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(共38张PPT)
2023年中考物理
一轮考点梳理
第13讲 浮力及其应用
模块四 力学部分
教材链接
人教:八下第十章P48-P60
教科:八下第十章P58-P70
数据聚焦 考点梳理
浮力及其应用
认识浮力
阿基米德原理
物体的浮沉条件(实心体)
浮力的应用
认识浮力
考点 1
定义 浸在液体(或气体)里的物体受到向上的托力,这个力叫做浮力
方向 _________
产生原因 液体(或气体)对物体上、下表面的压力不相等,其上、下
表面存在　 　,即F浮=__________
影响因素 物体浸在液体(或气体)中的　　　越大,液体(或气体)的 越大,物体受到的浮力越大。浮力的大小跟物体的形状、密度以及浸没在液体中的深度等无关
称重法测浮力 先在空气中用弹簧测力计测出物体的重力G,再把物体浸在液体中读出弹簧测力计的示数F拉,则物体所受的浮力为F浮=________
竖直向上
压力差
F向上-F向下
体积
密度
G-F拉
方法总结
阿基米德原理
考点 2
知识链接 物体底部与容器底紧密接触时的浮力特点:
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_______
公式 F浮=　　　=m排g=　　　　，其中ρ液表示　　　　　 ，单位为kg/m3；V排表示　　　　　　　　　　，单位为m3
适用范围 阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体
重力
G排
ρ液gV排
液体的密度
物体排开液体的体积
物体的浮沉条件(实心体)
考点 3
上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底
F浮>G物 F浮ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液　　ρ物 ρ液　　ρ物 ρ液<ρ物
物体处于动态,受到的是非平衡力 上浮的最终状态,物体静止在液面上 物体可以停留在液体内部任何深度处 是下沉的最终状态,物体下沉到容器底部静止
物体处于静止状态,受平衡力 =
>
=
=
浮力的应用
考点 4
易错提示 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。
密度计 原理 利用其在被测液体中处于　　　状态的特点,测量被测液体的密度
特点 密度计浸入液体的体积越小(露出的体积越大),液体的密度______　
轮船 原理 通过增大　　　　　　　,增大浮力,使物体能够漂浮在水面上
排水量 轮船载重的大小用排水量表示,是指轮船按照设计要求满载货物时排开水的_______
潜水艇 通过向水舱中充水或排水改变自身的　　　　来实现浮沉 热气球 忽略气球体积的变化,通过改变气球内空气的　　　　来实现上升与下降 漂浮
越大
质量
重力
密度
排开水的体积
1.浸在液体中的物体一定受到浮力的作用。 (　　)
2.漂浮在水面上的物体受到的浮力大于它所受到的重力。 (　　)
3.物体处于漂浮状态,制作该物体材料的密度可能大于液体的密度 (　　)
4.轮船从长江驶入大海所受的浮力不变。 (　　)
5.轮船从海里驶入河里,要下沉一些。 (　　)
6.密度计在密度较大的液体中受到的浮力较大。 (　　)
7.潜水艇在水下无论上升或下降时,所受的浮力都一样。 (　　)
8.小瓷碗浸没时和漂浮时相比所受的浮力变小了。 (　　)
易错速判
×
×
√
√
√
×
√
√
数据溯源 素材应用
命题点 阿基米德原理
命题点 浮沉条件的应用
1.如图所示,把装满水的烧杯放在盘子里,用手把空饮料罐缓慢地按入水中,在饮料罐浸没之前,越往下按溢出的水越多,感觉浮力越　　,这个实验告诉我们,浮力的大小跟排开的水的　　　有关。
命题点 阿基米德原理
大
RJ八下P53图10.2-1
体积
命题点 浮沉条件的应用
2.如图所示,当潜水艇浸没在水中并下潜时所受的浮力　　　；潜水艇的艇身装有水舱,向水舱充水时,潜水艇因重力　　　而下沉。
RJ八下P59图10.3-6
JK八下P67图10-4-5
不变
增大
3.如图甲、乙所示的自制简易密度计是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的。将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时所处位置如图所示,两种液体表面到杯底的深度相同,则两种液体的密度ρ甲　 　ρ乙；密度计在液体中受到的浮力F甲　 　F乙；容器底部所受压强p甲　 　p乙。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
RJ八下P60
图10.3-9
小于
等于
小于
数据剖析 题型突破
题型 一 阿基米德原理的理解及计算
题型 二 浮沉条件的应用
题型 三 浮力与压强、密度综合
题型 一 阿基米德原理的理解及计算
1
2
3
1.浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
2.根据公式F浮=ρ液gV排,物体在液体中所受浮力的大小,跟它排开液体的体积有关,跟液体的密度有关,先确定ρ液和V排中哪个量不变,再根据变化量比较浮力大小。
方法总结
1.(2022·广州)两个量筒均装有20 mL的水,往量筒中分别放入甲、乙两个不吸水的物块,物块静止后的状态如图所示,水的密度为1 g/cm3,g取10 N/kg,则(　　)
A.甲的体积为40 cm3
B.甲受到的浮力为0.4 N
C.乙排开水的体积小于20 mL
D.乙受到的浮力小于甲受到的浮力
B
1
2
3
2.(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)
2.2
1
2
3
2×10-4
3.(2022·贺州)如图所示,水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器,底面积分别为100 cm2和150 cm2。阀门K打开前，A容器内竖直放置一底面积为50 cm2、高为0.2 m的长方体物块，物块对A容器底部的压强为pA，B容器内盛有0.2 m深的水。求:
(1)阀门K打开前，水对B容器底部的压强pB。
1
2
3
解:阀门K打开前，B容器内盛有0.2 m深的水，故水对B容器底部的压强pB=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2×103 Pa。
(2)阀门K打开前，当pB=2pA时，物块的密度。
1
2
3
解：阀门K打开前，pA就是物块对容器底的压强，当pB=2pA时，物块对容器A产生的压强pA=pB=×2×103 Pa=1×103 Pa，由pA=ρ物gh物可得，物块的密度ρ物= = = 0.5×103 kg/m3。
(3)阀门K打开后,水从B容器进入A容器,刚好使物块漂浮时,水进入A容器中的深度。
解：物块的体积V物=S物h物=50×10-4 m2×0.2 m=1×10-3 m3,物块的质量m物=ρ物V物=0.5×103 kg/m3×1×10-3 m3=0.5 kg,物块的重力G物=m物g=0.5 kg×10 N/kg=5 N,阀门K打开后,水从B容器进入A容器,当物块刚好漂浮时,物块受到的浮力F浮=G物=5 N,由F浮=ρ水gV排可得,排开水的体积V排===5×10-4 m3,则进入A容器中水的深度h1===0.1 m。
1
2
3
4.(2022·海南)一个实心金属球的密度为3.0×103 kg/m3,体积为10-4m3,其质量为　 　kg。把它做成空心球放入底面积为200 cm2的圆柱体水槽中,球漂浮在水面上,浸入水中的体积为其总体积的,此时水对槽底的压强增大了150 Pa,则球体空心部分的体积为　　 cm3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
4
5
题型 二 浮沉条件的应用
方法总结
1.若F浮>G物,则物体上浮;若F浮=G物,则物体悬浮或漂浮;若F浮2.解决漂浮问题时首先要利用漂浮时受力平衡列等式,再结合阿基米德原理解决问题。
0.3
350
5.(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　　　(选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态,图乙中a的值为　　cm。(g取10 N/kg)
漂浮
9
4
5
6.(2022·河北模拟)(多选)在两支相同的平底试管内装入等量铁砂,然后分别放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里,其静止状态如图所示,则下列说法正确的是(　　)
A.试管在甲液体中受到的浮力较大
B.两个烧杯底部所受液体压强相等
C.试管在乙液体中排开的液体密度较大
D.两支试管底部所受液体压强相等
题型 三 浮力与压强、密度综合
方法总结
若ρ液>ρ物,则物体上浮并最终漂浮;若ρ液=ρ物,则物体悬浮;若ρ液<ρ物,则物体下沉。液体压强p=ρgh。
CD
6
7
8
A.图乙和图甲中物体下表面受到水的压力之差大于0.7 N
B.图丙和图乙中容器底上表面受到的压力之差等于0.1 N
C.图丙中盐水的密度是1.1×103 kg/m3
D.物体的密度是3.0×103 kg/m3
7.(2022·武汉)如图所示,三个相同的柱形容器中盛有体积相同的水或盐水,将重为3.0 N的物体依次放入这三个容器中。下列说法错误的是
(　　)
B
6
7
8
8.(2022·郴州)一个装有水的圆柱形容器(容器壁厚度忽略不计)放在水平桌面上。往容器中放入一个正方体和一个球体(假设两物体都不沾水),两物体静止后状态如图所示。此时容器对桌面的压强为3 000 Pa,已知正方体和球体的体积比为2∶1。现将正方体取出,液面下降了4 cm。再把球体取出,液面又下降了2.5 cm。此时容器底对桌面的压强为2 200 Pa。则正方体的密度是__________kg/m3,球体的密度是　　　_　 kg/m3。(g取10 N/kg)
0.8×103
6
7
8
1.6×103
数据透视 实验剖析
实验 探究浮力的大小与哪些因素有关
实验器材 弹簧测力计、烧杯、细绳、物块、水、盐水或其他液体
实验原理 称重法计算浮力：F浮=________
实验方法
实验 探究浮力的大小与哪些因素有关
实验梳理
G-F示
实验方法 控制变量法的应用:
(1)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物体,使物体浸没在同种液体的　 　　　处,观察弹簧测力计的示数,如图甲、丙、丁所示
(2)探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系:用弹簧测力计提着同一物体,使物体浸入同种液体的　 　　　,观察弹簧测力计的示数,如图甲、乙、丙所示
(3)探究浮力的大小与液体密度的关系:用弹簧测力计提着同一物体,使物体浸没在　 　　　的同一深度处,观察弹簧测力计的示数,如图甲、丁、戊所示
续表
不同深度
体积不同
不同液体
实验现象与 数据分析 (1)浮力的方向和大小判断：浮力的方向是竖直向上;弹簧测力计的示数变小,说明浮力变大
(2)实验图象与分析：弹簧测力计的示数F拉随浸入液体中深度h变化关系的图象如图甲所示(先变小后不变),物体从其下表面刚接触到液体到它完全浸入液体中一段时间后,所受浮力F浮随浸入液体中深度h变化关系的图象如图乙所示(先变大后不变)
续表
交流与反思 (1)物体在液体中所受浮力的大小与物体的重力无关
(2)实验时选用不同的液体并进行多次实验是为了得到普遍的规律
实验结论 物体在液体中所受浮力的大小,只跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关,与浸没在液体中的深度无关
(1)液体的密度不变时,物体浸在液体中的体积越大,物体受到的浮力越大
(2)浸在液体中的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大
续表
(2022·苏州)兴趣小组探究影响浮力大小的因素。
(1)提出如下猜想:
猜想1:与物体浸在液体中的深度有关。
猜想2:与物体浸在液体中的体积有关。
猜想3:与液体的密度有关。
小组为验证上述猜想,用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等,按图甲步骤进行实验:
典型示例
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块。
②根据图A、B、C的测量结果,小明认为猜想1是正确的,小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是　 。
③小华为了证明自己的想法,利用上述器材设计了实验D,根据A、B、D的测量结果,可得:浮力大小与物体浸在液体中的深度无关,请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图。
④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关。
⑤根据A、C、E的结果,得出浮力大小还与　 　　　有关。
未控制物体浸在液体中的体积相同
液体的密度
(2)小华把4个磁力块组合成图乙所示的情况,她还能探究浮力大小
与 的关系。
(3)爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系,设计了如下实验:取两个相同的容积均为300 mL的一次性塑料杯甲、乙(杯壁厚度和杯的质量不计),甲杯中装入50 g水,乙杯中装入100 g水,然后将乙杯放入甲杯中,发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为_____N；这个实验说明,液体　　　(选填“能”或“不能”)产生比自身重力大的浮力。(g取10 N/kg)
物体形状
1
能
数据链接 真题试做
命题点 1 阿基米德原理及浮沉条件的应用
命题点 2 探究影响浮力大小的因素
命题点 3 浮力与压强综合
1.如图所示的实验中不能得出相应结论的是(　　)
命题点 1 阿基米德原理及浮沉条件的应用
B
命题点 2 探究影响浮力大小的因素
2.小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”(已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)小明利用图1甲所示的实验装置,将圆柱体合金块慢慢浸入水中时,根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象(如图2①所示)。实验过程中合金块所受浮力的变化情况是　　　　　　　。
请在图2中画出F浮随h变化的关系图象。分析图象可知,浸没在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成　　　。
先变大后不变
正比
(2)将合金块分别浸没在水和某液体中(如图1乙、丙所示),比较图甲、乙、丙可知:　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)合金块的密度为ρ合金　　g/cm3。
(4)若用此合金块制成一空心合金球,当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时,空心部分的体积是　　 cm3。
浸没在液体中的合金块所受浮力大小与液体的密度有关
4
400
命题点 3 浮力与压强综合
3.(多选)水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为mA、mB、mC,密度分别为ρA、ρB、ρC的均匀实心小球A、B、C放入液体中，A球漂浮，B球悬浮，C球下沉，如图所示，它们所受的浮力分别为FA、FB、FC。下列选项正确的是(　　)
A.若mA=mB=mC,则FA=FB>FC
B.将C球截去部分后,剩余部分可能上浮
C.只取出A球,容器中液面的高度降低了
D.三球放入液体前后，液体对容器底部的压强变化了(mA+mB+)
ACD

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