内容正文:
物理
1
2
力学
大单元2 密度、压强、浮力
命题点6 浮力、浮沉条件的理解及相关判断
(6年6考)
3
考点1 浮力及其影响因素
1.定义:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力,这个力叫作浮力.浮
力的方向总是__________.
2.产生原因:浸在液体(或气体)中的物体,其上、下表面受到液体
(或气体)对它的压力不同,即 .
竖直向上
当物体与容器底部密合时,物体下表面
不受向上的压力,不受浮力的作用.如拦河大坝、桥
墩、打入河床的木桩等.
4
3.影响浮力大小的因素:跟物体浸在液体中的体积及液体的密度有关.物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越____.
大
. .
. .
5
考点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,浮力的大小等于它排开的液
体所受的______.
2.公式:________是排开液体的重力,单位是 ;
是液体的密度,单位是;是排开液体的体积,单位是 .
变形公式:(求液体密度); (求排开液体的体积).
3.使用范围:液体和气体均适用.
重力
6
考点3 物体的浮沉条件
上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
,
向上 ,
向下 _____ ,
_____ ,
,
______ _____ ______
7
上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
处于动态(运动状态不断
改变),受非平衡力的作
用 上浮的最终状
态 —— 下沉的最终状
态
处于静态,在竖直方向上受平衡力的作用
续表
8
考点4 浮力的应用
1.轮船:(1)排水量 轮船装满货物时排开水的______;(2)原理
把密度大于水的钢铁做成空心,可以使排开水的体积增加,从而______浮
力.
2.潜水艇:通过改变自身的______来实现浮与沉.
3.气球和飞艇:通过充入比空气密度____的气体,使其飘在空中.
4.密度计:根据______时浮力等于自身重力的原理制成.密度计浸入液体的
体积越大,液体的密度就越____.
质量
增大
重量
小
漂浮
小
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考点5 计算浮力的方法
阿基米德原理法 称重法 平衡法 压力差(定义法)
公式
及图
示
适用
范围 普遍适用的浮力计算法,已知物体排开液体的体积和液体的密度 适用于在液体中下沉的物体,已知物体的重力及在液体中物体受到向上的拉力 适用于漂浮或
悬浮的物体,已知物体的重力或质量 已知形状规则物体的 .上、下表面的压强及上、下表面积; .上、下表面所受的压力 、 知其一即可
10
①悬浮、沉底 浸没 ;②部分浸入、漂浮
#1.1
11
第1题图
1.小西同学将一枚鸡蛋浸没在水中,鸡蛋排开水的质量
是,此时鸡蛋受到的浮力是____ .她又将这枚鸡
蛋分别放在甲、乙两个装有不同液体的烧杯中,鸡蛋静
止时的情景如图所示,鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力
0.5
___,甲、乙两杯中液体密度___(后两空均选填“ ”“ ”
或“”)取
12
第2题图
2.如图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一个圆柱体,圆柱体静止时,弹簧测
力计示数为,则圆柱体的重力为____ ;接着把圆柱体浸没在水中,
圆柱体静止时,弹簧测力计示数如图乙所示,圆柱体此时受到的浮力为
____ ;改变圆柱体在水中浸没的深度,弹簧测力计示数如图丙所示,圆
柱体此时受到的浮力为____ ;上述实验说
明,浸没在水中的圆柱体,受到的浮力大小
与深度______(选填“有关”或“无关”). 实验
所用圆柱体的密度为_____ .(计算结果
保留2位小数,,
取 )
2.3
0.9
0.9
无关
2.56
13
3.如图所示,一枚质量为 的鸡蛋悬浮在盐水中不动,鸡蛋此时受到的
浮力为_____,画出此时鸡蛋受到力的示意图.(取 )
第3题图
F浮
G
14
4.如图所示,棱长为 的正方体悬浮在某液体中,上表面受到液体的
压力为,下表面受到液体的压力为 ,则正方体受到的浮力为
___,液体的密度为__________取
第4题图
8
15
实验1 探究浮力大小与哪些因素有关
发现问题提出猜想
现象 猜想
(1)煮饺子时,生饺子沉底,熟了后漂浮
(2)人在河水中下沉,在死海中漂浮
(3)人从泳池浅水区走向深水区,感觉身
体变轻
浮力与排开液体的体积有关
浮力与液体的密度有关
浮力与物体浸入液体深度有关
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设计实验与制定方案
实验器材:弹簧测力计 ①、烧杯、细线、金属块 ② 、不
同密度的液体(如:水、盐水、酒精)
实验中的物理研究方法——控制变量法
①调零:实验开始前,应沿______方向对弹簧测力计进行调零;
②选择金属块的原因:要探究浮力大小与物体浸入液体深度的关系,故选择物体的密度要______ (选填“大于”“小于”或“等于”)水且不吸水.物体的体积尽量大一些,能让液体体积变化范围较大,使实验效果更明显;
竖直
大于
. .
. .
17
进行实验
(1)用弹簧测力计吊着金属块,使其按
照图A、B、C、D进行实验,使金属块浸
入______液体的体积不同,观察弹簧测力
计示数变化 ③ ;
同一
. .
③现象说明:浮力的大小与物体浸在液体中的______有关,同一物体浸入同一液体中的体积越大,受到的浮力越大;
体积
18
(2)如图F,用弹簧测力计吊着同一金属块,使金属块浸没在盐水中,与图A、中的实验现象进行对比 ④ ;#3.2
. .
. .
④现象说明:浮力的大小与
____________有关,同一物
体排开液体的体积一定时,
液体密度越大,物体受到的
浮力越大;#5.4
液体的密度
(3)如图A、______,用弹簧测力计吊着同一金属块,使金属块浸没在同
种液体中的不同深度处,对比实验现象 ⑤ .#3.3
D、
⑤现象说明:浮力的大小
与物体浸没在液体中的深
度______;
无关
20
实验图像:根据实验A、B、C、D、绘制弹簧测力计示数 、金属块所受
浮力与金属块下表面所处深度的关系图像,如图1 ⑥⑦⑧ .
⑥图1中表示弹簧测力计示数与金属块下表面所处深度 的
图线是___,表示金属块受到的浮力随变化的关系图线的
是___;(均选填“”或“ ”)
⑦由图1可知,在金属块逐渐浸入液体时,弹簧测力计的示数
在______,金属块受到的浮力在______;当金属块完全浸没
在液体后继续向下运动的过程中,弹簧测力计的示数______,
金属块受到的浮力______;(均选填“增大”“减小”或“不变”)
⑧弹簧测力计的示数与金属块受到的浮力 的和为定值,
即 .#5.8
减小
增大
不变
不变
. .
21
分析论证得出结论
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______、
____________有关,与物体浸没在液体中的______无关.物体浸入液体
中的体积越____、液体的密度越____,所受浮力就越大.
体积
液体的密度
深度
大
大
(1)[浮力计算]上述实验中,金属块的重力___ ,B图中金属块受到
的浮力____ .
4
0.4
(2)[知识迁移——密度计算]由图A、D所示实验还能得出金属块的密度
为________;由
图A、=D、 所示实验
还能得出盐水的密度
为__________
取 .
23
(3)[批判质疑]小明提出实验过程中,可以通过图B、C中实验现象的对
比得到浮力大小与浸入深度的关系,你觉得这样可行吗?________(选填
“可行”或“不可行”),理由是:________________________________.
不可行
没有控制物体排开液体的体积相同
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(4)[生活实际]盐水选种是一种利用浮力选种的方法,将待选的种子放入
浓度适当的盐水中并适当搅拌,静置一段时间后,良种沉底、次种漂浮,
请你利用所学知识推测如果盐水的浓度太高,则可能导致___.(选填字母)
A. 所有种子都沉入水底
B. 部分良种漂浮在水面
C. 良种漂浮,次种下沉
√
25
(5)[浮力与物体形状的关系]某实验小组想探究“物体受到的浮力大小
与其形状的关系”,于是找来一铁片进行如下实验步骤:①将铁片放入盛
水的烧杯中,铁片下沉至杯底;②将铁片弯成“碗状”再放入水中,它在水
面处漂浮.实验结束后,小组得出结论:物体受到的浮力大小与其形状有关,
这个结论是______(选填“正确”或“错误”)的.原因是:________________
___________________________________________.
错误
只关注了铁片形
状的变化,没有考虑到铁片排开液体体积的变化
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(6)[装置改进]小丽利用一密度大于水、表面标有等距离线的均匀长
方体进行了图2所示的实验操作,其中弹簧测力计的示数___(选填“ ”
“ ”或“”) ,说明物体所受浮力大小与其浸入液体的深度无关.
图2
27
图3
(7)[装置改进——自制弹簧测力计]如图3,将弹簧和标尺固定在支架
上,用细线将金属块悬挂在弹簧下端,弹簧静止时指针正对标尺上的 位
置(本装置使用时,弹簧未超过弹性限度).在探究浮力与物体排开液体体
积的关系时,向杯中缓慢注水,从金属块
底部接触水面到金属块刚好浸没在水中的过程中,
指针______;继续向杯中注水,指针______. (均
选填“上移”“下移”或“不动”)
上移
不动
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(8) 版课标素材题]如图4所示,小明用电子秤、若干由细线
(不吸水,且体积忽略不计)串在一起且大小相同的带孔玻璃珠
质量均为 进行实验:将装有一定量水的容器放在电子秤上,悬挂由
细线所串的玻璃珠,将其逐一浸没在水中(玻璃珠不触底),收集的相关
数据如下表:
图4
实验次数 1 2 3 4 5
浸没玻璃珠的个数 0 1 2 3 4
电子秤示数 100 120 140 160 180
29
实验次数 1 2 3 4 5
浸没玻璃珠的个数 0 1 2 3 4
电子秤示数 100 120 140 160 180
通过表中数据可知,第2次实验中1颗玻璃珠所受
浮力大小为____ ,液体密度一定时,物体所受
浮力的大小与物体排开液体的体积成______
取
0.2
正比
图4
30
实验2 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
例 小明探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”,实验操作如图1所示.
图1
(1)为方便实验操作和减小误
差,你认为图1中更合理的实验
步骤是__________(用序号表
示).
丁甲乙丙
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(2)小明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.
小桶所受的
重力/ 物体
重力/
物体在水中
时测力计的
读数/ 小桶和排开
水所受的重
力/ ________
________
_____ 排开水所
受的重力/
0.5 2 1 1.5 ____ ____
物体所
受的浮
力/
32
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小
______物体排开液体所受的重力.
等于
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常考点梳理
常考点1 实验器材的使用与要求
①弹簧测力计的使用:实验前,应先在竖直方向上进行调零;
②溢水杯中液体的要求:溢水杯中的液体必须与溢水口相平,以保证排开
的液体全部流入小桶.
. .
. .
. .
34
常考点2 实验中产生误差原因分析
③先测小桶和排开液体的重力,再测小桶的重力:小桶内沾水所测重力偏
大,所测排开液体的重力偏____;
小
④溢水杯中没有装满水:所测排开液体的重力偏小.
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常考点3 多次实验的目的与操作
⑤目的:寻找普遍规律,避免偶然性;
⑥操作:.将水换成其他液体重新实验; .更换弹簧测力计所吊物体重新实验.
. .
. .
(4)[知识迁移]分析上面表格数据,可知物体 的密度为________
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(5)[实验评估]如果换用密度小于水密度的物体(不吸水)来进行上述实
验,则图____步骤中可不使用弹簧测力计,理由是:__________________
___________________________________________________.
乙
物体密度小于水密
度时,会在水面漂浮,此时物体受到的浮力等于自身重力
(6)[实验评估]小明进行实验时,在图乙的实验步骤中,溢水口还在溢水,
他便急忙移开了小桶,测量小桶和溢出水的总重力,这样会导致测得“排
开液体所受重力”______(选填“偏小”“偏大”或“不变”).
偏小
等于
(7)[创新装置]为了直观验证阿基米德原理,设计的实验装置如图2所示,
用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上.在粗铁丝框上端吊一个金属块,
下端放一小杯.溢水杯放置在铁架台的支架
上,溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触.平稳
缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块逐渐浸入
水中(如图2甲 乙), 在此过程中,弹簧测
力计示数 ______(选填“大于”“小于”或
“等于”) ,说明______________________
________________________.
图2
金属块在水中所受的浮
力等于金属块排开水的重力
40
$