【章末复习总结】人教版八年级物理(2024)下册第十章浮力(课件)(47页PPT)

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章末复习总结
第十章 浮力
人教版八年级物理(2024)下册
1.知道物体在液体或气体中受到浮力,浮力的方向是竖直向上的。知道浮力产生的原因是液体对物体上、下表面的压力差。
2.能用弹簧测力计测量浮力的大小。
3.通过实验探究影响浮力大小的因素。
4.理解阿基米德原理,知道浮力的大小和液体的密度及排开液体的体积的关系。
5.知道物体浮沉的条件,能根据物体的浮沉条件判断物体的浮沉状态;能用物体的浮沉条件解释和解决生活中的现象和实际问题。
6.了解浮力利用的实例,知道轮船、潜水艇、气球和飞艇、密度计的工作原理。
复习目标
复习重点
1.探究浮力跟哪些因素有关;理解阿基米德原理的内容;会用公式F浮=G排=m排g=ρ液V排g计算简单的浮力问题。
2.理解物体的沉浮条件,会判断物体的沉浮。
复习难点
1.理解浮力产生的原因;会用弹簧测力计测量浮力。用阿基米德原理解答和计算有关浮力的问题。
2.利用物体的浮沉条件和阿基米德原理的综合计算。
3.了解物体的浮沉条件在生活、生产的一些应用。
复习目标
阿基米
德原理
浮力
定义
产生原因
影响因素
方向
公式
定义
测量浮力
适用范围
浮力的
应用
轮船
潜水艇
热气球
密度计
物体的浮
沉条件
下沉
悬浮
漂浮
上浮
沉底
浮力
思维导图
知识点梳理
1.浮力:浸在液体中的物体受到__________的力.
2.浮力的方向:____________。
3.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不同。即
F浮=F向上-F向下=F2-F1(如图甲).
向上
竖直向上
4.用弹簧测力计测量浮力:首先用弹簧测力计测出物体所受的重力G,再测出物体浸在液体中时受到的拉力F,此时弹簧测力计的示数为F示,物体所受的浮力 F浮=G-F=G-F示(如图乙).
知识点一:浮力
物体一部分浸入液体中时,物体所受浮力就是物体下表面所受液体对它竖直向上的压力 F浮=F向上.
知识点梳理
5.影响浮力大小的因素:____________________、____________。
(1)同一液体中,物体浸在液体中的体积越____,所受浮力就越大。(2)物体浸入液体中的体积一定时,液体密度越____,所受浮力就越大。
物体浸在液体中的体积
液体的密度


注意:浸没在液体中的物体所受液体的浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关。
知识点一:浮力
针对性练习
【例题1】(2025年西藏中考题)如图所示,重力为G的长方体物块悬浮在水中,受到的浮力为F浮,上表面受到水的压强为p1,压力为F1;下表面受到水的压强为p2,压力为F2.下列选项正确的是【 】
A.p1>p2 B.F1>F2
C.F浮=F1-F2 D.F浮=G
【解析】A.由p=ρ液gh可知,上表面所在处水的深度比下表面小,所以上表面受到水的压强比下表面小,故A错误;
B.由 得F=pS,上下表面受力面积相同,上表面受到水的压强比下表面小,上表面受到水的压力比下表面小,故B错误;
C.由浮力产生的原因可知,F浮=F向上-F向下=F2-F1,故C错误;
D.长方体物块悬浮在水中处于平衡状态,受到的浮力和重力是一对平衡力,大小相等,即F浮=G,故D正确。
D
针对性练习
【例题2】(2026年甘肃武威凉州区期中考试题)如图所示,洗手盆底部的出水口塞着由橡胶制成的水堵头,则水堵头【 】
A.只受到水的压力,没有受到水的浮力
B.只受到水的浮力,没有受到水的压力
D.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
C.既受到水的压力,又受到水的浮力
【解析】洗手盆底部出水口塞的由橡胶制成的水堵头,上表面处在水中,受到水向下的压力,下表面没有在水中,不受水的压力,因此水堵头不受水对它的浮力。即水堵头只受到水的压力,没有受到水的浮力。
A
针对性练习
【例题3】(2026年河南漯河三校联考期中考试题)如图所示,物理老师用弹簧测力计悬挂重为10N的物块A并将其浸入水中,静止时弹簧测力计的示数为6N,此时物块所受浮力的大小和方向分别是【 】
A. 4N,竖直向上
B. 6N,竖直向上
C. 4N,竖直向下
D. 10N,竖直向下
【解析】浸入水中的物块A静止时,受到的重力G=10N,方向竖直向下;受到方向竖直向上的弹簧测力计的拉力,大小等于弹簧测力计的示数,为F=6N,根据物体的平衡条件可知,物块所受水的浮力的大小为F浮=G-F=10N-6N=4N,方向向竖直向上。故选择A.
A
1.阿基米德原理
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________.
知识点梳理
2.公式:F浮=G排
推导式:F浮=G排=_______=_________.
重力
3.适用范围:阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于________。
注意:公式中液体密度ρ液的单位是千克每立方米(kg/m3),V排的单位是立方米(m3),g是常数,g=9.8N/kg(粗略计算时,g取10N/kg),浮力F浮的单位是牛顿(N).
知识点二:阿基米德原理
气体
m排g
ρ液gV排
【例题4】(2025年青海中考题)如图所示,“悟空”号全海深AUV是由我国某高校研制的无人无缆潜水器,具备在1.1×104m深海自主作业的能力。其质量约为1.3×103kg,总体积约为4m .已知海水密度为1.0×103kg/m ,g取10N/kg.求:
(1)“悟空”号的重力;
(2)“悟空”号完全潜入海水时,受到的浮力;
(3)“悟空”号在1.1×104m深海自主作业时所受海水的压强。
【解答】(1)“悟空”号的重力G=mg=1.3×103kg×10N/kg=1.3×104N
针对性练习
(2)“悟空”号完全潜入海水时受到的浮力
F浮=G排=m排g=ρ海水V排g=1.0×103kg/m3×4m3×10N/kg=4×104N
(3)“悟空”号在1.1×104m深海自主作业时所受海水的压强
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.1×104m=1.1×108Pa
针对性练习
D
【解析】潜艇从高密度海水区位置a驶入低密度海水区位置b,潜艇排开海水的体积不变,海水密度减小,由F浮=G排=m排g=ρ空气gV排可知,与a处相比,潜艇“掉深”在b处时所受海水的浮力减小。故选择D.
【例题5】(2026年福建福清市期中考试题)我国海军372潜艇曾遇“掉深”险情:如图所示,潜艇从高密度海水区位置a驶入低密度海水区位置b,浮力骤变,艇体急速下沉,官兵沉着处置、化险为夷。假设潜艇体积不变,与a处相比,潜艇“掉深”在b处时所受的浮力【 】
A.增大,因下潜深度增加
B.减小,因排开海水体积减小
C.增大,因排开海水体积增大
D.减小,因所在区域海水密度减小
针对性练习
【例题6】(2026年黑龙江哈尔滨中考一模题)弹簧测力计提着的金属块分别放在空气和水中静止不动,弹簧测力计的示数如图所示,则金属块所受浮力的大小为______N,金属块排开的水所受重力大小为______N.
【解析】图中金属块所受的重力为G=3N,浸没在水中静止时所受的拉力等于弹簧测力计的示数,为F=2N,根据物体的平衡条件可知,金属块所受水的浮力的大小为F浮=G-F=3N-2N=1N;
根据阿基米德原理知,金属块所受浮力大小等于金属块排开的水所受的重力,故金属块排开的水所受重力大小为G排=F浮=1N.
1
1
知识点梳理
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F浮>G物 F合=F浮-G物 F浮F合=0
ρ液>ρ物 ρ液<ρ物 ρ液____ρ物 ρ液____ρ物 ρ液____ρ物
受非平衡力作用, 向上做变速直线运动 可悬停在液体的任何深度处 是“上浮”过程的最终状态 是“下沉”过程的最终状态
受平衡力作用,处于静止平衡状态 =




知识点三:物体的浮沉条件(实心物体)
针对性练习
【例题7】(2025年四川达州中考题)小红在阳台种了几株番茄苗,番茄成熟后,她将一个番茄先后浸没在盛有水和盐水的容器中静止,释放后发现番茄在水中下沉,在盐水中上浮。下列说法正确的是【  】
A. 番茄密度比水大 B. 番茄在水中受到的浮力较大
C. 番茄在盐水中受到的浮力小于它排开盐水的重力
D. 将番茄露出盐水部分切去,盐水对容器底部的压强将增大
A
【解析】A.番茄在水中下沉,所受浮力小于重力,即F浮=G排=m排g=ρ水V排g<G=mg=ρ番茄Vg,番茄沉底时,V排=V,说明番茄的密度大于水的密度,
即ρ水<ρ番茄,故A正确;
B.放手后,番茄在水中沉底,浮力小于重力,在盐水中漂浮,浮力等于重力,番茄在盐水中的浮力更大,故B错误;
C.根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,番茄在盐水中受到的浮力等于它排开盐水的重力,故C错误;
D.切去露出部分后,番茄仍漂浮,排开盐水的体积减少,液面下降,盐水深度减小,由p=ρ液gh可知,盐水对容器底部的压强将减小,故D错误。
【例题8】(2025年江苏南京中考题)如图所示,将同一个鸡蛋先后放入装满液体的甲、乙两个相同杯中,甲杯中鸡蛋漂浮,乙杯中鸡蛋沉底。下列说法正确的是【 】
A. 与乙杯相比,甲杯中液体密度较小
B. 与乙杯相比,甲杯溢出的液体质量较小
C. 与甲杯相比,乙杯底部受到的液体压强较大
D. 与甲杯相比,乙杯对水平地面的压力较小
针对性练习
D
【解析】A、B.根据物体的浮沉条件可知,鸡蛋在甲杯液体中漂浮,甲杯中液体的密度比鸡蛋的密度大,鸡蛋在甲杯液体中所受浮力等于鸡蛋的重力;鸡蛋在乙杯液体中沉底,乙杯中液体的密度比鸡蛋的密度小,鸡蛋在乙杯液体中所受浮力小于鸡蛋的重力;与乙杯相比,甲杯中液体密度较大,鸡蛋在甲杯液体中所受浮力较大,根据阿基米德原理可知,从甲杯中溢出的液体重力及液体质量较大,故A、B错误;
C.乙杯中液体密度比甲杯小,液体深度相等,根据p=ρ液gh知,与甲杯相比,乙杯底部受到的液体压强较小,故C错误;
D.甲杯中液体的密度大,体积大,液体重力大,鸡蛋和杯子的总重相同,故甲杯总重大,对地面的压力大,故与甲杯相比,乙杯对水平地面的压力较小,故D正确。
针对性练习
【例题9】(2026年山东济宁任城区阶段测试题)小聪同学看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,于是,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉,在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是【 】
【解析】鸡蛋漂浮在盐水面上,受到的浮力等于自身所受的重力,盐水的密度大于鸡蛋的密度。沿杯壁缓慢加入清水,盐水的密度减小,鸡蛋的密度不变,开始一段时间,鸡蛋仍漂浮在盐水面上,所受浮力不变,等于重力,直到盐水密度减小到等于鸡蛋的密度,鸡蛋悬浮在盐水中;
继续向烧杯中加入清水,鸡蛋排开盐水的体积不变,等于鸡蛋的体积,根据阿基米德原理可知,鸡蛋所受盐水的浮力F浮=G排=m排g=ρ盐水V排g随着缓慢加入清水逐渐均匀减小,直至鸡蛋沉底。故选择A.
A
针对性练习
【例题10】(2026年安徽宿州中考一模题)如图所示,这是一个乒乓球在水中加速上浮过程中处在某一位置的示意图,请在图中画出此时乒乓球所受力的示意图。
【解析】乒乓球在水中加速上浮过程中,受到方向竖直向下的重力和方向竖直向上的浮力,所受浮力大于所受重力。过乒乓球的重心分别沿竖直向下和竖直向上的方向画一条有向线段,并分别用符号G和F浮表示重力和浮力,表示浮力的线段长度大于表示重力的线段长度,如下图所示。
G
F浮
1.轮船:轮船漂浮在水面上,受到的浮力_______自身的重力,轮船的大小通常用排水量来表示,排水量就是轮船满载货物时排开水的_____.同一轮船在密度越大的水中航行时,它浸入水中的体积越_____.
知识点梳理
等于
质量

空心
轮船的制作原理:用密度大于水的密度的钢铁制成______的,可以漂浮在水面上,增大排开水的体积,增大可以利用的浮力。
2.潜水艇:通过水舱的充水和排水改变自身所受的______来实现浮沉的。潜水艇浸没在海水中所受浮力________.
重力
不变
3.气球和飞艇:利用空气的______升空,气球、飞艇气囊里充入的是密度_________空气密度的气体。
浮力
小于
知识点四:浮力的应用
4.密度计:是根据物体______时受力平衡及阿基米德原理制成,用来测量液体密度的仪器。当在液体中漂浮时,浸入液体的体积越大,液体的密度越______。
知识点梳理
漂浮

知识点四:浮力的应用
针对性练习
【例题11】(2025年四川自贡中考题)“四川舰”在某次海航时排开水的质量为4.0×107kg,g取10N/kg,它受到的浮力是_________N.若其从海水密度大的海域驶入密度小的海域,吃水深度______(选填“变小”、“变大”或“不变”)。
4.0×108
【解析】“四川舰”海航时排开水的质量为4.0×107kg,由阿基米德原理可知,“四川舰”受到海水的浮力
F浮=G排=m排g=4.0×107kg×10N/kg=4.0×108N
若“四川舰”从海水密度大的海域驶入密度小的海域,“四川舰”始终漂浮,所受浮力等于重力,重力不变,则所受浮力不变,根据阿基米德原理可知,海水密度变小时,“四川舰”排开海水的体积变大,所以吃水深度变大。
变大
针对性练习
【示例12】(2026年广西来宾中考一模题)如图所示的潜水艇模型。下列说法不正确的有【 】
①潜水艇模型是通过改变它自身的重力实现沉浮的
②潜水艇模型沉底时,它受到的浮力等于自身重力
③向试管内吹气,水会被压入试管中,模型会下沉
④向试管外吸气,水会被压入试管中,模型会上浮
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.③
C
【解析】①潜水艇模型通过胶管吸气或吹气,可以改变试管内的水量,从而改变模型的总重力。根据物体的浮沉条件,通过改变自身重力可以实现上浮、下沉或悬浮。①说法正确;②潜水艇模型沉底时,处于静止状态,受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力和容器底部对它竖直向上的支持力。根据物体的平衡条件可知,因为支持力大于0,所以重力G一定大于浮力。②说法错误;③向试管内吹气,试管内气压增大,大于外界水压,会把试管内的水向外压出,导致模型总重力减小,模型会因此上浮。③说法错误;④向试管外吸气,试管内气压减小,小于外界水压,外界的水会被压入试管中,导致模型总重力增大,模型会因此下沉。④说法错误。
②③④说法错误,①说法正确。故形状C.
针对性练习
C
(1)若点燃后灯的体积为0.5m3,则灯受到的浮力大小是________N;
(2)放手后灯加速上升,此时灯受到的浮力大小___其受到的重力大小;灯内气体密度____1.3kg/m3.(均选择“A.大于”、“B.等于”或“C.小于”)
A
6.37
【解析】(1)根据阿基米德原理可得,灯受到的浮力大小
F浮=G排=m排g=ρ空气V排g=1.3kg/m3×0.5m3×9.8N/kg=6.37N
(2)孔明灯加速上升,根据力与运动的关系可知,孔明灯受到竖直向上的浮力大于竖直向下的重力。故选择A.
根据物体的浮沉条件可知,当灯内气体的密度小于外界空气的密度时,孔明灯受到的总重力小于其所受的浮力,孔明灯就会上升。故选择C.
【例题13】(2026年上海普陀区中考一模题)如图所示,小明和家人放飞一盏孔明灯。已知外界空气密度为1.3kg/m3.
针对性练习
【例题14】(2026年河北石家庄四十四中期中考试题)关于浮力,下列说法正确的是【 】
A.潜水艇下潜得越深,受到的浮力越大
B.潜水艇是靠改变自身重力来改变浮沉状态的
C.漂浮在液面上的物体所受到的浮力大于它所受到的重力
D.悬浮在空中的热气球所受到的浮力大于它所受到的重力。
B
【解析】A.潜水艇潜在海水中,海水的密度和潜水艇排开海水的体积不变,由阿基米德原理可知,潜水艇下潜过程中,受到海水的浮力不变。A说法错误;
B.潜水艇是靠水舱的充水和排水改变自身所受的重力,从而改变重力和浮力的大小关系来改变潜水艇的浮沉状态的。B说法正确;
C.漂浮在液面上的物体处于平衡状态,所受到的浮力和它所受到的重力平衡,浮力等于重力。C说法错误;
D.悬浮在空中的热气球处于平衡状态,所受到的浮力和它所受到的重力平衡,浮力等于重力。D说法错误。故选择B.
针对性练习
【例题15】(2026年山东济宁任城区学情检测题)如图所示,用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度,下列说法正确的是【 】
A.密度计在乙液体中所受的浮力大
B.乙体的密度大于甲液体的密度
C.密度计上的刻度值上大下小
D.密度计在甲、乙两种液体中所受的浮力相等
D
【解析】A、D.同一支密度计漂浮在甲、乙两种液体中,所受浮力相等,都等于密度计所受的重力。A说法错误,D说法正确。
B、C.根据物体的漂浮条件可知,密度计漂浮在液体中时,所受浮力等于重力,即G计 =F浮=G排=m排g=ρ液V排g.由题图可知,V排甲>V排乙,则ρ甲<ρ乙,甲液体液面所对的刻度值小于乙液体液面所对的刻度值,即密度计上的刻度值上小下大。B、C说法错误。故选择D.
【实验器材】
弹簧测力计、物体若干、烧杯、水、盐水、煤油(或酒精)等。
【实验原理】用弹簧测力计测量物体所受重力G和物体浸入液体中时所受弹簧测力计的拉力F,利用物体的平衡条件计算浸在液体中的物体所受浮力F浮=G-F.
【实验方法】
控制变量法:①探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,控制液体密度不变,改变物体排开液体的体积,测量并比较物体所受的浮力得出结论;②探究浮力的大小与液体密度的关系,控制物体排开液体的体积相同,改变液体的密度,测量并比较物体所受的浮力得出结论。
实验突破
实验一 探究浮力的大小与哪些因素有关
【实验装置】
实验突破
实验一 探究浮力的大小与哪些因素有关
【实验步骤】
实验突破
实验一 探究浮力的大小与哪些因素有关
1.探究浮力大小与物体浸在液体中的体积(排开液体的体积)的关系:
(1)让物体浸在液体中的体积逐渐变大,分别读出弹簧测力计的示数,
(2)测出物体所受的浮力。
2.探究浮力的大小跟液体密度的关系:
(1)把同一物体浸没在密度不同的液体中,分别读出弹簧测力计的示数;
(2)测出物体所受的浮力。
【拓展】探究浮力的大小与浸没在液体中的深度的关系:
(1)把物体浸没在水中不同深度处,分别读出弹簧测力计的示数;
(2)测出物体所受的浮力。
【实验结论】
实验突破
实验一 探究浮力的大小与哪些因素有关
浸在液体中的物体所受浮力的大小,跟它浸在液体中的______有关、跟
_____________有关。物体浸在液体中的______越大、液体______越大,物体所受的浮力就越大。
浸没在液体中的物体所受浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度_______。
浸在液体中的物体所受浮力的大小跟物体的形状_______。
【交流与评估】
①实验时烧杯中的液体要“适量”:物体浸没后液体不能溢出杯口,同时物体又能够浸没到液体中;
②若先测量物体在液体中受到的拉力,再测量物体所受的重力,由于物体上沾有液体,则所测浮力会______。
体积
液体的密度
体积
密度
无关
无关
偏大
【实验拓展】
实验突破
实验一 探究浮力的大小与哪些因素有关
1.探究浮力的大小与浸没在液体中的深度的关系:
(1)把物体浸没在水中不同深度处,分别读出弹簧测力计的示数;
(2)测出物体所受的浮力。
2.探究浮力的大小与物体形状的关系:
(1)将形状不同、质量和密度相同的物体浸没在同一液体中,分别读出弹簧测力计的示数;
(2)测出物体所受的浮力。
【实验器材】
弹簧测力计、物体 、溢水杯、小桶、细线、水、盐水。
【实验装置】
实验突破
实验二探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
【实验原理】用弹簧测力计测量物体所受重力G和物体浸入液体中时所受弹簧测力计的拉力F,利用物体的平衡条件计算浸在液体中的物体所受浮力F浮=G-F.
【实验步骤】
1.先用弹簧测力计测出物体所受的重力 和空桶所受的重力 ,再把物体浸没在盛满水的溢水杯中,用水桶接住溢出的水,读出弹簧测力计的示数 ,则浮力的大小 .
2.再用弹簧测力计测出小桶和物体排开的液体的总重力 ,则排开的液体的重力 .换用不同的液体、不同的物体进行多次实验。
实验突破
实验二探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
【实验结论】
浸在液体中的物体受到的浮力大小______它排开的液体所受的重力,用公式表示为 .这个结论就是___________________。
实验突破
实验二探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
等于
阿基米德原理
【交流与评估】
①若先将物体放入水中测拉力,再测物体的重力,物体沾水使所测重力偏大,则所测浮力______;若先测桶和排开液体所受的重力,再测桶所受的重力,所测桶沾水重力偏大,所测排开的液体所受的重力______.
②物体在浸入前,水面要与溢水口相平,若水面不与溢水口相平,虽不会影响浮力的大小,但会导致排入小桶内的水的体积______物体排开水的体积,导致最终得到:物体所受的浮力______排开的液体所受重力的错误结论.
③实验中换用大小不同的物体,不同的液体,进行多次测量,是为了
_________________________.
偏大
偏小
小于
大于
使得出的实验结论更具有普遍性
针对性练习
【例题16】(2026年河南商丘中考一模题)2025年11月5日,我国首艘电磁弹射型航母“福建舰”入列,标志着我国海军迈入“三航母时代”。在观看完入列仪式后,小明对浮力产生了浓厚的兴趣,为探究浮力大小与哪些因素有关,他进行了如图所示实验。
(1)实验前,小明先将弹簧测力计在______(填“水平”或“竖直”)方向调零;当物体浸没在水中时所受的浮力是______N;
【解析】(1)实验中要用弹簧测力计测量竖直方向上的拉力,所以实验前,小明先将弹簧测力计在竖直方向调零。
由a、f两图可知,物体重G=2.4N,物体浸没在水中时所受弹簧测力计的拉力F=1.4N,物体浸没在水中时所受的浮力是F浮=G-F=2.4N-1.4N=1N.
竖直
1
针对性练习
【例题16】(2026年河南商丘中考一模题)2025年11月5日,我国首艘电磁弹射型航母“福建舰”入列,标志着我国海军迈入“三航母时代”。在观看完入列仪式后,小明对浮力产生了浓厚的兴趣,为探究浮力大小与哪些因素有关,他进行了如图所示实验。
【解析】(2)物体受到的浮力与液体的密度和排开液体的体积有关。物体没有全部浸没时,随着浸入液体中的深度增加,物体排开水的体积变大,则受到的浮力变大,根据F=G-F浮可知,弹簧测力计的示数减小;物体全部浸没后,随着浸入液体中的深度增加,物体排开水的体积不变,则受到的浮力不变,根据F=G-F浮可知,弹簧测力计的示数不变。C正确,ABD错误。故选择C.
C
(2)小明根据测量结果,绘制了物体浸入水中时弹簧测力计的示数随浸入深度h的变化图像,如图所示,其中正确的是______(选择字母序号);

A. B. C. D.
针对性练习
【例题16】(2026年河南商丘中考一模题)2025年11月5日,我国首艘电磁弹射型航母“福建舰”入列,标志着我国海军迈入“三航母时代”。在观看完入列仪式后,小明对浮力产生了浓厚的兴趣,为探究浮力大小与哪些因素有关,他进行了如图所示实验。
【解析】(3)比较a、f、g三次实验,物体排开液体的体积相同,液体密度不同,弹簧测力计的示数不同,根据F浮=G-F可知,物体受到的浮力不同,可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,浮力的大小与液体密度有关。
图g中物体浸没在液体中受到的浮力F浮ˊ=G-Fˊ=2.4N-1.6N=0.8N,物体浸没在水中所受浮力为F浮=1N,物体排开液体的体积相同,由阿基米德原理F浮=G排=m排g=ρ液V排g可知,浮力和液体密度成正比,则有 ,则图g中某液体的密度
液体密度
(3)比较a、f、g三次实验,可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,浮力的大小与___________有关;根据实验结果和水的密度,小明顺利算出了图中某液体的密度为_______________;
0.8g/cm3
针对性练习
【例题16】(2026年河南商丘中考一模题)2025年11月5日,我国首艘电磁弹射型航母“福建舰”入列,标志着我国海军迈入“三航母时代”。在观看完入列仪式后,小明对浮力产生了浓厚的兴趣,为探究浮力大小与哪些因素有关,他进行了如图所示实验。
【解析】(4)轮船空载时吃水浅(排开水的体积小),满载时吃水深(排开水的体积大)。
轮船空载时吃水浅,满载时吃水深
(4)除上述现象外,请再举一个能体现“浮力大小与排开液体体积有关”的生活现象:___________________________________。
针对性练习
【例题17】(2025年重庆外国语学校期中考试题)在验证阿基米德原理实验中,做了如图的实验步骤。
【解析】(1)由步骤c可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为 1.5N;根据F浮=G F可知,石块浸没在水中受到的浮力F浮=G FC=4N 1.5N=2.5N ,排开水的重力G排=FD FB=3.4N 1N=2.4N,则发现F浮>G排.若最初烧杯中的水未装至溢水口,则石块排开水的一部分溢出到桶中,排开水的重力G排减小;若弹簧测力计都没有校零,那么四次测量结果都应加上测量前弹簧测力计示数,那么所得浮力与排开水的重力大小应不变;在c步骤中,若石块接触挤压了容器底,会导致弹簧测力计的示数减小,由F浮=G F可知,计算出的浮力会偏大,会导致计算出的浮力大于排开水的重力,故造成F浮>G排的原因可能是A和C.
(1)用石块做如图甲所示的实验,c步骤中弹簧测力计示数为________N,石块浸在水中时,受到的浮力F浮=________N,排开水的重力G排=________N ,发现F浮>G排 ,造成这种结果的原因可能是________(填序号)。
A.最初烧杯中的水未装至溢水口
B.整个实验过程中,弹簧测力计都没有校零
C.在c 步骤中,石块接触挤压了容器底
AC
1.5
2.4
2.5
针对性练习
【例题17】(2025年重庆外国语学校期中考试题)在验证阿基米德原理实验中,做了如图的实验步骤。
【解析】(2)如题图乙所示,调高升降台使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,重物排开水的体积增大,受到的浮力增大,由F浮=G F可知,弹簧测力计M的示数减小;重物排开水的体积增大时,弹簧测力计N下方容器内水的重力增大,故弹簧测力计N 的示数增大。由阿基米德原理可知,弹簧测力计M、N示数的变化量相等,即ΔFM=ΔFN .
(2)某同学用身边的器材对实验进行了改进,如图乙所示,将装满水的溢水杯放在升降台P上,用升降台调节溢水杯的高度。逐渐调高升降台,发现随着物体浸入水中的体积越来越大,弹簧测力计M 的示数______(填“增大”、“减小”或“不变”),弹簧测力计N的示数逐渐______(填“增大”、“减小”或“不变”)。若弹簧测力计M的示数变化量为ΔFM,弹簧测力计N的示数变化量为ΔFN ,它们的大小关系是ΔFM___(填“>”、“=”或“< ”)ΔFN,从而可以证明F浮 ___(填“>”、“=”或“< ”)G排.
减小

增大

针对性练习
【例题17】(2025年重庆外国语学校期中考试题)在验证阿基米德原理实验中,做了如图的实验步骤。
【解析】(3)比较两种实验方案可知,改进后:由F浮=G F可知,弹簧测力计M 的示数等于物体所受的重力减去受到的浮力;题图乙方案能同步观察弹簧测力计M、N 示数的变化,并且示数稳定,从而得出物体受到浮力的大小与物体排开液体所受重力的关系。故图乙所示方案的优点是B.
(3)对图甲、乙所示两种实验方案进行分析,老师认为图乙所示方案更好,其优点是___(填写字母)。
A.弹簧测力计M 的示数就是物体所受浮力的大小
B.实验中弹簧测力计示数稳定,能同步观察弹簧测力计M、N 示数的变化
B
跨学科实践:制作微型密度计
针对性练习
【例题18】(2026年河南潢川中考一模题)(双选题)某校学生开展了利用塑料吸管制作简易密度计的综合实践活动。如图甲,他们将吸管一端用小木塞密封,并缠绕上适量细丝,使其能竖直地漂浮在水中,标记吸管在水面处的位置a,此时密度计受到的浮力是F甲。如图乙和图丙,再将此密度计分别放在密度为ρ1和ρ2的两种液体中,标记吸管在液面处的位置b、c,密度计受到的浮力是F乙和F丙.下列关系中正确的是【 】
A.ρ1>ρ水,F甲=F丙 B.ρ2>ρ水,F甲=F乙
C.ρ1>ρ水,F丙<F乙 D.ρ水>ρ2,F甲=F乙
AD
【解析】同一简易密度计漂浮在不同液体中,所受液体的浮力相等,都等于密度计所受的重力,由F甲=F乙=F丙=G密度计.C中的关系错误;
根据阿基米德原理,有ρ水gV排水=ρ1gV排1=ρ2gV排2
由图可知,V排2>V排水>V排1,由此可得ρ1>ρ水>ρ2.
故选择AD.
跨学科实践:制作微型密度计
针对性练习
【例题19】(2025年四川泸州中考题)实践出真知。“九章”社团的同学们利用所学知识进行跨学科实践——自制密度计。
(1)他们用铁钉插入粗细均匀、横截面积为0.2cm2的吸管并密封,制作了第一代密度计。使用铁钉的目的是使吸管重心降低、在液体中竖直_______,测试时将其放入密度为 1.0g/cm3的清水中,测得它的吃水深度为10.5cm;取出再放入盐水中,测得它的吃水深度为10.0cm, 则盐水的密度为_________g/cm3,发现两次吃水深度相差很小,同学们猜想可能是吸管横截面积太小的缘故:
【解析】(1)用铁钉插入粗细均匀、横截面积为0.2cm2的吸管并密封,制作了第一代密度计。使用铁钉的目的是使密度计重心降低、能在液体中竖直漂浮。
漂浮
跨学科实践:制作微型密度计
针对性练习
【例题19】(2025年四川泸州中考题)实践出真知。“九章”社团的同学们利用所学知识进行跨学科实践——自制密度计。
(1)他们用铁钉插入粗细均匀、横截面积为0.2cm2的吸管并密封,制作了第一代密度计。使用铁钉的目的是使吸管重心降低、在液体中竖直_______,测试时将其放入密度为 1.0g/cm3的清水中,测得它的吃水深度为10.5cm;取出再放入盐水中,测得它的吃水深度为10.0cm, 则盐水的密度为_________g/cm3,发现两次吃水深度相差很小,同学们猜想可能是吸管横截面积太小的缘故:
【解析】(1)将密度计放入清水中,它的吃水深度为10.5cm;再放入盐水中,它的吃水深度为10.0cm,物体在液体中漂浮时所受的浮力等于重力。
漂浮
密度计在清水和盐水中漂浮时受到的浮力相同,根据F浮=G排=m排g=ρ液V排g=ρ液Sl浸g,有:ρ水gl1S=ρ盐gl2S,即ρ水l1=ρ盐l2;
即1.0g/cm3×10.5cm=ρ盐×10.0cm,
则盐水的密度为ρ盐=1.05g/cm3.
1.05
跨学科实践:制作微型密度计
针对性练习
【例题19】(2025年四川泸州中考题)实践出真知。“九章”社团的同学们利用所学知识进行跨学科实践——自制密度计。
(2)于是,他们用横截面积较大、粗细均匀的柱形瓶做了第二代密度计。测试时发现它在清水和上述盐水中的吃水深度差与第一代密度计几乎一样。老师提出:根据密度计在两种液体中受到液体对它的浮力相等,可推出这种粗细均匀的密度计在清水和盐水中的吃水深度的比值关系是 _______(用ρ水、ρ盐表示);
【解析】(2)因密度计在液体中漂浮,密度计在两种液体中受到液体对它的浮力相等,根据阿基米德原理可得,ρ水gh水S'=ρ盐gh盐S';可推出这种粗细均匀的密度计在清水和盐水中的吃水深度的比值关系是
跨学科实践:制作微型密度计
针对性练习
【例题19】(2025年四川泸州中考题) (3)同学们围绕怎样增大吃水深度差这一问题,结合前两次的制作经验,将设计思路和数据输入某AI软件,设计了如图所示的第三代密度计,若第三代密度计在清水中的吃水深度仍为10.5cm, 则它在上述盐水中吃水深度为_________cm. 若它在某种液体中的吃水深度为15.0cm, 则这种液体的密度为______g/cm3.(以上结果保留两位小数)
5.5
【解析】(3)图中密度计下面的圆柱体的体积
V=S1h1=4.0cm2×5.0cm=20cm3=20×10-6m3=2×10-5m3;
密度计在水中排开水的体积为
V水=2×10-5m3 +(0.105m-0.05m)×0.2×10-4m2=2.11×10-5m3
若密度计在上述盐水中吃水深度为l,密度计在盐水中排开液体的体积为
V盐=2×10-5m3+(l-0.05m)×0.2×10-4m2
因密度计在两种液体中均漂浮,受到两种液体的浮力相等,都等于所受的重力,根据阿基米德原理,有ρ水gV水=F水浮=F盐水浮=ρ盐gV盐,
ρ盐:ρ水=1.05g/cm3:1.0g/cm3,由上述关系式可得出:l=0.055m=5.5cm;
跨学科实践:制作微型密度计
针对性练习
【例题19】(2025年四川泸州中考题) (3)同学们围绕怎样增大吃水深度差这一问题,结合前两次的制作经验,将设计思路和数据输入某AI软件,设计了如图所示的第三代密度计,若第三代密度计在清水中的吃水深度仍为10.5cm, 则它在上述盐水中吃水深度为_________cm. 若它在某种液体中的吃水深度为15.0cm, 则这种液体的密度为______g/cm3.(以上结果保留两位小数)
5.5
【解析】(3)若它在某种液体中的吃水深度为15.0cm,则排开这种液体的体积为 V液=2×10-5m3+(0.15m-0.05m)×0.2×10-4m2=2.2×10-5m3
根据阿基米德原理,有ρ水gV水=F水浮=F液浮=ρ液gV液
由上述关系式得:ρ液=0.96g/cm3 .
0.96
完成对应综合能力检测题
课后作业

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