内容正文:
第十一讲浮力(3~8分)
课时1浮力阿基米德原理(1.5~2分)
2022版课标内容要求
2.2.9通过实验,认识浮力。探究并了解浮力大小与哪些因素有关(学生必做实验)。知道阿基米德原理。
例用水、盐水、金属块、弹簧测力计等,探究金属块所受浮力与哪些因素有关。(见本册58例1)
思维导图
串考点
版本导航:沪科八年级P209~221《第九章浮力第一节、第二节、第三节》;人教八年级下册P63~72
《第十章浮力第1节、第2节》
定义:浸在液体(或气体)中的物体会受到液体(或气体)向①
的力。
方向:竖直②
浮
产生原因:浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的③
不同。
力
影响浮力大小的因素:物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的④
有关,跟液体的⑤
有关。物体浸在液体中的体积越
⑥
、液体的密度越⑦
,物体所受浮力越大。
内容:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体(或气体)所受
的⑧
基
浮力
F浮表示浮力,单位为N;
公式:F浮=G排=m排g=⑨
表示液体的密度,单位为kg/m3;
P液
理
V排表示⑩
的体积,单位为m3。
基
适用范围:液体、气体均适用。
德
方法
压力差法(定义法)
称重法
平衡法
阿基米德原理法
理
公式
及图示
G
F浮=G排=m排g
算浮
F浮=F下-FE
F浮=G物=m物8
F浮=G物-F拉
=P液gV排
已知形状规则物体的:
普遍适用的浮力
种
①上、下表面的压强及
适用于在液体中下
适用于漂浮或悬浮
计算法,已知物
法
适用范
上、下表面积
沉的物体,已知物体
的物体,已知物体的
体排开液体的体
围及注
②上、下表面所受的
的重力及物体在液
重力
积和液体的密度
意事项
压力
体中受到向上的
注:悬浮、沉底时,V排=
注:在计算时要
注:只需满足其中任
拉力
V物;漂浮时V<V物
注意统一单位,
意一条即可
分清V排与V物
56
贵州新中考物理精讲册
核心考点精讲练
考点阿基米德原理
103kg/m3)。
↑F/N
例1如图所示,四个大小相同的小球浸在水中
3.0
静止不动,则所受浮力最小的是
0
51015h/cm
乙
例1题图
例3题图
A.A球
B.B球C.C球
D.D球
例4(平衡法)(2024贵阳南明区模拟)如图所
针对训练12025年上半年,我国自主设计建造
示是重力为0.5N的鸡蛋在盐水中静止时的情
的首艘综合科考船“探索三号”搭载“深海勇
景,此时鸡蛋受到的浮力F,=
N。往烧
士号”载人潜水器在南海开展载人深潜作业。
杯中加盐并搅拌,当鸡蛋再次静止时受到的浮
该船海水密度较小的近海驶向海水密度较大
力为F2,则F,
(选填“>”“<”或
的远海区域时,排开海水的体积将
“=”)F10
执行任务时,科考船将潜水器释放入海水中
后,科考船排开海水的体积将
(均
选填“变大”“变小”或“不变”)
考点2计算浮力的四种方法
例4题图
例5题图
例2(压力差法)小明玩积木时,把一个正方体
木块压入装满水的烧杯中,如果木块上表面受到水
例5(阿基米德原理法)如图所示,一质量为
向下的压力为3N,下表面受到水向上的压力为
500g的木块放入水中静止后有5的体积露出水
8N。那么,木块受到的浮力大小是
N。
面,此时木块所受浮力大小为
N,木块
例3(称重法)如图甲,一个质量为270g的铝
的密度为
kg/m3。若用手将木块压入
块悬挂在弹簧测力计的挂钩上,铝块的下表面刚
水中使木块刚好完全浸没,此时手对木块施加
好接触某未知液体的液面。将铝块缓慢浸入液体,
力的大小为
N。(g取10N/kg,p水=
弹簧测力计的示数随浸人深度的变化如图乙。则
铝块浸没时所受的浮力为
1.0×103kg/m3)
N,液体的密度
为
kg/m3。(g=10N/kg,p相=2.7×
实验突破
提素养
实验探究浮力大小与哪些因素有关(2022年版课标要求学生必做实验)
主要器材:弹簧测力计、有刻度的圆柱形金属块、烧杯、细线、水
盐水
实验
装置
(1)将弹簧测力计在竖直方向上调零
(2)在烧杯中分别加入适量的水和盐水
适量:能测出物体排开液体最大的体积,且物体不能接触到烧杯底部
第十一讲浮力
57
续表
(1)将圆柱形金属块悬挂在弹簧测力计下,观察并记录弹簧测力计的示数F;
(2)将悬挂在弹簧测力计下的金属块分别浸人水中片体积处,观察并记录弹簧测
操作过程
力计的示数F2、F3;
设计
与进
(3)使金属块刚好浸没在水中,观察并记录弹簧测力计的示数F4;
行实
(4)增大金属块浸没在水中的深度,观察并记录弹簧测力计的示数F;;
验
(5)使金属块刚好浸没在盐水中,观察并记录弹簧测力计的示数F。
物理研究
控制变量法:探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系时,控制①
不变;
方法
探究浮力的大小与液体密度的关系时,控制②
不变
操作要点
多次测量的目的:避免偶然性,得到普遍规律
浮力的计算
称重法:F浮=G物-F拉
tF/N
tF学N
实验
数据
数据、图像
0
h/cm
0
h/cm
处理
分析
(1)当物体逐渐开始浸入液体中时,弹簧测力计的示数不断③
,浮力逐渐
④
(2)当物体浸没在液体中时,弹簧测力计的示数⑤
浮力大小⑥
实验
物体在液体中所受浮力的大小,与它浸在液体中的体积有关,与液体的密度有关;物体浸在液体
结论
中的体积越大,液体的密度越大,所受的浮力就越⑦
例1(2024春贵阳期未)小明在学习了“影响浮
此时金属块下表面所处的深度h,=3cm,V排=
力大小的因素”后,对“V排”和“深度h”谁是影响
cm3,根据测力计的示数结合称重法可知
浮力大小的因素还是存在疑惑,于是他再次进
金属块受到的浮力F=
No
行实验。器材有:长方体金属块(质量为
(2)当整个金属块恰好完全浸没时,下表面所处
0.4kg,规格为6cm×4cm×2cm)、烧杯、水、电
深度为6cm,且V排=V金属,测力计示数如图乙所
子测力计、细线、盛水容器等。(注:图中金属块
示。对比两次示数可得结论:当液体密度一定
均为长和宽呈现的主视图,g取10N/kg)
时,物体下表面所处的深度越深,物体受到的浮
力越大,从控制变量法的角度来看,这一结论是
不可信的,原因是:
(3)继续向下移动金属块,此过程中测力计示数
不再变化,于是可得出结论是:浮力的大小和
无关。
(4)在实验评估中,小明用如图丙所示方式将金
例1题图
属块也恰好浸入一半,请根据甲、丙两次实验现
(1)用细线拴住金属块挂在电子测力计的挂钩
象判断金属块浸没前下表面所处的深度是否影
上,当金属块的一半浸入水中时,如图甲所示,
响浮力大小并说明理由:
58
贵州新中考物理精讲册
幻拓展设问
来一台可以显示其上方压力大小的压力传
(5)同组的小华想探究“物体受到的浮力与
感器,并设计了一个方案:如图丁所示,选用
其形状是否有关”,她找来薄铁片,烧杯和水
与金属块体积、形状完全相同的实心塑料块
进行实验,实验步骤及现象如下:
进行实验。先将塑料块逐渐浸入水中,当水
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉
面上升至O点位置时,记录此时压力传感器
至杯底;
的示数;取出塑料块后,又将金属块缓慢浸入
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,铁
水中,在水面上升到0点位置时,读取压力
片漂浮在水面上。
传感器的示数,利用数据判断浮力的大小与
通过分析可知,第一次铁片受到的浮力
物体的密度是否有
(选填“大于”或“小于”)第二次铁片受
关。小明的方案是
到的浮力,于是小华得出结论:物体受到的浮
塑料块
否合理?
力与其形状有关。老师评估这一结论是不可
理由是:
压力
传感器
靠的,原因是:
例1题图丁
(6)在完成上述实验后,小明又觉得浮力的
大小与物体的密度应该也有关联。于是他找
实验2探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
例2(2024济南)小东在学习“阿基米德原理”
d.用电子秤测量小烧杯和排开的水的总质
时,发现老师研究的物体都是在液体里下沉的,
量m总。
于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所
(2)实验数据记录如表所示:
受浮力的大小F浮是否等于物体排开的液体所
研究
木块质
小烧杯质
杯、水总质排开水的质
受重力的大小G排”。
对象
量m*/g
量m标/g
量m悬/g
量m排/g
(1)小东在设计实验时,通过推理得到了一种间
接验证的方法。推理过程如下:
木块
80
38
118
因为木块漂浮在水中,所以木块所受浮力的大
补全并分析表格中的实验数据,得出结论:漂浮
小F浮等于木块所受重力的大小G木。
在液体中的物体所受浮力的大小F浮与物体排
若要验证F浮是否等于G排,只需验证
开的液体所受重力的大小G排
,又因为G=mg,所以只需验证m*是
(3)在和同学交流分享时,小华认为以上实验过
否等于m排,于是,小东找来了电子秤(可直接显
程可以更加简化,如图乙所示,只需将装满水的
示物体质量)、溢水杯和小烧杯进行实验,实验
溢水杯放在电子秤上,将木块轻轻放入溢水杯
步骤如下:
的同时用手拿着小烧杯收集排开的水,等溢水
电子秤
电子秤
杯中不再有水溢出时,拿走小烧杯,若观察到
6
即可得到F浮=G排。
电子秤国
电子秤
例2题图乙
例2题图甲
(4)小明梳理小东的推理过程时发现,下沉的物
a.用电子秤测量木块的质量m;
体不能通过“m物是否等于m排”间接验证“F浮是
b.用电子秤测量小烧杯的质量m标;
否等于G排”,原因是
c.把木块轻轻放入装满水的溢水杯中,用小烧
杯收集从溢水杯中被木块排开的水:
温馨提示
请完成《课后提升练》P22习题
第十一讲浮力
59第十讲压强
课时1压强液体的压强
思维导图串考点
①垂直②垂直③表面④大小⑤受力面积
⑥受力面积⑦
·⑧减小⑨增大⑩增大
①减小②重力B流动性④相等5大6密度
⑦pgh⑧pgh9连通20相同的①水塔的供水
系统
核心考点精讲练
例1②③6①④⑤
例2=>
针对训练2-1如答图所示
P
0
针对训练2-21000变大
例3>
针对训练3-1连通器50000
针对训练3-2答:汽车落水后,若车门所处平均深
度按1m算,由p=Pgh得,车门会受到一定的压
强,由于车门面积较大,由p=号得,水对车门有很
大的压力,人的推力远小于车门所受的压力,所以
车门很难被打开。(或汽车落水后,若车门所处平均
深度按1m算,车门受到的平均压强为p=P水gh=
1×103kg/m3×10N/kg×1m=1×10Pa,车门的
面积约为0.8m2,车门受到水的压力F=pS=1×
104Pa×0.8m2=8×103N,因为人的推力远小于水
对车门的压力,所以车门很难被打开。)
实验突破提素养
例1(1)普通刀(2)压强(3)有道理但不完全符
合实际如果磨得更薄一些,压强太大,刀刃也更
容易被损坏
实验2①有②液体密度、探头所处深度③液体
密度、探头方向④探头所处深度、方向⑤相等
⑥大⑦大
例2(1)左低右高(2)液体压强越大(3)①深度
相同时,液体密度越大,液体压强越大②否
(4)①<②不能;图丙中的盐水密度更大,而图丁
中所测量液体压强的深度更深,无法通过上述结论
得出P丙和P一的大小关系。
(5)如答图所示
贵州真题随堂测
1.增大
2.答:(1)“借腹滑行”时,压力一定,增大受力面积可
以减小压强,不易破坏冰面:
(2)减少二氧化碳排放,可以缓解温室效应,因而出
行多乘坐公共交通工具,少开私家车,减少碳排放。
3.300大
4.C5.C6.0.8×10
贵州新中考
课时2大气压强流体压强与流速的关系
思维导图串考点
①重力②流动性③马德堡半球④托里拆利
⑤760⑥小⑦低⑧流动性⑨小⑩小
①大②上
核心考点精讲练
例1D
针对训练1答:一定质量的气体,在温度不变时,体
积越小,压强越大,急救者向患者腹部施压,患者的
胸腔容积缩小,肺内气压大于外界气压,形成较大
的气流将异物排出。
例2B
针对训练2答:漩涡处水流速度突然加快,压强骤然
精
变小,而漩涡边沿水流速度较小,压强较大,旋涡中
讲
心的压力远远小于漩涡边沿的压力,当人接近漩涡
册
时,在内外压力差的作用下就会被一股很大的“吸
力”吸入水底。这就是漩涡产生“吸力”的原因。
贵州真题随堂测
1.ACD
2.答:小明在空玻璃杯中盛满开水,将水倒掉后,杯中
有很多水蒸气,将杯口倒扣在气球上一段时间后,
水蒸气液化成水,瓶内气体减少,压强减小,在大气
压的作用下气球被杯子“吸住”。
3.答:当水枪向窗外喷出高速水流时,高速水流附近
的空气流速会随之增大,压强减小,屋内空气流速
慢,压强大,在屋内外压强差作用下,屋内烟、气从
屋内流出,使房屋内的火因缺少燃烧条件而熄灭。
4.答:吹气过程中泡沫块将继续下滑:用吸管沿泡沫
块上表面吹气,泡沫块上表面空气流速增大,压强
减小,而泡沫块下表面受到的大气压强不变,会形
成一个向上的压力差,导致泡沫块受到的摩擦力减
小,所以它将继续下滑。
第十一讲浮力
课时1浮力阿基米德原理
思维导图串考点
①上②向上③压力④体积⑤密度⑥大
⑦大⑧重力⑨p微gV排0物体排开液体
核心考点精讲练
例1A
针对训练1变小变小
例25
例31.21.2×10
例40.5
例550.8×1031.25
实验突破提素养
实验1①液体密度②物体排开液体的体积
③减小④变大⑤不变⑥不变⑦大
例1(1)240.24(2)没有控制物体排开液体的
体积不变(3)浸没的深度
(4)不影响,因为保持液体密度和排开液体的体积
不变,改变下表面所处的深度,浮力大小不变
(5)小于改变铁片形状进行实验时没有控制铁片
排开液体的体积不变
(6)合理运用控制变量法控制物体排开液体的体
积相同,只改变物体的密度大小
例2(1)木块的重力G*是否等于G维(2)80相
等(3)电子秤的示数保持不变(4)下沉的物体
重力大于浮力
勿理参考答案
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