内容正文:
第八讲 浮力
第一部分 考点探究 教材梳理
第一课时 浮力、阿基米德原理
壹
叁
贰
肆
考点梳理 教材运用
教材图片一题过
重难击破 河南真题
实验一题过
目
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版本
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八下第十章第1、2节P49-P56 八年级第九章第1、2节P169-P176 八下第八章第5节P75-P79
1.定义:浸在液体(气体)中的物体受到 的力,这个力叫作浮力。
2.方向: 。
3.产生原因:浸在液体(气体)中的物体,其上、下表面受到液体(气体)对它的压力不同,即 。
4.影响浮力大小的因素:浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关,与浸没在液体中的深度无关。物体浸在液体中的体积越 ,液体的密度越 ,浮力就越大。
浮力(必考,2024年考查)
向上
竖直向上
F浮=F向上-F向下
大
大
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考点梳理 教材运用
5.称重法测浮力
(1)用弹簧测力计测出物体所受的重力G。
(2)将物体悬挂于弹簧测力计下,读出物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F。
(3)物体受到的浮力 。
F浮=G-F
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考点梳理 教材运用
1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它
。
2.公式:F浮= = =ρ液gV排。
ρ液表示液体密度,单位是 ;V排表示排开液体的体积,单位是 ;物体完全浸没时, 。
3.适用范围:液体和气体。
阿基米德原理(必考,2024年考查)
排开的液体所受的重力
G排
m排g
kg/m3
m3
V排=V物
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考点梳理 教材运用
物体的体积与排开液体的体积
易混辨析
物体部分浸入液体 物体全部浸入液体
图示
体积
关系 物体的体积大于排开液体的体积 物体的体积等于排开液体的体积
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考点梳理 教材运用
如图所示,下列说法不正确的是 ( )
A.如图甲所示,小球受到的浮力方向是正确的
B.如图乙所示,物体受到的浮力为1 N
C.如图丙所示,物体越往下所受浮力越大
D.如图丙所示,物体所受浮力为F2-F1
E.如图丙所示,物体所受浮力等于它排开的液体所受的重力
(针对考点1~2)
C
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考点梳理 教材运用
教材图片 命题点 一题练透
八下P53图10.2-1 影响浮力大小的因素 1.如图所示,小明把装满水的烧杯放在空盘子里,将一个密封的空饮料罐按入水中,随着空饮料罐逐渐浸入水中,从烧杯中溢出的水越来越多,手感到向上的力越来越大,说明饮料罐受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”),当饮料罐浸没水中后继续按压,发现它受到的浮力大小 ,由此可知浮力的大小与 有关。
八下P57图10.3-2 浮力的相关判断、阿基米德原理的应用 2.如图所示,将同一个鸡蛋先后浸入装有水和浓盐水的相同的容器中,鸡蛋在水中沉底,在浓盐水中悬浮,鸡蛋受到的浮力F水 (选填“>”“<”或“=”)F浓盐水;鸡蛋排开水的重力 (选填“大于”“小于”或“等于”)鸡蛋排开浓盐水的重力。
变大
不变
排开液体的体积
<
小于
教材图片一题过
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探究浮力大小与哪些因素有关
设计实
验与制
订计划 1.实验装置
2.实验器材:弹簧测力计、细线、圆柱体金属块、水、盐水。
3.实验原理:利用“称重法”来测量金属块所受浮力的大小:F浮=G-F。
4.控制变量法的应用
(1)探究浮力的大小与金属块浸入液体体积的关系:用弹簧测力计提着同一金属块,让金属块在 液体中浸入不同的体积。
(2)探究浮力与液体密度的关系:用弹簧测力计提着同一金属块,让它分别浸没于 液体中。
(3)探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系:用弹簧测力计提着同一金属块,让它分别浸没于相同液体的 深度。
同种
不同
不同
实验一题过
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进行实
验与收
集证据 5.实验步骤
(1)由ABC(或ABD),改变金属块排开液体的体积,探究浮力与排开液体体积的关系;
(2)由ACD,改变金属块浸没在液体中的深度,探究浮力与深度的关系;
(3)由ADE,改变液体的密度,探究浮力与液体密度的关系。
6.F示-h图像(如图甲所示)、F浮-h图像(如图乙所示)分析
甲 乙
(1)随着物体逐渐浸入液体中,弹簧测力计的示数不断减小,浮力变大。
(2)物体浸没后,所处深度不断增加,弹簧测力计的示数不变,浮力大小不变。
实验一题过
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实验
结论 7.实验结论
(1)液体的密度一定时,物体排开液体的体积越 ,物体受到的浮力越 。
(2)物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越 。
(3)浮力的大小与物体浸没的深度无关。
大
大
大
实验一题过
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对实验
过程和
结果进
行交流
和评估 8.实验方法的改进(如图所示):实验时将弹簧测力计固定在铁架台上,使物体悬在空烧杯中,向烧杯中逐渐加水,可以保证弹簧测力计的示数稳定,方便读数。
9.探究浮力的大小与物体形状的关系
(1)用弹簧测力计测一块橡皮泥的重力G;
(2)用弹簧测力计拉着它浸没于水中,读出弹簧测力计的示数F1;
(3)改变橡皮泥的形状,重复上述实验步骤,读出弹簧测力计的示数F2,比较即可。
实验一题过
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(2024邵阳模拟改编)在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,小明用到了以下实验器材:弹簧测力计、圆柱体合金块、烧杯、适量水和酒精(ρ酒精<ρ水)。实验操作步骤和相关实验数据如图所示。
实验一题过
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(1)图乙中实验弹簧测力计的示数为 N。
(2)由图甲、丙实验可知合金块所受浮力为 N。
(3)小明观察到图丙、丁所示实验的液面相平,分析可知烧杯底部所受水的压强大小是 (选填“相同”或“不相同”)的。
(4)比较图 、 ,可以得出:当合金块完全浸没后,浮力大小与所处深度无关。
(5)分析本次实验,请你猜想图戊所示实验弹簧测力计的示数F戊
3 N(选填“>”“=”或“<”),理由是 。
3.4
1
相同
丙
丁
>
酒精的密度比水小,
所以合金块在酒精中受到的浮力较小
实验一题过
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(6)实验中握着弹簧测力计的手臂易晃动,导致弹簧测力计示数不稳定,读数困难。请你写出一种改进措施: 。
(7)小明又将同一块橡皮泥捏成不同的形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉,由此得出结论:浮力的大小与物体的形状有关。请指出他实验方法的错误之处: 。
将盛有适量液体的烧杯放在铁架台上,弹簧测力计固定在铁圈上,通过改变铁圈的高度来改变物体浸在液体中的体积
没有控制橡皮泥浸入液体的
体积相同
实验一题过
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探究浮力大小与排开液体所受重
设计实
验与制
订计划 1.实验装置
甲 乙 丙 丁
2.实验器材:弹簧测力计、物块、水、溢水杯、小桶。
3.实验原理:应用称重法测量物体所受的浮力:F浮=G-F,物体排开的水所受的重力:G排=G总-G桶。
实验一题过
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进行实
验与收
集证据 4.实验步骤
(1)如图甲所示,测出空小桶的重力G桶;
(2)如图乙所示,测出物块所受的重力G;
(3)如图丙所示,将溢水杯中装满水,用弹簧测力计吊着物块浸没在水中,用小桶接收溢水杯溢出的水,读出此时弹簧测力计的示数F;
(4)如图丁所示,用弹簧测力计测出小桶和溢出水的总重力G总;
(5)整理实验器材。
实验一题过
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实验
结论 5.实验结论:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小 它排开的液体所受的重力。
对实验
过程和
结果进
行交流
和评估 6.误差分析
(1)实验中若先将物块放入水中测浮力,再测物块的重力,物块沾水导致所测重力偏大,所测浮力偏大。
(2)实验中若先测出桶和水的总重,然后再测空桶的重G桶,会导致所测G桶偏大,G排偏小。
(3)若溢水杯没有装满水,则会导致所测排开水的体积偏小,无法得出浮力与排开液体重力的关系。
等于
实验一题过
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(2024湖州一模改编)某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
实验一题过
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(1)实验步骤如图所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,图甲和丁可知物体受到的浮力F= 。
(2)F1、F2、F3、F4之间的关系若为 成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(3)某次实验中,排除测量误差因素的影响,梦想同学发现排开水的重力明显小于所受到的浮力,造成这种结果的原因可能是
。
F1-F3
F1-F3=F4-F2
溢水杯中的水没有装满
实验一题过
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(4)另一小组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,装置如图己所示,要验证阿基米德原理,重物 (选填“一定”或“不一定”)要浸没在水中。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入装满水的溢水杯中,观察到B的示数逐渐 (选填“增大”或“减小”),且A、B示数的变化量 (选填“相等”或“不相等”)。
(5)若物体没有完全浸没在水中, (选填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理。
不一定
增大
相等
能
实验一题过
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【方法指导】
浮力的相关计算
方法 图示 适用范围
阿基米
德原理 F浮=m排g=G排=ρ液gV排 已知物体排开液体的质量或体积和液体的密度(计算时注意单位统一,分清V排、V物)
称重法 已知物体的重力及物体在液体中所受向上的拉力
重难击破 河南真题
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平衡法 漂浮或悬浮的物体
压力
差法 已知形状规则的物体的:(1)上、下表面的压强和面积;(2)上、下表面的压力;(3)浸入液体的深度、液体的密度及物体的上、下表面积,以上三个条件的任一条即可
重难击破 河南真题
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1.(2018河南备用卷5题)如图所示,将一个棱长为5 cm、重为1 N的正方体物块(图中未画出),轻轻放入足够深、盛满水的溢水杯中,则该物块静止时受到的浮力大小为 N。放入物块后,水对溢水杯底部的压强 ,溢水杯对水平桌面的压力 。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”,g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
1
不变
不变
重难击破 河南真题
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2.(2021河南18题)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:①与物体浸入液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关。
探究影响浮力大小的因素
a b c d e
重难击破 河南真题
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(1)请你写出能够支持猜想③的一个生活现象: 。
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为 N。
(3)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”);分析 三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力 (选填“越大”或“越小”)。
向清水中加盐
能使鸡蛋上浮
无关
1.4
a、b、c(或a、b、d)
越大
重难击破 河南真题
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(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可以求出物体P的密度为 kg/m3。(已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
2.4×103
重难击破 河南真题
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3.(2018河南18题)某实验小组利用弹簧测力计、石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
验证阿基米德原理
A B C D
重难击破 河南真题
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(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力, 其中石块的重力大小为 N。
(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。石块排开的水所受的重力可由 (填字母代号)两个步骤测出。
(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 。
3.8
1.4
AD
它排开的水所受的重力
重难击破 河南真题
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(4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是
。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积不同的铁块进行实验
A
重难击破 河南真题
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(5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中, 其他步骤操作正确,则 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
能
重难击破 河南真题
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结
束
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