内容正文:
第十讲浮力
第1节浮力阿基米德原理
(甘肃省卷5年3考,1~4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,能运用物体的浮沉条件说明生产生活中有关现象。
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。
核心考点精讲练
考点浮力(5年4考)
人教:八下P64~67;北师:八下P91~93
定义
浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫作浮力
方向浮力的方向总是①
三种情况下的浮力
浸在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压
产生
力不同,向上的压力②
向下的压力,这两个
原因
压力之差就是液体对浸入物体的浮力
F=F上一F
F。=F
=0
如图所示,先用弹簧测力计测出物块的重力G,再读
测量
出物块浸没在液体中时测力计的示数F拉,则物块所
受的浮力F浮=③】
考点2阿基米德原理(5年3考)
人教:八下P68~72;北师:八下P93~96
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④
F表示浮力,单位为N
F浮=G#{
G排表示⑤
,单位为N
rP液表示液体的密度,单位为kg/m
公式
推导式:F浮=G排=m排g=⑥
V排表示⑦
单位为m3
物体浸没时,V#=V物
注意:阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体
考点小练
1.把一块石头和一个西红柿同时放入水中,它们静止时西红柿漂在水面上,而石头沉
入了水底,如图所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较
A.石头受到的浮力更大些
B.西红柿受到的浮力更大些
C.石头和西红柿受到的浮力一样大D.无法比较石头和西红柿受到的浮力大小
第1题图
第十讲浮力
63
2.全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号(如图所示)在广州下水。“珠海
云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为
N,船上的无人机起飞后
船身受到的浮力
(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)
第2题图
重难点突破
重难点计算浮力的四种方法(5年3考)
方法
压力差法(定义法)
称重法
阿基米德原理法
平衡法
图示
及公
G
十7
式
F浮=G排=m排g=
F浮=F上-F下
P液V排g
F浮=G物=m物g
F浮=G物一F拉
已知形状规则物体的:适用于在液体中下沉普遍适用的浮力计算适用于漂浮或悬浮的
适用①上、下表面的压强及的物体,已知物体的重法,已知物体排开液体物体,已知物体的
范围上、下表面积
力及物体在液体中受的体积和液体的密度
重力
及注②上、下表面所受的到向上的拉力
注:在计算时要注意统注:悬浮、沉底时,V#
意事压力
一单位,分清V与V
V;漂浮时V<V物
项
注:只需满足其中任意
一条即可
例1[压力差法]如图所示,长方体物块浸没在
例3[阿基米德原理法]一圆柱体物块高为
液体中,受到液体对它向上、向下的压力分别为
25cm、底面积为20cm2,图中烧杯底面积为
F2、F,其受到浮力的大小为
,方向
50cm2。(g取10N/kg,P水=1.0×103kg)
;物块两个相对的侧面所受液体的压
(1)如图甲所示,将物块放入水中,物块所受浮
力相互
力为
N。
(2)如图乙所示,用力F缓慢向下压物块使其恰
好浸没在水中(水未溢出),此时物块所受浮力
为
N,施加的压力F为
N
例1题图
例2题图
例2[称重法]在“测量物体浸没在液体中所受
例3题图
例4题图
的浮力”实验中,某同学在弹簧测力计下悬挂一
例4[平衡法]如图,用一细绳拴住体积为
个物块,静止时弹簧测力计的示数F1=2.2N;
0.6dm3重为4N的木块,使它浸没在水中,此
再将物块浸没在酒精中,静止时弹簧测力计的
时绳的拉力为
N;若剪断细绳,当木块
示数F2=1.4N,如图所示。则物块在酒精中受
静止时水面将
(选填“上升”“下降”或
到的浮力是
N,物块的体积是
“不变”);当木块再次静止时,木块露出水面的
m3。(酒精的密度为0.8×103kg/m3,g
体积为
dm3。(已知g取10N/kg,p水=
取10N/kg)
1.0×103kg/m3)
64
甘肃物理精讲册
实验突破提素养
实验1
探究浮力大小与那些因素有关(临夏州2024.19,《课标》要求学生必做实验)人教:八下66;北师:八下P3
测量
称重法,即F浮=①
实验视频
(1)将弹簧测力计在②
方向上调零
实验
(2)在烧杯中分别加入适量(能测出物体排开液体的最
装置
大体积,且物体不接触到烧杯底部)的水和盐水
探究浮力大小与
哪些因素有关
控制变量法的应用:(1)探究浮力的大小与物体浸在液体中体积的关系:控制物体浸在同一
液体中,改变物体浸在液体中的③
,比较弹簧测力计示数的大小,如图甲所示
(2)探究浮力的大小与液体密度的关系时,控制④
不变,改变液体的密
设计
度,比较弹簧测力计示数的大小,如图乙所示
与进
行实
F/N
↑FN
验
水
水
水
盐水
77777777777
A
B
B C
物体在物体浸增大物体浸在
物体在物体浸没物体浸没
空气中在水中水中的体积
空气中在水中在盐水中
h/cm
h/cm
乙
丙
(1)F浮-h图像(如图丙所示):物体开始进入液体时(图丙中OA段),浸入深度h增大→物
体所受浮力逐渐⑤
;浸没后(图丙中AB段),物体所受浮力F浮⑥
图像
(2)F示-h图像(如图丁所示):浸没前(图丁中AB段),物体浸入的深度h增大→物体排开
分析
液体的体积V#变大→物体所受的浮力F浮⑦
F0=G-F示,
弹簧测力计的示数F示
⑧
;浸没后(图丁中BC段),物体浸入的深度h增大→物体排开液体的体积V排不
变→物体所受的浮力F浮⑨
弹簧测力计的示数F示⑩
实验物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关
结论
物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,所受浮力就越大
交流
使实验现象更明显的操作:(根据弹簧测力计示数变化量来体现浮力)
与反
(1)要使弹簧测力计示数变化明显→增大浮力:.选择体积较大的物块;b.换用密度较大的液体
思
(2)浮力大小不变的情况下使测力计的示数变化明显→换测量范围更小的弹簧测力计
一题练透一实验
例1在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的
或“V”)。
实验中,小华猜想浮力的大小可能与以下因素
有关:I液体的密度;Ⅱ物体受到的重力;Ⅲ物
体的形状;V物体排开液体的体积。
(1)如图甲用手把空的易拉罐按入水中,易拉罐
浸入水中越深,手会感觉越吃力。这个事实可
以支持以上猜想
(选填“I”“Ⅱ”“Ⅲ
例1题图
第十讲浮力
65
(2)为了探究猜想I和Ⅱ,用体积相同的A、B、C
与物体形状有关。同学小珍认为该结论不可
三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N,
靠,主要原因是
然后进行如图乙所示的实验:
①序号a的实验中物体A所受的浮力为
No
幻拓展设问
进一步计算得出A、B、C所受浮力
(选
(4)[装置改进]实验中由于手臂易晃动使得
填“相等”或“不相等”),可得出初步结论:浮力
弹簧测力计示数不稳定,读数困难,小华改进
的大小与物体的重力
(选填“有关”或
的装置如图丁
“无关”)。
所示,通过调节
②比较序号
的三次实验,可得出初步
烧杯的高度进
结论:浮力大小与液体密度有关。
行探究。相比
(3)为了探究猜想Ⅲ,将两块相
升降器
1升降器
于图乙中的实
同的橡皮泥(不吸水且不溶于
验装置,该装
例1题图丁
水)分别做成不同形状,进行如
置的优点是
图丙所示实验,此时两弹簧测力
计的示数不同,得出浮力的大小
例1题图丙
实验探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
人教:八下P69;北师:八下P94
例2某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小
(未接触溢水杯),液体对
实验视频
石块(不吸水)、溢水杯、小桶、细线等实验器材
杯底的压强
(选
探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的
填“逐渐变大”“一直不
关系。
变”或“逐渐变小”)。
探究浮力的大小与排开
(5)如果换用密度小于液
液体所受重力的关系
体密度的物体(不吸液体)来进行该实验,则图
.8
步骤中可不使用弹簧测力计。
(6)其中一个同学每次进行图甲步骤时,都忘记
将溢水杯中液体装满,其他步骤无误,因而他会
乙
得出F浮
(选填“>”“<”或“=”)G排
例2题图
(小桶中液体所受重力)的结论。
(1)如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤,最
习拓展设问
科学合理的实验顺序是
(7)[装置改进]另一小组利用两个相同的弹
(2)根据图中的实验数据可求出石块的密度为
簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水
kg/m3(g取10N/kg,p水=1.0×
杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对该实验进行
103kg/m3)。
改进,装置如图戊所示,向
横杆
(3)兴趣小组的同学换用不同的物体(不吸液
下移动水平横杆,使重物缓
体)或液体按科学合理的顺序进行了多次实验,
慢浸入盛满水的溢水杯中,
薄塑
由实验数据得出F浮
(选填“>”“<”
观察到A的示数逐渐
料袋
或“=”)G排,从而验证了阿基米德原理的正
B的示数逐渐
例2题图戊
确性。
且A、B示数的变化量
(选填“相等”
(4)图丁步骤中,小石块逐渐浸入液体过程中
或“不相等”)。
66
甘肃物理精讲册
甘肃5年真题与拓展
命题点1]浮力相关判断(5年4考)
体的深度
(选填“有关”或“无关”)。
1.(2022甘肃11题)2021年10月10日,“海斗
(3)由图甲中A、D、E可知,浮力与液体的密
一号”自主遥控无人潜水器再次刷新我国无人潜
度
(选填“有关”或“无关”)。
水器最大下潜深度纪录。如
(4)由实验数据可知,物体的密度为
图所示,若海水密度为1.05×
kg/m3。
103kg/m3,g取10NVkg,“海
(5)完成实验后,小组成员想通过实验找到浮
斗一号”在10800米处受到
力与排开液体重力的关系,借来了木块、天
第1题图
海水的压强为
Pa。假设海水密度不
平、量筒和溢水杯等器材。首先将溢水杯放
随深度变化,潜水器在上浮且未浮出水面过
到天平的左盘,并向溢水杯内缓慢加水,直至
程中,受到水的浮力
(选填“变大”
液面到达溢水杯杯口。
“变小”或“不变”)。
在右盘添加砝码直至天
2.(2025山东烟台)如图所示,小明洗碗时发现,
平平衡。将量筒放到溢
向漂浮在水面上的碗中加水,
水杯杯口下方,将木块缓
慢放入溢水杯,待水不流
第3题图乙
碗浸人水的深度越来越大,当
水量增加到一定程度时,碗浸
出时,天平依然平衡,说明
没水中,直至沉底。假如碗里
第2题图
0
水的质量是缓慢均匀增加的,则下列关于碗
命题点3]浮力相关计算(2021.22)
受到的浮力随时间变化规律的图像可能是
4.(2021甘肃22题)如图所示为我国自主建造
的第一艘国产航母—山东舰,该舰标准排
水量为5万吨,可同时停放36架歼-15舰载
机,每架舰载机质量为25吨,g取10N/kg。求:
(1)在标准排水量时,航母所受的浮力为
多大?
命题点2浮力相关实验
(2)航母在某海域训练,此海域的海水密度为
3.((2024临夏州)如图甲是科技兴趣小组探究
1.02×103kg/m3,当36架舰载机全部飞离航
“浮力大小与哪些因素有关”的实验装置(在
母后,航母排开海水的体积减少了多少立方
物体未浸入时,溢水杯中盛满水或酒精,g取
米?(结果保留两位小数)
10N/kg)。
第4题图
第3题图甲
(1)物体完全浸没在水中时所受的浮力
为
N。
(2)由图甲中A、C、D可知,浮力与物体浸入液
温馨提示请完城《裸后提升练》P22习题
第十讲浮力
67第九讲压强
第1节压强液体的压强
核心考点精讲练
①垂直②压力的大小③受力面积④号
⑤减小
精
⑥b、c⑦增大⑧f⑨增大⑩a、d①减小
讲
②eB相等④大5密度⑥密度⑦大
BpShg⑨pgh①密度①kg/m32深度3Pa
册
②4连通②5d
考点小练1.等于大于2.1000不会3.小于
小于4.12240
重难点突破
例3×103304×1034×103针对训练A
实验突破提素养
例1(1)凹陷程度不可以(2)受力面积受力
面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
(3)A(4)=(5)没有控制压力的大小相同
(6)在提手上垫一块毛巾(或戴上手套,或把纸垫在
手上等)
实验2大
例2(1)形变液体压强补充设问有色薄
(2)增大相等(3)下密度(4)=0.8
(5)没有控制探头在液体中的深度相同(6)>
甘肃5年真题与拓展
1.A2.减小等于
3.答:吸管较尖的一端受力面积小,在压力大小一定
时,可增大压强,所以容易插入酸奶杯上方塑封膜。
4.解:(1)书本的重力G=mg=1.8kg×10NVkg=18N
(2)静止在水平桌面上的书本对桌面的压力大小等
于自身的重力,即F=G=18N,则静止在水平桌面
F18N,=300Pa
上的书本对桌面的压强p=§0.06m
5.(1)U形管内液面的高度差B(2)同种液体的
同一深度处,液体向各个方向的压强相等没有控
制深度相同(3)减小
6.增大1×108
7.解:(1)5cm=5×10-2m,由液体压强公式p=
P藏hg可得水对烧瓶底部的压强p=p*hg=L.0×
103kg/m3×10N/kg×5×10-2m=500Pa
(2)120g=0.12kg,P水=1.0×103kg/m3=
1g/cm3,300mL=300cm
烧瓶的重力G1=m1g=0.12kg×10N/kg=1.2N
由密度公式p=?变形可知水的质量m,=P*V=
6
甘肃物理
1g/cm3×300cm3=300g=0.3kg
水的重力G2=m2g=0.3kg×10N/kg=3N
则烧瓶与水总重G=G,+G2=1.2N+3N=4.2N
静止在水平桌面上的烧瓶受到总重力G等于水平
桌面的支持力F,由二力平衡可知F=G=4.2N
由作用力与反作用力可知,烧瓶对水平桌面的压
力大小等于水平桌面对烧瓶的支持力,即F'=
F=4.2N
(3)由压强公式p-号可得烧瓶对水平桌面的压强
D=h
4.2N
=s=30x10“m=1400Pa
第2节大气压强流体压强与流速的关系
核心考点精讲练
①流动性②马德堡半球③托里拆利④1.013×10
⑤760⑥小⑦降低⑧升高⑨小0大
①小②小B大4大于
甘肃5年真题与拓展
1.小于等于2.变小大气压
3.(1)②(2)10(3)2.67.8×104(4)没有排
净吸盘内原有空气(或测量吸盘的直径有误差等)
(合理即可)
4.答:大风天气,窗外空气流速大,根据流体压强与流
速的关系,流速大的地方压强小,室内空气流速小、
压强大,室内外形成压强差,压强差产生的压力差
将窗帘“吸”到窗外。
5.B
第十讲浮力
第1节浮力阿基米德原理
核心考点精讲练
①竖直向上②大于③G-F拉④重力
⑤物体排开液体所受的重力⑥p液'排g
⑦物体排开液体的体积
考点小练1.A2.2×107变小
重难点突破
例1F2-F,竖直向上平衡
例20.81×104
例3(1)3(2)52例42下降0.2
实验突破提素养
实验1①G-F拉②竖直③体积④物体排开液
体的体积⑤增大⑥不变⑦增大⑧减小
⑨不变0不变
例1(1)V(2)①1相等无关②a、d、e
(3)没有控制排开液体的体积相同
(4)物体所受浮力大小等于液体对容器底部压力大小
的变化量,可以通过电子秤准确读数(合理即可)
例2(1)丙、甲、丁、乙(2)2.8×103(3)=
(4)一直不变(5)丁(6)>(7)变小变大相等
甘肃5年真题与拓展
1.1.134×103不变2.D
3.(1)1(2)无关(3)有关(4)4×103(5)浮力
的大小等于排开的液体受到的重力
4.解:(1)航母处于漂浮状态,在标准排水量时,航母
所受的浮力F浮=G#=m排g=5×10'kg×10Vg=
5×108N
参考答案
(2)36架舰载机全部飞离航母后,排开海水的质量
减小了△m#=m舰载机=36×2.5×10°kg=9×10kg
由p=代得,航母排开海水的体积减少了△V-Am生。
P海水
9×10°kg
≈882.35m
1.02×103kg/m3
第2节物体的浮沉条件及应用
核心考点精讲练
①>②<③=④=⑤>⑥<⑦>
⑧<⑨=⑩=①<②=B等于④不变
⑤上浮⑥重力⑦=⑧上浮四漂浮②0<
20=
重难点突破
1.B2.D3.B
4.解:(1)由图丙可知海拔7000m的高空大气的密
度为0.6kgm3,根据阿基米德原理F浮=p气gV排
得,浮空艇在此处受到空气的浮力F浮=p气gV排=
0.6kg/m3×10N/kg×9×103m3=5.4×104N
(2)浮空艇受到的重力G艇=m艇g=2.6×103kg×
10N/kg=2.6×104N
浮空艇未升空时,缆绳处于竖直拉直状态,此时浮
空艇受到向下的重力和拉力、向上的浮力作用,根
据力的平衡条件可知绳子的拉力F拉=F浮-G餐=
5.4×104N-2.6×104N=2.8×104N
锚泊车的重力G车=m车g=9×10kg×10Vkg=9×10N
锚泊车受竖直向下的重力、竖直向上的拉力和支持
力作用,则地面对车的支持力F支=G车-F拉=9×
103N-2.8×104N=8.72×103N
由于物体间力的作用是相互的,则锚泊车对地面的
压力F压=F支=8.72×10N
微专题2浮力综合分析与计算
例1(1)=>(2)>>(3)>>(4)>>
例2(1)=>(2)=>(3)<<
(4)>>(5)==(6)=<(7)=<
例3(1)<=(2)<<(3)<<(4)<<
针对训练1.C2.A3.C
4.解:(1)杯子的重力
G标=m标g=100×10-3kg×10N/kg=1N
杯子放在桌面上,对桌面的压力为F=G杯=1N
F
1N
杯子对桌面的压强D,=S=50X10+m=200Pa
V 500 cm
(2)水的深度h=§=50cm2
=10cm=0.1m
水对杯底的压强P2=P水gh=1.0×10kgm×
10N/kg×0.1m=1000Pa
(3)鸡蛋排开水的体积V排=S△h=50cm×1cm=
50cm3=5×10-5m3
鸡蛋受到的浮力F浮=P水gV排=1.0×103kg/m3×
10N/kg×5×10-5m3=0.5N
(4)鸡蛋浸没在水中时,鸡蛋排开水的体积等于鸡
蛋自身的体积,即V蛋=V排=50cm
m蛋=55g,=1.1g/cm
鸡蛋的密度p强=V蛋50cm
鸡蛋悬浮在盐水中,根据物体的浮沉条件可知,盐
水的密度P盐水=P蛋=1.1gcm
5.解:(1)物块漂浮在水面上时,受到的浮力等于物块
甘肃物理
的重力,即F浮=G=mg=1kg×10N/kg=10N
(2)当物块下表面所处的深度为0.09m时,物块下
表面受到水的压强p=p水gh=1.0×103kgm3×
10N/kg×0.09m=900Pa
(3)物块漂浮在水面上时,排开水的体积
F浮」
10N
Pxg 1.0x10'kg/m x10 N/kg=10m
则物块的体积V=子y集=子×10m-1.25×
10-3m3
当物块上表面与液面刚好相平时,受到的浮力F浮'=
p水gV排'=P本gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×
1.25×10-3m3=12.5N
当物块上表面与液面刚好相平时需要施加压力
F=F'-G=12.5N-10N=2.5N
6.解:(1)由阿基米德原理F浮=P液gV排得,图乙中模
型B受到的浮力F浮B=P水g/B=1.0×103kgm3×
10N/kg×2000×10-6m3=20N
(2)图乙中,以A、B整体为研究对象,受到重力G、精
浮力F浮和容器底的支持力F支,且根据力的相互作
讲
用知F支=Fs=16N
整体受到的浮力F浮=P水g(V排A+V排a)=1.0×
册
103kg/m3×10N/kg×(200×10-6m3+2000×
10-6m3)=22N
整体受到的重力G总=GA+Gg+GB水
由于三力平衡,所以G总=F浮+F支=GA+GB+GB水
则B中充入水的重力GB水=F浮+F支-(Ga+G:)
=22N+16N-(1.4kg+0.6kg)×10N/kg=18N
根据题意可知,模型B空心部分的体积V室心等于B
中充入水的体积VB水,
由p=和C=mg可得空心部分的体积
18N
V室心=VB水=
即本10N/kg×1.0×103kg/m=
1.8×10-3m
(3)图丙中,以A、B整体为研究对象,受到重力G、
浮力F浮',处于漂浮状态,则整体受到的浮力
F浮'=GA+Ga=(1.4kg+0.6kg)×10N/kg=20N
排开水的总体积
20N
10 N/kg x1.0x10 kg/m=2x10m
则变化的体积△V排=Va水+V排'-V排=VB水+V排'-
(a+Va)=1.8×10-3m3+2×10-3m3-(200×
10-6m3+2000×10-6m3)=1.6×10-3m3
液面变化的高度
4h=Ay垂=1.6×10m
S1000x10m=1.6×102m
水对容器底的压强变化量△p=P本g△h=1.0×
103kg/m3×10N/kg×1.6×10-2m=160Pa
第十一讲功和机械能
第1节功功率
核心考点精讲练
①方向②力③距离④丙⑤甲⑥力⑦乙
⑧力⑨距离⑩①物体沿力的方向移动的距离
2之比B快慢④瓦⑤W⑥10D”⑧Fm
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参考答案
7