第1部分 第10讲 第1课时 浮力的产生及大小-【中考快车道】2026年中考物理总复习学生用书Word

第10讲　浮力 第1课时　浮力的产生及大小 过教材 串知识 夯基础 知识点1 1．(1)向上　(2)竖直向上　重力　(3)压力　F压力差　F向上－F向下　2．(2)液体的密度　液体的体积　无关 知识点2 1．它排开的液体所受的重力　3．(1)不一定　(2)V浸　V物　V浸　V物 研重难 学方法 提能力 典例1　D　[F上表面＝5 N，F下表面＝13 N，则这个圆柱体受到水的浮力F浮＝F下表面－F上表面＝13 N－5 N＝8 N，D正确。] 变式1　B　[在水中下沉的铁块、浮在水面上的轮船、空中上升的气球，都受到液体或气体向上的压力，由浮力的产生原因可知，它们都受到浮力作用，A、C、D不符合题意；桥墩由于底面埋在地下，其底面不与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，则桥墩不受浮力作用，B符合题意。] 变式2　解析：开始时乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用，下部没有液体只受大气压的作用，向上的压强小于向下的压强，向上的压力小于向下的压力，乒乓球不能上浮。当用手堵住瓶口，乒乓球下面有水，乒乓球下面也受到液体压强和大气压的作用，向上的液体压强大于向下的液体压强，根据F＝pS，产生了一个竖直向上的压力差，所以乒乓球上浮，故此实验说明了浮力产生的原因，浮力的方向是竖直向上的。 答案：竖直向上　压力差 典例2　D　[由题图乙可知，当注入水的深度在16 cm时，图线出现拐点，且此后注入相同深度的水时水的质量增大，而圆柱体高是20 cm，所以，当注入水的深度h1＝16 cm时，圆柱体恰好处于漂浮状态，此时圆柱体露出水面的高度为20 cm－16 cm＝4 cm，故A错误；当圆柱体刚好漂浮时，圆柱体受到的浮力为F浮＝ρ水gV排＝ρ水gS柱h1＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×50×10-4 m2×0.16 m＝8 N，即G＝F浮＝8 N，根据密度公式结合G＝mg可知，圆柱体的密度为ρ柱＝＝＝＝0.8×103 kg/m3，故B错误；注水停止时，圆柱体处于漂浮状态，浸入水中的深度不变，则水对圆柱体底部的压强为p＝ρ水gh1＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.16 m＝1 600 Pa，故C错误；注入水的体积为V水＝V总－V排＝S容h－S柱h1＝200 cm2×25 cm－50 cm2×16 cm＝4 200 cm3，水的质量为m水＝ρ水V水＝×4 200 cm3＝4 200 g，故D正确。故选D。] 变式3　解析：(1)由题图甲可知，弹簧测力计分度值为0.2 N，弹簧测力计的示数为4.8 N，则金属块的重力为4.8 N。 (2)根据称重法测浮力，由题图甲、乙可得金属块浸没在水中受到的浮力为F浮水＝G－F示乙＝4.8 N－2.8 N＝2 N。 (3)根据阿基米德原理，金属块排开水(另一种液体)的体积V排＝＝＝2×10-4 m3，根据题图甲、丙可得金属块浸没在另一种液体中受到的浮力F浮液＝G－F示丙＝4.8 N－2.4 N＝2.4 N，由阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液V排g可得另一种液体的密度ρ液＝＝＝1.2×103 kg/m3。 答案：4.8　2　1.2×103 变式4　解析：木块漂浮，木块受到的浮力为F浮＝G木＝0.8 N；木块浸没在水中时，木块受到的浮力为F浮′＝G排＝ρ水gV排＝ρ水gV木＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×100×10-6m3＝1 N。 答案：0.8　1 变式5　解析：将它浸没到酒精中时，所受浮力F浮＝ρ酒精gV排＝0.8×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-3m3＝16 N，则测力计的示数F＝G－F浮＝18 N－16 N＝2 N。 答案：16　2 练实验 重迁移 强素养 实验　解析：(1)由题图①可知物体的重力，由②③两次实验可知，液体的密度相同，排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，由称重法可知，物体受到的浮力不同，排开液体体积越大，物体受到的浮力越大，由此可知，①②③三次实验可以探究浮力的大小与排开液体体积的关系，得出的结论是：在液体密度一定时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。 (2)由题图①可知物体的重力，由③④两次实验可知，液体的密度和排开液体的体积均相同，物体浸没在液体中的深度不同，弹簧测力计的示数相同，由称重法可知物体受到的浮力相同，由此可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 (3)由题图③⑤所示实验可知，物体排开液体的体积相同，而液体的密度不同，盐水密度较大，弹簧测力计示数较小，由称重法可知，物体在盐水中受到的浮力较大，由此可知，该实验可以探究浮力的大小与液体密度的关系，得出的结论是：在排开液体体积一定的情况下，液体密度越大，物体受到的浮力越大。 (4)由题图①所示实验可知，物体的重力G＝7.9 N，由G＝mg可知，物体的质量为m＝＝＝0.79 kg，由题图①④所示实验可知，物体浸没在水中受到的浮力为F浮＝G－F＝7.9 N－6.9 N＝1 N，由F浮＝ρ水gV排可知，物体的体积为V＝V排＝＝＝1×10-4 m3，则物体的密度为ρ＝＝＝7.9×103 kg/m3。 (5)通过实验证明“物体受到的浮力和重力有关”的观点是错误的，必须改变物体的重力，且保持液体的密度和排开液体的体积不变，因而选择铝块，浸没水中，如图所示。 (6)要证明“物体受到的浮力和重力有关”的观点是错误的，题图B中铜块所受浮力记为F浮1，题图C中物块所受浮力记为F浮2，因而当F浮1等于F浮2，就可以证明这种观点是错误的。 (7)h＝0 cm时电子秤示数为2.00 kg，则容器和水的总重力为G0＝m0g＝2.00 kg×10 N/kg＝20 N，圆柱体重力为G，电子秤受到压力为F，细线对圆柱体拉力为F拉，则圆柱体未下沉到容器底时电子秤受到压力F＝G0＋F浮，当h＝8 cm时，圆柱体受到的浮力大小为F浮＝F－G0＝m示g－G0＝2.16 kg×10 N/kg－20 N＝1.6 N；当h＝8 cm开始，电子秤显示的示数不变，说明当h＝8 cm时，圆柱体刚好浸没，以圆柱体为研究对象，由力的平衡知圆柱体的重力G＝F浮＋F拉＝1.6 N＋0.8 N＝2.4 N，根据F浮＝ρ液V排g可知，圆柱体的体积即排开水的体积为V＝V排＝＝＝1.6×10-4 m3，圆柱体的密度为ρ＝＝＝＝1.5×103 kg/m3＝1.5 g/cm3；当h＝14 cm时，因电子秤示数为2.18 kg>2.16 kg，说明圆柱体沉底，则m示′g＝G0＋G－F拉′，可得F拉′＝G0＋G－m示′g＝20 N＋2.4 N－2.18 kg×10 N/kg＝0.6 N。 (8)①②相比，台秤示数增加值即为排开水的质量，为m排＝m2－m1＝110 g－105 g＝5 g＝0.005 kg，由阿基米德原理，增加的浮力为ΔF浮＝ m排g＝0.005 kg×10 N/kg＝0.05 N，根据阿基米德原理，在排开液体的密度不变时，浮力与排开液体的体积成正比，故圆柱体完全浸没时，在水中受到的浮力为F浮′＝2ΔF浮＝2×0.05 N＝0.1 N，根据阿基米德原理知圆柱体的体积V圆柱体＝V排′＝＝＝1×10-5 m3＝10 cm3，圆柱体从一半浸入水中到全部浸没在水中，台秤示数增加量m排＝m2－m1＝110 g－105 g＝5 g＝0.005 kg，所以圆柱体未浸入前，容器中水与容器的总质量为m总液＝m1－m排＝105 g－5 g＝100 g，将圆柱体全部浸入与水等质量的未知液体中，台秤示数增加量m′＝m3－m总液＝108 g－100 g＝8 g＝0.008 kg，此时圆柱体全部浸没在未知液体中受到的浮力等于增加的压力F浮″＝ΔF压′＝m′g＝0.008 kg×10 N/kg＝0.08 N，未知液体的密度ρ液＝＝＝0.8×103 kg/m3＝0.8 g/cm3。 答案：(1)①②③　有关　(2)①③④　(3)液体密度 (4)7.9×103　(5)见解析图　(6)等于　(7)1.6　1.5　0.6 (8)10　0.8 变式训练 1．(1)丁、乙、甲、丙　(2)2.0　(3)排开液体的重力 (4)1.7×103 kg/m3　(5)不变　不变 2．解析：(1)由题图甲可知物体的重力G＝F1，由题图丁可知物体浸没时弹簧测力计的示数F′＝F3，则物体受到的浮力F浮＝G－F′＝F1－F3。 (2)由题表可知，物体a、b的实验数据中物体受到浮力大小与物体排开水的重力相等，因此可得结论：物体浸在液体中时所受浮力大小等于它排开液体所受的重力。 (3)在实验中，若溢水杯没有装满水，造成溢出水的体积小于排开水的体积，则排开水的重力明显小于所受的浮力(或排开的水没有全部流入小桶)。 (4)如题图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，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，由称重法F浮＝G－F′可知弹簧测力计A的示数变小，重物排开水的体积越大时薄塑料杯内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数变大，薄塑料杯的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量大小相等，即ΔFA＝ΔFB。 (5)比较两种实验方案，改进后由称重法F浮＝G－F′可知，弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力，故A错误；薄塑料杯不计质量，能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化，从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系，故B正确。 答案：(1)F1－F3　(2)物体浸在液体中时所受浮力大小等于它排开液体所受的重力　(3)将物体c浸入水中之前，溢水杯中没有加满水(或排开的水没有全部流入小桶)　(4)变小　变大　＝　(5)B 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1课时　浮力的产生及大小 知识点1　浮力 1．浮力基本知识 (1)浸在液体中的物体受到________的力——浮力。 (2)方向：________，与________的方向相反。 (3)产生原因：浸在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的________不同，即F浮＝________＝________。 关键点拨：对浮力的理解： (1)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如：桥墩、拦河坝等，因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F向上＝0，因此物体不受浮力作用。 (2)同一物体浸没在液体的不同深度，所受的压力差不变，浮力不变。 (3)浮力的实质是液体对物体各个表面的合力，即在物体受力分析时，浮力和液体的压力不能同时考虑。 2．浮力的大小 (1)称重法：F浮＝F1－F2。 (2)影响浮力大小的因素：物体浸在液体中所受的浮力大小与________和物体排开________有关；与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均________。 知识点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：F浮＝G排＝m排g＝ρ液V排g(适用条件：液体、气体)。 3．阿基米德原理的理解 (1)浮力等于物体排开的液体所受的重力，但________等于物体的重力。 (2)“浸在”包含：“浸没”(即全部浸入)和“部分浸入”。 ①浸没：V排＝________＝________； ②部分浸入：V排＝________<________(此时V物＝V排＋V露)。 重难点1　浮力产生的原因 【典例1】　(2023·枣庄二模)一个竖直悬挂在水中的圆柱体，上表面受到的水的压力为5 N，下表面受到水的压力为13 N，这个圆柱体受到的水的浮力为(　　) 　　　　　　　　　　　　　　 A．18 N B．5 N C．13 N D．8 N [听课记录]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【变式1】　下列物体中，不受浮力作用的是(　　) A．在水中下沉的铁块 B．在水中的桥墩 C．浮在水面上的轮船 D．空中上升的气球 【变式2】　如图所示，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的饮料瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验说明了浮力的方向________，浮力产生的原因是物体上下表面受到的________。 重难点2　阿基米德原理的应用 【典例2】　将一底面积为的圆柱形容器放置于水平面上，容器内放一个底面积、高20 cm的圆柱体，如图甲所示，缓慢向容器中注水到一定深度时圆柱体漂浮，继续注水到25 cm时停止，在整个注水过程中，圆柱体始终处于直立状态，其注水质量m与容器中水的深度h的关系图象如图乙所示(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)，则以下说法正确的是(　　) A．当圆柱体漂浮时，露出水面的高度为9 cm B．圆柱体的密度为0.64×103 kg/m3 C．注水停止时，水对圆柱体底部的压强为2 500 Pa D．向容器内注水的总质量是4 200 g [听课记录]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【变式3】　(2021·枣庄)如图是小聪同学利用水、弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情境。根据图中信息可知，金属块的重力是________N，金属块在水中受到的浮力是______N，所测液体的密度是______kg/m3。(取g＝10 N/kg) 【变式4】　某一木块的体积为100 cm3，所受的重力为0.8 N。漂浮在水面上静止时受到的浮力为________N。用手将木块压住使它浸没在水中，木块受到的浮力为________N(g取10 N/kg)。 【变式5】　如图所示，将一重力为18 N，体积为2×10-3m3的蜡块用细线系在弹簧测力计的挂钩上，将它浸没在酒精中，则蜡块受到的浮力是______N，此时测力计的示数是________N(g＝10 N/kg，ρ酒精＝0.8×103 kg/m3)。 实验　探究浮力大小与哪些因素有关 在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，某同学和他的小伙伴们做了如图所示的一系列实验。 基础设问： (1)分析________三次的实验数据，可知浮力大小与物体排开液体的体积________(选填“有关”或“无关”)； (2)分析________三次的实验数据，可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关； (3)此实验还可探究浮力的大小与________的关系； (4)通过实验数据可知物体的密度为________kg/m3(g取10 N/kg，下同)。 变式设问： 为证明“物体受到的浮力和重力有关”的观点是错误的，小亮从实验室中找到了符合实验要求的弹簧测力计、烧杯、体积相同的实心铜块和铝块等器材进行实验(ρ铜＞ρ铝)。 (5)若想通过实验证明“物体受到的浮力和重力有关”的观点是错误的，他应该如何操作呢？弹簧测力计位置不变，细线的长度可调节，请你在图C上画出科学合理、简明扼要的操作示意图并标注物块和液体名称； (6)B图中铜块所受浮力记为F浮1，C图中物块所受浮力记为F浮2，当F浮1________(选填“等于”或“不等于”)F浮2，就可以证明这种观点是错误的。 创新设问： 实验探究课上，同学们想探究浮力大小的影响因素。 (7)如图所示，先将盛有水的容器放在电子秤上，然后用手提着系有细线的不吸水圆柱体将其缓缓地浸入水中，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，数据如表所示。已知圆柱体的高度为8 cm，当h＝8 cm时，用弹簧秤测得细线对圆柱体的拉力为0.8 N。 h/cm 0 2 4 6 8 10 12 14 m/kg 2.00 2.04 2.08 2.12 2.16 2.16 2.16 2.18 ①当h＝8 cm时，圆柱体受到的浮力大小为______N；分析表中数据可知：圆柱体的密度为________g/cm3； ②根据表中数据可知，当h＝14 cm时，手通过绳子对圆柱体竖直向上的拉力是________N； (8)丙同学想用台秤、烧杯和金属圆柱体测量一未知液体的密度，测量步骤如图所示： ①将圆柱体的一半浸入水中，记下台秤的示数105 g； ②将圆柱体全部浸入水中，记下台秤的示数110 g； ③将圆柱体从水中取出，擦干后全部浸入与水等质量的未知液体中，记下台秤的示数108 g。则圆柱体的体积为__________cm3；未知液体的密度ρ液＝________g/cm3。 [听课记录]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [变式训练] 1．(2024·枣庄二模)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。(g取10 N/kg) (1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤，合理的实验顺序是________________； (2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为________N； (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它__________； (4)根据实验数据，还可得出石块的密度为__________； (5)小明将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用细线挂着铝块，将其缓慢浸入溢水杯中的水中(如图戊)，在铝块浸入水的过程中(始终不碰到杯底)，溢水杯底所受水的压力________(选填“变大”“变小”或“不变”)，电子秤的读数________(选填“变大”“变小”或“不变”)。 2．(2022·枣庄)小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。 (1)实验步骤如图1所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，物体受到的浮力F浮＝________。 (2)小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如表： 物体 物重 G/N 物体浸没 在水中测 力计的示 数F/N 浮力 F浮/N 空桶重 G0/N 桶与排 开水的 总重 G1/N 排开 水重 G排/N a 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5 b 2 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6 c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6 分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是： ______________________ _____________________________________________________________________。 (3)小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因： _______________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (4)小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材，装置如图2所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐________，弹簧测力计B的示数逐渐________，若弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA，弹簧测力计B的示数变化量为ΔFB，则它们的大小关系是ΔFA______(选填“＞”“＝”或“＜”)ΔFB。 (5)针对两种实验方案，小张实验装置的优点是________(填答案标号)。 A．弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小 B．实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化 9 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $