内容正文:
物理
1
2
大单元2 质量 密度 压强 浮力
命题点6 浮力 阿基米德原理
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考点1 浮力及其影响因素
1.定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对其向上的力,
这个力叫做浮力.浮力的方向总是①__________.
竖直向上
2.产生原因:浸在液体(或气体)中的物体,其上、下表面受到液(或气体)对它的压力不同,从而产生了向上的压力差.这个压力差就是物体受到的浮力.
.
4
【解释】如右图,根据对称性可知,长方体的两组相对侧面所受液体的压
力相互平衡;长方体上、下表面所处的深度 ,根据
公式可知液体对长方体下表面的压强 ______
液体对长方体上表面的压强 . 又因长方体上、下表面的受
力面积相同,根据公式 可知液体对长方体向上的压
力______液体对它向下的压力 ,合力方向④ ,
即 .
大于
大于
竖直向上
5
3.影响因素:物体浸在液体(或气体)中的⑤______越大,液体(或气体)
的⑥______越大,物体受到的浮力越⑦____.浮力的大小跟物体的形状、密
度以及浸在液体(或气体)中的深度等因素无关.
体积
密度
大
. .
. .
6
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⑧______.
重力
2.公式:________ 表示液体的密度,单位是
,表示物体排开液体的体积,单位是,表示浮力,单位是 .
(注:.阿基米德原理不仅适用液体,也适用气体; .当物体部分浸入
液体或漂浮时,当物体悬浮或沉底时 )
3.变形公式:求液体密度_ ____;求排开液体的体积 ⑪_____.
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考点3 计算浮力的四种方法
方法 阿基米德原理 称重法 平衡法 成因法
图示
及公
式 __________________________________________
_____________________________
__________________________________________
________________________________________
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方法 阿基米德原理 称重法 平衡法 成因法
适用范
围及注
意事项 普遍适用的浮力计算方法,在已知物体排开液体的体积和液体的密度时使用.
注:在计算时要注意统一单位,分清与 ,悬浮、沉底时,
;漂浮时,
适用于在液体
中下沉的物
体,已知物体
的重力及物体
浸在液体中时
弹簧测力计的
示数 适用于漂浮和悬浮的物体,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
注:两个条件只需满足其中任何一个即可
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1.如图所示,鱼缸中小金鱼吐出的气泡,在水中上升过程中体积逐渐变大,
则气泡受到水的压强、浮力的变化情况是( )
第1题图
A. 压强变小,浮力变大
B. 压强变小,浮力变小
C. 压强变大,浮力不变
D. 压强不变,浮力不变
√
10
2. 如图所示,水平桌面上有甲、乙两个完全相同的装满水
的玻璃缸,其中甲缸中漂浮着一只小鸭子,乙缸中漂浮着一只大鸭子.若两
只鸭子受到的浮力分别为、,玻璃缸对桌面的压力分别为、 .
则___,___.(均选填“ ”“ ”或“ ”)
第2题图
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3. 如图所示,在烧杯中装满水,用手把空的饮料罐缓慢地按入
水中,在饮料罐浸没之前,越往下按感觉用力越____,由此猜想浮力的大小跟
____________________有关;当按压饮料罐至某一位置时,溢出水的质量
为,则此时空饮料罐受到的浮力大小为___取
第3题图
大
物体排开液体的体积
2
12
4.某金属球浸没在水中时,受到水向上、向下的压力分别为和 ,则
它受到的浮力为___ ;若将该金属球浸没于煤油中,则它所受到的浮力与
浸没在水中时相比将______(选填“变大”“变小”或“不变”).(已知煤油的
密度比水小)
8
变小
5.我国某航母的排水量(满载时排开水的质量)为 ,它满载时
受到的浮力为__________.潜艇下潜至水下 时,排开水的体积为
,则它受到的浮力是________ ,受到水的压强是________
,取
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6.体积均为 的木块和合金块,放入水中静止时情况如图所示,已
知木块重为,合金块重为,则木块受到的浮力为_____ ,合金
块受到的浮力为___(已知,取 )
第6题图
4
14
7.如图所示,一个质量为,边长为 的正方体物块静止浮在水面
上.物块所受的浮力为___ ;物块下表面所受水的压强为_____
,取
第7题图
5
500
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8.如图甲所示,弹簧测力计下挂有一个圆柱体,把它从盛水的容器中缓慢
提升,直到全部露出水面,该过程中弹簧测力计的读数 随圆柱体上升高
度的关系如图乙所示,则圆柱体受到的重力为____ ;圆柱体受到的最大
浮力为___ ;圆柱体的密度是__________,
取
第8题图
10
4
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实验一 探究浮力的大小与哪些因素有关
(2021.18,2022版课标必做实验)
1.实验装置:如图1所示,先用弹簧测力计测出物块的重力,然后将物块缓
慢浸入液体中不同深度,步骤如图1所示,弹簧测力计示数已标注.
图1
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2.实验器材的选取
(1)实验所用物块的密度应______(选填“大于”“小于”或“等于”)所有液
体的密度;在条件允许的情况下,为使实验现象更明显,所选物块的体积
应______(选填“较大”或“较小”)一些.
大于
较大
(2)烧杯中适量液体的标准:当物块完全浸入后液体______________,
且物块不能接触烧杯______.
不会溢出烧杯
底部
3.称重法测浮力: ,其中表示物块的重力, 表示物块
____________时弹簧测力计的示数.
浸在液体中
. .
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4.实验方法及结论(控制变量法)
(1)分析图1中的①、③、④三次实验可知,浮力大小与物块浸没在液体
中的深度______(选填“有关”或“无关”);
无关
图1
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(2)分析图1中的____________________________(选填图序)三次实验
可知,同种液体中,浮力大小与物块排开液体的体积有关,且排开液体的
体积越大,物块受到的浮力越____;
①、②、③(或①、②、)
大
. .
. .
图1
(3)分析图1的①、④、⑤三次实验可知,在物块排开液体的体积一定时,
__________________________________.
液体密度越大,物块受到的浮力越大
(1)[误差分析]若实验前,弹簧测力计的示数没有调零,则测得物块受到
的浮力将______;实验中,若先测物块浸在液体中弹簧测力计的示数,再
测物块的重力,测得物块受到的浮力将______.(均选填“偏大”“偏小”或
“不变”)
不变
偏大
图1
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(2)[图像分析]某同学绘制了实验中弹簧测力计示数、物块所受浮力随物
块浸入液体深度变化的关系图像,如图2所示.分析图像可知:描述物块所
受浮力的是___图线,描述弹簧测力计示数的是___图线(前两空均选填“ ”
或“”);由图像可知,当物块完全浸入水中后所受的浮力为_____ ,此
时弹簧测力计的示数为_____ .
图2
22
(3)[相关计算]根据实验装置图1中的测量数据计算,金属块 浸没在
水中时受到的浮力为_____;金属块的体积为_____;金属块 的密
度为________;盐水的密度约为____________ (结果保留3
位有效数字),取
120
图1
23
(4)[科学论证]在探究浮力的大小与物体形状的关系时,小明将两块
完全相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图3所示的实验,比较
弹簧测力计示数得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关.你认为该结
论是________(选填“可靠”或“不可靠”)的,判断的理由是_____________
_________________.
图3
不可靠
没有控制排
开液体的体积相同
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图4
(1)[创新器材]实验结束后,为了探究物体所受浮力大
小与物体在液体中深度的关1系,小组同学利用4个相同
的长方体磁力块进行了如图4所示的实验操作,其中弹簧
测力计的示数___ ,这说明物体所受浮力大小与物体
在液体中的深度______.
无关
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(2)[装置改进]如图5所示的装置,将挂着物块的弹簧测力计固定在铁架
台上,通过调节烧杯底座的高度来改变______________________,与图1装置
相比,该装置的优点是________________________________.
图5
物块浸入液体中的体积
读数时弹簧测力计静止,便于读数
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实验二 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系(2018.18)
1.实验装置(如图1所示)
图1
2.实验器材:弹簧测力计、物块、细线、溢水杯、小桶、水.
3.选取实验器材的注意事项:物块的重力不能超过弹簧测力计的量程,物
块的密度必须______(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度,且不吸水.
大于
. .
27
4.设计与进行实验
如图1甲:在溢水杯中装满水,在空气中
用弹簧测力计测出物块的重力 ;
如图1乙:将物块缓慢浸入溢水杯中(物块部分浸入或浸没都可以),待
弹簧测力计静止时读出其示数 ,并用小桶收集__________;
如图1丙:用弹簧测力计测出__________的总重力 ;
如图1丁:用弹簧测力计测出空小桶的重力 ;
图1中进行实验的最合理顺序是:________________(填图序).
溢出的水
小桶和水
丁、甲、乙、丙
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5.实验结论:物块在水中所受的浮力 ,物块排开水所受的重
力.如果 ,则物块所受浮力的大小等于_____
___________________.
物块
排开液体所受的重力
6.为了得到更普遍的实验结论,我们最好选择___(选填序号)进行多次实验.
A. 体积不同的物块、密度不同的液体
B. 体积相同的物块、密度不同的液体
C. 体积不同的物块、密度相同的液体
D. 质量不同的物块、密度相同的液体
√
图1
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7.实验误差分析
(1)若先将物块浸入水中读出示数,再测物块的重力,由于___________
___会使所测物块的重力偏大,导致所测浮力偏____.
(2)若先测量小桶和排开水的总重力,再测空小桶的重力,会使测得物
块排开水的重力偏____.
物块表面沾水
大
小
图1
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(3)若放物块前,溢水杯里的水没有装满,所测排开水的重力偏____;
若放物块前,小桶中就有少量水,所测排开水的重力偏____.
(4)若在步骤乙中,溢水口还在溢水时就把小桶移开,开始测量小桶和
溢出水的总重力,这样会导致测得排开水的重力偏____.
(5)若实验完成后,才发现整个实验中,弹簧测力计都忘记调零,则得
出的实验结论______(选填“仍然”或“无法”)成立.
小
大
小
仍然
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图2
(1)[器材生活化]小组又利用一金属块继续验证实验结论.
将装满水的溢水杯放到电子秤上,用细线吊着金属块缓慢
浸入溢水杯的水中,如图2所示.在金属块浸入水中的过程
中(金属块始终未碰到溢水杯底部),当电子秤的示数
______(选填“变大”“变小”或“不变”)时,则说明上述实
验结论是正确的.
不变
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图3
(2)[装置创新]某小组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)对实验进行改进,装置如图3
所示.逐渐向上调节升降台,使物块缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到
的示数逐渐______, 的示数逐渐______,且、 示数的变化量
______(选填“相等”或“不相等”).该改进装置的优点是____(多选).
变小
变大
相等
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,弹簧测力计固定、示数更稳定
C. 能同步观察弹簧测力计、 示数的变化
33
$