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(共17张PPT)
第八讲　浮力
专项突破（二）　浮力的相关计算
1.计算浮力的方法
（1）称重法：F浮＝G－F（用弹簧测力计测浮力）；
（2）压力差法：F浮＝F向上－F向下（用浮力产生的原因求浮力）；
（3）漂浮、悬浮：F浮＝G物（二力平衡求浮力）；
（4）阿基米德原理：F浮＝G物或F浮＝ρgV排（知道物体排开液体的质量或体积时常用）。
2.浮力计算题方法总结
（1）确定研究对象，认准要研究的物体；
（2）分析物体受力情况，判断物体在液体中所处的状态（漂浮、悬浮、下沉、上浮）；
（3）根据浮沉条件列出等式（一般平衡状态的居多）。
3.必须弄清楚的一些概念
（1）物重G与视重F；
（2）物重G与物体排开的液重G排；
（3）浸在（浸入）与浸没（没入）；
（4）上浮、漂浮、悬浮；
（5）物体的密度ρ物与液体的密度ρ液；
（6）物体的体积V物、物体排开液体体积V排、物体露出液面的体积V露。
4.漂浮问题“五规律”（历年中考频率较高）
规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受到的重力；
规律二：同一物体漂浮在不同液体里，所受浮力相同；
规律三：同一物体漂浮在不同液体里，在密度大的液体里浸入的体积小；
规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；
规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
名师讲典例
　称重法
典例1　（2022·百色）用弹簧测力计悬挂重为5.4 N的物体，放入水中，静止时弹簧测力计示数如图所示，则物体在水中受到的浮力为 　　　　 N，物体的体积为 　　　　 m3。（ρ水＝1.0×103 kg/m3）
【解析】 由题意可知，物体的重力G＝5.4 N，物体浸没时弹簧测力计的示数F＝3.4 N，则物体在水中受到的浮力：F浮＝G－F＝5.4 N－3.4 N＝2 N；因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，由F浮＝ρ液gV排可得，物体的体积：V＝V排＝＝＝2×10－4 m3。
【答案】 2；2×10－4。
称重法就是称量物体在空气和液体中两次的视重之差。根据弹簧测力计的分度值读出物体浸没时的示数，又知道物体的重力，根据F浮＝G－F'即可求出物体所受浮力。
1.用弹簧测力计悬挂重为3 N的物体，将其浸没在水中静止时如图所示。该物体所受浮力为（　C　）
A.0.8 N B.0.9 N
C.1.2 N D.2.2 N
C
典例2　（2022·南安市一模）如图甲所示，用弹簧测力计吊着一实心金属圆柱体将其缓慢放入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面距水面的深度h和弹簧测力计对应的示数F，图乙是根据记录数据作出的F和h之间关系的图像，g取10 N/kg。由图像可知（ ）
　阿基米德原理
A.该圆柱体的高度为8 cm
B.该圆柱体的横截面积为80 cm2
C.该圆柱体的密度约为1.33 g/cm3
D.撤去弹簧测力计，将圆柱体置于容器底部时圆柱体对容器底部的压强约为3×103 Pa
【解析】 由图乙可知，圆柱体刚浸没时下表面所处的深度h＝10 cm＝0.1 m，即圆柱体的高度为0.1 m，故A错误；当圆柱体浸没水中时，弹簧测力计的示数F'＝2N， 圆柱体重G＝8 N，则圆柱体受到的浮力F浮＝G－F'＝8 N－2 N＝6 N，由F浮＝
ρ水gV排可知，圆柱体的体积V＝V排＝＝6×10－4 m3，由V＝Sh可得，圆柱体的横截面积S＝＝＝6×10－3 m2＝60 cm2，故B错误；圆柱体的密度ρ＝＝＝≈1.33×103 kg/m3＝1.33 g/cm3，故C正确；撤去弹簧测力计，圆柱体将沉入容器底部，则圆柱体对容器底部的压力F＝G－F浮＝8 N－6 N＝2 N，圆柱体对容器底部的压强p＝＝≈333 Pa，故D错误。
【答案】 C。
本题考查了学生对阿基米德原理公式F浮＝ρ液gV排的掌握和运用，确定排开液体的体积是本题的关键。阿基米德原理的内容就是物体受到的浮力等于物体排开液体的重力。
2.（2022·蜀山区二模）如图甲用弹簧测力计将浸没在水中的实心圆柱体缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙所示，请根据图乙中数据和阿基米德原理求出圆柱体的体积为 　4×10－5　 m3。
4×10－5　
典例3　（2022·锦州）如图所示，水平桌面上的容器底部放有一个棱长为10 cm，质量为900 g的正方体物块，则物块对容器底的压强为 　　　　 Pa；逐渐向容器内倒水使物块漂浮，物块受到的浮力是 　　　　 N。（g取10 N/kg）
【解析】 正方体物块的重力为：G＝mg＝0.9 kg×10 N/kg＝9 N，所以物块对容器底的压力为：F＝G＝9 N，物块对容器底的压强为：p＝＝＝900 Pa，逐渐向容器内倒水使物块漂浮，物块受到的浮力为：F浮＝G＝9 N。
【答案】 900；9。
　压力差法、平衡法（漂浮或悬浮）
压力差法是根据浮力的定义来计算浮力的，物体上下两表面的压力差就是浮力的大小。
平衡法是根据物体的漂浮或悬浮时重力与浮力是一对平衡力，其大小相等来计算浮力的。
3.（2022·娄底）如图甲所示，一个棱长为10 cm、重为9 N的正方体物块M，水平放置在一个方形容器中，M与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示，当t＝100 s时，物块M在水中处于 　漂浮　 （选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”）状态，图乙中a的值为 　9　 cm（g取10 N/kg）。
　　　　
漂浮　
9　(共14张PPT)
第十讲　简单机械
专项突破（三）　力学作图
力学作图主要包括力的示意图、力臂的画法以及滑轮组的绕线方法。
1.画力的示意图要注意三点
（1）力的作用点的位置；
（2）力的方向；
（3）力的大小以及物理量的符号。
2.画力臂要注意三点
（1）支点的位置；（2）画力的作用线；（3）标出力臂L。
3.滑轮组绕线要注意两点
（1）绳子的股数n；（2）拉力的方向。
名师讲典例
　物体受力分析作图
典例1　（2022·河南）如图是悬挂在课桌旁的文具袋。请在图中标出文具袋重心O的大致位置，并以O为作用点画出文具袋静止时的受力示意图。
【解析】 过重心作竖直向下的重力和竖直向上的拉力，如图所示。
【答案】 如图所示。
典例2　（2022·随州）课堂上老师经常使用磁钉以便在黑板上张贴挂图。如图，将一个磁钉直接吸附在竖直黑板上，磁钉受到4个力而处于静止状态（竖直方向一对平衡力，水平方向一对平衡力）。图中已经画出了一个力（黑板对磁钉的弹力N），请你在图中画出另外3个力并用习惯符号G、f、F标注。
【解析】 在水平方向上，磁钉受水平向右的支持力N和水平向左的吸引力F；在竖直方向上，磁钉受到竖直向下的重力G和竖直向上的摩擦力f；作用点都在重心，如图所示。
【答案】 如图所示。
画力的示意图的一般步骤为：一画简图，二定点，三画线，四画尖，五把力的符号标尖边。按照这个作图步骤，很容易能够画出指定力的示意图。
1.（2022·苏州）图中降落伞沿与竖直成30°的方向匀速下落，画出重物A的受力示意图。
典例3　（2022·湖北）如图是指甲剪的示意图。请在图中画出杠杆ABO以O点为支点时动力F1的力臂l1和阻力F2。（忽略摩擦，保留作图痕迹）
【解析】 首先延长力F1的作用线，然后过支点O作力F1作用线的垂线段，标出力臂的符号l1，因为动力F1使杠杆绕支点O顺时针转动，所以阻力F2应该使杠杆绕支点O逆时针转动，如图所示。
【答案】 如图所示。
　杠杆作图
力臂是支点到力的作用线的距离，不是到作用点的距离。
2.（2022·成都）如图是小兰在练习“斜身引体”项目时的情景。把人体视为杠杆，O为支点，动力等效为F1。请画出F1的力臂L1。
典例4　（2022·甘肃）如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子，画出最省力的绕绳方法。
【解析】 要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕过上面的定滑轮、下面的动滑轮，再绕过上面的另一个定滑轮，如图所示。
　滑轮组作图
【答案】 如图所示。
3.（2021·鄂尔多斯）如图1是一款升降座椅装置，其简图如图2，请在图2中画出滑轮组的绕线情况，要求绳子的末端绕至按钮处。
图1
图2(共18张PPT)
第十讲　简单机械
专项突破（四）　动态杠杆
动态杠杆是安徽中考试题中偶尔可以看到的问题，可分为下面几种情况。
1.最小力问题
根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，要使动力最小，就应使动力臂最长。做法是：在杠杆上找一点（动力作用点，使这点到支点的距离最远），连接动力作用点和支点的距离，动力方向应是过该点且和该连线垂直的方向，并且让杠杆转动的方向与阻力让杠杆转动的方向相反。
2.力的变化问题
利用杠杆平衡条件F1L1＝F2L2和控制变量法，抓住不变量，分析变量之间的关系。主要有如下几种情况：（1）F2·L2一定，F1和L1成反比；（2）F2、L1不变，F1和L2成正比；（3）F2、L1、L2一定，F1不变。
3.再平衡问题
杠杆再平衡判断，关键是要判断杠杆在发生变化前后，动力与动力臂的积和阻力与阻力臂的积是否相等（符合杠杆平衡条件F1L1＝F2L2）。如果平衡杠杆两边的力和力臂成相同的比例的变化，则杠杆仍平衡。
4.杠杆转动问题
杠杆转动问题实质还是再平衡问题，用杠杆平衡条件列出方程，如果两边的力矩相等，杠杆继续平衡，如果两边的力矩不等，哪边的力矩大，哪边就下沉。
名师讲典例
　最小力问题
典例1　（2022·山西）如图甲所示，清明假期，亮亮同学回到老家，看到工程队正施工埋电线杆，进行电网改造。亮亮发现他们挖的坑形很特别，如图乙所示。工程师告诉亮亮这种坑不仅省力，还能缩短移动的距离。要把图乙中的电线杆竖立到坑内，请你画出作用在杆上A点最小力的示意图。
　　　　　
【解析】 O点为支点，F作用在A点，方向竖直向上时，力臂最长，则作用力F最小，然后过支点O作力F作用线的垂线段，标出力臂的符号，如图所示。
【答案】 如图所示。
根据杠杆的平衡条件，要使杠杆上的力最小，必须使该力的力臂最大，而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远，所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点，这两点的连线就是最长的力臂，过力的作用点作垂线就是最小的力。
1.（2022·黔东南州）如图所示，用杠杆将物体A提起，请画出使杠杆平衡的最小力F的示意图和物体A所受重力的示意图。
典例2　（2022·百色）如图所示，轻质细杆可绕竖直墙上的O点转动，末端挂一个重为150 N的物体，拉力F沿水平方向，当θ＝45°时，拉力F＝ 　　　　 N。若保持拉力沿水平方向，让细杆顺时针缓慢旋转到图中虚线位置，则拉力将 　　　　 （选填“变大”或“变小”）。
　力的变化问题
【解析】 如图θ＝45°，拉力的方向沿水平方向，阻力的方向是竖直方向，根据等腰直角三角形的知识可知，F的力臂与G的力臂大小是相同的，根据杠杆的平衡条件可知，动力等于阻力，所以F＝150 N；若保持拉力水平方向，让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到虚线位置，此时的动力臂变小，阻力臂变大，在阻力不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，拉力将变大。
【答案】 150；变大。
2.如图，用一个始终水平向右的力F，把杠杆OA从图示位置缓慢拉至水平的过程中，力F的大小将（　A　）
A.变大
B.不变
C.变小
D.不能确定
A
典例3　（2022·绍兴）小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（ ）
　　　　　
A.图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向左移动
B.图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向右移动
C.图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向左移动
D.图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向右移动
　再平衡问题
【解析】 由图甲可知，是在探究之前，因此应将平衡螺母向左调节。由图乙可知，是在探究过程中，应将右侧钩码向左移动，或将左侧钩码向左移动。故选项A正确。
【答案】 A。
3.（2022·乐山）周末，爸爸领着小梅玩跷跷板，当两人双脚离地后最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是（　B　）
A
B
C
D
B
典例4　一轻质不等臂杠杆AOB的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块，此时杠杆在水平位置平衡。现将铝块、铜块同时浸没在水中，如图所示。已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，ρ铝＝2.7×103 kg/m3，ρ铜＝8.9×103 kg/m3，则下列判断正确的是（ ）
　杠杆转动问题
A.A端下降
B.B端下降
C.仍然平衡
D.无法判断
【解析】 如图，杠杆处于平衡状态，则G铝×OA＝G铜×OB，ρ铝gV铝×OA＝ρ铜gV铜×OB①，ρ铝＜ρ铜，V铝×OA＞V铜×OB②，现
将铝块、铜块同时浸没在水中，由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物，此时作用在杠杆左、右两端的力分别为：FA＝ρ铝gV铝－ρ水gV铝，FB＝ρ铜gV铜－ρ水gV铜，FA×OA－FB×OB＝（ρ铝gV铝－ρ水gV铝）×OA－（ρ铜gV铜－ρ水gV铜）×OB＝ρ铝gV铝×OA－ρ水gV铝×OA－ρ铜gV铜×OB＋ρ水gV铜×OB，由①知，FA×OA－FB×OB＝ρ水gV铜×OB－ρ水gV铝×OA＝ρ水g（V铜×OB－V铝×OA）③。由②③知，FA×OA－FB×OB＜0，FA×OA＜FB×OB，故B端下沉，只有B正确。
【答案】 B。
杠杆的平衡条件是两边力和力臂的乘积相等。判断杠杆的倾斜方向，只要计算出力×力臂，杠杆将向乘积大的一端倾斜。
4.如图所示，将一轻质薄木板从中点支起，左右两侧各有一支蜡烛，长短不同，此时薄木板恰好在水平位置静止。同时点燃两支蜡烛，若两支蜡烛燃烧速度相同，则过一会，薄木板（　C　）
A.仍在水平位置平衡
B.不能平衡，右端下降
C.不能平衡，左端下降
D.条件不足，无法判断
C(共22张PPT)
第四讲　光现象
专项突破（一）　光学作图
作图是常见的、基本的中考题型，在安徽中考中常出现在填空题中。一般是根据题目的要求，作出适当的图像、图线。它的特点是能形象、直观地反映出物理过程和物理问题的本来面目，有助于同学们对物理问题的深化理解和认识，因此，作图不仅能锻炼大家的作图技能，还能培养其严谨认真的科学态度。中考物理试题中的作图属于对知识运用能力的考核，考查的主要目的是检查同学们作图的基本技能和应用作图技能解决物理问题的能力。
光学作图涉及的内容包括光的直线传播、光的反射、平面镜成像、光的折射、凸透镜和凹透镜对光线的作用等。
作图注意事项：（1）要借助铅笔和直尺等工具作图，作图一定要规范；（2）实线虚线要分清，是实际光线画实线，不是实际光线画虚线；（3）光线要带箭头，光线与光线之间要连接好，不要断开；（4）保留作图痕迹，作光的反射或折射光路图时，应先在入射点作出法线（虚线），然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线；（5）经过透镜的三条特殊光线要记住：平行于主光轴的光线、经过透镜焦点的光线、经过透镜光心的光线。
名师讲典例
　光的反射作图
典例1　（2022·海南）请在图中画出入射光线相应的反射光线。
【解析】 过入射点作法线，已知入射角为30°，在法线右侧画出反射光线，反射光线与法线之间的夹角为反射角，度数等于入射角为30°，如图所示。
【答案】 如图所示。
　
解答此题，需要掌握光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等”。
1.（2021·攀枝花）如图是自行车尾灯的示意图，一条光线射向尾灯，请画出该光线经尾灯反射的完整光路图。
典例2　（2022·贵阳）如图所示，一条光线从空气斜射入水中，请画出其折射光线的大致位置。（图中虚线表示法线）
【解析】 光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，如图所示。
【答案】 如图所示。
　光的折射作图
光斜射入两种不同介质的分界面处时，分清折射角和入射角的大小，还要注意当光线垂直射向两种介质的界面上时，传播方向不改变。
2.（2022·岳阳）小猫叉不着鱼，作图可解释。请完成小猫看见鱼（图中A点）的折射光路图。
典例3　（2022·河南）如图是某戏曲演员在平面镜前化妆的情景。请在图中画出演员头饰中弧线AB段在平面镜中的像，并画出演员通过平面镜看见头饰上A点的光路图。
【解析】 ①分别作出头饰中弧线AB端点A、B关于平面镜的对称点A'、B'，用虚线连接圆弧A'、B'，即为AB在平面镜中的像。②连接眼睛C和像点A'，交平面镜于O点，连接AO即入射光线，OC为反射光线，如图所示。
　平面镜成像作图
【答案】 如图所示。
　
知道平面镜成像时像与物关于平面镜对称，作图时要注意先作出端点或关键点的像点，再用虚线连接得到物体的像。
3.（2021·兰州）小美去鞋店买鞋，如图所示是她站在镜前试鞋的情景。请画出小美的眼睛A点看到鞋面B点在平面镜中所成像的完整光路图。
典例4　（2021·无锡）图中物体AB在凸透镜两倍焦距以外，请画出AB经凸透镜所成像A'B'的大致位置。
【解析】 根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点、通过光心的光线传播方向不变，画出从A点发出的平行于主光轴和通过光心的光线的折射光线，折射光线的交点即为A点的像，然后垂直主光轴画出像A'B'。
　透镜作图
【答案】 如图所示。
　
知道平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，通过光心的光线传播方向不变，据此画出从A点发出的两条光线的折射光线，其交点为A点的像，再垂直于主光轴画出AB经凸透镜所成像A'B'的大致位置即可。
4.（2022·恩施州）请在图中完成光路图。
典例5　（2022·毕节）如图所示，凸透镜与凹透镜的一个焦点重合，请根据入射光线，画出相应的出射光线。
【解析】 由图可知凸透镜的右焦点和凹透镜的左焦点重合，过焦点的光线，经过凸透镜折射后，折射光线要平行于主光轴；平行于主光轴的光线，经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线要过凹透镜的虚焦点，据此作图，如图所示。
【答案】 如图所示。
（1）凸透镜的三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点；③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
（2）凹透镜的三条特殊光线：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴；②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
5.（2021·达州）如图所示，凹透镜的主光轴处于水平位置，F是其焦点，平面镜与水平方向成45°，请画出竖直激光束AO经平面镜反射，再经凹透镜折射的光路图。

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