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(共37张PPT)
第十讲　浮力
第1课时　浮力　阿基米德原理
必备知识 夯根基
实验探究 提素养
重点难点 释疑难
聚焦湖南中考 模拟
思维导图 建体系
思维导图 建体系
必备知识 夯根基
一、浮力
1.浮力:浸在液体中的物体受到液体__________的力。
2.方向:______________。
3.称重法测浮力:
(1)用弹簧测力计测物体所受的重力G。
(2)将物体悬挂于弹簧测力计下,读出浸在液体中时弹簧测力计的示数F拉。
(3)物体受到的浮力F浮=__________。
4.决定浮力大小的因素:物体浸在液体中的__________越大,液体的__________越大,所受的浮力就越大。
5.产生原因:浸在液体中的物体其上、下表面受到液体对它的压力不同,即F浮=
______________。
　向上　
　竖直向上　
　G-F拉　
　体积　
　密度　
　F向上-F向下　
二、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_________________
____________。
2.公式:____________。
3.适用性:阿基米德原理适用于液体和气体。
　它排开的液体所
受的重力　
　F浮=G排　
【教材图片解读】
1.【画一画】浮力的示意图
如图所示,巨大的冰山漂浮在海面上,画出它受到的浮力示意图。
答:
2.【练一练】阿基米德原理的应用
如图,货船总重为8×107 N,货船受到的浮力为___________N;则货船排开水的体积为__________m3。(g取10 N/kg,海水的密度ρ海水=1.0×103 kg/m3)
　8×107　
　8 000　
实验探究 提素养
主题一　探究浮力的大小与哪些因素有关
核心解读
【实验装置】
【考点解读】
1.通过弹簧测力计示数反映浮力大小,弹簧测力计示数变小,说明浮力变________;弹簧测力计示数变大,说明浮力变________。
2.控制变量法
(1)探究浮力大小是否跟物体浸没的深度有关时,应控制______________和__________
____________不变;
(2)探究浮力大小是否跟物体浸在液体中的体积有关时,应控制______________不变;
(3)探究浮力大小是否跟液体的密度有关时,应控制____________________不变。
3.物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的__________有关、跟液体的
__________有关。物体浸在液体中的__________越大、液体的__________越大,浮力就越大。
　大　
　小　
　液体密度　
　浸在液体
中的体积　
　液体密度　
　排开液体的体积　
　体积　
　密度　
　体积　
　密度　
【示范案例】某物理兴趣小组在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中,将同一物体分别按如图所示的步骤进行实验:
[基础探究]
(1)由A图可知物体所受重力为________N,物体浸没在水中时,受到的浮力是
_______N。
(2)①分析______________(填字母代号)三图可得出结论:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
②分析______________(填字母代号)三图可得出结论:物体受到的浮力大小与其浸在液体中体积有关;
③分析实验步骤A、D、E可知:浮力的大小还与________________有关。
(3)实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到,称为______________法。
　2.7　
　1　
　A、C、D　
　A、B、C　
　液体的密度　
　控制变量　
[创新拓展]
(4)利用图示实验数据可知E图中盐水的密度是____________kg/m3。
(5)小组同学找来两个完全相同的薄铝片、一个烧杯和适量的水等进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将一个薄铝片放入盛有适量水的烧杯中,观察到铝片下沉至杯底;
步骤二:将另一薄铝片弯成“碗状”也放入该烧杯中,观察到铝片漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一个铝片受到的浮力__________(选填“大于”“小于”或“等于”)第二个铝片受到的浮力。
②小文得到的结论是:物体受到的浮力大小与其形状有关。她得出错误结论的原因是________________________________________________。
　1.2×103　
　小于　
　物体改变形状的同时也改变了浸在液体中的体积　
主题二　探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
核心解读
【实验装置】
【考点解读】
1.测量物体受到的浮力F浮:
(1)用弹簧测力计测出物体的重力G;
(2)把物体浸入到____________的溢水杯中,读出弹簧测力计的示数F,则F浮=
_________。
2.测量排开液体的重力G排:
(1)先测出空小桶的重力G桶
(2)测出小桶和排开水的总重力G总。
则G排=____________。
3.实验中,换用不同的液体多次实验,目的是使结论更具有__________性。
　盛满水　
　G-F　
　G总-G桶　
　普遍　
4.实验结论:
浮力的大小__________它排开液体所受的重力。
5.错误操作引起结果偏差:
(1)溢水杯中没有盛满水,则F浮_______G溢;
(2)最后测量空小桶的重力,则F浮_______G排。
　等于　
　>　
　>　
【示范案例】下列A、B、C、D四步是探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的过程情景,请根据图示完成下面的填空。
[基础探究]
(1)实验中所用圆柱体的重力为_______N。
(2)在情景图B中存在的错误是____________________。
(3)纠正错误后,继续实验,在情景C中,圆柱体受到的浮力F浮=_______N。
(4)圆柱体排开的水所受的重力G排=_______N。
(5)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力__________(选填“大于”“等于”或“小于”)物体排开水所受到的重力。
(6)如果实验过程中把操作A放到操作D之后进行,其他操作顺序不变,则会导致
__________________的测量结果不准确,使物体所受浮力__________(选填“大于”或“小于”)物体排开水的重力。
　4　
　溢水杯未盛满水　
　1　
　1　
　等于　
　排开水的重力　
　大于　
(7)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是_______。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将圆柱体换成体积、形状与其不同的铁块进行实验
(8)另一实验小组在步骤C的操作中,只将圆柱体的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则________(选填“能”或“不能”)得到与(5)相同的结论。
　A　
　能　
[创新拓展]
(9) 实验结束后,物理兴趣小组的同学们提出了一个新的实验方案,并动手制作出了如图所示的实验装置,其中A、B为两个规格相同的弹簧测力计,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是自制的溢水杯,F是升降平台(摇动手柄,可使平台高度缓慢上升、下降),G为铁架台。对比原来的实验方案,新的实验与原实验比较有哪些优点或缺点
_________________________________________________________________________
___________________________________________。(请写出任意一条)
　优点是物体所受浮力大小和物体排开液体的重力大小关系对比明显,容易得出结论;
缺点是升降台上升时,塑料袋下降,操作难度大　
重点难点 释疑难
考点　阿基米德原理及其应用
【示范题】(2025·深圳模拟)如图所示,水平桌面上的盛水烧杯底面积为100 cm2,将质量为1 kg 的正方体木块放入烧杯中静止时,木块的一半体积浸在水中。g取10 N/kg,水的密度为ρ水=1×103 kg/m3,求:
(1)此时木块所受的浮力;
(2)木块的体积;
(3)木块的密度;
(4)放入木块后,水对烧杯底的压强增大了多少。
解:(1)因为木块漂浮,所以木块受到的浮力:
F浮=G木=m木g=1 kg×10 N/kg=10 N
(2)由阿基米德原理可知F浮=ρ水gV排可得:
V排===1×10-3 m3
因正方体木块放入烧杯中静止时木块的一半体积浸在水中,则木块的体积:
V木=2 V排=2×1×10-3 m3=2×10-3 m3
(3)木块的密度:
ρ木===0.5×103 kg/m3
(4)放入木块后,水面上升的高度:
Δh===0.1 m
水对烧杯底部的压强增大量:
Δp=ρ水gΔh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1 000 Pa
【提分必备】
阿基米德原理:F浮=G排=m排g=ρ液V排g
1.根据阿基米德原理比较浮力的大小:
(1)比较物体在同种液体中浮力的大小,看排开液体的体积,排开液体的体积越大,浮力越大。
(2)比较物体在不同液体中浮力的大小,看排开液体质量(或重力),排开液体质量(或重力)越大,浮力越大。
2.根据阿基米德原理计算浮力:
(1)若已知排开液体的重力,则F浮=G排。
(2)若已知排开液体的质量,则F浮=m排g。
(3)若已知排开液体的体积,则F浮=ρ液V排g。
注意:在计算浮力时,所需质量的单位都是kg,体积的单位都是m3。
【变式训练】(2024·河南中考)宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置船所受浮力为F甲、F乙、F丙,下列判断正确的是( )
A.F甲=F乙=F丙　　　　 B.F甲>F乙>F丙
C.F甲=F乙>F丙 D.F甲B
聚焦湖南中考 模拟
基础达标
题组1　浮力的作图
1.(2025·长沙一模)重10 N的物体悬浮在液体中,其重心为O,请画出物体受到的重力和浮力的示意图。
答:
题组2　阿基米德原理
2.(2024·永州期末)用不同材料制成甲、乙、丙体积相同的三个小球,放入水中,三个小球静止时,位置如图。以下判断正确的是( )
A.甲受到的浮力最大
B.丙受到的浮力最小
C.乙、丙受到的浮力一样大
D.三个球受到的浮力一样大
3.(2023·郴州中考)重为5 N的实心物体挂在弹簧测力计下,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3 N,此时物体受到的浮力为_____N,物体的密度是_________
kg/m3。(g取10 N/kg)
C
　2
　2.5×103
4.(2025·岳阳二模)如图所示是“彩球温度计”及其简化图,常用作现代居家饰品。它由圆筒、液体及多个浮子组成,浮子是由玻璃球和温度标牌组成,每个浮子的体积相同而质量不同,温度降低,液体密度显著增大,当液体温度降至某个值时,标牌温度与该值相等的浮子上浮。温度标牌数值越大的浮子,它的密度越________(选填“小”或“大”);当环境温度降低时,浸没在液体中的浮子受到的浮力将__________(选填“不变”“变小”或“变大”);在某一环境温度下,四个小球处于如图位置,此时的环境温度大致范围为___________℃。
　小　
　变大　
　22~24　
题组3　探究浮力的大小
5.(2025·长沙中考)如图是探究浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关的实验过程。
(1)实验时,应先将弹簧测力计在__________方向调零。
(2)乙图中物体所受浮力为________N。
(3)请你分析实验数据,判断物体所受浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关,并说明理由:_________________________________________________________。
　竖直　
　0.4　
　无关　物体浸没在不同深度时,弹簧测力计示数不变,浮力不变
6.(2023·常德中考)小霞同学按照如图1所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是_______N。
(2)观察A、B、C、D四幅图,可得出物体受到的浮力大小与_________________
______有关。
(3)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与______________有关。
　1　
　浸在液体中的体
积　
　液体密度　
(4)小明用图2所示装置验证阿基米德原理:
①将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。
当逐渐调高升降台时,小明发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧
测力计甲的示数变小,此时弹簧测力计乙的示数会__________(选填
“变大”“变小”或“不变”),若它们的变化量相等,则证明F浮=G排;
②在图2中,已知重物是底面积为100 cm2,高为8 cm,重为10 N的实心长方体,从重物刚接触水面开始,将升降台缓慢上升6 cm,则重物最终浸入的深度为______cm
(弹簧测力计每1 N的刻度线间距为0.5 cm)。
　变大　
　4　
题组4　浮力的计算
7.(2023·怀化中考)物理实验室里,同学们正在认真地完成“探究浮力的大小跟排开液体重力的关系”的实验。小明将重5 N的物体浸没水中后,弹簧测力计的示数如图所示。
(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求水对物体的浮力大小;
(2)求该物体的体积。
解:(1)由图知,弹簧测力计的分度值为0.2 N,物体浸没在水中静止时测力计的示数F示=2.6 N,则物体受到的浮力:
F浮=G-F示=5 N-2.6 N=2.4 N;
(2)物体浸没在水中时排开水的体积和自身的体积相等,由F浮=ρgV排得,该物体的体积:
V=V排=
=
=2.4×10-4 m3。
能力提升
8.(2024·长沙模拟)某物体质量为720 g,它由不吸水的同种材料制成的两个实心圆柱体A、B焊接而成(如图甲所示),其中B底面积为100 cm2,高为5 cm,A底面积为50 cm2,高为
2 cm,则该物体的重力为______N。将它放入容器并向容器中加水,直到将其完全淹没 (如图乙所示),加入水的质量与深度的关系如图丙所示,则容器的底面积为_______cm2;停止加水后,用细线将该物体向上提起2 cm,待液面静止后,则细线上的拉力为______N
(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)。
　7.2
　200
　3.2
9.(2025·湖南模拟)中国首艘具备极地破冰能力的高校科考船——“中山大学极地”号完成了改造升级,并于2024年7月26日至10月7日,顺利完成北冰洋科学考察任务,显示了中国强大的极地科研能力。“极地”号科考船长78.95 m、宽17.22 m,满载排水量约5 800 t,最大吃水深度约8.2 m,破冰能力排在世界前列。(g取10 N/kg,
ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)在最大吃水深度时,船底受到水的压强多大
(2)满载时,该科考船受到的浮力多大
(3)满载时,该科考船排开水的体积为多少
解:(1)由题知,最大吃水深度约8.2 m,则此时船底受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8.2 m=8.2×104 Pa
(2)已知满载排水量约5 800 t,由阿基米德原理可得该科考船受到的浮力:
F浮=G排=m排g=5 800×103 kg×10 N/kg
=5.8×107 N
(3)由F浮=ρ水gV排可得,满载时该科考船排开水的体积:
V排==
=5.8×103 m3。
本课结束

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