2023年中考物理一轮复习:第八讲 浮力(54张ppt)

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2023年中考物理一轮复习:第八讲 浮力(54张ppt)

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(共54张PPT)
第一部分 考点探究 教材梳理
第八讲 浮力
考点1 浮力(6年5考,2022年考查)
1.定义:浸在液体(气体)中的物体受到  向上  的力,这个力叫浮力。
2.方向:  竖直向上  。
3.产生原因:浸在液体(气体)中的物体,其上、下表面受到液体(气体)对它的压力不同,即  F浮=F向上-F向下  。
4.影响浮力大小的因素:浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关,与浸没在液体中的深度无关。物体浸在液体中的体积越  大  ,液体的密度越  大  ,浮力就越大。
向上
竖直向上
F浮=F向上-F向下


5.称量法测浮力
(1)用弹簧测力计测出物体所受的重力G。
(2)将物体悬挂于弹簧测力计下,读出物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F。
(3)物体受到的浮力  F浮=G-F  。
F浮=G-F
考点2 阿基米德原理(必考,2022年考查)
1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它  排开的液体所受的重力  。
2.公式:F浮=  G排  =  m排g  =ρ液Vg。
ρ液表示液体密度,单位是  kg/m3  ;V排表示排开液体的体积,单位是  m3  ;物体完全浸没时,  V排=V物  。
3.适用范围:液体和气体。
排开的液体所受
的重力
G排
m排g
kg/m3
m3
V排=V物
易混辨析:物体的体积与排开液体的体积
物体部分浸入液体 物体全部浸入液体
图示
体积 关系 物体的体积大于排开液体的体积 物体的体积等于排开液体的体积
一题过考点(针对考点1~2)
(教材素材改编)如图所示,下列说法不正确的是( C )
A.如图甲所示,小球受到的浮力方向是正确的
B.如图乙所示,物体受到的浮力为1 N
C.如图丙所示,物体越往下所受浮力越大
C
D.如图丙所示,物体所受浮力为F2-F1
E.如图丙所示,物体所受浮力等于它排开的液体所受的重力
考点3 物体的浮沉条件及其应用(6年3考,2022年考查)
1.物体的浮沉条件
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F浮  >  G F浮  <  G F浮  =  G F浮  =  G F浮  <  G
ρ液  >  ρ物 ρ液  <  ρ物 ρ液  =  ρ物 ρ液  >  ρ物 ρ液  <  ρ物
处于动态,受非平衡力的作用 处于静态,受平衡力作用 > 
< 
= 
= 
< 
> 
< 
= 
> 
< 
2.浮力的应用
(1)轮船:采用  空心  的办法增大可利用的浮力。
(2)潜水艇:靠改变  自身重力  的方法实现上浮或下潜。
(3)气球和飞艇:充的是密度  小于  空气密度的气体。
(4)密度计:密度计受到的浮力  等于  重力,使其漂浮在液面上。
空心
自身重力
小于
等于
名师点拨
1.物体的浮沉取决于浮力与重力的大小关系,不能仅根据浮力大小判断物体的浮沉。
2.根据密度判断物体的浮沉的方法,只适用于实心物体。
3.上浮和下沉都属于运动状态,受非平衡力作用;上浮的最终结果是漂浮,下沉的最终结果是沉底,漂浮和沉底都是静态,受平衡力的作用。
4.悬浮可以停留在液体中的任何深度,此时物体所受浮力等于物体的重力。
5.升力≠浮力:飞机靠升力升入空中,热气球靠浮力升入空中。
一题过考点(针对考点3)
(原创)质量相等的甲、乙两个正方体,其中甲物体悬浮在水中,乙物体漂浮在酒精液面上,ρ酒精<ρ水,下列判断正确的是( C )
A.甲、乙两物体的体积相等
B.甲排开水的体积大于乙排开酒精的体积
C.甲排开的水的重力和乙排开的酒精的重力相等
D.甲的底面受到水向上的压力小于乙的底面受到酒精向上的压力
C
教材图片 命题点 一题练透
影响浮力大小的因素 本题涉及物理观念(相互作用观念及其应用)、科学思维(模型建构)、实验探究等物理学科核心素养
1.如图所示,小明把装满水的烧杯放在空盘子里,将一个密封的空饮料罐按入水中,随着空饮料罐逐渐浸入水中,从烧杯中溢出的水越来越多,手感到向上的力越来越大,说明饮料罐受到的浮力  变大  (选填“变大”“变小”或“不变” ),当饮料罐浸没水中后继续按压,发现它受到的浮力大小  不变  ,由此可知浮力的大小与  排开液体的体积  有关。
变大
不变
排开液体的体积
教材图片 命题点 一题练透
物体的浮沉条件 本题涉及物理观念(相互作用观念及其应用)、科学思维(模型建构)等物理学科核心素养
2.如图所示,新鲜的鸡蛋在水中沉底,向水中加盐,鸡蛋所受浮力将  变大  , 鸡蛋在浓盐水中悬浮时,它的平均密度  等于  (选填“大于”“小于”或“等于”)浓盐水的密度。
变大
等于
教材图片 命题点 一题练透
浮沉条件 本题涉及物理观念(相互作用观念及其应用)、科学思维(模型建构)等物理学科核心素养
3.潜水艇是一种可以潜入水下航行的军用舰艇,主要用于侦察和袭击,如图所示为潜水艇的不同航行状态示意图。潜水艇是通过改变  自身重力  来实现上浮和下潜的。某次潜水艇需要从潜航状态上浮,需要  从水舱排水  (选填“向水舱注水”或“从水舱排水”)。潜水艇在水面下上浮的过程中,所受浮力  不变  。潜水艇以潜行状态从长江进入海洋,潜水艇所受的浮力  变大  。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
自身重

从水舱排水
不变


教材图片 命题点 一题练透
利用密度计进行相关计算 本题涉及物理观念(相互作用观念及其应用)、科学思维(模型建构、科学推理)、实验探究等物理学科核心素养
4.密度计是测量液体密度的仪器,它始终漂浮在液体中。某同学在木棒的一端缠绕适量的铁丝制成了简易密度计。如图所示,把两支完全相同的自制密度计分别放在甲、乙两种液体中,密度计静止时,两烧杯中液面高度相同。
教材图片 命题点 一题练透
利用密度计进行相关计算 (1)将密度计放入被测液体中,密度计浸入液体越浅,则液体密度越   大  。密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力F甲  =  F乙,两种液体的密度ρ甲  >  ρ乙,容器底部所受的压强p甲  >  p乙。(后三空均选填“>”“<”或“=”)
(2)小芳分别向甲、乙两空烧杯中加入适量的水和某种液体,测得密度计在甲、乙烧杯中静止时浸入液体的深度分别为L1和L2,则该液体的密度表达式为ρ液=   ρ水  。(水的密度为ρ水)




ρ水
教材图片 命题点 一题练透
利用密度计进行相关计算 (3)为了使测量结果更准确,要让简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些,可适当  增大  (选填“增大”或“减小”)配重,或换用更  细  (选填“粗”或“细”)的木棒。
增大

教材图片 命题点 一题练透
浮力的应用、浮沉条件 本题涉及物理观念(相互作用观念及其应用)、科学思维(模型建构、科学推理)、实验探究等物理学科核心素养
5.橡皮泥的密度比水大,将橡皮泥放在水中会  下沉  (选填“上浮”或“下沉”)。把橡皮泥捏成船状放在水中,它排开水的体积  变大  (选填“变大”“变小”或“不变”),受到的浮力  变大  ,所以它能  漂浮  在水面上。再放入几个小球之后,船状橡皮泥仍然漂浮在水面上,放入小球会使船状橡皮泥受到水的浮力  变大  (选填“变小”“不变”或“变大”)。
下沉


变大
漂浮
变大
实验1 探究浮力的大小与哪些因素有关
实验过程梳理
【设计实验与制订计划】
1.实验装置:
甲 乙
2.实验器材:弹簧测力计、细线、圆柱体金属块、水、盐水。
3.实验器材作用
弹簧测力计:测出金属块的重力G及金属块浸在液体中时受到的拉力 F。
4.测量浮力的大小:利用“称重法”来测量金属块所受浮力的大小。
5.表达式:F浮=G-F。
6.控制变量法的应用
(1)探究浮力的大小与金属块浸入液体体积的关系:用弹簧测力计提着同一金属块,让不同体积的金属块浸入  同种  液体中。
(2)探究浮力与液体密度的关系:用弹簧测力计提着同一金属块,让它分别浸没于  不同  液体中。
(3)探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系:用弹簧测力计提着同一金属块,让它分别浸没于相同液体的  不同  深度。
同种
不同
不同
【分析与论证】
7.F示-h图像(如图丙所示)、F浮-h图像(如图丁所示)分析:随着物体逐渐浸入液体中,弹簧测力计示数不断减小,浮力变大,物体浸没后,所处深度不断增加,弹簧测力计示数不变,浮力大小不变。
丙   丁   戊
8.对“浮力的大小与物体浸在同种液体中的深度有关”的说法正确的理解是:
(1)物体没有浸没时,浮力会随物体浸入液体的深度(排开液体的体积)的增大而增大;
(2)在浸没后,浮力与浸入的深度就没有关系了。
9.实验结论
(1)液体的密度一定时,物体排开液体的体积越  大  ,物体受到的浮力越  大  。
(2)物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越  大   。
(3)浮力的大小与物体浸没的深度无关。



【评估】
10.实验方法的改进(如图戊所示):实验时将弹簧测力计固定在铁架台上,使物体悬在空烧杯中,向烧杯中逐渐加水,可以保证弹簧测力计的示数稳定,方便读数。
11.探究浮力的大小与物体形状的关系
①用弹簧测力计测一块橡皮泥的重力 G;
②用弹簧测力计拉着它浸没于水中,读出弹簧测力计的示数F1;
③改变橡皮泥的形状,重复上述实验步骤,读出弹簧测力计的示数F2,比较即可。
12.利用浮力知识测量物体的密度,详见“微专题二 特殊方法测密度”。
一题过实验
(2022南阳一模改编)某实验小组利用实验室器材,进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验,实验步骤如图所示。
(1)实验前,若发现弹簧测力计的指针未在零刻度线处,需要对弹簧测力计进行  调零  。
(2)分析  A、B、C  三次实验,可知浮力的大小与物体排开液体的体积有关;分析A、C、D三次实验,可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度  无关  (选填“有关”或“无关”);分析A、D、E三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越  大  (选填“大”或“小”)。
(3)分析A、D、E三次实验的数据,可知物体浸没在水中时受到的浮力为  1  N,实验中所用酒精的密度为  0.8×103  kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
调零
A、B、C
无关

1
0.8×103
【角度拓展】
(1)实验中由于握着弹簧测力计的手臂易晃动,导致弹簧测力计示数不稳定,读数困难。请你写出一种改进措施:  将盛有适量液体的烧杯放在铁架台上,弹簧测力计固定在铁圈上,通过改变铁圈的高度来改变物体A浸在液体中的体积,即可避免手抖动产生的影响  。
(2)该兴趣小组又将同一块橡皮泥捏成不同的形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉,由此得出结论:浮力的大小与物体的形状有关。请指出她实验方法的错误之处:  没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同  。
将盛有适量液体的烧杯放在铁架台上,弹簧测力计固定
在铁圈上,通过改变铁圈的高度来改变物体A浸在液体中的体积,即可避免手抖动产生
的影响
没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同
实验2 探究浮力大小与排开液体所受重力的关系
实验过程梳理
【设计实验与制订计划】
1.实验装置:
甲    乙     丙     丁
2.实验器材:弹簧测力计、物块、水、溢水杯、小桶。
3.实验器材作用
弹簧测力计:测出物块的重力G、物块浸入水中时的拉力F、排开水与小桶所受总重力G总及空桶重力G桶。
4.物块所受浮力F浮=G-F ;物块排开水所受重力  G排=G总-G桶  。
5.采用不同液体进行多次实验的目的:  使实验结论更具有普遍性  。
G排=G总-G桶
使实验结论更具有普遍性
【进行实验与收集证据】
6.实验的正确测量步骤:先用弹簧测力计测出物块和空桶的重力,再把物块浸入水中,测出拉力,最后再测出桶和排开水的总重力。
【分析与论证】
7.实验结论: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重力。
等于
【评估】
8.误差分析:
(1)实验中若先将物体放入水中测浮力,再测物体的重力,物体沾水导致所测重力偏大,所测浮力偏大;
(2)实验中若先测出桶和水的总重,然后再测空桶的重G桶,会导致所测G桶偏大,G排偏小;
(3)若溢水杯没有装满水,则会导致所测排开水的体积偏小,无法得出浮力与排开液体重力的关系。
9.阿基米德原理表达式(拓展):F浮=G排=m排g=ρ液gV排。
一题过实验
(改编题)某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。
(1)实验步骤如图所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。由甲和丁可知物体受到的浮力F浮=  F1-F3  。
F1-F3
(2)下列选项中若  B  成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A.F1-F2=F3-F4
B.F1-F3=F4-F2
C.F3-F2=F1-F4
(3)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图己所示。向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐  变小  ,B的示数逐渐  变大  ,且A、B示数的变化量  相等  (选填“相等”或“不相等”)。
B
变小
变大
相等
(4)比较两种实验方案,改进后的优点是  BC  (多选)。
A.弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验器材生活化,弹簧测力计固定、示数更稳定
C.能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
BC
【角度拓展】
(1)若物体没有完全浸没在水中,  能  (选填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理。
(2)如果实验中的溢水杯未注满水,则所测得物体浸没时所受的浮力  不变  ,所测得物体排开水的重力  偏小  。(均选填“偏大”“偏小”或“不变”)

不变
偏小
编者注:本版块主要展示河南6年真题及备用卷试题,让考生熟知河南考法。对于重难命题点,用真题做例题,以流程化的解题思维,强化考生解题思路,击破章节重难点,提高考生解决同类型题的能力。此外,兼顾展示全国各省市创新题型,帮助考生了解中考动向。
命题点1 浮力的相关计算
【方法指导】
方法 图示 适用范围
阿基米 德原理 F浮=m排g=G排=ρ液gV排 已知物体排开液体的质量或体积和液体的密度(计算时注意单位统一,分清V排、V物)
方法 图示 适用范围
称重法 已知物体的重力及物体在液体中所受向上的拉力
平衡法 漂浮或悬浮的物体
方法 图示 适用范围
压力 差法 已知形状规则的物体的:(1)上、下表面的压强和面积; (2)上、下表面压力;(3)浸入液体的深度、液体的密度及物体的上、下表面积,以上三个条件的任一条即可
【例】1.(2018河南备用卷5题)如图所示,将一个棱长为5 cm、重为1 N的正方体物块(图中未画出),轻轻放入足够深、盛满水的溢水杯中,则该物块静止时受到的浮力大小为  1  N。放入物块后,水对溢水杯底部的压强  不变  ,溢水杯对水平桌面的压力  不变  。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
1
不变
不变
类型题解题思维
由质量和体积可知物体密度小于水→物体漂浮

F浮=G物←适用平衡法测浮力

运用阿基米德原理法测浮力→F浮=G排

整体对桌面压力不变←G物=G排
【变式训练】
2.(2022南阳模拟)如图所示,将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,它的上表面受到的压力为1.8 N,下表面受到的压力为3 N,则该物体受到的浮力大小为  1.2  N;如将物体再下沉5 cm,则它受到的浮力大小为  1.2  N。
1.2
1.2
3.(2022洛阳模拟)我国自主研制的首款大型两栖飞机“鲲龙AG600”。首次执行任务时它的质量为38 t,当它停在水面上时,排开水的体积是  38  m3,受到的浮力是  3.8×105  N。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3) 
38
3.8×105
命题点2 物体的浮沉条件与浮力综合(2022.10)
【方法指导】
类型一 静止在相同液体中
【例】4.(2022河南10题)两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示。下列说法正确的是( A )
A
A.密度计A所受浮力较小
B.密度计B所受重力较小
C.两密度计底部所受水的压强相等
D.两密度计在水面处的刻度值不同
类型题解题思维
由VA排<VB排可知FA浮<FB浮

物体均漂浮→F浮=G物

FA浮<FB浮,则GA<GB

两密度计底部到水面的距离hA<hB

两密度计底部所受水的压强pA<pB

密度计均在同一液体中,所测密度值相同
5.(2017河南备用卷5题)用铝箔纸折成一只小船,纸船可漂浮在水面上;若将此铝箔纸揉成一团,纸团会沉入水底,纸船受到的浮力  大于  (选填“小于”“大于”或“等于”)纸团受到的浮力。若纸船的质量为5 g,则它漂浮时受到的浮力为  0.05  N。(g取10 N/kg) 
大于
0.05
类型二 静止在不同液体中
【例】6.(2020河南13题)(双选)将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙两种液体的相同容器中,木块静止时,两容器中液面相平,如图所示。下列说法正确的是( AC )
AC
A.木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等
B.木块在乙液体中排开液体的质量较大
C.两容器中木块下表面受到的液体压强相等
D.两容器底部受到的液体压强相等
类型题解题思维
7.(2017河南14题)(双选)如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液体,现将同一木块分别放入容器中,当木块静止时两容器中液面相平。两种情况相比,下列判断正确的是( AD )
A.木块受到的浮力一样大
B.木块在甲液体中受到的浮力较大
C.甲液体对容器底部的压强较大
D.盛甲液体的容器对桌面的压强较小
第7题图
【变式训练:不同固体,不同液体】
AD
8.(2022平顶山模拟)水平桌面上的甲、乙两个相同容器内分别装有水和盐水,小明将一个放了很久的小鸡蛋a放在水中,发现a漂浮,他又找来了一个新鲜的大鸡蛋b放在盐水中,b沉在杯底,如图所示,此时水和盐水的液面相平。下列说法正确的是【解析】( D )
A.水对杯底的压强大于盐水对杯底的压强
B.小鸡蛋a的密度等于大鸡蛋b的密度
C.水对a的浮力大于盐水对b的浮力
D.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
第8题图
D
命题点3 探究影响浮力大小的因素
9.(2021河南18题)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:①与物体浸入液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关。
a   b   c     d   e
(1)请你写出能够支持猜想③的一个生活现象:  向清水中加盐能使鸡蛋上浮  。
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小为  1.4  N。
(3)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度  无关  (选填“有关”或“无关”);分析  a、b、c(或a、b、d)  三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力  越大  (选填“越大”或“越小”)。
向清水中加盐能使鸡蛋上浮
1.4
无关
a、b、c(或a、b、d)
越大
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体P的密度为  2.4×103  kg/m3。(已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
2.4×103
命题点4 验证阿基米德原理
10.(2018河南18题)某实验小组利用弹簧测力计、石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
A    B      C     D
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力, 其中石块的重力大小为  3.8  N。
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为  1.4  N。石块排开的水所受的重力可由  AD  (填字母代号)两个步骤测出。
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于  它排开的水所受的重力  。
3.8
1.4
AD
它排开的水
所受的重力
(4)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  。
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.用原来的方案将石块换成体积不同的铁块进行实验
(5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中, 其他步骤操作正确,则  能  (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
A

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