2026年中考物理一轮复习精讲精练学案--第9讲 浮力
2026中考物理一轮复习精讲精练学案
第9讲 浮力
1. 通过实验,认识浮力。探究浮力大小与哪些因素有关。理解阿基米德原理,能运用物体的浮沉条件解释生活、生产中的一些现象。
考点一:浮力的产生
1.浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它向上托的力叫做浮力。
2.浮力的大小:F浮=G-F液(F液为物体浸在液体中的示数),这种方法叫称重法。
3.浮力的方向是竖直向上;施力物体是液体(气体)。
4.浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力与向下的压力大小之差即为浮力。
考点二:阿基米德原理
1.内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开液体受到的重力。
2.公式:F浮=G排=ρ液gV排。
(1)“浸入”包括“全部浸入”,此时V排=V物和“部分浸入”,此时V排<V物。
(2)液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。
(3)由公式可知:当物体排开液体的体积V排一定时,物体受到的浮力F浮与液体的密度ρ液成正比;当在同一种液体中时,ρ液是一定的,物体受到的浮力F浮与排开液体的体积V排成正比;当同一物体漂浮在不同的液体上,F浮一定,物体排开液体的体积V排和液体的密度ρ液成反比。
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(4)适用条件:液体(或气体)。
考点三:物体的浮沉条件
1.假设某物体浸没液体中处于静止状态,只受浮力和重力,其浮沉情况:
上 浮 | 下 沉 | 悬 浮 | 漂 浮 | 沉 底 |
F浮>G | F浮<G | F浮=G | F浮=G | F浮+N=G |
ρ液>ρ物 | ρ液<ρ物 | ρ液=ρ物 | ρ液>ρ物 | ρ液<ρ物 |
V排=V物 | V排=V物 | V排=V物 | V排<V物 | V排=V物 |
处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用 | 处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用 | 可以停留在液体任何深度处;处于静态,受平衡力作用 | 是“上浮”过程的最终状态;处于平衡状态(运动状态不改变),受平衡力作用 | 处于静态,受平衡力作用;是“下沉”过程的最终状态 |
判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F浮与G的大小或比较ρ液与ρ物的大小。
考点四:浮沉条件的应用
1.轮船
(1)工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。
(2)排水量:轮船满载时排开水的质量;单位t。由排水量m可计算出:排开液体的体积V排=m/ρ液;排开液体的重力G排=mg;轮船受到的浮力F浮=G总=mg。
2.潜水艇
构造:艇身装有水舱。
工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
3.气球和飞艇:气球里充的是密度小于空气的气体;气球是利用空气的浮力升空的。如:氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。
4.密度计
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(1)原理:利用物体的漂浮条件来进行工作。
(2)构造:下面的铅粒能使密度计直立在液体中。
(3)刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大。
类型一、
1. 如图所示,物理小组利用体积为170cm3的潜水艇模型(忽略进气、排气管的体积),探究潜水艇在水中如何实现上浮或下沉,下列说法不正确的是(ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)( )
A.模型浸没在水中受到的浮力为1.7N
B.模型浸没后继续下沉的过程中受到的浮力大小不变
C.若要让悬浮的模型上浮应使模型中进水
D.潜水艇能上浮或下沉是通过改变自重实现的
【分析】潜水艇是通过改变自身的重力来实现上浮和下沉,当潜水艇浸没在水中的时候,根据F浮=ρ水gV排可知,此时V排不变,因此潜水艇受到的浮力也不变。
【解析】A、模型浸没在水中受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1.7×10-4m3=1.7N,故A选项正确。 B、模型浸没后继续下沉的过程中,模型排开的体积不变,根据F浮=ρ水 浮力大于模型自身的重力,因此模型应往外排水,故C选项错误。 D、潜水艇通过改变自身的重力来实现上浮和下沉,故D选项正确。
【答案】D。
类型二、
2. 我国“奋斗者”号成功下潜至10909米的深海处,达到了全球深海探测的制高点。如图所示,某潜水器由舱体和油囊两部分构成,质量为M、体积为V,悬停在深海中甲处。从舱内向油囊注入质量为m的油后,潜水器的体积增大了0.1V,此时潜水器将 (填“上浮”或“下沉”),最终悬停在乙处,则潜水器在乙处所排开海水的质量为 ,乙处海水的密度为 。(上述过程无其他动力)。
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