资源简介 (共54张PPT)第八章 浮力第1轮复习 基础巩固1.浮力(1)定义:浸在液体中的物体受到液体对它向①___托的力,这个力叫做浮力.(2)产生原因:浸在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的②_____不同,F浮=F下表面-F上表面.2.影响浮力大小的因素(1)物体在液体中所受浮力的大小与物体浸在液体中的③_____和液体的④____有关.上压力体积密度(2)物体浸在液体中的体积越⑤___,液体的密度越⑥___,浮力就越大.注:浮力的大小与放入液体中的物体的重力、密度、形状无关.1.内容:浸在液体中的物体受到向⑦___的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的⑧_____.2.公式:F浮=G排=⑨_______.变形公式:V排= ,ρ液= .3.适用范围:液体和气体.大大上重力ρ液gV排浸在液体中的物体不一定受到浮力,如圆柱体桥墩在水中不受浮力作用.易错点拨1.物体的沉浮条件上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底F浮⑩__G F浮 __G F浮 ___G F浮 __G F+FN=G实心体 ρ液 __ρ物 ρ物 __ρ液 ρ物 __ρ液 ρ液 __ρ物 ρ液 __ρ物==>>=><><2.物体浮沉条件的应用(1)潜水艇:通过改变自身的 _____实现浮沉的.(2)热气球和飞艇:根据改变气囊里气体的密度,从而改变浮力的大小,来实现升降.(3)轮船:采用空心的方法,可以使排开水的体积增大,从而增大浮力.轮船的大小通常用排水量来表示,排水量指的是轮船满载时排开水的 _____.(4)密度计:在任何液体中都处于 _____状态,浸没的体积越大,液体的密度越 ___.重力质量漂浮小C1.(2020兰州15题3分)质量相等,体积不等的甲、乙两个实心正方体物块在水中静止时的情景如图所示,下列说法正确的是( )A.甲受的浮力小于乙受到的浮力B.甲的密度小于乙的密度C.甲的下表面受到水的压力比乙的大D.甲的下表面受到水的压力与乙的相等2.(2018兰州9题3分)在一支平底试管内装入适量铁砂,先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里,如图所示.下列说法正确的是( )A.试管在甲液体中受到的浮力较大B.试管在乙液体中受到的浮力较大C.装甲液体的烧杯底部所受液体压强较大D.装乙液体的烧杯底部所受液体压强较大D不变3.(2022武威11题1空1分)2021年10月10日,“海斗一号”自主遥控无人潜水器再次刷新我国无人潜水器最大下潜深度纪录.如图所示.假设海水密度不随深度变化,潜水器在上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”).4.(2020省卷11题2分)2019年12月,中国第一艘国产航母(命名为“中华人民解放军海军山东舰”)在海南三亚某军港交付海军,山东舰在海面上快速匀速航行时,所受海水的浮力______(选填“大于”“小于”或“等于”)重力.等于5.(2018省卷12题2分)一个苹果的质量为160 g,密度约为0.8×103 kg/m3,苹果的体积_______m3,用手将苹果浸没在水中时,苹果受到的浮力是___N.(水的密度1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)2×10-426.(2021省卷22题10分)如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰该舰标准排水量为5万吨,可同时停放36架歼-15舰载机,每架舰载机质量为25吨,g取10 N/kg.求:(1)在标准排水量时,航母所受的浮力为多大?(2)航母在某海域训练,此海域的海水密度1.02×103 kg/m3,当36架舰载机全部飞离航母后,航母排开海水的体积减少了多少立方米?(结果保留两位小数)解:(1)航母处于漂浮状态,在标准排水量时,航母所受的浮力:F浮=G总=m排g=5×107 kg×10 N/kg=5×108 N(2)36架舰载机全部飞离航母后,排开海水的质量减小值:Δm排=m舰载机=36×2.5×104 kg=9.0×105 kg由密度公式ρ= 得,航母排开海水的体积减少:ΔV= = ≈882.35 m37.(2018省卷21题4分)北方人有吃饺子的习惯,刚包好的饺子,为什么放入水中会下沉,而过一会儿饺子会浮起来?答:刚刚包好的饺子,放入水中时,由于饺子所受浮力小于重力,所以下沉;过一会儿,由于饺子受热后内部空气膨胀,饺子的体积增大,排开水的体积也增大,则浮力增大,当饺子所受到的浮力大于重力时,它会浮起来.8.(2020兰州29题5分)小霞利用如图所示的器材进行有关浮力大小的探究实验.(1)如图甲所示,将物体逐渐浸入水中,观察弹簧测力计示数的变化,并将数据记录在表一中.表一分析表一中的实验数据,小霞得出的结论是:物体浸入水中的体积越大,受到的浮力越___(选填“大”或“小”).物体浸入水中的体积占总体积的比例 0.2 0.4 0.6 0.8 1弹簧测力计的示数/N 3.4 2.9 2.4 1.9 1.4大(2)小霞继续利用水和石块进行如图乙所示的实验探究,并将相关实验数据记录在表二中.请补充表二中的数据:① ____;② ____.石块 重力 G石/N 空杯 重力 G杯/N 石块浸没在水中时弹簧测力计的示数F/N 杯和水的总重G总/N 石块浸没在水中时所受浮力F浮/N 石块排开水所受的重力G排/N2.0 1.0 1.4 1.6 ① ②0.60.6表二(3)根据表二的实验数据可得出的结论是:物体受到浮力的大小等于它_________________.(4)由表二的数据,还可以计算出石块的体积为_________.(g取10 N/kg)9.(2017省卷18题8分)在“探究影响浮力大小因素”的实验中,一组同学提出了4种猜想. 小华:浮力大小与液体密度有关;小红:浮力大小与物体浸入液体的体积有关;冬冬:浮力大小与物体所受的重力有关;玲玲:浮力大小与物体的形状有关.排开液体的重力6×10-5m3他们找来了体积相同的A、B两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器.按照图中所示规范地完成了实验,记录了如表所示的实验数据:次数 金属块 物体重力/N 液体密度(g/cm3) 物体浸在 液体中的体积/cm3 测力计的示数/N1 A 5 1.0 20 4.82 A 5 1.0 60 4.43 A 5 1.0 100 4.04 A 5 1.2 1005 B 3 1.2 100 1.8观察表中数据,回答下列问题:(1)根据表格中实验数据,可知A物体浸在液体中的体积为60 cm3时,物体A所受浮力大小为___N;表格中标有“?”的位置的数据应该是___.(2)通过分析比较第_____次实验数据,能够说明小华同学的猜想是正确的;分析比较第_________次实验数据,能够说明小红同学的猜想是正确的.(3)为了验证冬冬同学的猜想,他们选择了第 ______次实验数据,他们发现浮力大小与物体所受的重力______(选填“无关”或“有关”).0.63.83、41、2、34、5无关(4)要验证玲玲的猜想,同学们又找来了一块橡皮泥,他们把橡皮泥捏成不同形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉.他们由此得出结论:浮力的大小与物体的形状有关.请指出他们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10.(2022兰州5题3分)如图所示,放在水平桌面上的溢水杯盛满水,弹簧测力计挂一个实心铁块其示数为F1.将铁块缓慢浸没入水中(未接触溢水杯),若溢出的水全部流入小烧杯,弹簧测力计的示数为F2,下列判断正确的是 ( )A.铁块受到的浮力F浮=F2-F1 B.小烧杯中的水重G=F1-F2C.两次实验中,水对溢水杯底的压强p甲<p乙D.两次实验中,溢水杯对桌面的压力F甲<F乙B11.(2019兰州14题3分)如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数F与金属块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸入水中时池水液面高度的变化,g取10 N/kg,则下列说法中正确的是( )A.金属块所受重力大小为26 NB.金属块的密度为2.3×103 kg/m3C.金属块完全浸没在水中时所受浮力的大小为26 ND.金属块恰好完全浸没时,金属块下底面所受水的压强为5×103 PaB12.(2017兰州18题3分)如图甲所示,盛有液体的柱形容器置于水平桌面上,容器对桌面的压强为1 000 Pa;如图乙所示,用细线拴一铝块,将铝块的一半浸在液体中,容器对桌面的压强改变了80 Pa;如图丙所示,将细线剪断,铝块沉到容器底部,容器对桌面的压强又改变了460 Pa.容器的底面积为100 cm2,ρ铝=2.7 g/cm3,g取10 N/kg.下列判断正确的是( )A.铝块浸没在液体中时所受浮力是0.8 NB.铝块的体积是100 cm3C.铝块沉底时对容器底部的压力是4.6 N D.液体的密度是0.8 g/cm3D13.(2022兰州23题7分)一个质量为1 kg且质地均匀的长方体物块,底面是边长为10 cm的正方形.(1)物块漂浮在水面上时,浸入在水中的体积占物块总体积的 ,此时物块所受到的浮力大小是多大?(2)用手缓慢下压物块,如图所示,当物块下表面所处的深度为0.09 m时,物块下表面受到水的压强是多少?(3)继续用手缓慢下压物块,当物块上表面与液面刚好相平时,需要施加压力是多大?解:(1)物块漂浮在水面上时,受到的浮力为等于物块的重力,即:F浮=G=mg=1 kg×10 N/kg=10 N(2)当物块下表面所处的深度为0.09 m时,物块下表面受到水的压强为:p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.09 m=900 Pa(3)物块漂浮在水面上时,排开水的体积为:V排= ==1×10-3 m3,则物块的体积为:V= = =1.25×10-3 m3,当物块上表面与液面刚好相平时,受到的浮力为:F浮′=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.25×10-3 m3=12.5 N当物块上表面与液面刚好相平时需要施加压力为:F=F浮′-G=12.5 N-10 N=2.5 N14.(2018兰州33题6分)水平桌面上放一盛满水的烧杯,水深12 cm.将一个质量为55 g的鸡蛋,轻轻放入烧杯后沉入底部,排出50 g的水,然后向烧杯中加盐并搅拌,直到鸡蛋悬浮为止,已知g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3.求:(1)水对烧杯底的压强;(2)鸡蛋在水中受到的浮力;(3)当鸡蛋悬浮时,盐水的密度.解:(1)由于水深为12 cm,所以水对杯底的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1.2×103 Pa;(2)将鸡蛋放入装满水的烧杯中,排开水的质量m排=50 g=0.05 kg根据阿基米德原理可得,物体在水中所受的浮力:F浮=G排=m排g=0.05 kg×10 N/kg=0.5 N(3)鸡蛋排开水的体积:V排= = =50 cm3鸡蛋沉入烧杯底部,所以鸡蛋的体积:V蛋=V排=50 cm鸡蛋的密度:ρ蛋= = =1.1 g/cm3当鸡蛋悬浮在盐水中时,根据浮沉条件可得ρ盐水=ρ蛋=1.1 g/cm315.(2018天水21题6分)如图所示,将边长为10 cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中.木块静止时,从杯中溢出水的质量为0.6 kg(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3),试计算:(1)木块受到的浮力;(2)木块的密度;(3)木块下表面受到的水的压强.解:(1)由阿基米德原理可得,木块受到的浮力F浮=G排=m排g=0.6 kg×10 N/kg=6 N(2)因为木块在水中漂浮,G木=F浮=6 N m木= = =0.6 kg木块的边长为10 cm,木块的体积V木=(0.1 m)3=10-3 m3,由ρ= 可得: ρ木= =0.6×103 kg/m3(3)木块的底面积:S=(0.1 m)2 =10-2 m2,由压力差法可以得出F浮=F向上-F向下,F向下=0可得,F向上=F浮=6 N,木块下表面受到的水的压强:p= =600 Pa16.(2019天水22题6分)科技小组的同学用泡沫塑料和灯泡等制作了一个航标灯模型,如图所示.航标灯A总重4 N,A底部与浮子B用细绳相连.当水位上升时,浮子B下降;水位下降时,浮子B上升,使航标灯A静止时浸入水中的深度始终保持5 cm,航标灯A排开水的质量为500 g.浮子B重0.5 N(不计绳重和摩擦,g取10 N/kg).求:(1)航标灯A底部受到水的压强是多大 (2)航标灯A静止时受到的浮力是多大 (3)浮子B的体积是多大 解:(1)航标灯A底部受到水的压强p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-2 m=500Pa(2)由阿基米德原理,航标灯A静止时受到的浮力FA浮=G排=m排g=0.5 kg×10 N/kg=5 N(3)A在重力、浮力和拉力作用下保持静止时,绳子对A的拉力为F=FA浮-GA=5 N-4 N=1 N则B受到绳子的拉力为F′=F=1 NB在重力、浮力和拉力作用下保持静止时,B受到的浮力为FB浮=GB + F′=0.5 N+1 N=1.5 N,根据F浮=ρgV排可知,浮子B的体积为V浮子=V排= =1.5×10-4 m3例1 (2022·常州)2022年1月,海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺,为实施人道主义救援,中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后,停泊于码头旁并通过管道向陆地输送550 t淡水,如图所示,输水过程中,五指山舰 ( )A.舰体略上浮,受到浮力不变B.舰体略上浮,受到浮力变小C.舰体略下沉,受到浮力不变 D.舰体略下沉,受到浮力变大B例2 (2022·日照)成语“沉李浮瓜”的意思是吃在冰水里浸过的李子和瓜,形容夏天消暑的生活.“李子在水里下沉,瓜浮在水面”,从物理学的角度分析,下列判断正确的是 ( )A.李子的质量大于瓜的质量B.李子的体积小于瓜的体积C.李子受到的重力大于瓜受到的重力D.李子的密度大于水的密度,水的密度大于瓜的密度D备考指导浮力大小的判断有两种方法:(1)利用阿基米德原理判断浮力大小:①物体浸入同一液体中的体积越大(小),所受浮力越大(小);②物体浸入液体中的体积相同时,液体密度越大(小),所受浮力越大(小).(2)利用浮沉条件判断浮力大小及物体密度和液体密度的大小关系:[见本章“基础知识梳理”的知识点三]例3 中国第三艘航空母舰下水,命名福建舰,航空母舰配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量约8万吨.则其满载时受到的浮力为_____ N;舰载直升机起飞后,福建舰受到的浮力将_____(选填“变大”“变小”或“不变”).例4 (2021·益阳)在弹簧测力计下端悬挂一个金属零件,测力计的示数是5 N,当把零件浸没在密度为0.9×103 kg/m3的液体中时,测力计的示数变为3.2 N,金属零件在液体中受到的浮力是___ N,其体积为_______ m3(g取10 N/kg).8×108变小1.82×10-4例5 将一长方体浸没在装有足够深的水的容器中恰好处于静止状态,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____N,如将物体再下沉5 cm,则它受到浮力大小为___ N,物体的体积为_______ m3.例6如图甲的平底薄壁玻璃杯的底面积为30 cm2,装满水后水深0.1 m,如图乙,现将一个体积为50 cm3的木块缓慢放入水中,静止后有25的体积露出水面.此时木块所受的浮力是___ N;则水对杯子底部的压强是______ Pa;木块的密度是___ g/cm3.(g取10 N/kg)1.21.21.2×10-40.31×1030.6计算浮力的四种方法及适用条件:备考指导方法 公式及图示 适用范围及注意事项压力 差法 已知形状规则的物体:①上、下表面的压强及面积②两个压力注:2条只要满足其一即可阿基 米德 原理 普遍适用的浮力计算法,适用于已知物体排开液体的体积和液体密度的浮力计算注:在计算时要注意统一单位、分清V排与V物称 重 法 已知物体的重力及浸没在液体中物体受到弹簧测力计的拉力平 衡 法 适用于漂浮或悬浮的物体注:悬浮、沉底时,V排=V物,漂浮时V排<V物命题点1.测量浮力大小的原理:称重法(F浮=G-F示)2.实验材料的选取(1)物体体积的选取:体积稍大些,浮力变化明显,便于观察弹簧测力计的示数变化(2)液体体积要适量:能测出物体排开液体最大的体积,且物体没有接触到容器底部3. 弹簧测力计的使用及读数4.控制变量法的应用(1)探究浮力大小与物体排开液体体积的关系:控制液体密度相同,改变物体排开液体的体积,观察弹簧测力计的示数;(2)探究浮力大小与液体密度的关系:控制物体排开液体的体积相同,改变液体密度,观察弹簧测力计的示数;(3)探究浮力大小与物体浸没在液体深度的关系:使同一物体浸没在同种液体内不同深度处,观察弹簧测力计的示数;5.实验表格的补充、设计及数据记录6.换不同液体进行多次测量的目的:使结论具有普遍性7.根据浸没前后浮力的变化总结结论8.F-h图像(如图甲)、F浮-h图像(如图乙)分析:随着物体逐渐浸入液体中,测力计示数不断减小,浮力变大,物体完全浸没后,所处深度不断增加,测力计示数不变,浮力不变9. 实验误差分析(1)用小桶收集溢出水时有水洒出:所测物体排开液体所受重力偏小(2)若先将物体放入水中测拉力,再测量物体的重力:所测浮力偏大实验结论:浸没在液体中的物体,所受浮力的大小与其排开液体的体积和液体的密度有关,与物体浸没在液体中的深度和物体的密度及重力无关.物体浸入液体中的体积越大,液体的密度越大,物体所受的浮力越大.针对训练1 (2022·齐齐哈尔)某小组同学在“探究影响浮力大小的因素”实验中,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:①与物体浸没在液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关.实验器材有:弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水(ρ盐水>ρ水).小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块慢慢浸入液体中不同深度.实验步骤如图a、b、c、d、e所示(液体均未溢出),并将弹簧测力计的示数记录下来.(1)分析数据可知,金属块浸没在水中时受到的浮力大小是__________N;金属块浸没在盐水中时受到的浮力大小是____N;(2)分析实验步骤a、c、d可知,在同种液体中,物体所受浮力大小与物体浸没在液体中的深度_____(选填“有关”或“无关”);分析三个实验步骤___________________(填序号)可知,在同种液体中,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;分析实验步骤a、d、e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_____;(3)若先完成步骤c,再完成步骤a,则测得的浮力将_____(选填“偏大”或“偏小”);2(或2.0)2.2无关a、b、c(或a、b、d)越大偏大(4)该小组同学完成本次实验后,又用获得的数据求出了金属块的体积为_______m3,盐水的密度为_______kg/m3.2×10-41.1×103增大拓展设问物体所受浮力测量值偏大不变不变(5)实验中若将步骤a放在e之后,则对浮力测量结果的影响是________________________.(6)同学们发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度无关,对此合理的解释是未浸没前浮力的大小随排开水的体积的增大而______,当物体完全浸没在水中后下潜时排开水的体积_____,浮力______.(均选填“增大”“不变”或“减小”)(7)小明同学联想到之前研讨的“船为什么可以漂浮”,还想探究物体受到的浮力大小与其形状是否有关,他找来一块橡皮泥,先将橡皮泥放入水中,发现橡皮泥沉入杯底;然后取出橡皮泥,擦干水后将橡皮泥捏成“小船”的形状再次放入水中,发现橡皮泥漂浮在水面上,于是认为浮力与物体的形状有关.橡皮泥捏成“小船”的形状放入水中时受到的浮力______(选填“大于”“小于”或“等于”)直接放入水中受到的浮力;老师指出小明的探究并不科学,请你分析小明的探究过程存在的问题是_______________________________.拓展设问大于没有控制橡皮泥排开水的体积相同命题点1.测量浮力大小的原理:称重法(F浮=G2-F)2.弹簧测力计的使用和读数3.溢水杯中水量要求:溢水杯中必须装满水,以保证排开的水全部流入小桶4.实验主要步骤(1)测出空桶的重力G1和物体的重力G2;(2)将物体浸没在盛满水的溢水杯中,测出拉力的大小F;(3)测出桶与排开水所受的总重力G;(4)比较G2-F与G-G1是否相等5.实验步骤的补充与排序6.设计实验表格及数据补充7.多次测量的目的和方法(1)目的:使实验结论具有普遍性;(2)方法:换用不同液体、不同物体等多次测量8.实验现象及表格数据分析9.分析F-h图像:随着物体浸入液体,弹簧测力计的示数减小,当物体完全浸没在液体中后,继续下沉,弹簧测力计的示数不变10.误差分析(1)先将物体放入水中测浮力,再测物体的重力:物体沾水所测重力偏大,所测浮力偏大;(2)先测桶和排开液体的重力,再测桶的重力:所测桶沾水重力偏大,所测排开液体的重力偏小;(3)溢水杯中未注满水,所测物体排开水的重力偏小11.实验方案评估:只将物体一部分浸在水中,同样可以得出正确的结论12.阿基米德原理的利用:计算物体受到的浮力、液体的密度、物体排开液体的体积,判断物体的浮沉等实验结论: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到的重力.针对训练2 (2022·枣庄)小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”.(1)实验步骤如图1所示,甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,物体受到的浮力F浮=_______.F1-F3(2)小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究,实验数据如下表:物体 物重 G/N 物体浸没在水中测力计的示数F/N 浮力 F浮/N 空桶重 G0/N 桶与排开水的总重G1/N 排开水重G排/Na 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5b 2 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6分析表中物体a、b的实验数据,小李得出的结论是:___________________________________________________.(3)小李在探究物体c所受浮力的实验中,排除各种测量误差因素的影响,发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力,请分析实验操作中造成这种结果的原因:_____________________________________________________________________.(4)小张利用身边的器材对小李的实验进行改进:两个相同的弹簧测力计A和B重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等器材,装置如图2所示.实验时小张逐渐向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水物体浸在液体中所受浮力大小等于它排开液体所受的重力将物体c浸入水中之前,溢水杯中没有加满水(或排开的水没有全部流入小桶)杯中,观察到弹簧测力计A的示数逐渐变小,弹簧测力计B的示数逐渐变大,若弹簧测力计A的示数变化量为ΔFA,弹簧测力计B的示数变化量为ΔFB,则它们的大小关系是ΔFA____(选填“>”“=”或“<”)ΔFB;(5)针对两种实验方案,小张实验装置的优点是____(填答案标号).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,实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化=B 展开更多...... 收起↑ 资源预览