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(共37张PPT)
浮力 阿基米德原理
命题点
回归教材
1
考点清单
实验突破—科学探究素养提升
2
实验1 探究浮力的大小跟哪些因素有关
长沙近年真题及拓展
3
实验2 探究浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系
浮力
阿基米
德原理
浮力
轮船
潜水艇
产生原因
影响因素
公式
热气球和飞艇
测量
密度计
内容
上浮、下沉、悬浮、漂浮、沉底
浮力
的应用
物体的
浮沉条件
方向
定义
物体的
浮沉条件
及应用
回归教材
考点清单
考点
1
浮力　
定义 浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对其向上的托力.
方向 浮力的方向总是____________.
测量 称重法：
竖直向上
注：无论物体全部浸没还是部分浸入液体中均适用．
产生原因 浸没在液体中的物体，其上、下表面受到
液体对它的压力不同，向上的压力______
向下的压力，这两个压力之差就是液体对
浸入物体的浮力，如图所示．
影响因素 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_____.
大于
体积
密度
体积
密度
大
考点
2
阿基米德原理(10年7考)　
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＝G排
注意：阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体.
推导式：F浮＝m排g＝ρ液gV排
ρ液表示液体的密度，单位为kg/m3
V排表示_________________，单位为m3
物体完全浸没时，V排＝V物
重力
排开液体的体积
1. (RJ八下P53图10.2－1)如图所示，在烧杯中装满水，用手把空的饮料罐缓慢地按入水中，在饮料罐浸没之前，越往下按会看到排开的水越多，同时感觉越费劲，说明浮力越______，这个实验告诉我们，浮力的大小跟物体排开液体的________有关．
大
体积
考 点 小 练
2. 在“王冠之谜和阿基米德原理”的故事中，若王冠的质量为0.48 kg，浸没在水中时，排开水的体积为4×10－5 m3.则王冠的密度是________kg/m3；王冠浸没时受到水的浮力是______N．(ρ水＝1.0×103 kg/m，g取10 N/kg)
1.2×104
0.4
实验突破—科学探究素养提升
图示法过实验
探究浮力的大小跟哪些因素有关(2021.22，2022.31)
实验
1
1.测量浮力的方法 称重法：F浮＝__________
浮力的方向：竖直向上
G－F示
物体排开液体的体积
2.探究浮力的大小与物体排开液体的体积是否有关 控制变量法：控制_________不变，改变_________ ___________，观察并记录___________________ 实验结论：物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积______.物体浸在液体中的体积越大，浮力越_____
液体密度
弹簧测力计的示数
有关
大
3.探究浮力的大小与液体的密度是否有关 实验结论：物体在液体中所受浮力的大小，跟液体密度_____.液体的密度越大，浮力就越___
控制变量法：控制____________________不变，改变_________，观察并记录弹簧测力计的示数
物体排开液体的体积
液体密度
有关
大
4.实验结论总结：综上所述，______________________________________
________________________________________________________________
___________
5.实验要点
(1)为使实验现象更明显，应选择体积稍大的物体
(2)应选用不同液体进行多次实验(目的是：______________________)
物体在液体中所受浮力的大小跟排开液体的体积和液体密度有关．物体浸在液体中的体积越大、液体密度越大，浮力就越大
使实验结论具有普遍性
一题多设问
例1　在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，小明用长方体金属块进行实验．小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识2的是猜想________(填序号)．(g取10 N/kg)
常识 猜想
常识1：用手将饮料罐按入水中，越往下压，手感到越吃力 常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些 常识3：人从泳池浅水区走向深水区， 感觉身体变轻 猜想1：浮力的大小可能与排开液体的体积有关
猜想2：浮力的大小可能跟液体的密度有关
猜想3：浮力的大小可能跟物体浸没的深度有关
2
设计与进行实验
为了验证以上猜想是否正确，小明做了如图甲所示的一系列实验，请你完成下列问题：
图甲
(1)实验前应先明确弹簧测力计的量程和________，并在______方向对弹簧测力计进行调零.
分度值
竖直
分析与论证、评估
(2)分析_______________________三次实验可验证猜想1正确.
(3)分析A、C、E三次实验，得出的结论是浮力的大小与____________有关.
(4)分析C、D两图可知，当金属块浸没在水中后，弹簧测力计示数不变，说明金属块受到的浮力______，可以验证猜想_____是错误的.
A、B、C(或A、B、D)
液体的密度
不变
3
(5)通过比较实验A、B、C得出“浮力的大小与浸没在液体中深度有关”的结论．此结论你认为是______(选填“正确”或“错误”)的，理由是________
_______________________．
(6)在D实验的基础上继续将金属块在水中下沉，发现弹簧测力计示数由不变最终变为0，示数为0时物块处于____状态.
A. 漂浮
B. 悬浮
C. 沉底
错误
没有控制物体排开液体的体积相同
C
(7)该实验探究主要运用的科学探究方法是_____________，实验中选用不同液体进行了多次实验，其目的是______________(选填“寻找普遍规律”或“多次实验求平均值减小误差”).
(8)(难点·数据分析)(2021广安改编)实验从金属块刚接触水面到操作D的过程中，选项中能正确反映金属块所受浮力大小与金属块下表面到水面距离h关系的图像是_____．
控制变量法
寻找普遍规律
D
数据分析变式
变式1：小明在实验中又找来酒精，他将弹簧测力计下的金属块先后浸没在盐水、水和酒精中，并作出如图所示图像，发现弹簧测力计示数在______中最小，图中能反映金属块在酒精中所受的浮力F浮与V排关系的图线是_____．
盐水
c
(9)(2022大连改编)为了探究浮力大小是否与物体的形状有关，小明又用橡皮泥捏成不同形状，先后放入水中，发现有的下沉，有的漂浮，由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，该结论_________
(选填“可靠”或“不可靠”)，原因是________________________________．
不可靠
没有控制物体排开液体的体积相同
(10)(难点·浮力相关计算)(2021成都改编)利用图甲的测量数据，可知金属块在水中浸没时所受的浮力为_____N．还可以计算出其他一些物理量(水的密度已知)，下列物理量中能计算出的是_______(选填序号)，请依次写出计算结果_________________________________________
A.金属块的体积　　　
B.金属块的密度
C.盐水的体积
D.盐水的密度
图甲
2
ABD
2×10－4 m3，4×103 kg/m3，1.2×103 kg/m3
浮力相关计算变式
变式2：在探究浮力大小的影响因素时，通过整理实验数据，同桌小红绘制出了另一金属块在下降过程中下表面距水面高度h与弹簧测力计示数F的关系图像a，如图所示.
①由图可知，金属块的高度为____cm，金属块的
密度为________kg/m3；若烧杯的底面积为50 cm2，
则当金属块完全浸入水中时，烧杯中水面上升
____cm，杯底受到水的压强增加量为______Pa.
②请你在图中作出该金属块在盐水(ρ盐水＝1.2 g/cm3)中下降过程中下表面距盐水面高度h与它受到的浮力关系图像b(标出关键点).
8
9×103
2
200
1.2
b
创新设问
(11)(创新装置)(2023绥化改编)同学小花在进行“探究浮力的大小与什么因素有关”的实验时，使用如图乙所示的装置进行实验．此装置中物块固定不动，通过调节烧杯的高度进行探究，相比于小明的实验装置，该装置的优点是_______________________________________________________
_______________________________________
_________________由图可知，物块浸没于水
中时所受浮力为______N
图乙
可以调节烧杯的高度，通过读出电子秤的示数，直接得出物块所受浮力(电子秤的示数之差乘以10 N/kg即
为物块所受浮力)　
1.6
实验
2
探究浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系
图示法过实验
1.实验演示图 实验结论：_______________________
_________________________________
浸在液体中的物体受到的浮力大小等于它排开液体所受的重力
2.实验误差分析
(1)先将物体放入水中测拉力，再测物体的重力，如图甲所示(物体表面沾水使所测重力偏大，从而使所测浮力偏_____)
(2)先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力，如图乙所示(桶由于沾水使测得的重力偏大，从而使所测排开液体的重力偏____)　　
大
小
3.实验要点
(1)溢水杯中的液体要达到溢水口(目的：____________________________)
(2)应进行多次实验(目的：______________________；操作：由浸没改为部分浸入，更换不同液体、不同物体进行实验等)
确保排开的液体全部流入小桶
使实验结论具有普遍性
一题多设问
例2　小华同学做“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”的实验，设计的实验步骤如图甲所示.
图甲
设计与进行实验
(1)实验最合理的操作顺序是____________．
d、a、b、c
(2)根据实验小华猜想当图中的四个测量值满足等式________(填序号)时，即可验证阿基米德原理.
A. F2－F3＝F1－F4　　　
B. F1－F2＝F3－F4
C. F3－F1＝F2－F4
B
(3)物块排开的水所受的重力可由
________两图测出.
c、d
(4)请根据图示将表格所缺数据补充完整①______，②______，③______.
物块的 重力/N 物块浸在水中时测力计的示数/N 小桶和排开水的总重力/N 小桶的重力/N 浮力 /N 排开水的重力/N
2 ① 2.2 1.2 ② ③
1
1
1
浸在液体中的物体所受浮力大小等于物体排开液体所受重力的大小
分析与论证
(5)分析实验数据，可得出实验结论：_______________________________
______________________________
(6)做完上述实验得出结论后小华准备结束实验，同组的小丽认为实验还没有结束，理由是_____________________________________，接下来的实验操作应该是_______________________________________．
通过一组数据得出的结论不具有普遍性
换用不同液体和不同的物体进行多次实验
物块的 重力/N 物块浸在水中时测力计的示数/N 小桶和排开水的总重力/N 小桶的重力/N 浮力 /N 排开水的重力/N
2 1 2.2 1.2 1 1
交流与评估
(7)(2023绥化改编)若图a中水面未到达溢水杯的溢水口，______(选填“会”或“不会”)影响实验结论，原因是__________________________________
____________________________
会
使溢出的水减少，得出物体所受浮力大于排开水的重力的错误结论
(8)(2021随州改编)另一实验小组在步骤b的操作中，只将物块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则_____(选填“能”或“不能”)得到与(5)相同的结论.
能
(9)若小华利用上述实验中的器材和一个密度小于水的木块，探究“漂浮
在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”，实验过程____步骤不需要弹簧测力计．(选填“a”、“b”、“c”或“d”)
(10)在实验过程中，将物块浸入溢水
杯的过程中，物块受到的浮力_____，
溢水杯杯底受到水的压强______. (均
选填“不变”、“变大”或“变小”)
变大
不变
b
图乙
(11)(创新设问·图像绘制)若小桶的底面积为20 cm2，请在如图乙所示的坐标系中画出小桶底部受到压力F与桶中水的高度h变化关系图，当桶中液面不再变化时，桶底部受到水的压强为________Pa，实验所选取的物块密度为________kg/m3.(g取10 N/kg)
500
2×103
长沙10年真题及拓展
考向
探究浮力的大小跟哪些因素有关(2021.22，2022.31)
1. (2022长沙31题6分)小王为研究浸在液体中的物体所受浮力的规律，做了如图所示的实验，分析比较图中有关数据可知：物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度_______(选填“有关”或“无关”)，物体浸没时受到的浮力为____N，物体的体积
为________m3.(ρ水＝1.0×103 kg/m3，
取g＝10 N/kg)
无关　
2
2×10－4
2. (2021长沙22题7分)学完阿基米德原理之后，小伟和小雪用如图所示的实验装置做了一个课外实验．他们将溢水杯放在电子秤上，向溢水杯中加水后(如图甲所示)，在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据；然后他们将物体缓慢下降，当物体的部分体积浸在水中时(如图乙所示)，记录下第二次实验数据；剪断系在物体上的细线，将物体缓慢沉入到水底后(如图丙所示)，记录下第三次的实验数据．(取g＝10 N/kg)
测力计A/N 测力计B/N 电子秤/g
第一次 1.00 0.02 500.00
第二次 0.60 0.22 520.00
第三次 0 540.00
(1)观察乙、丙两图可知物体在______图中所受浮力更大，是因为此时物体浸在水中的______更大；
丙
体积
(2)在整理数据时，小雪和小伟发现第三次实验中测力计B的示数记录不同，小雪记的是0.62 N，小伟记的是0.42 N，他们讨论推理后认为有一个数据是正确的，请判断谁的记录是正确的，并说明理由_______________
_______________________________________________________________
______________________________
小雪记录正确，理由：G杯＋G水＋G桶＋G物＝6.02 N，而第三次电子秤示数为540 g，则B的示数为6.02 N－5.4 N＝0.62 N
测力计A/N 测力计B/N 电子秤/g
第一次 1.00 0.02 500.00
第二次 0.60 0.22 520.00
第三次 0 540.00

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