内容正文:
全景解读
中考复习全景解读·科学·HS
第6讲浮力
课前考点热身
√☑知识架构
含叉
方向:竖直向上
物体
上浮漂浮图
比较
浮力
学
悬浮
称重法
条件
】F浮与G物
探究阿基米德原理
下沉
阿基米德原理
应用
☑考点解读
考点一浮力与阿基米德原理(a)
3.
潜水艇:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力
1.含义:一切浸入液体(或气体)的物体都受到液体
来实现的。
(或气体)对它竖直向上的力,这个力就称作浮力。
4.气球和飞艇:气球和飞艇是利用空气的浮力升空
2.方向:
(与重力方向相反),浮力的施力物
的。气球里充的是密度小于空气的气体(氢气、氨
体是液体(或气体)。
气或热空气)。
3.产生原因:液体(或气体)对物体向上的压力大于
考点四浮力的计算(c)
向下的压力(即向上、向下的压力差为浮力)。
计算浮力的主要方法
4.大小:阿基米德原理
1.称量法:物体在空气中的重力与物体浸入液体中
浮力的大小等于物体
弹簧测力计拉力的差值等于浮力。计算公式:
公式:
F浮=G一F拉。
【说明】
2.上、下表面压力差法:F浮=F向上一F向下。
阿基米德原理适用于物体在液体和气体中所受
的浮力计算。
液体对物体的浮力只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、液体的总体积等均无关。
考点二物体的浮沉条件(b)
当物体处于如下五种状态时,存在下列关系:
3.平衡法
漂浮
F浮=G
p特<p腋
V排<V特
(1)如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态,物体
上浮
F浮>G
P物<p液
V排=V物
最终漂浮
只受重力和浮力作用且二力平衡,则F浮=G物,如
图甲所示。
悬浮
F¥=G
0特一0液
V排=V特
(2)如果物体用一绳子向下拉住浮于水中,则
下沉
F<G
P物>P腋
V排=V物
最终沉底
F浮=G物十F拉,如图乙所示。
沉底
F浮<G
P绀>P腋
V排=V指
(3)当物体沉底时,则F浮=G物一F支持,如图丙所示。
考点三浮力的应用(b)
1.密度计:工作原理是物体漂浮时F浮=G物(漂浮时
浮力一定,P液与V排成反比)。密度计的刻度特
点“上小下大、上疏下密”。
2.轮船:采用“空心法”,使船能够排开更多的水增大
浮力而漂浮在液面上。轮船的排水量即轮船满载
时排开水的质量,单位为吨。
甲
丙
134沙>
第三篇物质科学(二)全景解读
(4)阿基米德原理:F浮=G排。
规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液
(5)阿基米德原理的推导式:F浮=P液V排g。
体里浸入的体积小。
【难点辨析】漂浮问题“五规律”
规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分
规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它的
之几,其密度就是液体密度的几分之几。
重力。
规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向
规律二:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同。
下的外力等于液体对物体增大的浮力。
课中探究巩固
√归类探究
◆类型一探究浮力大小的影响因素
跟踪训练1[2019·绍兴]小敏对“物体在水中浸没
例1在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,
前受到的浮力是否与浸人深度有关”进行了研究。
小丽提出如下猜想:
猜想一:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;
猜想二:浮力的大小跟液体的密度有关;
猜想三:浮力的大小跟物体的密度有关。
(1)小丽用重为3.2N的物体A做了如图所示的
实验,该实验验证了猜想
是正确的。可得
甲
乙
出:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,受到
(1)将一长方体金属块横放,部分体积浸人水中时,
的浮力
实验中,物体A浸没时受到的
在液面所对的烧杯壁作一标记线,读出弹簧测力计
浮力为
N,方向
的示数F甲(如图甲),为
N;再把金属块竖
放浸入同一杯水中,当
时,读出
弹簧测力计示数F之(如图乙)。比较发现F乙=
F甲,小敏得出:浸没前物体受到的浮力与浸人深度
棉线
无关。
A
(2)如图甲、乙所示,金属块底部受到水的压强甲
水E月AE
(填“大于”“等于”或“小于”)2
丙
◆类型二阿基米德原理
(2)下表是小丽验证猜想二时收集的实验数据:
例2[2019·嘉善一模]为了直观验证阿基米德原理,
液体
物体A在液
弹簧测力
物体A受
实验装置如图所示,把弹簧测力计上端固定在铁架
种类
体中的状态
计的示数/N
到的浮力/N
台上,用粗铁丝做一个框,挂在弹簧测力计挂钩上。
在粗铁丝框上端悬挂一个金属块,下端放一小杯。
酒精
浸没
1.4
1.8
在金属块的正下方,有一个溢水杯,溢水杯放置在铁
盐水
浸没
0.8
2.4
架台的支架上,溢水杯跟金属块、粗铁丝都不接触。
分析比较表中数据和实验中
(填“甲”“乙”
或“丙”)的数据可知:浮力的大小与液体的密度
(3)为验证猜想三,小丽选用了与物体A密度不同
的物体B进行实验,她将物体B逐渐浸人水中,容
器中的水面上升至图示O位置时,发现棉线松弛,
丙
弹簧测力计示数为0,如图丁所示。取出物体B
(1)平稳缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块完全没
后,小丽又将物体A缓慢浸入水中,她在水面上升
入水中(如图甲→乙→丙),在此过程中,弹簧测力
到
(填“O点之上”“O点”或“O点之下”)
计示数保持不变,说明
位置时,读取弹簧测力计的示数,这样做是为了控
密
相同,以便判断浮力的大小与物体的密
(2)再平稳缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全
度是否有关。
离开水面(如图丁)。可以计算出图丙中金属块所
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受到的浮力为
N,金属块的体积为
cm,此时浮力的测量数值比真实数值将会
(填“偏大”或“偏小”)。
甲
跟踪训练2[2019·杭州富阳区月考]如图所示,装
(1)甲图中金属块对容器底部的压强为
满水的溢水杯放在水平桌面上,将一块质量为m、
(2)乙图中,向容器内加水至液面高度为10cm,求
体积为V的物块甲轻轻放入溢水杯中,溢出的水
金属块对容器底部的压力为
一。(取大气压
全部用空的小烧杯接住;物块甲静止时排开水的体
强p=1.0×10°Pa)
积为V排。则下列说法中,正确的是
(
(3)若向甲图中容器内加水,画出从开始加水至容
器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容
器中液面高度h变化的图像。(需标注相应的数
甲
777777777777777
据)
A.物块甲受到的浮力一定等于mg
FIN
B.物块甲受到的浮力一定等于P水gV
C.小烧杯中水的重力一定等于mg
D.小烧杯中水的重力一定等于P水gV排
h/cm
◆类型三物体浮沉条件的应用
跟踪训练4[2019·宁波]如图甲所示,水平放置的
例3[2019·湖州]放有适量水的烧杯置于水平桌面
方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方
上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木
体物块M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒
块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体
定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t
积露出水面。下列叙述中,错误的是
的变化关系如图乙所示。请解答下列问题:(g取
10 N/kg)
↑h/cm
12
7777777777777
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的
重力
40
140t/s
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的
架
压强相等
(1)当t=140s时,物块M在水中处于
D.木块的密度为0.6g/cm3
(填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态。
跟踪训练3[2019·湖州押题]下列情景中,主要通
(2)当t=140s时,水对容器底部的压力大小是
过“改变排开液体(或气体)体积,来实现物体沉浮”
多少?
这一原理的是
(
(3)图乙中a的值是多少?
A.悬浮在浓盐水中的鸡蛋,往烧杯中不断倒人清
(4)在0~40s和40~140s两个阶段,浮力对物体
水,鸡蛋下沉
做功分别是多少?
B.水面下,下潜的潜水艇
C.煮汤圆,开始时汤圆完全浸没在水中,加热一
段时间后,汤圆浮起来
D.点燃“孔明灯”中的蜡烛,使其升空
◆类型四浮力的计算
例4[2020·杭州]如图甲、乙所示,水平桌面上有两
个高为30cm的柱形容器,现将两个完全相同的圆
柱形金属块(重120N、高20cm、底面积100cm)
分别置于柱形容器底部。其中,乙图中的金属块与
容器底部之间用少量蜡密封(不计蜡的质量)。
(取g=10N/kg)
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第三篇物质科学(二)全景解读
的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水
√及时巩固
面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密
1.[2020·金华]如图为金鱼吐出的某个气泡在温度
封。用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉,松手
恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密
后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是()
度和受到浮力的变化情况,叙述正确的是()
2-c0--cc--
A.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的
A.密度和浮力都不变B.密度和浮力都变大
浮力
C.密度变小,浮力不变D.密度变小,浮力变大
B.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”不可能
2.[2020·广东省]游泳时佩戴游泳圈是防止溺水的
悬浮在水中
有效方法,质量为50kg的小蓉佩戴游泳圈后,能
C.“浮沉子”上浮时,小瓶内的压缩空气会将内部
静静地漂浮在水面上,如图所示,游泳圈对她的作
的水压出
用力大小最符合实际的是
(
D.潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
5.[2019·杭州校级模拟]为探究物体在水中受到的
浮力大小与浸人水中的体积和深度的关系,小明
和小华把装满水的溢水杯放到台秤上,溢水杯口
下方放置一空量简。用细线系住金属块并挂在弹
A.5000N
B.500N
簧测力计上,测力计示数为G。然后将金属块缓
C.50N
D.5N
慢浸人水中,且始终不与杯接触,如图。
3.[2019·温州三县模拟]半潜船可用来运输超大型
货物,空载时漂浮于海面(如图甲);装载时需向船
体水舱注水,船体重力增加,巨大的甲板下沉至海
面以下(如图乙);待货物被拖到甲板上方时,排出
水舱中的水,船体重力减小,甲板上浮至海面,完
成货物装载(如图丙)。以下图像能正确表示同一
艘半潜船从图甲到图丙受到的浮力变化的是
合秤
(
(1)金属块浸没前的过程中,测力计示数逐渐变
小,说明浮力大小逐渐
。据此,小明认为
半潜船
货物
金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大而增
水舱
海水
铺
大;而小华则认为浮力随浸人水中的体积增大而
甲
丙
增大。根据以上实验你认为下列说法正确的
是
浮力
浮力
A.只有小明的观点合理
B.只有小华的观点合理
C.两人的观点都不合理
时间
时间
D.两人的观点都合理
⊙
(2)接下来他们继续实验,增大金属块浸没在水中
浮力
浮力
的深度,发现测力计的示数始终不变且为F,据此
可得出
的观点不具有普遍性。这个过程
中金属块受到的浮力F浮=」
时间
时间
(3)为了深入研究,他们测出量简中水的体积V排,
水的密度用P水表示,其重力G排=
,通过
0
比较数据发现F浮=G排,换用不同的物体和液体
4.[2019·丽水校级模拟]小明用矿泉水瓶和小玻璃
重复上述实验,都能得出F浮=G排,说明决定浮力
瓶制作了一个“浮沉子”(如图)。他将装有适量水
大小的根本因素是G排。
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中考复习全景解读·科学·HS
(4)从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程
(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为
中台秤的示数变化情况是
多大?
6.[2019·福建]如图,“验证阿基米德原理”的实验
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式
步骤如下:
实现的,则至少注人多少立方米的水?(海水密度
取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
甲
①用弹簧测力计测出物体所受的重力G(图甲);
②将物体浸没在水面恰好与溢口相平的溢水杯
中,用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水,读
出这时测力计的示数F(图乙);
8.[2020·四川自贡]如图甲所示,水平桌面上放置
③测出接水后小桶与水所受的总重力G1(图丙);
底面积为100cm、质量为500g的圆简,简内装
④将小桶中的水倒出,测出小桶所受的重力G2
有20cm深的某液体。弹簧测力计下悬挂底面积
(图丁);
60cm2、高为10cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直
⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的
至完全浸没,弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液
重力,并比较它们的大小是否相同。
体的深度h的变化关系如图乙所示。可以忽略圆
回答下列问题:
简的厚度,过程中液体没有从简中溢出,g取
(1)物体浸没在水中,受到水的浮力F浮
10N/kg,求:
被排开的水所受的重力G排=
。(用上述
测得的物理量符号表示)
(2)指出本实验产生误差的原因(写出两点):
20
(a)
17.4
(b)
(3)物体没有完全浸没在水中,
(填“能”
或“不能”)用实验验证阿基米德原理。
h/cm
7.[2018·杭州门“蛟龙号”是我国首台自主设计、自
100
5
10
甲
主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人
之
(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少?
潜水器。
(2)简内液体密度是多少?
北京时间6月
27日5时下潜
(3)当圆柱体完全浸没时,圆简对桌面的压强是
深度7062.68米
多少?
完成任务:
定点定高摄像
取样试验
“蛟龙号”体积约为30m3,空载时质量约22t,最
大荷载240kg。
课后高分集训
(见《作业手册》A本P56)
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