第十章 浮 力(知识梳理与训练课件)(共9份打包)2024-2025学年度人教版物理八年级下册

资源下载
  1. 二一教育资源

第十章 浮 力(知识梳理与训练课件)(共9份打包)2024-2025学年度人教版物理八年级下册

资源简介

(共20张PPT)
第十章 浮 力章末提升
浮力的方向:②__________
浮力
浮力
定义:浸在液体中的物体受到向①_______ 的力,这个力叫作浮力
影响因素:物体在液体中所受浮力的大小,与它③_____________________ 和④_____________ 有关
脑图体系构建
浮力产生的原因:浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力 F 上表面⑤_____ F 下表面,故 F 浮=⑥__________

竖直向上
浸在液体中的体积
液体的密度
<
F下表面-F上表面
公式:F 浮=G 排=⑨_________
浮力






内容:浸在液体中的物体受到⑦______ 的浮力,浮力的大小等于它排
开的液体所受的⑧______
推导公式
适用范围:阿基米德原理不仅适用于 ________,也适用于 ________
计算密度:ρ液=⑩_________;计算体积:V 排= _________
向上
重力
ρ液 gV排
液体
气体
上浮:F浮 _____ G物,ρ物 ______ ρ液,上浮的最终结果是物体处于漂浮状态,漂浮时,F浮 ____ G物


物体的浮沉条件
物体的浮
沉条件及
应用
浮沉条件的应用:轮船、潜水艇、气球和飞艇、密度计
>
下沉:F浮 _____ G物,ρ物 _____ ρ液,下沉的最终结果是物体沉底,此时 F浮= _____
悬浮:F浮 _____ G物,ρ物 _____ ρ液,可以停留在液体的任何深度
<
=
<
>
G-F支
=
=
跨学科实践:制作微型密度计
教材图片全解
教材图片 图片解读
(人教八下 P74) 命题考点:物体的浮沉条件及其应用
如图所示,将同一鸡蛋分别放入水和盐水中,鸡蛋静止时,分别沉底和悬浮,则鸡蛋在水中受到的浮力①_________ 鸡蛋在盐水中受到的浮力。
小于
(人教八下 P76) 命题考点:物体的浮沉条件及其应用
用密度计测量液体密度时,如图所示,它的重力和浮力大小②____;液体的密度越大,它排开液体的体积越③_____,密度计的位置也就越④_____。
续表
相等


(人教八下 P75) 命题考点:物体的浮沉条件及其应用
潜水艇是通过⑤__________________来实现上浮或下沉的。
续表
改变自身的重力
(人教八下 P75) 命题考点:物体的浮沉条件及其应用
热气球是利用球内的热空气比球外的冷空气的⑥_______ 而上升的。
续表
密度小
一、 浮力及其影响因素
1. 关于浮力,下列说法正确的是 ( )
A. 淤泥里的圆柱形桥墩受到浮力的作用
B. 浮力的方向是垂直向上的
C. 只有漂浮的物体才能受到浮力
D. 浮力的施力物体可能是液体,也可能是气体
D
考点整合应用
2. 小红为了探究“浮力大小与哪些因素有关”,做了如图所示的实验。
(1)由图可得,物体浸没在水中受到的浮力F 浮=______。(用图中的物理量符号表示)
(2)分析图乙、丙,弹簧测力计测得拉力 F1>F2,表明浮力大小与 _______________ 有关;图丙中若物体浸没得更深,它上下表面受到的压力差 ______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)比较 ______ 两图可以探究浮力大小与液体密度的关系。
(4)实验时,若先将物体放入水中测拉力,再测量物体的重力,则所测浮力值 ______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
G-F2
排开液体的体积
不变
丙、丁
偏大
二、 阿基米德原理及应用
3. 两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中,同时松手,小木块上浮,大石块下沉。 比较松手时两者所受的浮力 ( )
A. 木块受的浮力大
B. 石块受的浮力大
C. 两者受的浮力一样大
D. 条件不足,无法比较
B
4. 一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图所示为整个过程中弹簧测力计的示数 F 与圆柱体下降高度 h 变化关系的实验图像,已知ρ 水=1.0×103 kg/m3,g 取 10 N/kg。则下列说法正确的是 ( )
A. 圆柱体所受的最大浮力为 8 N
B. 圆柱体的密度为 2.5×103 kg/m3
C. 圆柱体的重力为 9 N
D. 圆柱体的体积为 8×10-3 m3
A
5. 某同学探究“浮力的大小”,实验过程如图所示:
(1)该同学先取来一个实心小金属块,把它挂在弹簧测力计下方,再将小金属块缓缓放入水中(如图①),当金属块浸入水中的体积增大时,观察到弹簧测力计的示数逐渐减小,说明金属块受到的浮力逐渐 _________。
(2)为了探究“浮力大小与排开液体所受重力的关系”,该同学进行了图②到图⑤所示的实验,由以上数据可知金属块浸没在水中时所受的浮力为 ____ N,与金属块排开的水的重力______。
(3)由实验中的数据可知,该金属块的密度为____________ kg/m3。
增大
0.5
相等
2.7×103
三、 物体的浮沉条件及应用
6. 把一个材质均匀的正方体分别投入甲、 乙、丙三种液体中,静止后的状态如图所示,下列说法正确的是 ( )
A. 三种液体中甲的密度最大
B. 在丙液体中正方体受到浮力最大
C. 三种液体中甲液体密度最接近正方体的密度
D. 正方体的密度大于三种液体中的任意一种
C
7. 创新科技 如图所示是由中国科学院自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,创造了海拔 9 032 m的大气科学观测海拔高度的世界纪录。 浮空艇的总体积约为 9 000 m3,当其上升时不断向外排放空气,但整个浮空艇的体积保持不变。 在浮空艇上升过程中,浮空艇受到的浮力 _____(选填“变大”“变小”或“不变”)。 浮空艇在9 032 m 高空受到的浮力是 ________ N。 当浮空艇悬浮在 9 032 m 的高空时,它受到的浮力 _____(选填“等于”“大于”或“小于”)它自身的重力。(已知地表的空气密度为 1.29 kg/m3,9 032 m高空的空气密度约为 0.4 kg/m3,g 取 10 N/kg)
变小
36 000
等于
综合实践与创新探究
8. 如图甲所示是我国最大的半潜船新光华号,其排水量为 10.2 万吨(排水量是轮船装满货物时排开水的质量),下潜吃水深度 30.5 米,主甲板最深可潜入水下 16 米。不仅能够运输海上钻井平台,还能够运输大型的战舰。
(1)新光华号满载时受到的浮力大小为 _________ N,当它下潜到最大深度时,主甲板受到水的压强为 __________ Pa。(ρ 水=1.0×103 kg/m3,g 取 10 N/kg)
(2)小明设计了如图乙所示的装置模拟半潜船的运动过程,其中 M 模拟半潜船,内部有水舱,可以通过阀门排水或充水,N 模拟货物。 则由图乙到图丙的过程,物体 M 要通过阀门 _______(选填“排水”或“充水”),M 受到的浮力变 _______(选填“大”或“小”),容器中水面的高度 _______(选填“升高”“降低”或“不变”)。
1.02×109
1.6×105
排水

降低(共18张PPT)
专项 浮力、压强综合应用
浮力、压强综合应用是中考中的重点,一般在选择题、计算应用题中考查。 解决此类问题的突破口是判断密度。 可根据 m=ρV,p=ρgh、物质的状态等条件确定物体或液体的密度,再结合题意判断压力、压强、浮力、重力等的关系。由于物体的浸入,液面会升高,根据压强、浮力的衔接公式 Δp= 、Δh= (解决液面变化问题时使用,有时面积是 S 容-S 物,具体问题具体分析),进行压强、压力、浮力等的判断和计算。
1. 在甲、乙两个完全相同的玻璃缸中装满水,缸中水面分别漂浮着一只玩具鸭,如图所示。 设甲、 乙两缸底受到水的压强分别为 p 甲、p 乙,两只玩具鸭受到的浮力分别为 F 甲 、F 乙 ,下列判断正确的是 ( )
A. p 甲>p 乙 B. p 甲<p 乙
C. F 甲>F 乙 D. F 甲<F 乙
类型一 压强、浮力的定性分析
D
2. 如图所示,将一圆柱体从水中匀速提起,直至其下表面刚好离开水面。 用 p 表示容器底受到水的压强,F 浮表示圆柱体受到水的浮力,它们随时间 t 变化的大致图像正确的是( )
A
3. 如图所示,甲、乙、丙三个实心小球,其中甲与乙质量相等,乙与丙体积相同;将三个小球轻轻放入三个装满水的相同烧杯中静止不动时,甲球漂浮、乙球悬浮、丙球沉底。 则下列判断错误的是 ( )
A. 三个小球的质量大小关系是 m 甲=m 乙B. 三个小球受到的浮力大小关系是 F 甲 =F 乙>F 丙
C. 三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是 p 甲=p 乙=p 丙
D. 三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p 甲′=p 乙′B
4. 液体沸腾时,液体内部会产生大量气泡,在液体中不断上升、变大。 对于气泡所受压强和浮力的变化情况(气泡未露出液面时),以下说法正确的是 ( )
A. 压强变小,浮力变小
B. 压强不变,浮力不变
C. 压强变大,浮力不变
D. 压强变小,浮力变大
D
5. 课外实践活动中,小东用橡皮泥造船并放入水中, 往船中装入实心铝粒(密度为 2.7 g/cm3)来观察它的承载量,如图所示。 在逐渐装入铝粒的过程中(船始终漂浮)。 则在此过程中小船受到的浮力 _____,若装好后将小船里的部分铝粒放入水中,水对容器底部的压强将 _____。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
变大
变小
6. 取一只空牙膏袋, 一次将它挤瘪,另一次将它撑开,两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,如图所示。 两次牙膏袋的质量 m 甲和 m 乙的大小关系是 m 甲______ m 乙;两次排开水的体积 V 甲和 V 乙的大小关系是 V 甲 ______ V 乙;两次所受的浮力F 甲和 F 乙的大小关系是 F 甲 ______ F 乙;两次杯底受到水的压强 p 甲和 p 乙的大小关系是p 甲 ______ p 乙。(均选填“>”“<”或“=”)




7. 我国首台自主设计的“蛟龙号”载人潜水器,总质量为 22 t,在下潜实验中成功突破 7 000 m水深大关。 随着下潜深度的增加,“蛟龙号”所受水的压强将 _______(选填“变大”“不变”或“变小”)。 当“蛟龙号”悬浮在深海某处时,受到的浮力为 ___________ N。(g 取 10 N/kg)
类型二 压强、浮力的定量计算
变大
2.2×105
8. 如图所示,将质量为 0.5 kg 的木块放入烧杯中,静止时木块所受浮力的大小为 ______ N,方向为 ______。 已知木块下表面面积为 40 cm2,则此时木块底部所受水的压强为 _____ Pa。(g 取 10 N/kg)
5
竖直向上
1 250
9. 图甲是用弹簧测力计吊一金属块逐渐浸入水中,图乙是这个过程中弹簧测力计的示数 F随金属块下表面在水中的深度 h 的变化情况。 由图可知,金属块质量是 _____ kg,金属块所受最大浮力是 ____ N,金属块下表面所受水的最大压强是 _____ Pa。(g 取 10 N/kg)
0.6
2
800
10. 如图所示,将边长为 5 cm 的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中, 已知溢水杯质量为 100 g,底面积为 100 cm2,溢水杯中原有900 g 的水,木块静止时,从杯中溢出水的质量为 0.1 kg(g 取 10 N/kg)。 求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
(3)放入木块后溢水杯对水平桌面的压强。
解:(1)木块受到的浮力:
F 浮=G 排=m 排 g=0.1 kg×10 N/kg=1 N;
(2)正方体木块的体积:V 木=(0.05 m)3=1.25×10-4 m3,因为木块漂浮,所以 G 木=F 浮=1 N,因为 G 木=m 木 g=ρ 木 V 木 g,所以木块的密度:
ρ 木 = = =0.8×103 kg/m3;
(3)因为木块漂浮在水面上,所以结合阿基米德原理可得 F 浮=G 排=G 木,此时溢水杯对桌面的压力:F=G 杯+G 水 -G 排 +G 木 =(0.1 kg +0.9 kg)×10 N/kg-1 N+1 N=10 N,此时溢水杯对桌面的压强:p= = =1 000 Pa。
11. 如图所示,体积为 1×10-3 m3 的木块,用绳子系在底面积为 200 cm2 的柱形容器中,当浸没在水中时,绳子的拉力F=4 N;若不计绳重 ,g 取 10 N/kg,ρ 水=1.0×103 kg/m3。 求:
(1)木块受到的重力;
(2)木块的密度;
(3)剪断细线,待木块静止时,容器底部的压强
的减少量 Δp。
解:(1)木 块 浸 没 时 的 浮 力 : F 浮 =ρ 水 gV 排=1.0×103 kg/m3
×10 N/kg×1×10-3 m3=10 N; 此时静止受力平衡,G+F=F 浮;则 G=F 浮-F=10 N-4 N=6 N;
(2)木块的质量:m= = =0.6 kg=600 g,
其密度:ρ= = = =0.6 g/cm3;
(3)剪断细线,待木块静止时 ,木块漂浮在水面上,则 F 浮′=G=6 N,减小的浮力 ΔF=4 N,则露出的体积 ΔV= = = =0.4×10-3 m3=400 cm3;
液面下降的高度:Δh= = =2 cm;减小的压强:Δp=ρ 水 gΔh=1. 0 ×103 kg/m3×10 N/kg×0.02 m=200 Pa。(共17张PPT)
专项-物体浮沉分析
物体浮沉分析是中考中的重点,一般在选择题中考查,有一定的难度。 判断物体的浮沉状态或根据物体的浮沉状态来分析物体受力时,可比较 F 浮与 G 物(只受浮力和重力时)或比较 ρ 液与ρ 物,牢记物体的浮沉条件,以及对应的密度关系是解题的关键。
1. 未煮过的汤圆沉在水底,煮熟后漂浮在水面上,则此时汤圆 ( )
A. 受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的小
B. 受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的小
C. 受到的浮力大于重力,排开水的体积比未煮过的大
D. 受到的浮力等于重力,排开水的体积比未煮过的大
类型一 已知浮沉状态判断受力
D
2. 如图所示,小华制作了一个简易的密度计,她选择一根长 16 cm 的饮料吸管,将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口,使吸管在液体中漂浮时能保持在 _____ 方向。 密度计在液体中漂浮时,受到的浮力 _______(选填“大于”“小于”或“等于”)重力。 把密度计放入水中,露出液面的长度是 7.9 cm,再将密度计放入某液体中,露出液面的长度是 7 cm,则此液体的密度为 _______ kg/m3。(ρ 水=1.0×103 kg/m3)
竖直
等于
0.9×103
3. 用细绳连在一起的气球和铁块,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内如图所示位置,若用力向下轻轻拨动一下铁块,则气球和铁块的沉浮情况及水对容器底部的压强将 ( )
A. 下沉,变小 B. 下沉,变大
C. 上浮,变小 D. 悬浮,不变
类型二 通过分析判断浮沉状态
A
4. 如图所示,一个空心球置于水中,恰能悬浮,沿虚线将其分成大、小两部分,则 ( )
A. 小的部分上浮,大的部分下沉
B. 两部分仍保持悬浮
C. 小的部分下沉,大的部分上浮
D. 物质密度未知,不能判别
C
5. 如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体,现将密度为 0.6×103 kg/m3 的正方体木块 A 放入容器中,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为 1∶3;在木块上表面轻放一个物块 B(VA=2VB),A 的上表面刚好与液面相平,如图乙所示。 若将物块 B单独放入此液体中,它静止时将 ( )
A. 悬浮 B. 漂浮
C. 沉底 D. 无法判断
B
6. 如图甲所示,弹簧测力计示数为 5 N,如图乙所示,小球一半浸在水中,测力计示数为 2 N,则小球受到的浮力为 ______ N,小球的体积为 _____ cm3(g 取 10 N/kg)。剪断悬吊小球的细线, 小球在水中稳定时应处于 ______(选填“下沉”“悬浮”或“漂浮”)状态。
3
600
漂浮
专项八 利用浮力测密度
利用浮力测密度是中考的重点,一般在实验探究题中考查。 利用浮力进行密度的测量,具体有以下两种情况:(1)利用电子秤(或弹簧测力计)、细线和水测量大于水的物质的密度;(2)利用水、小烧杯和刻度尺测物体或液体的密度。 在实验过程中均需要利用到阿基米德原理 F 浮=ρ 液 gV 排。
1. 小明用电子秤、水、柱状烧杯、紫砂壶盖、轻质细线等器材探究密度和浮力相关内容。 其中柱状烧杯的质量为 100 g,其底面积为 50 cm2,实验操作如图所示。
类型一 称重法测密度
A. 用电子天平称出紫砂壶盖的质量 m1,如图A 所示;
B. 在烧杯中加入适量的水,称出烧杯和水的质量 m2,如图 B 所示;
C. 用轻质细线系住壶盖,部分浸入烧杯的水中,电子秤示数为 m3,如图 C 所示;
D. 将壶盖全部浸入烧杯的水中,电子秤示数为 m4,如图 D 所示。
根据实验数据可知:壶盖浸没在水中时所受到的浮力大小为 ________ N,所测壶盖的密度为 _________ g/cm3。 (g 取 10 N/kg,ρ 水 =1.0×103 kg/m3)
0.2
3.0
2. 如图所示,小明借助一个长方体木块和刻度尺测出了石块的密度。
(1)如图甲,用刻度尺测出木块没在水中的深度 h1;
(2)如图乙,将石块放在木块上,使它们共同漂浮在水面上,用刻度尺测出木块浸在水中的深度 h2;
(3)如图丙,将石块用细线系在木块下面放入水中浸没,让木块有一部分体积露出水面,用刻度尺测出木块浸在水中的深度 h3;
(4)石块密度的表达式 ρ 石块=__________(用题目中字母和 ρ水表示)。
类型二 漂浮法测密度
ρ 水
3. 为了能准确测出某工艺品的密度,聪明的小华设计了如下实验方案。
类型二 浮沉法测密度
(1)实验步骤:
①将一圆柱形烧杯漂浮在盛有水的玻璃水槽中,如图甲所示,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为 h1;
②将工艺品轻轻放入水槽中,如图乙所示,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为 h2;
③将工艺品从水槽中取出,平稳放在烧杯中,如图丙所示,用刻度尺测出此时水槽中水的深度为 h3;已知水的密度为 ρ 水,则小华测出工艺品的密度表达式为 ρ 工艺品=____________(用已知量和测量量表示)。
(2)同组的同学对实验过程提出质疑,认为将工艺品从水中取出时会沾水,导致测量的密度会产生误差。 你认为由于工艺品沾水导致小华测出工艺品的密度将 ________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
无影响(共16张PPT)
第 4 节 跨学科实践:制作微型密度计
● 名师点拨/事半功倍
第 4 节 跨学科实践:制作微型密度计
密度计是物体的浮沉条件的实际应用,在制作微型密度计时需要注意,只有重心位置足够低时,密度计才能竖直漂浮。结合物体的浮沉条件和阿基米德原理 F 浮=ρ 液 gV 排来分析有关问题。 将同一密度计放入不同的液体中,液体密度越大,排开的体积越小,密度计露出液面的部分越多。
第 4 节 跨学科实践:制作微型密度计
【项目提出】小明在“综合实践活动”中准备制作一个微型密度计。
【项目实施】
第 4 节 跨学科实践:制作微型密度计
(1)小明取一根长度为 20.00 cm 粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的是使吸管能 ___________ 在液体中。
(2)将吸管先后放到水和另一液体中,如图 1所示,测得浸入的长度分别为 H 和 h,用 ρ 水、ρ 液分别表示水和另一液体的密度,则 h=____(用 ρ 水、ρ 液、H 表示)。
(3)小明做了 5 次实验,获得的数据如表所示,当液体的密度为 1.2 g/cm3 时,浸入的深度为_____ cm。(结果保留两位小数,ρ 水=1.0 g/cm3)
第 4 节 跨学科实践:制作微型密度计
竖直漂浮
8.33
(4)根据表中的数据,小明在吸管上标出对应的刻度线,刻度线分布 ______(选填“是”或“不是”)均匀的,此密度计所能标注的最小密度值为 _______ g/cm3。
第 4 节 跨学科实践:制作微型密度计
不是
0.5
(5)为了检验小明制作的密度计是否准确,小华将密度计放在密度为 0.8 g/cm3 的煤油中,为了用更少的煤油完成实验,小华应该选择图 2 四种圆柱形容器(已知 A 和 B 容器的深度为 10 cm,C 和 D 容器的深度为 22 cm。 容器的横截面积均满足测量需求)中的 _______容器。
第 4 节 跨学科实践:制作微型密度计

【展示交流】(6)小华也用吸管制作了密度计,她发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大。 为此同学们提出了如下改进方案,其中可行的是 ____(填选项字母)。
A. 换大的容器做实验
B. 换稍长的吸管制作密度计
C. 适当增加密度计的配重
第 4 节 跨学科实践:制作微型密度计
C
(7)利用多种液体检验后,小华认为小明制作的密度计比较准确,于是用另一根长度相同且较细的吸管制作了等质量的密度计。 小华直接将小明的数据标在自己制作的密度计上,若用小华的密度计来测量液体密度,测量值将 _____(选填“>”“<”或“=”)液体密度的真实值。
第 4 节 跨学科实践:制作微型密度计

重点实验突破
一图构建实验命题点
在探究“浮力的大小与哪些因素有关”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中的体积有关;
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。
一题串练实验常考点
实验基础练
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、细绳等器材。 按照如图甲所示规范地完成了实验,记录了如下表所示的实验数据。
观察表中数据,回答下列问题:
(1)根据表格中实验数据,可知物体 A 浸在液体中的体积为 60 cm3 时,物体 A 所受浮力大小为 __________ N。
(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”)。
(4)本实验应用了 __________ 的研究方法。
3、4
0.6
1、2、3
4、5
无关
控制变量
实验拓展练
(5)创新设问 另一组同学在探究小华的猜想时,同学们在图乙中加入适量食用盐,发现弹簧测力计(位置固定不动)的示数减小。 同学们因此得出结论:浮力的大小与液体的密度有关,浸入液体中的体积相同时,液体密度越大,浮力就越大。 从实验操作过程分析,这个结论可靠吗?_______(选填“可靠”或“不可靠”),因为 _______________________________。
不可靠
没有控制物块排开液体的体积相同
(6)日常生活 生活中将用钢铁制成的金属块投入水中会下沉,而用钢铁制成的轮船却能漂浮在水面上,_______(选填“能”或“不能”)说明玲玲的猜想是正确的。
不能(共27张PPT)
第 2 节 阿基米德原理
● 名师点拨/事半功倍
● 考点集训/夯实基础
● 综合检测/巩固排查
● 核心素养/中考新考法
1. 探究浮力的大小与物体排开液体所受重力的关系:先用弹簧测力计测量出空桶和物体的重力,再测量出物体浸没后弹簧测力计的示数,最后再测量出小桶和排开水所受的总重力。
2. 阿基米德原理:F 浮=G 排=m 排 g=ρ 液 gV 排。
注意:(1)V 物表示物体的体积,V 排表示物体排开液体的体积,物体浸没在液体中时,V 排=V 物;物体部分浸入液体中时,V 排1. 为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重 力的关系,你觉得合理的实验顺序是_________________________。
甲:测出实心合金块所受的重力
乙:把合金块浸没在装满水的溢水杯中,测出合金块所受的浮力,用桶收集合金块排开的水
丙:测出桶和排开的水所受的重力
丁:测出空桶所受的重力
甲丁乙丙(或丁甲乙丙)
■考点 1 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
2. 一材拓题 教材 P69 实验改编 在研究物体所受浮力大小的实验中,某同学依次进行了如图 a、b、c、d 四次测量。 能够证实物体在液体中受到浮力的是 ______ 和 _____ 两个图的两次测量;能够求得物体排开的液体所受重力的是图 ____ 和图 ______ 的两次测量;能够证实物体所受浮力等于物体排开的液体所受的重力的是 ______ 两图和 ________ 两图的两组测量数据。
a
c
b
d
a、c
b、d
3. 一空心金属球的体积为 1.5 dm3,若把它轻轻放入足够大且装满了水的容器里,静止后该金属球有 的体积露出水面,则金属球受到的浮力大小为(g 取 10 N/kg,ρ 水=1.0×103 kg/m3)( )
A. 15 N B. 10 N
C. 5 N D. 无法确定
■考点 2 阿基米德原理及其计算
B
4. 习题衍生 教材 P72,T3 高仿 在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,测力计的示数是 7.5 N 把零件浸入密度为 0.8×103 kg/m3 的液体中, 当零件 14 的体积露出液面时,测力计的示数是 6 N,则金属零件的体积是(g 取 10 N/kg) ( )
A. 2×10-4 m3 B. 2.5×10-4 m3
C. 6×10-4 m3 D. 7.5×10-4 m3
B
5. 将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中,放手后发现:实心球沉入水底,而乒乓球浮出水面,如图所示。 比较实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小,则 ( )
A. 实心球受到的浮力大
B. 乒乓球受到的浮力大
C. 它们受到的浮力一样大
D. 不能确定
A
■易错点 不能正确根据阿基米德原理比较浮力
易错归纳
6. 易错题 两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,把甲乙两球分别轻轻放入两杯液体,最后处于图中所示状态。 甲、乙排开液体的重力相等,甲、乙所受浮力相比 ( )
A. 甲所受浮力更大
B. 乙所受浮力更大
C. 甲、乙所受浮力一样大
D. 不知道液体密度无法比较浮力大小
C
7. 将重 6 N 的物体浸没在装满水的杯中,溢出了 4 N 的水,物体受到的浮力是 ( )
A. 10 N B. 6 N
C. 4 N D. 2 N
C
8. 一个很薄的塑料袋装满水,袋口扎紧后挂在弹簧测力计下,读数是 6 N,若使塑料袋体积的 浸在水中称,弹簧测力计的读数接近于(g 取 10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3) ( )
A. 0 N B. 6 N C. 4 N D. 2 N
D
9. 在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是 8 N,把实心小球浸没在密度为0.8×103 kg/m3 的油中,弹簧测力计的示数是6 N,下列说法不正确的是(g 取 10 N/kg)( )
A. 小球受到的浮力是 2 N
B. 小球的质量是 0.8 kg
C. 小球的体积是 2.5×10-4 m3
D. 小球的密度是 3.2×103 g/cm3
D
10. 某同学将一漂浮在水面上的正方体木块缓慢按入水中,当木块全部浸没在水中后,继续向下压一段距离,共用时 t0。 此过程中,木块所受的浮力随时间变化的图像可能是下图中的 ( )
A
11. 科学思维 弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲;图乙是弹簧测力计示数 F 与物体下降高度 h变化关系的图像,则下列说法正确的是(g 取10 N/kg) ( )
A. 物体的体积是 500 cm3
B. 物体受到的最大浮力是 5 N
C. 物体的密度是 2.25×103 kg/m3
D. 物体刚浸没时下表面受到水的压力是 9 N
C
12. 一艘潜水艇排水量为 3 090 t,在海面下某一深度巡航时,它所受到的浮力大小为___________ N;当它在海面下继续下潜的过程中,它所受到的浮力大小将 ______(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g 取 10 N/kg)
3.09×107
不变
13. 如图所示,体积为 V=200 cm3 的木块在绳子拉力 F=0.8 N 的作用下浸没在水中(g 取 10 N/kg,ρ 水=1.0×103 kg/m3)。 木块此时受到的浮力为________ N。
2
14. 较难题 一个重为 10 N 的实心金属块,挂在弹簧测力计下并浸入水中,当金属块体积的 浸入水中静止时,弹簧测力计的示数为8 N,当把金属块全部浸入水中(未碰到杯底)时,弹簧测力计的示数是 ________ N。(g 取10 N/kg)
4
15. 如图所示是小新同学验证阿基米德原理的一个实验过程图:
(1)如果是你做这个实验,为了减小误差,则图中的操作步骤顺序为 __________________。
(2)图中 _______ 两个步骤是为了测量浮力的大小。
DABC(或 ADBC)
AB
(3)下面是小新同学实验时设计的表格及填写的实验数据:
①请你将该表格第三行数据补充完整。
1.3
②小新同学在进行数据分析时,发现第二次实验数据与其他两次反映的规律不相符,为了得到结论,他将第二次实验中 G1 的数据改为 1.1 N,G 排的数据改为 0.5 N。请你对他的做法进行评估:_____________________________________________________;
如果是你,对这种情况采取的做法是 ____________________________________________。
没有实事求是的科学态度,做法不正确
分析原因,重新实验
16. 小球重 20 N,体积为 3×10-3 m3,把它浸没在水中,水的密度为 1.0×103 kg/m3,求:
(1)此时小球受到的浮力是多大?
(2)将小球浸没在盐水中,受到浮力为 36 N,盐水的密度是多少?
解:(1)浸没在水中时小球受到的浮力:F 浮=ρ 水 gV 排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3×10-3 m3=30 N;
(2)盐水的密度:ρ 盐 水 = = =1.2×103 kg/m3。
17. 如图所示,水平桌面上放置底面积为 80 cm2,质量为 400 g 的圆筒,筒内装有 16 cm 深的某液体。 弹簧测力计悬挂底面积为 40 cm2,高为 8 cm 的圆柱体,从液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数 F 与圆柱体浸入液体深度 h的关系如图所示,(圆筒的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出)(g 取 10 N/kg),求:
(1)圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多少?
(2)筒内液体密度是多少?
(3)圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时,圆筒对桌面的压强是多少?
解:(1)由题意知,当 h=0 时,还没有浸入液体,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以 G=10 N;当 h≥8 cm时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体浸没,此时 F=2 N;圆柱体浸没在液体中所受的浮力:F 浮=G-F=10 N-2 N=8 N;
(2)物体浸没后,排开液体的体积 V 排=V 物=S 物 h 物=40 cm2×8 cm=320 cm3=3.2×10-4 m3,由 F 浮=ρ 液 gV 排得液体的密度:ρ 液=
= =2.5×103 kg/m3;
(3)液体的质量 m 液 =ρ 液 V 液 =2.5×103 kg/m3×80×16×10-6 m3=3.2 kg,圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时,圆筒对桌面的压力等于液体、容器、圆柱体总重力减去弹簧测力计的拉力,所以圆筒对地面的压力:F=(m 液 +m 筒)g +G -F =(3.2 kg +400 ×10-3 kg)×10 N/kg+10 N-2 N=44 N,圆筒对地面的压强:p= = =5.5×103 Pa。
18. 创新模型 如图所示,先用力传感器(图甲)测出绳子对重物拉力为 8 N,即重物重为 8 N,然后将该重物浸没在某液体中并与容器底部接触(图乙),这时传感器的示数为 4 N,则该重物在该液体中受到的浮力不可能是 ( )
A. 2 N B. 3 N C. 4 N D. 5 N
D(共25张PPT)
第 3 节 物体的浮沉条件及应用
● 名师点拨/事半功倍
● 考点集训/夯实基础
● 综合检测/巩固排查
● 核心素养/中考新考法
1. 物体的浮沉条件:(1)上浮:当 F 浮>G 物时,物体上浮,并最终漂浮在水面上,此时 F浮=G物, 物<ρ液。(2)悬浮:当 F 浮=G 物时,物体受力平衡,可以悬浮在液体内任何地方,ρ物=ρ液。(3)下沉:当 F浮<G物时,物体下沉,直至到达液体底部,受到容器的支持力作用,停留在容器底,ρ物>ρ液。
2. 浮力的应用:(1)轮船的漂浮原理:采用“空心”的办法增大浮力使轮船漂浮在水面上。(2)潜水艇浮沉原理:潜水艇是通过改变自身的重力来实现浮沉的。(3)气球和飞艇的浮沉原理:内充气体的密度小于外部空气的密度。(4)密度计的原理:在任何液体中都处于漂浮状态,G密度计=F 浮=ρ 液 gV 排,当 ρ 液大,V 排就小,所以大的刻度值在下面,小的刻度值在上面。
1. 一材拓题 教材 P74 想想做做改编 一个质量是 50 g的鸡蛋悬浮在盐水中不动时,它受到的浮力是 _____ N, 如果往盐水中不断注入清水,鸡蛋将 ______(选填“上浮”“下沉”或“不动”)。(g 取 10 N/kg)
0.5
■考点 1 物体的浮沉条件
下沉
2. 质量均匀的物体悬浮于某种液体中,若将该物体截成大小不相等的两部分,则 ( )
A. 大的下沉,小的上浮
B. 大、小两部分都上浮
C. 大、小两部分都下沉
D. 大、小两部分仍悬浮
D
3. 重 80 N 的物体浸没在水中时,弹簧测力计示数为零,若把该物体浸入酒精中,则该物体将 ( )
A. 上浮 B. 下沉
C. 悬浮 D. 无法判定
B
4. 课标示例改编 如图所示,潜水艇在水中处于悬浮状态,此时其所受浮力与重力的大小关系:F 浮 _____(选填“>”“<”或“=”)G。 当压缩空气将水舱中的水排出一部分时,潜水艇将______(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。
■考点 2 浮力的应用
=
上浮
5. 元宵佳节,许多人会燃放孔明灯(如图所示)祈福。 孔明灯上升时,灯罩内的气体密度_________(选填“大于”“小于”或“等于”)灯罩外的空气密度。
小于
6. 刘星将一块重 2 N 的橡皮泥放入水中后橡皮泥立即沉入水底;他取出橡皮泥将其捏成船状再放入水中,“泥船”却漂浮在水面上,他是利用了 _____________________ 方法来增大浮力的,此时“泥船”所受的浮力为 ____ N。
增大排开液体的体积
2
7. 习题衍生 教材 P76,T5 改编 如图所示为一种自制简易密度计,它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的,用它来测量液体密度时,该密度计________(选填“悬浮”“漂浮”或“下沉 ”)在被测液体中。 将其分别放入装有液体密度为 ρ 甲 和 ρ 乙 的两 个 烧杯 中 , 可 以 判断:ρ 甲 ______ ρ 乙。 若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为 m 甲 、m 乙 ,则 m 甲 _____ m 乙。(后两空均选填“<”“=”或“>”)
漂浮

=
8. 某物质的质量与体积的关系如图所示,
由该物质构成的体积为40 cm3 的实心物体放入
水中, 静止后受到的浮力是 _________ N。
(g 取 10 N/kg)
■易错点 不判断物体的浮沉状态直接求浮力
易错归纳
0.32
9. 若一艘轮船从贵港驶往澳门,当它从珠江口驶入大海时 ( )
A. 它受到的浮力变大 B. 它受到的浮力变小
C. 它下沉了一些 D. 它上浮了一些
D
10. 如图所示,把体积为 300 cm3、密度为 0.8×103 kg/m3 的木块浸没在水中放手,木块先上浮,最终漂浮于水面,则下列说法错误的是(g 取 10 N/kg) ( )
A. 木块浸没在水中受到的浮力是 3 N
B. 木块上浮过程中,露出水面前受到的浮力不变
C. 木块浸没与木块漂浮时,水对容器底部的压强一样大
D. 如果把漂浮木块露出水面部分切去,余下部分仍将漂浮
C
11. 关于物体浮沉条件及应用实例,下列分析合理的是 ( )
A. 橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面,是通过改变自身重力实现的
B. 节日放飞的气球里充的是密度大于空气的气体
C. 同一密度计在不同液体中漂浮时,所受浮力大小相等
D. 潜水艇靠改变排开水的体积来改变浮力,从而实现上浮和下沉
C
12. 把体积为 2×10-3 m3、重为 12 N 的物块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为(g 取 10 N/kg) ( )
A. 漂浮,F 浮=20 N B. 漂浮,F 浮=12 N
C. 沉底,F 浮=20 N D. 沉底,F 浮=12 N
B
13. 如图所示,完全相同的两个圆柱形容器 A 和 B 分别盛有质量相等的甲、乙两种液体,B 容器的液面高于 A容器液面。 将两个完全相同的小球分别放入甲、乙液体中,静止后受的浮力分别是 F1、F2,下列判断正确的是( )
A. F1 一定大于 F2 B. F1 一定小于 F2
C. F1 不可能大于 F2 D. F1 不可能小于 F2
D
14. 如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器内,分别盛有甲、乙两种液体,现将同一木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平。 两种情况相比,下列判断不正确的是 ( )
A. 木块受到的浮力一样大
B. 木块在甲液体中受的浮力较大
C. 乙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
B
15. 物理学与日常生活 如图所示,在远洋轮船的船舷上,都漆着若干条“吃水线”。 当船从北大西洋缓慢地驶向印度洋时,轮船受到的浮力 ________(选填“变大”“变小”或“不变”),北大西洋与印度洋的海水密度 ρ 北大西洋 _____ ρ 印度洋(选填“大于”“小于”或“等于”)。
不变
大于
16. 传统文化 酿酒 历史悠久的龙岩沉缸酒 ,因其在酿造过程中,酒醅经“三浮三沉”,最后酒渣沉落缸底而得此名。 若把酒醅看成一个物体,酒醅在酒液中漂浮不动时,所受的浮力________ 其重力;当酒渣沉于缸底时,其密度_________ 酒液密度。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
等于
大于
17. 如图所示,一重为 0.5 N 的鸡蛋沉在水底,向水中加入食盐并搅拌,鸡蛋仍沉在水底,此过程中鸡蛋受到的浮力 ________(选填“变大”“变小”或“不变”);继续加入食盐并搅拌,鸡蛋上浮,最终静止时排开盐水的重力 ____(选填“>”“<”或“=”)0.5 N。
变大
=
18. 某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时,将一个质量为 100 g 的物体放入装满水的深桶中,溢出 90 g 水,物体受到的浮力是________ N(g 取 10 N/kg);这个物体在水中将会 ______(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),放入物体后水对桶底的压强 _____(选填“大于”“小于”或“等于”)放入物体前水对桶底的压强。
0.9
下沉
等于
19. 一个重 30 N、体积为 0.002 m3的物体用绳子悬挂着,如图所示。 现将物体浸没在大杯的水中,物体受到的浮力是_____ N(g 取 10 N/kg)。 物体浸入水中后 ,水对杯底的压强 ________(选填“增大”“不变 ”或“减小 ”)。 释放绳子后 ,物体将_______(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。
20
增大
下沉
20. 小金学了浮力的知识后,想制造一台浮力秤,他将一段密度为 0.5×103 kg/m3,粗细均匀的木料,先进行不吸水处理,再将其竖立在水中,如图所示。 这段木料长为 40 cm,横截面积为 0.1 m2,其上表面可以作为秤盘(g 取10 N/kg),问:
(1)质量为“0”的刻度线的位置在哪里?
(2)距离上表面 10 cm 处的刻度对应的质量为多少?
解:(1) 因为木料处于漂浮状态,所以F 浮=G 木。又因为 F 浮=ρ 水 gV 排,G 木=ρ 木 gV 木,所以 ρ 水 gSh=ρ 木 gSL,则 h= = =20 cm,离下表面竖直距离 20 cm 处为零刻度线位置;
(2)设距离上表面 10 cm处的刻度对应的质量为 m,F 浮′=G 木+mg,F 浮′=ρ 水 gV 排 ′=ρ 水 gSh′=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m2×(0.4 m-0.1 m)=300 N,G 木 =m 木 g=ρ 木 gV 木 =ρ 木 gSL=0.5×103 kg/m3 ×10 N/kg ×0.1 m2 ×0.4 m =200 N,m= = =10 kg。
21. 创新情境 在综合实践活动中,小华在粗细均匀的蜡烛底部黏上一块铁块,使蜡烛竖直漂浮在水中, 蜡烛露出水面的高度为 H,如图所示。 点燃蜡烛,直至蜡烛与水面相平,此过程中蜡烛受到的浮力 _______(选填“变大”“变小”或“不变”,下同),水对容器底部的压强 _______,直到烛焰熄灭(假定蜡烛油不流下来)。 设燃烧掉的蜡烛长为 L,则 的表达式为 ______________(已知蜡烛的密度为ρ蜡,水的密度为 ρ水)。
变小
变小(共18张PPT)
第 1 节 浮 力
● 名师点拨/事半功倍
● 考点集训/夯实基础
● 综合检测/巩固排查
● 核心素养/中考新考法
1. 通过实验,认识浮力。 探究并了解浮力大小与哪些因素有关。
2. 知道阿基米德原理,能运用物体的浮沉条件说明生活中的有关现象。
课标链接·核心素养学段目标
第十章 浮 力
1. 称重法测浮力:弹簧测力计测出物体重力 G,物体浸在液体中弹簧测力计的示数为 F,则物体所受的浮力 F 浮=G-F。
2. 决定浮力大小的因素:物体浸在液体中的体积和液体的密度。 实验探究方法:控制变量法。
3. 浮力产生的原因:浸在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同。 用 F 向下、F 向上别表示物体上、下表面受到的液体压力,则 F 浮=F 向上-F 向下。
1. 一材拓题 教材 P64 问题改编 游船、鸭子能在水面游弋,海洋中巨大冰山能在水面上漂浮,是因为水对它们都有 ____(选填“重力”“浮力”或“支持力”)的作用。
■考点 1 浮 力
浮力
2. 习题衍生 教材 P67,T2 高仿 如图所示,用弹簧测力计悬挂重 10 N 的金属块浸入水中,弹簧测力计的示数为 7 N。此时金属块所受浮力的大小和方向是 ( )
A. 7 N,竖直向上
B. 10 N,竖直向下
C. 3 N,竖直向下
D. 3 N,竖直向上
D
3. 一材拓题 教材 P66 实验改编 小明做探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验,步骤如图所示:
■考点 2 决定浮力大小的因素
(1)比较图 B 和图 ______ 得到的结论是物体浸入液体的体积越大,受到的浮力越大。
(2)比较图 C 和图 D 得到的结论是 ________________________________。
C
物体受到浮力的大小与液体的密度有关
4. 习题衍生 教材 P67,T3 高仿 一个长方体物块浸没在水中,下表面受到水的压力是 15 N,上表面受到水的压力是 5 N,则该物体受到的浮力为 _____ N。
10
■考点 3 浮力产生的原因
5. 往容器中注入一些水,如图所示,a、b 是能自由移动的物体,c、d 是容器自身凸起的一部分,则下列说法错误的是 ( )
A. a 物体一定受浮力作用
B. b 物体一定受浮力作用
C. c 物体一定受浮力作用
D. d 物体一定受浮力作用
C
■易错点 认为浸没在液体中的物体都受到浮力作用
易错归纳
6. 物理观念 以下情景中没有受到浮力的物体是( )
A. 图①:遨游的“天宫一号”
B. 图②:上升的热气球
C. 图③:航行的“辽宁号”
D. 图④:下潜的“蛟龙”号
A
7. 如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,若物体所受浮力为10 N,上表面受到水向下的压力为 4 N,则物体下表面受到水向上的压力为 ( )
A. 4 N B. 6 N C. 14 N D. 7 N
C
8. 一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示。图中画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是 ( )
A. F1 B. F2 C. F3 D. F4
C
9. 科学思维 跳水运动员入水的过程中,他所受浮力 F 随深度 h 变化的关系如图所示,其中正确的是 ( )
A
10. 小明同学在游玩“海底世界”时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情景如图所示,气泡上升过程中受到的浮力________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
变大
11. 科学探究 如图所示,小彬同学对“浸没在液体中的物体所受浮力大小与深度是否有关”进行了实验探究。
(1)实验前首先应在竖直方向对弹簧测力计进行 ______。 本实验中,使用弹簧测力计时,手应该拿住弹簧测力计的 _______(选填“拉环”或“刻度盘”)。
(2)小彬同学依次进行了如图所示的实验,第①次实验中测力计示数为 _________ N。通过分析发现,浸没在纯水中的物体所受的浮力大小与深度 ______(选填“有关”或“无关”)。进一步分析得出:物体浸没后与放入前相比,容器对水平地面的压力增加了 _____ N。
调零
拉环
2.5
无关
1
12. 开放性试题 如图是家庭常用的洗衣池结构图。 池中未装水时,塞子可以很轻松地拔出。当池中装满水时(图甲),塞子需要较 ____(选填“大”或“小”)的力可拔出,是因为
___________________________________________;塞子离开出水口后(图乙),需要较 _____(选填“大”或“小”)的拉力便能将塞子提起,是因为 _________________________。

塞子上表面受到水竖直向下的较大的压力作用

塞子受到竖直向上的浮力作用(共20张PPT)
专项 四种方法计算浮力
浮力的计算是中考的重点和难点,一般在选择题、实验探究题以及计算应用题中考查,通常利用压力差法、称重法、阿基米德原理法以及平衡法来求解浮力的大小,能够灵活应用此四种方法是解题的关键。
1. 浸没在水中的正方体铁块边长为 10 cm,下表面受到水向上的压强为 4 000 Pa,压力是______ N。 上表面受到水的压强是 _____ Pa,压力是 _____ N。 铁块受到的浮力是 ____ N。(g 取 10 N/kg,ρ 水=1.0×103 kg/m3)
类型一 压力差法求浮力
40
3 000
30
10
2. 如图所示, 重为 10 N 的长方体物块浸没在水中 1 m 深处时,受到的浮力为 2 N,则上、下表面受到的水的压力分别为 5 N、____ N。当长方体物块浸没在 5 m 深处时,下表面受到的压力为 27 N 时, 上表面受到的压力为______ N。 若把它浸没在硫酸铜溶液中时,此长方体物块上下 表面 受到液体的压力差________(选填“大于”“小于”或“等于”)2 N。(ρ硫酸铜溶液=2.286 g/cm3)
7
25
大于
3. 如图所示,在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,平衡时,弹簧测力计的示数为 4.0 N。 当把该零件完全浸没在水中,再次平衡时,弹簧测力计的示数为 3.0 N。 再把该零件完全浸没在某种液体中时,平衡时弹簧测力计的示数为 3.2 N(g 取 10 N/kg,ρ 水=1.0×103 kg/m3)。 求:
类型二 称重法求浮力
(1)该零件浸没在水中时受到的浮力 F 浮;
(2)该金属零件的密度 ρ 金;
(3)某液体的密度 ρ 液。
解:(1)由题意可知,金属零件的重力G=4.0 N, 把零件完全浸没在水中时测力计的示数 F′=3.0 N,则该零件浸没在水中时受到的浮力:F 浮=G-F′=4.0 N-3.0 N=1 N;
(2)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 水 gV 排可得,该金属零件的体积:V=V 排= = =1 ×10-4 m3,该金属零件的质量:m= = =0.4 kg,该金属零件的密度:ρ 金= = =4×103 kg/m3;
(3)该零件完全浸没在某种液体中时,测力计的示数 F ″ =3.2 N,此时零件受到的浮力:F 浮 ′=G-F ″ =4.0 N-3.2 N=0.8 N,该零件完全浸没在某种液体中时 V 排=V=1×10-4 m3,则该液体的密度:ρ 液= = =0.8×103 kg/m3。
4. 体积均为 200 cm3 的木块和合金块,放入水中静止时木块有五分之一的体积露出水面,合金块沉入水底,如图所示,已知合金块重为 8 N,则木块受到的浮力为 _____ N,合金块受到的浮力为 _____ N。(g 取10 N/kg,ρ 水=1.0×103 kg/m3)
类型三 阿基米德原理法求浮力
1.6
2
5. 如图所示,放在水平面上装满水的一溢水杯,水深为 20 cm。 弹簧测力计挂着重为 10 N的物块。 现将物块浸没在装满水的溢水杯中,静止后溢出水的质量为 400 g(g 取 10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)。 求:
(1)排开液体体积是多少?
(2)物块所受的浮力是多少?
(3)物块的密度是多少?
解:(1)物块排开液体的体积:
V 排= = =400 cm3;
(2)物块受到浮力:F 浮=G 排=m 排 g=400×10-3 kg×10 N/kg=4 N;
(3)物块浸没时排开水的体积等于物块本身的体积,即:V=V 排=400 cm3=4×10-4 m3,物块的质量:m= = =1 kg,
物块的密度:ρ= = =2.5×103 kg/m3。
6. 甲、乙两个相同的容器中盛有体积相同的不同液体,现将两个完全相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两物块所处的位置如图所示,已知物块的质量为 0.1 kg,乙容器中物块对容器底部的压力大小为 0.4 N,(g取 10 N/kg)求:
(1)甲容器中物块受到的浮力 F 浮;
(2)乙容器中物块受到的浮力 F 浮。
类型四 平衡法求浮力
解:(1)物块的重力:G=mg=0.1 kg×10 N/kg=1 N,由题图甲可知,物块在甲液体中悬浮, 物块受到的浮力等于其重力,则甲容器中物块受到的浮力:F 浮=G=1 N;
(2)由题图乙可知,物块在乙液体中沉底,根据力作用的相互性,物块受到的支持力:F 支=F 压=0.4 N,此时物块受向上的浮力、向上的支持力和向下的重力,由力的平衡条件可得 F 浮+F 支=G,则乙容器中物体受到的浮力:F 浮=G-F 支=1 N-0.4 N=0.6 N。
7. 今年暑假,贵州漂流火出了圈,游客们纷纷前往体验漂流带来的刺激。 现有一漂流船,充满气后质量为 20 kg,体积为 0.6 m3,(g 取
10 N/kg,ρ 水=1.0×103 kg/m3)请回答下列问题并写出计算过程:
(1)不载人时,漂流船漂浮于水面上所受到的浮力为多大?
(2)不载人时,漂流船浸入水中的体积为多大?
(3)为安全起见,漂流船最多能有一半体积浸入水中,则该漂流船最大荷载量为多少 kg?
类型五 综合应用
解:(1)不载人时,漂流船漂浮于水面,受到的浮力:F 浮=G 船=m 船 g=20 kg×10 N/kg=200 N;
(2)根据 F 浮=ρ 液 gV 排可知,不载人时,船浸入水中的体积:V 排 空 = = =0.02 m3;
(3)漂流船一半的体积浸入水中时,排开水的体积:V 排= V 总= ×0.6 m3=0.3 m3,此时漂流船受到的浮力:F浮′=ρ 水 gV 排 =1.0 ×103 kg/m3 ×10 N/kg ×0.3 m3=3×103 N;此时船的最大载重:G总=F浮′-G 船=3×103 N-200 N=2 800 N,船的最大载重量:m 总= = =280 kg。
8. 如图甲所示,用轻质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下,静止时测力计读数为6 N; 将该木块静置于平放的盛水容器中,如图乙,木块有 的体积露出水面;用竖直向下的压力 F 压该木块时,如图丙所示,木块刚好全部浸入水中且静止。(g 取 10 N/kg,ρ 水=1.0×103 kg/m3)求∶
(1)图乙中木块所受的浮力大小;
(2)木块的密度;
(3)图丙中力 F 的大小。
解:(1)由题图甲可知,木块的重力G=6 N,题图乙中木块漂浮,所以木块受到的浮力:F 浮=G=6 N;
(2)利用阿基米德原理可知木块排开水的体积:V 排 = = =6×10-4 m3;木块有 的体积露出水面,
则木块的体积:V 木块= V 排= ×6×10-4 m3=1×10-3 m3,
木块的质量 m 木 块 = = =0.6 kg,木块的密度 ρ 木 块 = = =0.6×103 kg/m3;
(3)题图丙中木块浸没在水中时受到的浮力 F 浮′=ρ 水 gV 木块=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=10 N,则压力:F=F 浮′-G=10 N-6 N=4 N。(共20张PPT)
第十章 浮 力阶段小测
1. 如图所示,主要是依靠空气的浮力而升空的物体是 ( )
一、选择题(每小题 2 分,共 16 分)
D
2. 某物体浸在水中时受到的浮力为 2 N,此时该物体排开水的重力 ( )
A. 可能小于 2 N B. 一定等于 2 N
C. 可能大于 2 N D. 以上情况均有可能
B
3. 如图所示,体积相同的 A、B、C 三个球,则它们所受浮力最大的是 ( )
A. A 球
B. B 球
C. C 球
D. B 球和 C 球
C
4. 小明把漂浮在水面上的乒乓球慢慢压入0.5 m 深的水下的过程中,小明对球的压力( )
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小
C. 始终不变 D. 先增大,后不变
D
5. 把一块金属浸没在盛满煤油的杯子中,从杯中溢出了一定质量的煤油。 若将该金属块浸没在盛满水的杯子中,则溢出的水的体积和金属块受到的浮力 ( )
A. 体积变大,浮力不变
B. 体积不变,浮力变大
C. 体积和浮力都不变
D. 体积和浮力都变大
B
6. 已知铁的密度小于铜的密度,质量相同的实心铜球和铁球沉在水底,它们所受浮力( )
A. 都等于零 B. 铜球的大
C. 铁球的大 D. 一样大
C
7. 弹簧测力计下挂一个物体,弹簧测力计的示数为 a,如果把物体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数为 a,那么这个物体的密度约为( )
A. 0.25×103 kg/m3
B. 0.75×103 kg/m3
C. 1.33×103 kg/m3
D. 4×103 kg/m3
C
8. 将一枚重为 0.5 N 的鸡蛋放入一杯均匀盐水中,静止时如图所示,然后向杯子里加入一些清水,则 ( )
A. 鸡蛋所受浮力变小
B. 鸡蛋的重力增加
C. 鸡蛋所受浮力变大
D. 鸡蛋所受浮力为 0.5 N
A
二、填空题(每空 1 分,共 9 分)
9. 小船、木块漂在水面上,它们所受浮力的施力物体是 ______。 在水中下沉的物体 ______(选填“受到”或“不受”)浮力。

受到
10. 如图所示,一个半球形物体浸没在水中,受到水向上的压力为 110 N,半球受到水施加的浮力为 80 N,则半球受到水向下的压力为______ N。
30
11. 如图实验中,如果开始水杯中装满了水,按下饮料罐后水会溢出,如果溢出了 100 cm3 的水,那么饮料罐所受到的浮力为 ________ N。(g 取 10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
1
12. 小明同学在学习“浮力”知识时,利用烧杯、细线、乒乓球等器材做了如下实验:在一烧杯底部系上一乒乓球,接着向烧杯中倒入水,然后再将烧杯斜放到木块上,实验现象如图所示。 由(a)与(b)比较可得:___________________________________________;由(b)与(c)比较可得:___________________________。
浸在水中的乒乓球受到水对它向上的浮力的作用
浮力的方向总是竖直向上的
13. 如图所示,石块放入溢水杯中,静止时石块所受浮力的大小为 _____ N,石块排开水的体积为 ______ m3, 石块的密度是 ________ kg/m3。
(g 取 10 N/kg)
2
2×10-4
2.3×103
三、实验探究题(10 分)
14. 为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系,小明和小华把装满水的溢水杯放到台秤上,溢水杯口下方放置一空量筒。 用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上,测力计示数为G。 然后将金属块缓慢浸入水中,且始终不与杯接触,如图所示。
(1)金属块浸没前的过程中,测力计示数逐渐变小,说明浮力大小逐渐 ______。 据此,小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大而增大;而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大,根据以上实验你认为下列说法正确的是 ______(填选项字母)。
A. 只有小明的观点合理
B. 只有小华的观点合理
C. 两人的观点都不合理
D. 两人的观点都合理
变大
D
(2)接下来他们继续实验,增大金属块浸没在水中的深度, 发现测力计的示数始终不变且为 F,据此可得出 _________ 的观点不具有普遍性。 这个过程中金属块受到的浮力 F 浮=______。
(3)为了深入研究,他们测出量筒中水的体积V 排,水的密度用 ρ水表示,其重力 G 排=____________,通过比较数据发现 F 浮=G 排,换用不同的物体和液体重复上述实验,都能得出 F 浮=G 排,说明决定浮力大小的根本因素是 G 排。
小明
G-F
ρ 水 V 排 g
四、计算应用题(5 分)
15. 如图所示,在容器底部(面积为 200 cm2)固定一轻质弹簧,弹簧上端连接边长为 10 cm 的正方体木块 A,当容器中水的深度为 20 cm 时,木块有 的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(g 取 10 N/kg,ρ 水=1.0×103 kg/m3)。
(1)求木块受到的浮力;
(2)求木块的密度;
(3)往容器中缓慢加水,直至木块刚好(全部)浸没于水中,停止加水,求此时弹簧对木块的作用力。
解:(1)木块 A 体积 V=(0.1 m)3
=1×10-3 m3,则 V 排=V-V 露=V- V= V= ×1×10-3 m3=4×10-4 m3,F 浮=ρ 水 gV 排=1.0×103 kg /m3×10 N/kg×4×10-4 m3=4 N;
(2)弹簧处于自然伸长状态,F 浮=G,
ρ 水 gV 排=ρ 木 gV,所以 ρ 木= = ×1.0×103 kg/m3=0.4×103 kg/m3;
(3)完全浸没在水中,弹力 F=F 浮-G=ρ 水 gV-ρ 木 gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10 -3 m3-0.4×103 kg/m3×10 N/kg×1×10 -3 m3=6 N。

展开更多......

收起↑

资源列表