲 浮力 返回目录 8 3 物体的浮与沉 1.浮沉条件 状态 与 的关系 与 的关系 漂浮 ___ ___ 悬浮 ___ ___ 上浮 ___ ___ 下沉 ___ ___ 第十讲 浮力 返回目录 9 2.浮力的应用 （1）轮船：采用“空心”的办法增大浮力，轮船的大小通常用排水量来表示， 即________________________。 （2）潜水艇：在水下时浮力______，靠____________________完成上浮和下潜。 （3）热气球：内部气体密度______外部空气密度。 满载货物时排开水的质量 不变 改变自身的重力大小 小于 第十讲 浮力 返回目录 10 03 考点归类剖析 11 1 阿基米德原理的应用 考向1 浮力大小比较 例1 [2024永州模拟] 将同一长方体分别水平与竖直 放置在水中，如图所示，它所受到的( ) A A.向上、向下压强差不等，浮力相等 B.向上、向下压强差不等，浮力不等 C.向上、向下压强差相等，浮力不等 D.向上、向下压强差相等，浮力相等 第十讲 浮力 返回目录 12 变式跟进1 [2024衡阳模拟] 两个相同的容器中分别装满了两种不同的液体， 把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体中，静止后的情况如图所示，甲、乙 两球排开的液体的重力相等，下列说法中正确的是( ) C A.甲球所受浮力更大 B.乙球所受浮力更大 C.甲、乙两球所受浮力大小相等 D.不知道液体密度，所以无法比较两球所受 浮力大小 第十讲 浮力 返回目录 13 考向2 有关浮力的计算 例2 [2023广东模拟] 如图所示，用细绳将一物体系在装 有水的薄壁柱形容器底部浸没。物体所受浮力为 ， 容器底面积为，若不计绳重，取 。求： （1）物体的体积； 解：物体浸没在水中， ； 第十讲 浮力 返回目录 14 （2）细绳对物体的拉力为 时物体的密度； 解：物体受到的重力、拉力和浮力处于平衡状态，物体的重力： ， 物体的质量： ， 物体的密度： ； （3）若剪断细绳，当物体静止时受到的浮力。 解：物体的密度小于水的密度，将细绳剪断后，静止时，物体漂浮，此时 物体受到的浮力： 。 第十讲 浮力 返回目录 15 【方法技巧】计算浮力的四种方法 方法 文字说明 表达式 称重法 用弹簧测力计测出物体在空气中的重力 ，当 把这个物体浸入液体中时，记下弹簧测力计的 示数，这个物体受到的浮力为 压力差 法 液体对浸没在它里面的物体会产生向上和向下 的压力差，这个压力差就是浮力 第十讲 浮力 返回目录 16 方法 文字说明 表达式 公式法 浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排 开的液体的重力 平衡法 若物体漂浮或悬浮，则物体受到的浮力与物体 本身的重力大小相等 续表 第十讲 浮力 返回目录 17 变式跟进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 ）。空气对小李的浮力大小约为( ) B A. B. C. D. 第十讲 浮力 返回目录 18 2 物体的浮沉条件与应用 例3 [2024南昌模拟] 如图是“打捞浮筒”，它可用 于港内、航道、海上突发性、灾难性应急抢救、 打捞。空浮筒体积（含空腔部分）为 ， 质量为 。已知海水的密度约为 ，忽略浮筒体积变化和筒 内气体质量。取 第十讲 浮力 返回目录 19 （1）既然称为浮筒，它如何沉入水下？它又如何才能从水下浮上水面; 解：将浮筒充满水，浮筒可沉入水下；向筒内充气将水全部排出，浮筒将 上升最终浮出水面。（或用配重将浮桶沉入水底；摘掉配重后利用浮桶的 浮力将使它上升最终浮出水面）； 答：将浮筒充满水，浮筒可沉入水下；向筒内充气将水全部排出，浮筒将 上升最终浮出水面。（或用配重将浮桶沉入水底；摘掉配重后利用浮桶的 浮力将使它上升最终浮出水面）； 第十讲 浮力 返回目录 20 （2）浮筒浸没在水中受到的浮力; 解：浮筒浸没在水中受到的浮力： ； 答：浮筒浸没在水中受到的浮力是 ； 第十讲 浮力 返回目录 21 （3）1个浮筒充满气后，最大能够提供多大的拉力（不计内部气体的重力）。 解：浮筒所受的重力： ，则1 个浮筒充满气后，最大能够提供的拉力: 。 答：1个浮筒充满气后，最大能够提供的拉力为 。 第十讲 浮力 返回目录 22 变式跟进3 [2024长沙模拟] 长江上，一艘满载货物的轮船在卸完一半货物 后，该艘轮船( ) A A.会浮起一些，所受浮力变小 B.会浮起一些，所受浮力变大 C.会下沉一些，所受浮力变大 D.会始终漂浮，所受浮力不变 第十讲 浮力 返回目录 23 3 浮力与压强的综合考查 例4 [2024怀化模拟] 2024年1月6日，中国南极考察队首次在 极地布放生态潜标。热爱探索的小曼自制了一套潜标模型进行 研究。如图所示，高的圆柱体 与质量分布均匀的实心 正方体 通过细线连接，构成潜标，将其放置在底面积为 的薄壁柱状盛水容器中，正方体沉在水底，圆柱体 在浮力的作用下将细线绷直，使整串潜标装置垂直于水面，此 时圆柱体的下底面距水面。已知圆柱体的质量为 ， 正方体的体积为，水的密度为。求： 、物体均不吸水，不计细线的质量和体积，细线不可伸长， 取 第十讲 浮力 返回目录 24 （1）圆柱体 的重力大小； 解：圆柱体 的重力： ； （2）正方体 受到的浮力大小； 解：正方体 受到的浮力： ； 第十讲 浮力 返回目录 25 （3）调整潜标时，小曼将连接、的细绳缩短，使得圆柱体 恰好有 一半浸入水中，此时正方体对容器底的压强为。求正方体 的密度。 第十讲 浮力 返回目录 26 解：将连接、的细绳缩短，使得圆柱体 恰好有一半浸入水中， 则水面上升的高度： ， 又因为，即： ， 解得：，此时 受到的浮力： ， 第十讲 浮力 返回目录 27 此时 受到竖直向下的重力、拉力及竖直向上的浮力作用，则此时细线受到 的拉力： ，则细线对的拉力 ， 又因为此时正方体对容器底的压强为， 对容器底的压力： ，则容器底对 的支持力 ， 第十讲 浮力 返回目录 28 此时受到竖直向上的浮力、拉力、支持力及竖直向下的重力作用，则 的 重力： ， 由可知，正方体 的密度： 。 第十讲 浮力 返回目录 29 变式跟进4 [2024岳阳模拟] “钻石公主号”游轮其排水量为116 000吨，满载 时受到的浮力为___________ 。“钻石公主号”从中国香港驶往日本，停靠 在日本横滨。当“钻石公主号”游轮上的乘客陆续下船后船底受到水的压强 ______（选填“变大”“变小”或“不变”）。取 变小 第十讲 浮力 返回目录 30 04 实验突破 31 1 浮力的大小与哪些因素有关 1.弹簧测力计的使用与读数。 2.称重法测浮力 。 3.控制变量法在该实验中的应用。 4.准确描述实验结论。 5.为使实验结论具有普遍性，应更换不同液体多次进行实验。 6.实验图像分析、计算等综合能力的考查。 第十讲 浮力 返回目录 32 1.【实验方法】控制变量法。 2.【实验步骤】 （1）探究浮力与液体密度的关系 思路：控制物体排开的液体的体积不变，只改变液体的______，比较 浮力的大小。 （2）探究浮力与物体排开的液体的体积的关系 思路：控制液体的密度不变，只改变物体__________________，比较 浮力的大小。 密度 排开的液体的体积 第十讲 浮力 返回目录 33 3.【问题探究】 （1）实验中如何求出浮力？ 提示：用弹簧测力计测出物体的重力 ，把物体浸在液体中，记下此时 弹簧测力计的示数，则 _______。 （2）浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关吗？如何探究？ 提示：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。可用弹簧测力计测 出物体的重力，把物体浸没在液体中，记下此时弹簧测力计的示数 ，再 改变物体浸没在液体中的深度，记下此时弹簧测力计的示数，比较和 的大小可发现：浮力大小与物体浸没在液体中的深度______。 无关 第十讲 浮力 返回目录 34 例5 [2023湖南节选] 小霞同学按照如 图所示的操作，探究影响浮力大小的 因素。 （1）物体全部浸没在水中时，受到 的浮力是___ 。 1 （2）观察A、B、C、D四幅图，可得 排开的液体的体积 （3）由D、 两图可得出结论：物体受到的浮力大小与__________有关。 液体密度 出金属块受到的浮力大小与___________________有关。 第十讲 浮力 返回目录 35 变式跟进5 在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中： 第十讲 浮力 返回目录 36 （1）观察弹簧测力计的零刻度线、______和分度值。调零时，弹簧测力计 应在______（选填“竖直”或“水平”）方向上调零。 量程 竖直 （2）如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为 的长方体物块 （可塑），测出重力。将它缓慢浸入水中，记录悬停在、、、、 这 五个位置时弹簧测力计的示数和深度 。请根据实验数据，在图乙中画出物 块所受浮力随 变化的图像。 第十讲 浮力 返回目录 37 [答案] 第十讲 浮力 返回目录 38 （3）分析图像可知：浸没前，增加，______；浸没后，增加， ______。（均选填“变大”“变小”或“不变”） （4）若把此物块捏成高为 的圆锥体，重复上述实验。两次实验所得的 随 变化的图像______（选填“相同”或“不同”）。 （5）若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，还需添加一种材料： _________________。 变大 不变 不同 不同密度的液体 第十讲 浮力 返回目录 39 2 探究浮力的大小与排开的液体所受重力的关系 1.称重法测浮力 。 2.溢水杯要装满。 3.正确使用溢水杯：溢水杯中的液体达到溢水口，以保证物体排开的液 体全部流入小桶。 第十讲 浮力 返回目录 40 4.实验步骤补充或排序，先测空桶的重力或物体的重力，再将物体浸没 在液体中，最后测出排开的液体的重力。 5.多次实验的目的：使实验结论具有普遍性。 6.实验结论：浮力大小等于物体排开的液体所受的重力。 7.利用阿基米德原理计算、 等。 第十讲 浮力 返回目录 41 1.实验更合理的操作顺序是____________。 2.实验中给溢水杯倒水后必须有水溢出才能做实验，否则会出现浮力大 于物体排开水的重力的错误结论。 、、、 第十讲 浮力 返回目录 42 3.此实验弹簧测力计的示数关系是________________。 4.实验结论：物体受到的浮力等于物体排开的液体的______。 【注意】 明确探究思路：一是用“称重法”测量出物体所受浮力， ； 二是用小桶接从溢水杯中溢出的水，用“去壳法”测量出排开的水的重力 ， 然后分析二者的关系，最终确定决定浮力大小的因素是液体的密度和排开 的液体的体积。 重力 第十讲 浮力 返回目录 43 例6 [2024吉安模拟] 小李和小张为了“探 究浮力的大小跟排开的液体重力的关系”， 小李设计了如图甲所示的实验方案，完成 了图甲中A、B、C、D、 等实验操作： （1）如图甲可知该圆柱体所受的重力 ____ ，它浸没在液体中时受到的浮 力___ ； 4.4 2 （2）如图甲B、C、D可得出结论：物体 受到的浮力与__________________有关； 排开的液体的体积 第十讲 浮力 返回目录 44 （3）如图甲A和___可得出圆柱体排开的液体的重力，比较与 的大 小，可以得到浮力的大小跟物体排开的液体重力的关系； （4）如图乙所示，小张将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台调节溢 水杯的高度。当小明逐渐调高升降台，发现随着物体浸入水中的体积越来 越大，测力计 的示数______（选填“增大”“减小”或“不变”）。当物体浸没 时弹簧测力计的示数变化量为，弹簧测力计的示数变化量为 ， 它们的大小关系是___（选填“ ”“”或“ ”） ；从而可以证明 ； 减小 第十讲 浮力 返回目录 45 （5）对甲、乙两种实验方案进行分析，同学认为乙实验装置更好，优点是 ___（填写字母标号）。 B A.弹簧测力计 的示数就是物体所受浮力的大小 B.实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计、 示数的变化 第十讲 浮力 返回目录 46 变式跟进6 [2024西安模拟] 小华利用如图装置探究“浮力的大小与排开的液 体所受重力的关系”。 第十讲 浮力 返回目录 47 （1）小华的实验步骤如图1所示，甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分 别为、、、。由图甲和图____可知物体受到的浮力；若 ________，则可以得出浮力的大小与排开的液体所受重力相等的关系； 丁 （2）实验完成后，小华利用两个相同的弹簧测力计和 、饮料瓶和吸管组 成的溢水杯、薄塑料袋（质量忽略不计）对实验装置进行了改进，如图2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 的示 数逐渐______（选填“增大”“减小”或“不变”），的示数逐渐增大，且、 示数的变化量______（选填“相等”或“不相等”）。 减小 相等 第十讲 浮力 返回目录 48 （3）上述实验完成后，小华还探究了“物体受到浮力的大小与其形状是否 有关”，他用橡皮泥代替实心圆柱体物块，操作步骤如下： A.将橡皮泥做成“碗”状并放入盛水的烧杯中，使其漂浮在水面上，杯中水深 ； B.把橡皮泥从水中取出捏成团状，再放入烧杯中，其下沉至杯底，杯中水 深 ； ①由此小华认为：物体受到的浮力与其形状有关，其结论错误的原因 是____________________________； ②橡皮泥第一次受到的浮力___（选填“ ”“”或“ ”）第二次受到的 浮力。 没有控制排开的液体体积相等 第十讲 浮力 返回目录 49 05 自主选练 见配套《自主 选练本》 50 51 $$