资源简介 (共83张PPT)第11课时 压强第二板块 质量 密度 运动和力课标内容要求2.2.7 通过实验,理解压强。知道增大和减小压强的方法,并了解其在生产生活中的应用。2.2.8 探究并了解液体压强与哪些因素有关。知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。4.2.3 探究液体压强与哪些因素有关。压强压力(F)方向: 垂直于被压物体的表面大小: 当物体自由静置水平面上时,物体对水平面的压力大小①______物体的重力大小(F压 = G)作用效果: 压力的作用效果跟②___________和③___________有关等于压力大小受力面积压强压强(p)物理意义: 表示压力作用效果的物理量。(压强数值越④____,压力作用效果越明显)定义: 压力大小(F)与受力面积(S)之比公式: p = ⑤______单位: 单位是帕斯卡,简称帕,符号 Pa,1 Pa = 1 N/ m2,1 kPa = 1 000 Pa,1 Mpa=1 000 kPa增加(减小)压强的方法:增大(减小)⑥______,减小(增大)⑦__________大压力受力面积压强液体压强(p液)产生原因: 液体由于受到重力的作用,且具有流动性同一深度,液体内部向各个方向压强⑧_____同种液体,深度增加,压强⑨_____同一深度,液体密度越大,压强⑩_____计算公式: _________(ρ: 液体密度,h: 深度)相等增大越大p=ρgh液体压强的特点压强液体压强(p液)连通器定义: 上端开口、 下端连通的容器特点: 连通器里同种液体不流动时,各容器中的液面高度总是 _______的应用: 茶壶、锅炉水位计、 船闸、 自动喂水器、 下水道反水弯相同压强大气压强(p0 )两个重要实验产生原因: 由于大气受到 _____作用,而且具有流动性证明存在: __________________测量大小: 托里拆利实验—标准大气压 = ______mm Hg =1. 013 ×105 Pa重力马德堡半球实验760压强大气压强(p0 )大气压的变化: 大气压随海拔的增加而 _____沸点与气压的关系: 气压越高,沸点越 ____大气压在生活中的应用: 吸管喝饮料、 空气吸盘挂衣钩、 输液、 茶壶盖上的小孔、 活塞式抽水机减小高压强流体压强与流速的关系流体: 气体、 液体都可以流动,没有一定的形状,它们统称为流体流体压强与流速的关系: 流体中流速大的位置压强 ____;流速小的位置,压强 ____飞机的升力机翼上方空气流速大压强 ____,下方空气流速小压强 ____机翼上下表面存在着压强差(压力差)小大小大【例1】(2024·广东节选)2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆,如图所示。若返回舱质量为3×103 kg,静止时与水平地面的接触面积为1 m2,求它对水平地面的压强。(g取10 N/kg)1 压力、压强解:返回舱受到的重力G=mg=3×103 kg×10 N/kg=3×104 N因为返回舱静止在水平地面上,所以返回舱对地面的压力F=G=3×104 N对水平地面的压强 =3×104 Pa。答:略。【方法指导】返回舱静止在水平地面上时,地面受到的压力和返回舱的重力相等,根据F=G求出其大小,受力面积的大小等于接触面积,利用 求出地面受到的压强。【变式1-1】如图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为F1和F2,受到的压强分别为p1和p2。则F1____F2,p1____ p2(以上两空均选填“>” “<”或“=”);若F2=1 N,笔尖的面积为1×10-6 m2,则p2=_________Pa。=<1×106【变式1-2】两人在相同的沙滩上漫步,留下了深浅不同的脚印,则 ( )A. 两人对沙滩的压力一定相同B. 脚印浅的人对沙滩的压力一定小C. 两人对沙滩的压强一定相同D. 脚印深的人对沙滩的压强一定大D【例2】如图所示的实例中,为了增大压强的是 ( )B2 增大压强和减小压强的方法A. 宽大的书包带B. 菜刀口磨得锋利C. 滑雪板D. 坦克履带【方法指导】压强大小跟压力大小和受力面积有关。增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力。减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。【变式2-1】(2024·深圳)2024年6月2日,嫦娥六号探测器成功着陆月背南极——艾特肯盆地,这是人类历史上首次登陆月球背面,如图是嫦娥六号探测器成功着陆月球背面的3D动画模拟图。嫦娥六号着落架下方安装圆盘形“脚”,其目的是 ( )A. 减小压力 B. 增大压力C. 减小压强 D. 增大压强C【变式2-2】(2024·贵州)如图所示,安装在雪龙2号极地考察船船头底部的破冰艏是我国南极科考时的破冰利器,它犹如一把利刃,能_______(选填“增大”或“减小”)对冰层的压强实现破冰。增大【例3-1】如图所示,水平地面上A、B两圆柱形容器中的液面相平,甲、乙、丙三处液体的压强分别为p甲、p乙和p丙(ρ水>ρ煤油),则p甲、p乙和p丙的大小关系为 ( )A. p甲=p乙>p丙 B. p甲>p乙>p丙C. p甲B3 液体的压强(一)液体压强的特点和大小比较【方法指导】利用p=ρgh比较液体压强的大小:①液体密度ρ一定时,通过比较液体深度h,确定压强p的大小;②液体深度h一定时,通过比较液体密度ρ,确定压强p的大小。【变式3-1-1】同学们可能做过这样的实验:在敞口塑料瓶侧壁上钻两个大小相同的小圆孔a、b,注入水,水从两个小圆孔喷出。在某一时刻,从两个小圆孔喷出的水分别落到水平地面上的c、d两处,其中d离塑料瓶远些,如图所示。下列说法正确的是 ( )A. 图中d是从a孔喷出水的落点B. 这次实验初步说明水内部压强的大小与水的深度有关C. 这次实验初步说明液体内部压强的大小与液体的密度有关D. 在相同的时间内a孔喷出水的质量比b孔喷出水的质量多B【变式3-1-2】质量相同的四种不同的液体,分别倒入水平桌面上四个完全相同的圆柱形容器中,如图所示。这四种液体对容器底部的压强分别为p甲、p乙、p丙、p丁,它们之间的大小关系为 ( )A. p甲<p乙<p丙=p丁B. p甲>p乙>p丙=p丁C. p甲=p乙=p丙=p丁D. 不知道四种液体的密度,无法判断它们的大小关系C(二)液体压强、压力的计算【例3-2】中科院“探索一号”船载着“深海勇士”号载人潜水器在三亚崖州湾科技城南山港码头启航,开始执行为期20天的科考航行任务。当潜水器下潜到某处时受到海水的压强为8×106 Pa,则此时潜水器所处的深度为_______m,当潜水器继续下潜100 m时,其每平方米面积上所受的压力为________N。(ρ海水取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)8009×106【方法指导】潜水器下潜到某处时受到海水的压强为8×106 Pa,根据p=ρgh可求出潜水器所处的深度;当潜水器继续下潜100 m时,可求出此时潜水器所处的深度,再根据p=ρgh可求出潜水器此时受到海水的压强,由F=pS可求出此时每平方米面积上所受的压力。【变式3-2-1】(2024·广州)某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示,若ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,水龙头关闭时,c处所受水的压强为 ( )A. 3.0×104 Pa B. 9.0×104 PaC. 1.0×105 PaD. 1.3×105 PaD【变式3-2-2】如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,容器内水面到容器底的距离为6 cm,则水对容器底的压强为______Pa;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示,那么容器对水平桌面的压强将______,水对容器底的压强将______。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取9.8 N/kg)588变大变大(三)连通器【例3-3】(2025·珠海二模改编)如图所示,茶壶的壶身和壶嘴构成了一个________,静止时壶嘴和壶身液面_____;若壶中装满水,用手指将壶盖上的小孔堵住,壶中的水_____(选填“能”或“不能”)倒出来。连通器相平不能【方法指导】茶壶的壶身和壶嘴顶端开口,底部相连通,符合连通器的结构特征,根据连通器原理,装水后静止时壶嘴与壶身水面保持相平;当用手指堵住小孔,壶嘴处水面所受压强大于壶内气体压强,水就不容易倒出来。【变式3-3-1】(2025·西安一模)如图甲,将塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶中的水会流出使盆景内水面升高,此过程中,水对盆景底部A点的压强_____(选填“变大”“变小”或“不变”),当水面上升到某一高度时,水不再流出。如图乙,工人取两端开口的透明塑料软管灌满水,将它两端靠在墙面的不同地方,待水面静止时作出标记A、B,此时软管两端水面_____,这根软管相当于一个_______。变大相平连通器【变式3-3-2】(2025·沈阳二模)下列装置中,利用连通器原理工作的是 ( )DA. 液体压强计B. 活塞式抽水机C. 自制气压计D. 地漏的存水杯【例4】如图所示,不能说明大气压强存在的是 ( )D4 大气压强及其应用A. 吸盘“吸”在墙上B. “吞”鸡蛋的瓶子C. 吸管“喝”饮料D. 帕斯卡“裂桶实验”【方法指导】我们学过利用大气压的实验当中就有:马德堡半球实验、瓶吞鸡蛋实验、覆杯实验、吸管吸饮料等。帕斯卡“裂桶实验”说明液体压强与液体的深度有关。【变式4-1】下列现象中,与大气压无关的是 ( )A. 护士用注射器给病人进行肌肉注射B. 茶壶盖上留有透气孔C. 用吸管吸玻璃杯中的牛奶D. “拔火罐”过程中,罐体紧紧吸在人体皮肤上A【变式4-2】(2020·毕节)如图甲所示,将一个塑料吸盘压在平板玻璃上,挤出里面的空气后,在吸盘下的挂钩上挂上重物,吸盘也不会掉下来,请你解释原因。如果把这套装置移入玻璃钟罩内,用抽气机抽出钟罩内的空气,如图乙所示,请你预测发生的现象。答:原因:将塑料吸盘中的空气排出后,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在玻璃上,在吸盘下的挂钩上挂上重物,吸盘不会掉下来。现象:把这套装置移入玻璃钟罩内,随着钟罩内气体的减少,气体压强逐渐减小,作用在吸盘上的气压减小,内外压强差减小,在重力大于气压差时,挂钩会掉下。【例5】【跨学科】唐代诗人杜甫有诗句“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”。诗中秋风“卷”走“三重茅”主要是由于屋顶外侧空气相对于屋内空气的流速____、压强____,从而产生一个向____的力。【方法指导】在流体中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。大小上5 流体压强与流速的关系【变式5-1】当护航编队在海上全速前进时,舰艇间能否近距离并排行驶?请从物理学的角度说明原因。答:不能,根据流体压强和流速的关系“流速大的地方压强小,流速小的地方压强大”可知,两船并排行驶时,两船之间的压强会小于外侧的压强,从而使两船逐渐靠近,有相撞的危险。【变式5-2】【传统文化】(2024·深圳)2024年6月 10日是我国传统节日端午节,如图所示,端午节划龙舟是传统的习俗,弘扬中国传统文化是我们义不容辞的责任。乐佳佳同学发现并行的龙舟不能靠得太近,其中蕴含的原理跟以下一样的是 ( )A. 用吸管吸饮料B. 地铁站里有安全线C. 高压锅煮饭D. 佳佳在骑车时需要戴头盔B【例1】画出下列支持面受到压力的示意图并比较压力和物体重力的大小关系。1 压力和重力的大小易混甲图中F压____G;乙图中F压____G(前两空均选填“<”“>”或“=”);丙图中F压=F,压力与物体的重力____(选填“有”或“无”)关。通过分析可知:压力_______(选填“一定”或“不一定”)是由于重力而产生的。=<无不一定【方法指导】有的压力由重力产生,有的压力与重力毫无关系,自由放在水平地面上的物体,在竖直方向上只受重力和支持力,则物体对水平面的压力与物体的重力大小相等、方向一致。【举一反三1】用100 N的水平力将重为9 N的正方体压在竖直墙壁上,如图甲所示,正方体的棱长为0.1 m,则正方体对墙壁的压强为________Pa;若将正方体放在水平地面上,如图乙所示,则正方体对水平地面的压强为_____Pa。1×104900【例2】如图,一个盛有水的薄壁玻璃杯静止在水平桌面上,杯子重1 N,底面积为30 cm2,杯内水重2 N,水深6 cm,水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:(1)杯子对桌面的压力;(2)杯子对桌面的压强;(3)水对杯底的压强;(4)水对杯底的压力。2 p= 与p=ρgh的区别与应用(1)杯子对桌面的压力;(2)杯子对桌面的压强;解:(1)杯子对桌面的压力F=G杯子+G水=1 N+2 N=3 N(2)玻璃杯底面积为S=30 cm2=30×10-4 m2,杯子对桌面的压强 =1 000 Pa。(3)水对杯底的压强;(4)水对杯底的压力。(3)杯子内水的深度h=6 cm=0.06 m,水对杯底的压强p′=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.06 m=600 Pa(4)由 可得,水对杯底的压力F′=p′S=600 Pa×30×10-4 m2=1.8 N答:略。【方法指导】固体:(先求压力,再求压强)静止在水平面时,固体压力等于物体的重力;一般再通过公式 计算压强。(特殊情况:当固体是质量均匀的柱体时,还可以通过p=ρgh来计算,ρ是固体的密度,h是柱体的高度。)液体:(先求压强,再求压力)计算液体的压力时,如果是规则的柱形容器,则对容器底的压力F=G液;如果是不规则的容器,则先通过p=ρgh来计算液体产生的压强,再通过F=pS计算液体的压力,即F=ρghS。【举一反三2】如图所示,在水平桌面上,有质量相同、底面积相同、形状不同的三个容器甲、乙、丙内分别装有质量相同的水。三个容器对桌面的压力F甲、F乙、F丙大小关系为______________,对桌面的压强p甲、p乙、p丙大小关系为_____________;三个容器中的水对容器底部的压强p甲′、p乙′、p丙′大小关系为____________,三个容器中的水对容器底部的压力F甲′、F乙′、F丙′大小关系为_____________。F甲=F乙=F丙p甲=p乙=p丙p甲′>p丙′>p乙′F甲′>F丙′>F乙′【例3】如图所示是某款家用抽油烟机,能将做饭时的油烟“抽出”厨房,保持厨房空气清新。请你用物理知识解释抽油烟机能够向外“抽气”的原理。答:油烟机工作时,加大了空气的流速,使油烟机附近的气压小于房间内的气压,在压力差的作用下油烟被自动“抽出”厨房。3 流体压强与流速关系的应用【方法指导】流体中流速大的位置压强小,流速小的位置压强大。【举一反三3】(2024·甘肃)科技兴趣小组利用盛有水的烧杯和A、B两根吸管组成如图所示的实验装置,用于证明流体压强和流速的关系。沿着B管水平吹气,观察到A管液面______(选填“上升”或“下降”),说明了__________________________________。上升流体中,流速越大的位置压强越小实验13 探究影响压力作用效果的因素实验常考命题点1.【实验装置】2.【实验方法】控制变量法、转换法。(1)转换法的应用:通过海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。(2)控制变量法的应用:①探究压力的作用效果与压力大小的关系:保持受力面积不变,改变压力的大小;②探究压力的作用效果与受力面积的关系:保持压力不变,改变受力面积的大小。3.【实验结论】压力的作用效果不仅与压力的大小有关,还与受力面积的大小有关。(1)当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(2)当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。4.【交流与反思】(1)选用海绵而不用木板的原因:海绵容易发生形变,实验现象更明显。(2)可代替海绵的材料:沙子、橡皮泥。5.判断生活实例是增大还是减小压强,是运用什么方法增大或减小压强的。【例13】小明和小华同学利用小桌、海绵、砝码及肥皂探究影响压力作用效果的因素,实验探究过程如图所示。(1)小明通过观察________________来比较压力的作用效果,这里应用的科学方法是________。(2)比较甲、乙两图可得出结论:___________________________________________________。(3)比较______、______两图可得出结论:压力一定时,___________越小,压力的作用效果越明显。这里应用的科学方法是_____________。海绵的凹陷程度转换法受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显乙丙受力面积控制变量法(4)实验时,如果没有海绵,______(选填“可以”或“不可以”)用沙子来代替海绵。(5)【拓展设问】小华将肥皂沿竖直方向切成大小不同的A、B两块,放在海绵上,如图丁、戊所示,发现海绵的凹陷程度相同,所以得出结论:压力的作用效果与受力面积无关。小华的方法是_______(选填“正确”或“错误”)的,理由是_________________________。可以错误没有控制压力大小不变(6)【素养设问】若将海绵换成木板,小桌对支持面的压强______(选填“变大”“变小”或“不变”)。此实验_______(选填“能”或“不能”)用木板代替海绵,原因是_______________________。不变不能木板的形变不明显实验14 探究液体压强与哪些因素有关(课标新增必做实验)实验常考命题点1.【实验装置】2.【实验方法】控制变量法、转换法。(1)转换法的应用:根据U形管压强计中两管液面的高度差来判断液体压强的大小。(2)控制变量法的应用:①探究液体内部压强与方向的关系:控制探头在同种液体的同一深度处,改变方向,观察U形管液面的高度差;②探究液体内部压强与深度的关系:控制探头在同种液体中,方向不变,改变探头的深度,观察U形管液面的高度差;③探究液体内部压强与液体密度的关系:控制探头在相同深度,方向不变,改变液体密度,观察U形管液面的高度差;④探究液体压强与容器形状是否有关的操作:控制其他变量均相同,只改变容器形状,观察U形管液面的高度差。3.【实验结论】液体内部朝各个方向都有压强;在同种液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等,深度越深,压强越大;液体内部压强的大小还跟液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大;液体压强与容器形状无关。4.【交流与反思】(1)装置气密性的检查方法:用手压金属盒上的橡皮膜,观察U形管中的液柱是否变化,若液面升降灵活,则装置不漏气。(2)U形管中液面的调平方法:取下软管重新安装。5.液体压强大小的计算。6.液体密度大小的计算。【例14】某兴趣小组利用如图所示器材,探究“液体压强跟哪些因素有关”。(1)实验前,利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计,放在空气中静止后,发现U形管两边的液面出现如图甲所示的情景,接下来正确的调节方法是____(填字母)。A.将U形管右侧高出部分的液体倒出B.向U形管中继续盛装液体C.取下橡皮管,重新进行安装C(2)调整后,U形管两液面相平,用手指压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置_______(选填“漏气”或“不漏气”)。(3)如图甲所示,从结构上来看,U形管压强计_____(选填“是”或“不是”)连通器;在选择U形管压强计时,探头上的橡皮膜应该用____(选填“薄”或“厚”)一些的较好。不漏气不是薄(4)压强计是通过观察U形管两端液面的________来显示橡皮膜所受压强大小的仪器。(5)比较图中_______两个实验,是为了探究液体的压强与液体深度的关系,这种实验研究方法是_________法,据此得出的结论:____________________________________,因此拦河大坝要做成_____________(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。高度差乙、丙控制变量同种液体,液体深度越深,压强越大上窄下宽(6)某次实验测得压强计中U形管左右两侧液面的高度差为8 cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差为_____Pa。(ρ红墨水取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)800(7)【拓展设问】利用如图戊所示的实验器材进行拓展实验:容器中间用隔板分成A、B两部分,隔板底部有一小圆孔(用C表示),用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变。如图己所示,当在A中盛水,测得深度为12 cm,在B中盛某种液体,测得深度为15 cm,此时C处橡皮膜形状刚好不改变,则B中液体密度ρ液=_________kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3)0.8×1031.(2022·安顺)如图所示,将一个密闭的圆柱形空筒放在装有水的深桶中,用手慢慢把它竖直压入水中(水未溢出)。在空筒完全进入水中之前,空筒每下降相同距离,下列说法正确的是 ( )A. 深桶底受到水的压强的增加量不变B. 深桶底受到水的压强的增加量变大C. 空筒底部受到水的压强的增加量不变D. 空筒底部受到水的压强的增加量变小D2.(2021·安顺)(多选)玻璃杯中装有半杯水,用一硬纸片盖住杯口,小心地将杯子倒置于水平位置保持静止,纸片与水均被大气压稳稳地托住(如图所示),这样就成功地用半杯水演示了“覆杯实验”。若不考虑纸片的重力,关于这一实验下列分析正确的是 ( )A. 同一水平位置杯壁对水的作用力的合力为零B. 大气对纸片的压强等于水因重力对纸片产生的压强C. 杯中水面上方的气压小于外界大气压D. 水受到的重力小于纸片对水的支持力ACD3.(2022·毕节)如图所示是洒水车的工作场景。该车罐内装入1.5 m深的水时,车的总质量为12 t,轮胎与地面接触的总面积为0.6 m2,g取10 N/kg,此时车静止在水平路面上,对路面的压强为________Pa,水对罐体底部的压强为_________Pa。当增大罐内气压后,水就可以洒向更远处,此时罐体与出水管______(选填“是”或“不是”)连通器。2×1051.5×104不是4.(2023·贵州节选)温室效应加剧,全球气候变暖,北极冰层面积缩小、厚度变薄。如图所示,聪明的北极熊害怕踩破冰面,做出“借腹滑行”的无奈之举。请用物理知识解释“借腹”为什么不易破坏冰面。答:“借腹滑行”时,压力一定,增大受力面积可以减小压强,不易破坏冰面。5.(2025·贵州)如图所示,有一种灭火喷水枪,枪管呈S状,灭火时只要将喷水枪置于着火房屋的窗口处并使枪口向外,当水枪向窗外喷出高速水流,就能将屋内烟、气“带走”,使房屋内的火因缺少燃烧条件而熄灭。请用相关物理知识解释烟、气被“带走”的原因。答:当高速水流通过S形枪管的弯曲部分时,水流在枪口处形成狭窄通道,流速进一步增加,导致枪口附近的空气压力显著低于室内气压,室内较高的气压与枪口处的低压区形成压力差,促使室内的烟雾和热气向低压区流动,使空气携带烟雾通过枪管排出室外。6.(2020·黔东南州)如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。(1)本实验是通过观察________________来比较压力作用效果的。实验中用到的研究方法有___________和转换法。(2)通过比较图甲、乙,说明__________________________,压力的作用效果越明显。(3)通过比较图_______(填序号),说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p____(选填“>”“<”或“=”)p′。海绵的凹陷程度控制变量法受力面积一定时,压力越大乙、丙=跨学科实践:制作简易活塞式抽水机小明利用所学知识设计并制作一个简易抽水机,如图所示,将一根两端开口的塑料管插入桶内的水中。(1)一只手将塑料管上方管口堵住,另一只手缓慢向上提起塑料管,提起一段距离后会发现管内水面高于管外水面,此时大气压_____(选填“大于”“小于”或“等于”)管内气压。(2)在利用该装置抽水时,一只手握紧塑料管并让其快速上下运动,另一只手放在塑料管上方管口处,当塑料管向上运动时,手堵住上方管口;当塑料管向下运动时,手松开上方管口。重复以上操作,可将水通过塑料管从上方管口喷出。请你对这一现象加以解释。大于答:堵住管口,塑料管向上运动,封闭气体压强变小,小于外界大气压,所以在外界大气压的作用下,水进入塑料管,管内水面高于管外水面,然后塑料管快速向下运动,松开管口,由于惯性,水柱回落速度低于管向下运动速度,水柱相对于管口向上运动,水会从管口喷出。(3)水从上方喷出时,相比在水桶中,机械能______(选填“增大”“减小”或“不变”),此过程是人______而导致的。增大做功(共58张PPT)第8课时 质量 密度第二板块 质量 密度 运动和力课标内容要求1.2.2 知道质量的含义。会测量固体和液体的质量。1.2.3 通过实验,理解密度。会测量固体和液体的密度。能解释生活中与密度有关的一些物理现象。4.1.1 用托盘天平测量物体的质量。4.1.2 测量固体和液体的密度。质量密度质量(m)定义: 物体中所含物质的多少单位: ①__________、克(g)质量是物体的一种属性,与物体的②_____、③______、④______等无关千克(kg)形状状态位置质量密度天平作用: 测量物体的质量使用方法一放: 放水平台上二调: 游码移零刻度线处,调节⑤_________(左偏右调、 右偏左调),使天平平衡三称: 左物右码四记: m物等于⑥________________________________________________________平衡螺母盘中砝码的总质量加上游码左端在标尺上对应的质量质量密度密度定义: 物体质量与体积的比值。 密度是物质的特性,不同物质,密度一般不同公式: ρ = ⑦_____单位: 千克每立方米(kg/m3),克每立方厘米(g/cm3),1 g/cm3= ⑧________kg/m1 ×103质量密度测量密度原理:测量固体密度1. 用天平测出物体的质量 m2. 在量筒中倒入适量的水,记下水的体积 V13. 将物体浸没在水中,记下物体和水的总体积 V24. 密度的表达式: ρ = ⑨_________测量液体密度1. 用天平测出烧杯和待测液体的总质量m12.将烧杯内的待测液体倒入量筒一部分,记下液体的体积V3.用天平测出烧杯和剩余液体的总质量m24.密度的表达式:ρ=⑩__________质量密度测量密度质量密度密度与社会生活密度与温度一般情况物体: 热胀冷缩水的反常膨胀: 在 0 ~ 4 ℃时,水是热缩冷胀;在 4 ℃以上时,水是热胀冷缩密度的应用质量: m = _____体积: V = _____求质量和体积鉴别物质ρV【例1】嫦娥五号携带月壤样品返回地球。从月球到地球,样品的质量 ( )A. 变为原来的一半 B. 保持不变C. 变为原来的2倍D. 变为原来的4倍B1 质量【方法指导】质量是物体的一种属性,与物体的空间位置、形状、状态和温度无关。【变式1-1】当水结成冰后,它的质量 ( )A. 变大 B. 不变C. 变小 D. 先变小后变大【变式1-2】柱状橡皮泥在力的作用下被压扁的过程中,它的质量_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。B不变天平调节平衡后,小明同学按如图所示的方法来称量物体的质量,小新立即对小明说:“你操作时至少犯了两个错误。”小新所说的两个错误是:①___________;②________________。用手拿砝码物体和砝码放反了2 天平的使用【方法指导】使用天平称量物体质量时,应按照“左物右码”放置;在加减砝码时,必须用镊子夹取。【变式 2 - 1】在调节天平平衡时,将游码归零后,指针如图甲所示,此时应向___调节平衡螺母,使横梁平衡;天平平衡时,放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示,所测物体的质量为_____g。左38. 6【变式2-2】小新用托盘天平测量铁块的质量,测量时右盘加入一定量的砝码后,天平的指针偏向左侧,再加入5 g的砝码后,指针偏向右侧,接下来的操作是__________________________,直至天平平衡。在测量过程中,如果指针左右摆动幅度相同,小明_______(选填“必须”或“不必”)等待指针静止在分度盘中央红线上再进行下一步操作。取下5 g砝码,将游码向右移不必【例3】下列有关密度的说法正确的是 ( )A. 一支粉笔分成体积相等的两半后,其中一半粉笔的密度变为原来的一半B. 一钢瓶中充满氧气,当用掉一半后,钢瓶中氧气的体积不变,密度变小C. 铁的密度比铝的密度大,表示铁的质量大于铝的质量D. 密度是物质的一种基本属性,其不随物体温度、形状、状态的改变而改变B3 密度【方法指导】密度是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关,还受温度的影响。一钢瓶中充满氧气,当用掉一半后,钢瓶中氧气的体积不变(等于钢瓶的容积),但质量减小为原来的一半,由密度公式 可知,钢瓶中氧气的密度变小。【变式3-1】下列现象中,密度变大的是 ( )A. 铁棒磨成针B. 冰熔化成水C. 橡皮泥捏成小船D. 氧气瓶内的氧气用了一段时间B【变式3-2】下列关于密度的说法中正确的是 ( )A. 水从0 ℃升高到4 ℃的过程中,密度逐渐变大B. 节假日放飞的氢气球在升空过程中(未漏气及爆炸前),球内气体密度逐渐变大C. 一种物质的状态发生变化时,密度是不变的D. 医院给急救病人供氧用去了氧气瓶中氧气质量的一半,瓶内剩余氧气的密度不变A【例4】有一枚北京冬奥会纪念币,它的质量是16.1 g,体积为1.8 cm3,这枚纪念币的密度是_____g/cm3(保留到小数点后一位)。将它从地球带到月球上,其质量______(选填“变大”“变小”或“不变”)。8.9不变4 质量及密度的计算【方法指导】知道纪念币的质量和体积,根据密度公式计算密度。【变式4-1】一个瓶子能盛13.6 kg的水银,则这个瓶子的容积为______cm3,用来装水能盛______g。(水银密度是13.6 g/cm3)【变式4-2】(2024·乐山)如图所示是甲、乙、丙三种物质质量与体积的关系图像。则ρ甲___(选填“>”“<”或“=”)ρ乙,ρ丙=________kg/m3。1 0001 000>0.5×103【例5】在寒冷的冬天,裸露在室外的自来水管容易爆裂,其原因是水管中的水结冰后,______减小,______增大。【方法指导】密度是物质的一种特性,固体、液体物质的密度大小不会随着物质质量、体积的改变而改变,但跟温度、物质的状态有关。密度体积5 密度与社会生活【变式5-1】密度与生活的联系非常紧密,关于密度的一些说法正确的是 ( )A. 1 kg的水和1 kg的冰密度相同B. 可以利用密度来鉴别物质,因为不同物质的密度一定不同C. 航空器材常采用熔点高、密度小的新型材料D. 点燃蜡烛,孔明灯可升空,那是因为火焰上方空气密度变大C【变式5-2】社会生活中密度用途很广,下列说法错误的是 ( )A. 农民常用一定密度的盐水进行选种B. 飞船尽可能采用强度高、密度大、性能优良的新材料制造C. 气体受热膨胀,密度变小,所以发生火灾时为了避免吸入燃烧后产生的有毒气体,人应贴近地面爬行D. 拍摄房屋倒塌伤人的特效镜头时,房屋构件的道具一般用泡沫塑料制作,这样做的主要原因是泡沫塑料的密度较小B【例题】甲、乙两种物质的m-V关系如图所示,则甲物质的密度为________kg/m3;根据图像分析,ρ甲_______(选填“>”“<”或“=”)ρ乙。2×103<m-V图像的理解及计算【方法指导】根据图中的数据利用密度公式可求出甲、乙的密度,进而可得出甲、乙密度的大小关系。【举一反三】甲、乙两种物质的质量与体积关系m-V图像如图所示,甲、乙密度之比为 ( )A. 2∶1 B. 1∶2 C. 3∶1 D. 1∶3C实验8 测量固体的密度(课标必做实验)实验常考命题点1.【实验目的】测量石块的密度。2.【实验器材】天平(带砝码)、量筒、水、烧杯、细线和石块。3.【实验原理】4.【实验步骤】(1)用天平测出石块的质量m;(2)往量筒中倒入适量的水,记下其体积V1;(3)将石块用细线系好后放入量筒中,使其浸没在水中,记下石块和水的总体积V2;(4)算出石块的体积V=V2-V1;(5)算出石块的密度ρ= 。5.【实验表格】6.【交流与反思】(1)质量测量引起的误差:如先测体积,再测质量,由于物体沾了水,使所测质量偏大,导致所测密度偏大。(2)体积测量引起的误差:测体积时,物体没有浸没在水中,所测体积偏小,导致所测密度偏大。【例8】小明在实验室里测某种小矿石的密度。(1)天平放在水平桌面上,游码移到标尺零刻度线处时,分度盘指针静止后的情形如图甲,应将平衡螺母向____调,直至天平平衡。(2)测量小矿石质量时,所用砝码和游码位置如图乙所示,则小矿石的质量为______g。右62(3)如图丙,先往量筒中倒入适量的水并记下水的体积,其中“适量”的确切含义是:①_____________________________;②____________________________________________。(4)如图丁,将小矿石用细线系好后慢慢放入量筒中浸没,则小矿石的体积为_________m3。(5)由此可知,小矿石的密度ρ=_________kg/m3。水不能太少,要能浸没小矿石小矿石和水的总体积不能超过量筒的最大测量值2×10-53.1×103(6)【素养设问】若将小矿石放入量筒中时,在量筒壁上溅了几滴水,则所测的小矿石密度会______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。(7)【拓展设问】①若小明先用量筒测出小矿石的体积,再用天平测小矿石的质量,这样测出的密度______(选填“偏小”或“偏大”),原因是___________________________________________________;偏大偏大小矿石表面沾有水,导致所测质量偏大,则密度偏大②若小矿石有吸水性,则测得的密度值与真实值相比_____(选填“偏大”“偏小”或“不变”),原因是______________________________________________________________。偏大小矿石吸水导致排开的水减少,所测的体积偏小,则密度偏大(8)【拓展设问】小明发现小矿石并不能直接放入量筒,于是聪明的小明取来了烧杯和托盘天平进行了如下的操作,如图戊所示:①用天平测量小矿石的质量m1;②将小矿石放入盛水烧杯后测量烧杯质量m2,并标记水面位置;③捞出小矿石后,再补水到标记处后测量烧杯的质量m3。根据测得质量值得出小矿石的密度表达式为ρ矿石=___________(用符号表示)。(9)小明再次完成(8)中测量过程,发现第二次取出小矿石时沾了更多的水,经他的分析认为再次测量后计算得到的密度值与前者密度值相比_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。不变实验9 测量液体的密度(课标必做实验)实验常考命题点1.【实验目的】测量盐水的密度。2.【实验器材】天平(带砝码)、量筒、盐水和烧杯。3.【实验原理】ρ=4.【实验步骤】(1)往烧杯中倒入一些盐水,用天平测出烧杯和盐水的质量m1;(2)将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中,记下其体积V;(3)再用天平测出烧杯和剩余盐水的质量m2;(4)盐水的密度ρ= 。5.【实验表格】6.【交流与反思】(1)先测烧杯质量,再测烧杯和液体的总质量,最后测全部液体的体积。由于少许液体残留在烧杯壁上,导致体积偏小,所测密度偏大。(2)先测液体体积,再测烧杯质量,最后测全部液体和烧杯的质量。由于少许液体残留在量筒壁上,导致质量偏小,所测密度偏小。【例9】学习了“测量物质的密度”之后,物理兴趣小组的同学们尝试用不同的方法测量盐水的密度。(1)小华的操作过程如下:①测量前,把天平放在_____桌面上,把游码移到_________处,并调节_________使天平平衡;②测量盐的质量,如图甲所示,盐的质量为_____g;③用量筒取60 mL水,全部倒入烧杯中,再将盐倒入烧杯,搅拌至其完全溶解,然后再将盐水倒入量筒中,如图乙所示;④盐水的密度ρ盐水=__________kg/m3。水平零刻度线平衡螺母13.61.15×103(2)小花的方法如图丙所示:①用天平测量烧杯和盐水的总质量m1;②将一部分盐水倒入量筒中,读出量筒中盐水的体积V;③测量烧杯和剩余盐水的总质量m2;④盐水密度的表达式ρ盐水=_______(用物理量的符号m1、m2、V表示)。(3)分析以上两种方法,______(选填“小华”或“小花”)的方法测量误差更小。(4)【拓展设问】小花向量筒中倒入盐水时,若不慎有盐水溅出,则测得的盐水密度会______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。小花偏大1.(2025·贵州)你的质量(俗称体重)与下列各质量值最接近的是 ( )A. 50 t B. 50 kg C. 50 g D. 50 mgB2.(2021·贵阳)如图所示是今年三星堆遗址考古中发掘的黄金面具残片,其质量大约是280 g,根据残片体积推测完整面具的质量会超过500 g。能这样推测还要依据完整面具和残片有相同的 ( )A. 面积 B. 重力C. 密度 D. 质量C3.(2021·铜仁)为了测量花生油的密度,某实验小组制订了如下实验步骤:①将烧杯中的部分花生油倒入量筒中,记下花生油的体积;②将待测花生油倒入空烧杯中,测出花生油和烧杯的总质量;③测出剩余花生油和烧杯的总质量;④将天平放在水平桌面上并调平;⑤根据实验数据计算花生油的密度。以上实验步骤安排最合理的是 ( )A. ①②③④⑤ B. ④②①③⑤C. ④②③⑤① D. ④①②③⑤B4.(2025·贵州)由轻量化材料制成的飞机部件,在体积相同时质量更小,是由于这类材料密度较___(选填“大”或“小”)。5.(2020·毕节)某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫作这种物质的______。一个瓶子能装下2 kg水,如果用它来装酒精(ρ酒精=0.8×103 kg/m3),最多能装______kg;如果要装下2 kg酒精,瓶子的容积至少为_______L。小密度1.62.56.(2022·黔东南州)一次周末,小红同学与家人一起到剑河游玩。苗族姑娘们用银饰把自己装扮得十分光彩夺目,如图1所示,顿时吸引了小红的眼球。她很想知道银饰物是空心的还是实心的,于是在商店买下了与银饰物相同的一片银叶,回校后组织实验小组利用如图2所示的装置进行验证。(注:银的密度为10.5 g/cm3)(1)小红将天平放在水平台上,游码归零后,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向____(选填“右”或“左”)调,才能使天平横梁水平平衡。右(2)将银叶放在天平左盘,用镊子向___盘加减砝码,天平平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则银叶的质量是_____g。(3)用量筒和水测量银叶的体积如图丙所示(细线体积忽略不计),银叶的体积为____cm3。(4)根据以上测量数据,算出银叶的密度为___________kg/cm3,由此判断该银叶是_____(选填“空心”或“实心”)的。39.210右3.92×10-3空心(共64张PPT)第10课时 运动和力 (牛顿第一定律 二力平衡 摩擦力)第二板块 质量 密度 运动和力课标内容要求2.2.3 通过常见事例或实验,了解摩擦力。探究并了解滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。2.2.4 了解同一直线上的二力合成。知道二力平衡条件。2.2.5 通过实验和科学推理,认识牛顿第一定律。能运用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。4.2.2 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。运动和力牛顿第一定律物体的运动不需要力来维持,力是改变物体①__________的原因定义: 一切物体总保持②______状态或 ③______________状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态失去力前为静止的物体,失去力后保持静止失去力前为运动的物体,失去力后做匀速直线运动运动状态静止匀速直线运动牛顿第一定律的解读利用: 举例⑥_________防范: 举例⑦_________定义: 物体保持④_____________不变的性质理解惯性的大小只与⑤______有关一切物体在任何情况下都具有惯性惯性是物体的一种性质,不是力惯性原来运动状态质量跳远助跑系安全带运动和力牛顿第一定律运动和力应用: 判断力的大小和方向平衡状态: ⑧_____或⑨_____________状态条件⑩_______________________ _______________________ _______________________ _______________________二力平衡静止匀速直线运动大小相等(等大)方向相反(反向)作用在同一直线上(共线)作用在同一物体上(同物)运动和力种类产生条件方向: 与相对运动(或运动趋势)的方向 ______相互接触并挤压接触面 ______相对运动(或运动趋势)摩擦力滑动摩擦力滚动摩擦力静摩擦力动摩擦力粗糙相反运动和力影响滑动摩擦力大小的因素增大摩擦力的方法 __________ __________________摩擦力减小 ______减小 __________________变滑动为滚动减小摩擦力的方法增大 ______增大 __________________变滚动为滑动压力大小接触面的粗糙程度压力接触面的粗糙程度压力接触面的粗糙程度【例1】牛顿第一定律揭示了力和运动的关系,由此判断下列说法中正确的是 ( )A. 物体受到外力作用时,运动状态一定会改变B. 牛顿第一定律是通过实验直接得出的力学基本定律之一C. 物体的运动状态发生变化时,该物体一定是受到了力的作用D. 变速运动的物体运动状态一定改变,而匀速运动的物体运动状态一定不变C1 牛顿第一定律【方法指导】牛顿第一定律指出:一切物体在不受力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;现实生活中的物体都受到力的作用,绝对不受力的物体不存在,所以牛顿第一定律不是通过实验得出的,而是在实验的基础上通过概括、推理得出的力学基本定律之一;力是改变物体运动状态的原因,物体受到平衡力的作用运动状态不会改变,物体的运动状态发生变化时,该物体一定是受到了力的作用;运动状态的改变包括速度大小的变化和运动方向的变化。【变式1-1】如图,小球从A点静止释放,摆动至B点时,此刻速度为0,若小球运动到B点的瞬间,细绳突然断裂且小球受到的所有力都消失,小球将 ( )A. 沿轨迹1运动 B. 沿轨迹2运动C. 沿轨迹3运动D. 在B点静止不动D【变式1-2】2025年2月20日,我国实践25号卫星在距地球3.6万公里的地球同步轨道上成功为北斗G7卫星补加燃料,这是全球首次实现地球同步轨道卫星在轨燃料补给。若北斗卫星在运行时所受外力突然全部消失,那么它将 ( )A. 继续绕地球飞行B. 静止在空中C. 做匀速直线运动D. 沿原路径返回地球C【例2】下列有关惯性的说法正确的有_______(选填序号)。①汽车速度越大越难停下来,说明物体的速度越大,惯性越大②公交车紧急刹车时,乘客向前倾,是由于受到惯性力的作用③排球离开手后继续上升是因为受到惯性的作用④踢出去的球在空中继续运动是因为球具有惯性⑤跳远时助跑是为了增大惯性⑥歼击机投入战斗前要抛掉副油箱,这是为了减小惯性使歼击机更加灵活④⑥2 惯性【方法指导】一切物体都具有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态无关。质量越大,惯性越大。【变式2-1】(2024·河南)乘客乘坐汽车时系好安全带,可以防止急刹车时,由于什么的惯性而受到伤害 ( )A. 汽车 B. 安全带 C. 乘客 D. 座椅C【变式2-2】如图所示,公交车上的乘客都拉好了扶手,当车的运动状态突然发生改变时,乘客都向东倾,产生此现象的原因可能是 ( )A. 车由静止突然向东启动B. 车匀速前行时突然加速C. 车匀速前行时突然减速D. 匀速倒车时突然减速C【例3】一个体积较大的气象探空气球正吊着体积可忽略的探测设备沿如图所示方向缓慢匀速升空,不考虑空气阻力,下列选项中是一对平衡力的是 ( )A. 气球受到的浮力与气球受到的重力B. 绳子对设备的拉力与设备受到的重力C. 绳子对气球的拉力与绳子对设备的拉力D. 绳子对设备的拉力与设备对绳子的拉力B3 二力平衡【方法指导】二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在同一物体上;一对相互作用力的特点:大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在不同的物体上。【变式3-1】(2025·南京三模)小琪站在水平放置的体重计上测量体重。下列说法正确的是 ( )A. 小琪对体重计的压力就是小琪受到的重力B. 小琪对体重计的压力与地面对体重计的支持力是一对平衡力C. 地面对体重计的支持力与体重计受到的重力是一对相互作用力D. 小琪受到的重力与体重计对她的支持力是一对平衡力D【变式3-2】下列情形中,松手后纸片还能保持平衡的是 ( )A【例4】如图所示,重力为100 N的木箱放在水平地面上,某同学用20 N的力水平向左推木箱,没有推动;他将推力增大到30 N,箱子恰好在地面上做匀速直线运动,此时箱子受到的摩擦力为____N,方向是__________。30水平向右4 摩擦力【方法指导】木箱处于静止状态,说明木箱受到平衡力的作用;木箱恰好做匀速直线运动,说明木箱恰好也受到平衡力的作用。【变式4-1】(2024·凉山州改编)如图甲所示,置于水平地面上的物体受到方向不变的水平推力作用,其F-t和v-t图像分别如图乙和图丙所示。由图像可知在10~15 s内物体做______直线运动,t=3 s时物体受到的摩擦力为_____N。匀速10【变式4-2】小明买了一个方便移动的储物箱,如图所示。储物箱安装轮子的目的是 ( )A. 增大摩擦 B. 减小摩擦C. 增大压强D. 减小压强B【例1】在2025年亚洲举重锦标赛上,我国举重运动员在55公斤级挺举比赛中,以126 kg的成绩打破世界青年纪录,夺得冠军。如图为运动员手举杠铃保持静止时的情景,下列属于一对平衡力的是 ( )A. 运动员对杠铃的作用力和杠铃所受的重力B. 杠铃对运动员的作用力和杠铃所受的重力C. 运动员对杠铃的作用力和地面对运动员的支持力D. 运动员对杠铃的作用力和杠铃对运动员的作用力A1 平衡力和相互作用力易混淆【举一反三1】如图所示,小强用水平向右的力推静止在水平地面上的箱子,但箱子没动。下列说法正确的是 ( )A. 箱子受到的重力和地面对箱子的支持力是一对相互作用力B. 箱子对地面的压力和地面对箱子的支持力是一对平衡力C. 箱子受到水平方向的推力小于地面对箱子的摩擦力D. 若此时一切外力都突然消失,箱子会静止在原地D【方法指导】平衡力和相互作用力不同的地方是受力物体,平衡力的受力物体是同一个物体,而相互作用力的受力物体是相互作用的两个物体。【例2】如图所示,70 kg的消防员沿着钢管匀速下滑时感到手心发烫,此时受到钢管对他的摩擦力大小是(g取10 N/kg) ( )A. 7 NB. 70 NC. 700 ND. 7 000 NC2 摩擦力大小的判断【方法指导】初中阶段求摩擦力大小的方法主要是利用二力平衡的原理。【举一反三2】粗糙水平面上一木箱重400 N,当用50 N的水平推力向左推木箱时,木箱静止不动,此时木箱受到的摩擦力为_____N;当用100 N的水平推力推木箱时,木箱做匀速直线运动;当用150 N的水平推力推木箱时,木箱受到的摩擦力为______N。50100实验10 探究阻力对物体运动的影响实验常考命题点1.【实验方法】控制变量法、转换法、推理法。2.【实验过程】(1)让小车从斜面同一高度由静止滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的速度。(2)在水平面铺上粗糙程度不同的物体,如毛巾、棉布、木板等,是为了改变小车在水平面上受到的阻力。(3)实验中通过观察小车在水平面上滑行的距离来判断阻力对物体运动的影响。3.【实验结论】平面越光滑,小车运动的距离越远。这说明所受阻力越小,速度减小得越慢。4.【实验推理】运动的物体如果不受力的作用,它将永远做匀速直线运动。5.【交流与反思】(1)小车下滑到水平面时,能继续运动的原因:小车具有惯性。(2)小车最终在水平面停下的原因:小车受到阻力作用。(3)小车在运动过程中能的转化:小车从斜面下滑过程中,重力势能转化为动能和内能。【例10】为了探究阻力对物体运动的影响,我们做了如图所示的实验。 (1)实验中,通过______________________________反映阻力对物体运动的影响情况,这是______法。小车在不同表面上运动的距离转换(2)让同一小车从斜面上同一位置由静止开始下滑,目的是_____________________________________,小车到达水平面的初始动能是由_________转化而来的。(3)实验中通过改变___________________来改变小车所受阻力的大小。使小车每次到达水平面时的速度大小相等重力势能水平表面的粗糙程度(4)小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有_____,小车运动一段时间后停了下来,是因为小车在水平方向上受_________(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。(5)实验表明:水平表面越光滑,小车受到的阻力越___(选填“大”或“小”),小车运动的距离越___(选填“远”或“近”),速度减小得越___(选填“快”或“慢”)。由此联想到雨天驾驶汽车时应该_____(选填“增大”或“减小”)与前车之间的距离。惯性非平衡力小远慢增大(6)结合实验现象推理:若水平表面绝对光滑(即小车不受任何阻力作用),小车将做______________。可见物体的运动_______(选填“需要”或“不需要”)力来维持,但力可以改变物体的_________。(7)【素养设问】牛顿第一定律是经过________________(选填“实验”或“实验加推理概括”)得出的,初中物理运用此方法的探究实验还有:__________________________。匀速直线运动不需要运动状态实验加推理概括探究声音能否在真空中传播(8)【拓展设问】实验中发现小车直接冲出毛巾表面的末端,在仅有目前已搭建好的实验器材的基础上,可以采取_____________________________________________的方法完成整个实验探究过程。降低小车从斜面上由静止下滑的高度(合理即可)实验11 探究二力平衡的条件实验常考命题点1.【实验方法】控制变量法。2.【实验过程】(1)保持两个力在同一条直线上,改变两边所挂钩码的数量,探究平衡的两个力大小是否相等。(2)保持两边钩码质量相同,扭动小车或卡片,探究平衡的两个力是否在同一条直线上。(3)保持两个力在同一条直线上且两边钩码质量相等,用剪刀剪开卡片,探究平衡的两个力是否作用在同一个物体上。3.【设计实验表格及记录数据】4.【实验结论】作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。5.【交流与反思】(1)实验中不选择木块,选择小车的原因:减小摩擦对实验的影响。(2)定滑轮的作用:改变力的方向。(3)实验中选择卡片的原因:卡片受到的重力较小,可忽略对实验的影响。(4)选择小车处于静止状态为研究状态的原因:匀速直线运动状态不好控制。(5)多次测量的目的:使结论更具有普遍性。【例11】如图所示是小华探究二力平衡的条件的实验装置。(1)如图甲所示,装置中定滑轮的作用是________________,实验中的研究对象是_____(选填“卡片”或“钩码”),通过调整__________来改变两侧拉力的大小。(2)实验中,为了方便操作判断,应使卡片处于______状态作为平衡状态。(3)当卡片平衡时,将卡片转过一个角度,松手后卡片_____(选填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤是为了探究_________________________________。改变力的方向卡片钩码数量静止不能两个不在同一直线上的力能否平衡(4)【拓展设问】若在实验时没有将两个定滑轮安装成相同高度(如图乙所示),则_____(选填“能”或“不能”)用此装置进行实验。(5)为了验证“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,在图甲所示的情况下,下一步的操作是_________________________________。(6)实验中发现两边的钩码质量不相等时卡片运动,质量相等时卡片静止,说明二力平衡的一个条件是力的__________。能用剪刀沿竖直方向将卡片剪开大小相等(7)实验得出二力平衡的完整条件是________________________________________________________________。(8)在图甲、丙、丁所示的实验装置中,一般采用___或___实验装置完成实验,原因是_________________________,使实验结果更准确。(9)某次实验时,在图丙的左盘中放入0.2 kg的砝码,在右盘中放入0.15 kg的砝码,小车保持静止,此时小车受到的________(选填“可能是”“一定是”或“不是”)平衡力。两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上甲丙能减小摩擦力对实验的影响一定是实验12 探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关(课标新增必做实验)实验常考命题点1.【猜想】滑动摩擦力的大小可能与接触面所受的压力、接触面的粗糙程度、接触面的面积、物体运动的快慢等因素有关。2.【实验原理】二力平衡弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动,木块所受的拉力和摩擦力是一对平衡力,此时弹簧测力计的示数等于木块所受的摩擦力。3.【弹簧测力计的使用和读数】4.【控制变量法的应用】(1)研究滑动摩擦力与压力的大小关系(保证接触面粗糙程度不变,在原装置的木块上增加一个砝码)。(2)研究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系(同一个木块,用测力计拉着木块在粗糙程度不同的木板表面上做匀速直线运动)。5.【转换法的应用】弹簧测力计的示数大小反映滑动摩擦力的大小。6.滑动摩擦力大小的比较和判断。7.实验数据及其图像分析。8.【实验拓展】(1)探究滑动摩擦力的大小与物体的接触面积的关系(无关)。(2)探究滑动摩擦力的大小与速度大小的关系(无关)。9.【交流与反思】实验方法的改进:实验过程中很难保持物体做匀速直线运动,如图装置不需要木板做匀速直线运动也能方便、准确地测出滑动摩擦力的大小。【例12】小花在研究影响滑动摩擦力大小的因素时选取的实验器材有:弹簧测力计、木块(长方体)各一个,材料相同、粗糙程度不同的木板,砝码若干。实验装置如图甲所示,改变实验条件,多次用弹簧测力计拉着木块在水平面上运动,实验数据记录如下表。(1)实验过程中,弹簧测力计应沿______方向拉着物块做_________运动。根据__________可知,弹簧测力计的示数_____木块所受滑动摩擦力的大小。(2)第2次实验时,弹簧测力计的示数如图乙所示,则此时木块受到的滑动摩擦力的大小为______N。(3)分析第1、2两次实验数据可知,在_________________相同时,_____越大,滑动摩擦力越大。水平匀速直线二力平衡等于2.2接触面粗糙程度压力(4)分析第2、3两次实验数据可知,在______相同时,_______________越大,滑动摩擦力越大。(5)【素养设问】得出结论后,有同学认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。要想验证该同学的观点,操作方法是____________________________________________________________。压力接触面粗糙程度将木块立放,用弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动(6)若增大拉力使木块做加速运动,木块所受的滑动摩擦力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。不变(7)【拓展设问】小明又设计了如图丙所示的装置来进行实验,水平传送带的速度可以调节,定滑轮与绳的摩擦忽略不计。与原方案相比,此实验方案的优点是_____________________________。启动传送带,物块所受滑动摩擦力的方向为___________;增大传送带的速度,弹簧测力计的示数______(选填“变大”“不变”或“变小”)。弹簧测力计静止,便于读数水平向左不变1.(2023·贵州)在中国空间站的“天宫课堂”上,航天员王亚平和叶光富做了太空抛物实验,冰墩墩被王亚平轻轻一推,便几乎沿直线匀速飘向叶光富,下列哪一定律能解释此运动现象 ( )A. 光的反射定律 B. 牛顿第一定律C. 欧姆定律 D. 焦耳定律B2.(2025·遵义模拟)如图所示是现在比较流行的“旋转”小火锅。盛装了各种菜品的盘子跟随传送带一起沿轨道不停地匀速运动,方便各个位置的客人都能品尝到传送带上的各种菜品,下列说法正确的是 ( )A. 盘子在刚放到运转着的传送带上时不受摩擦力B. 盘子跟随传送带在直道上匀速运动时不受摩擦力C. 菜品对盘子的压力与菜品所受重力是一对平衡力D. 盘子所受重力与传送带对盘子和菜品的支持力是一对平衡力B3.(2022·遵义)(多选)如图所示,甲、乙两物体叠放在水平桌面上,丙、丁两物体分别由绕过A、B滑轮的轻绳与乙物体相连,乙物体 连到A、B滑轮的轻绳在同一水平直线上,且甲、乙始终保持相对静止。忽略轻绳的弹性、滑轮的摩擦,下列分析正确的是 ( )A. 若丙静止,则甲只受到两个力的作用B. 若丁静止,则乙一定受到桌面的摩擦力作用C. 若丁匀速下降,则甲受到的摩擦力方向水平向右D. 若丙匀速下降,则桌面对乙的摩擦力大小等于丙、丁的重力之差AD4.(2025·贵州)公交车将要启动时,车内响起“车辆起步,请站稳扶好”的语音提示,这是为了防止车辆起步时,乘客因具有______而倾倒造成伤害。惯性5.(2022·黔东南州)在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车每次从斜面顶端处由静止自由滑下,改变水平面的粗糙程度,测量小车在水平面上滑行的距离,结果记录在下表中。(1)每次实验均让小车从顶端由静止自由滑下,目的是使小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小_______(选填“相等”或“不相等”);本实验是通过观察小车在水平面上运动的距离来判断阻力对物体运动的影响,这种研究问题的方法叫_______法。相等转换(2)第三次实验中,小车在水平木板上滑行后,停下来的位置如图所示,读出小车在木板上滑行的距离并填写在上面表中相应空格处。32.50(3)分析表中内容可知:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,前进的距离就越____。远(共58张PPT)第7课时 机械运动 第二板块 质量 密度 运动和力课标内容要求2.1.1 知道机械运动,举例说明机械运动的相对性。 2.1.3 举例说明自然界存在多种多样的运动形式,知道物质在不停地运动。 2.2.1 会选用适当的工具测量长度和时间,会根据生活经验估测长度和时间。 2.2.2 能用速度描述物体运动的快慢,并能进行简单计算。会测量物体运动的速度。 4.1.4 学会用刻度尺测量长度、用秒表测量时间。 4.1.5 测量物体运动的速度。机械运动长度和时间的测量长度常用工具: ① _________国际单位: ②________,常用单位: 千米(km)、 分米(dm)、 厘米(cm)、毫米(mm)刻度尺米(m)机械运动长度和时间的测量长度刻度尺的使用一观: 观察③__________、④__________、⑤_________二放: 正确放置三读: 视线⑥______刻度;估读到⑦_________下一位四记: 记录数值 + 单位测量范围零刻度线分度值正对分度值机械运动长度和时间的测量时间常用工具: ⑧ ________国际单位: ⑨________,常用单位: 时(h)、 分(min)秒表读数: 小表盘分钟 + 大表盘秒钟秒表秒(s)机械运动长度和时间的测量误差定义: 测量值与真实值之间的差别性质: 任何测量都存在误差,误差只可以⑩ ________,不可以 ________减小误差的方法选用精密的测量工具改进测量方法 _________________减小消除多次测量求平均值机械运动运动的描述机械运动: 指物体的位置随时间的变化参照物: 判断一个物体是运动还是静止时,作为标准的物体,选定即认为静止静止与运动的判断物体相对于参照物的位置发生了改变,该物体是 _______的物体相当于参照物的位置不变,该物体是 ______的运动静止机械运动运动的快慢比较方法速度定义: 路程与时间之比公式: _____单位: 米每秒(m/ s),千米每小时(km/h)相同时间比路程相同路程比时间机械运动的分类直线运动曲线运动匀速直线运动变速直线运动v=机械运动测量平均速度平均速度 =实验原理:实验工具: _______、 _______刻度尺秒表【例1-1】荔枝是一种岭南佳果。小明拿起一个荔枝,如图所示,它的尺寸l大小约为 ( )A. 0.1 cm B. 3 cm C. 0.3 m D. 1 mB1?长度和时间的测量(一)长度的估测【方法指导】估测法考查物理常识和生活常识,考查重点更偏向后者。学生要对米、分米和厘米有一定的感性认识,还要联系生活实际进行判断。【变式1-1-1】【古代文化】我国古代把女子一拃长称为“咫”,男子一拃长称作“尺”,如图。“咫尺之间”用来比喻相距很近,实际“咫”与“尺”的长度相差大约为 ( )A. 3 mmB. 3 cm C. 3 dmD. 3 mB【变式1-1-2】(2024·天津)我国自主研发的“手撕钢”薄如蝉翼,其厚度大约是物理课本一张纸厚度的五分之一,则一张“手撕钢”的厚度最接近于 ( )A. 2 dm B. 2 cm C. 2 mm D. 0.02 mmD【例1-2】(2024·广东)测量地图上A、B两点间的距离,如图所示,读数为____________________cm。2.35(2.34~2.36均可)(二)刻度尺的读数【方法指导】长度的测量,一定要注意零刻度线、分度值、估读和单位。【变式1-2-1】如图所示,小明用一端磨损的刻度尺测量橡皮长度的读数为 ( )A. 3.15 cmB. 3.150 cm C. 2.15 cmD. 2.150 cmC【变式1-2-2】如图是第十九届杭州亚运会面额10元的银质圆形纪念币,小明用刻度尺测出它的直径为39.9 mm,则小明所用刻度尺的分度值为 ( )A. 1 cm B. 1 mm C. 1 nm D. 1 μmB【例1-3】如图所示,秒表的读数为____s。 110(三)秒表的读数【方法指导】秒表通常有两个表盘:大表盘读秒,小表盘读分;读数结果=分针读数+秒针读数。读数方法如下: 【变式1-3-1】如图,秒表读数为_______s。100.8【变式1-3-2】如图所示,是用秒表记录的某同学跑400 m的成绩,该同学的成绩是__min___s。121【例2】2024年6月2日6时23分,嫦娥6号成功着陆在月球背面南极(见图)。此时,相对于嫦娥6号静止的是 ( )A. 月球南极B. 地球南极 C. 太阳D. 中国空间站A2?运动的描述【方法指导】物体相对于参照物的位置不变,我们就说物体是静止的,否则就是运动的。【变式2-1】如图为珠江两岸景观图。下列相对广州塔静止的是 ( )A.飞行的客机B. 两岸的高楼 C. 行驶的游船D. 流动的江水B【变式2-2】【前沿科技】(2024·常州)将来,依托人工智能技术,我国研发的“忠诚僚机”FH-97A无人机将与有人驾驶的歼20战斗机“比翼齐飞”(即相对静止),如图所示。若认为FH-97A无人机是静止的,则选取的参照物是 ( )A. 歼20战斗机 B. FH-97A无人机 C. 地球 D. 太阳A【例3-1】2021年8月26日,中国运动员在奥运会男子100 m决赛中以9.83 s闯入决赛,可谓是中国人的骄傲。如果说“运动员跑得比我们都快”,这句话的物理含义是 ( )A. 通过相同的路程,运动员比我们用的时间长 B. 通过相同的路程,运动员比我们用的时间短 C. 在相同的时间内,运动员通过的路程比我们通过的路程短D. 运动员运动的速度比我们运动的速度小B3?速度公式的理解及相关计算(一)速度的理解【方法指导】在路程相同的情况下比较运动时间的长短,运动时间短的运动得快;“运动员跑得比我们都快”,说明通过相同的路程,运动员比我们用的时间短。【变式3-1-1】【跨学科】诗词中常蕴含着物理知识,根据下列哪句诗能估算出物体运动的速度 ( )A. 天台四万八千丈B. 坐地日行八万里 C. 春风十里扬州路D. 桃花潭水深千尺B【变式3-1-2】关于速度,以下说法正确的是 ( )A. 运动路程越长,速度越大 B. 运动时间越短,速度越大 C. 相同时间内,通过的路程越长,速度越大 D. 通过相同的路程,所用时间越长,速度越大C(二)速度的相关计算 【例3-2】如图所示,是司机老王开车即将到达隧道口时发现的交通标志牌。 (1)请你解释标志牌上两个数字的含义。 (2)若司机老王匀速通过该隧道所用的时间为3 min,请通过计算判断司机老王开车是否超速。(1)请你解释标志牌上两个数字的含义。 解:(1)80指通过隧道时的最高限速为80 km/h;3 600 m是指隧道的长度为3 600 m。(2)若司机老王匀速通过该隧道所用的时间为3 min,请通过计算判断司机老王开车是否超速。 (2)司机老王匀速通过该隧道所用的时间 t=3 min=0.05 h,隧道的长度 s=3 600 m=3.6 km,则司机老王匀速通过该隧道的速度 v= =72 km/h<80 km/h 故司机老王开车没有超速。 答:略。【方法指导】80指通过隧道时的最高限速为80 km/h;3 600 m是指隧道的长度为3 600 m;利用速度公式计算出司机老王匀速通过该隧道的速度,与最高限速比较即可知道是否超速。【变式3-2-1】“玉兔二号”月球车在月球表面留下了属于中国的第一道印记。登月前,在水平地面上进行测试时,月球车匀速行驶45 m,用时15 min,则月球车行驶的速度为_____m/s。0.05【变式3-2-2】2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆,如图所示。返回舱在着陆过程中,从距地面1 m高处竖直向下落地,用时0.4 s。返回舱在这段时间内的平均速度为____m/s。2.5【例1】(2024·湖北)2024年5月28日,神舟十八号航天员圆满完成出舱任务。如图,搭乘机械臂的航天员A已为空间站安装好空间碎片防护装置,航天员B正在出舱。以空间站为参照物,安装好的防护装置是_____的,航天员B是_____的。静止运动1?运动的描述【方法指导】判断物体是运动还是静止,关键是看物体与参照物之间的位置有没有变化。【举一反三1】如图所示,已知甲车静止在平直的公路上,乙车在同一公路自西向东运动,先后经过A点和B点,以下说法中正确的是 ( )A. 以乙车为参照物,甲车一直都向西运动 B. 以乙车为参照物,甲车先向西运动,再向东运动 C. 以甲车为参照物,乙车先向东运动,再向西运动 D. 以甲车为参照物,乙车先向西运动,再向东运动A【例2】小绵同学在校运动会100 m比赛中成绩优异。他在比赛中经历了加速起跑、匀速途中跑和略有降速的冲刺三个阶段。下列速度—时间图像能正确反映比赛过程的是 ( )A2?s-t、v-t图像的理解及相关计算【方法指导】由题可知,他在比赛中经历了加速起跑、匀速途中跑和略有降速的冲刺三个阶段,其速度先增大,后不变,然后略变小一些,所以能正确反映比赛过程的是A项中的图像。【举一反三2】周末的傍晚,微风阵阵,人们都喜欢到公园锻炼身体。甲、乙两位同学沿着公园直线跑道从同一地点同时同向出发,其s-t图像如图所示,则第12秒时甲的运动状态为_______(选填“静止”“匀速直线运动”或“变速直线运动”);从出发到甲、乙相遇的这段时间内,甲的平均速度为__m/s。 静止4实验7 测量物体运动的速度(课标必做实验)实验常考命题点 1.【实验原理】 2.【设计与进行实验】 (1)实验装置: (2)主要实验器材及作用: ①金属片的作用:确保小车最终在同一位置停下,便于计时;②秒表的作用:测量小车运动的时间; ③刻度尺的作用:测量小车运动的路程。 3.【实验结论】 小车在斜面上做加速直线运动,v上半程 < v全程 < v下半程。4.【交流与反思】 (1)斜面的放置坡度要适当:坡度太大使小车滑行太快,不易测量时间;坡度过小会造成各阶段测出的平均速度太接近。(2)物体运动距离的确定:在测量小车运动的距离时,要“头对头”或“尾对尾”测量。 (3)增大小车的平均速度的方法:增大斜面的倾斜程度。 (4)多次测量的目的:求平均值,减小误差。 (5)误差分析: ①小车从斜面顶端不是由静止释放(所测速度偏大); ②当小车过了起始位置才开始计时(所测速度偏大); ③当小车停止运动后才结束计时(所测速度偏小)。 (6)小车从斜面顶端(不计摩擦)运动到底端的过程中,机械能及其转化:重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能,机械能保持不变。5.刻度尺和秒表的读数。 6.各段运动状态和受力情况的分析与判断。 7.平均速度的计算。【例7】在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度。让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。 (1)本实验的原理:________。 (2)除了图中的器材,本实验还需______。 (3)实验过程中,由于小车的运动时间较短,不便于计时,应使斜面的倾斜程度____(选填“陡”或“缓”)一点。 (4)小车在斜面上做的是______(选填“匀速”“加速”或“减速”)直线运动,图中AB段的路程sAB=_____cm,如果测得时间tAB=1.6 s,则AB段的平均速度vAB=____cm/s。 秒表缓加速40.025(5)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度vAB会偏___。 (6)【拓展设问】下图中能大致反映小车运动情况的是__。 小C(7)【素养设问】实验时,若测量了A点车头到C点车尾间的距离作为总路程,则会导致所测平均速度_____;如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测AC段的平均速度_____;如果在小车撞击金属片之后才按下秒表结束计时,则会使所测AC段的平均速度_____。(均选填“偏大”“偏小”或“准确”)(8)小车在运动过程中,经过路程sAC中点时的速度为v1,经过时间tAC中点时的速度为v2,则v1___(选填“>”“<”或“=”)v2。 偏小偏大偏小>1.(2024·六盘水二模)为提高乘车的安全性,新研制的爆玻器能在几秒内使车窗玻璃爆裂,确保乘客遇紧急情况时可以从车窗快速逃生。如图是某款爆玻器,对其长度估测接近实际的是 ( )A. 8 m B. 8 dm C. 8 cm D. 8 mmC2.(2023·贵州)如图所示是摄影爱好者捕捉到的“乌鸦骑乘老鹰”的精彩画面,下列能描述图中两者相对静止的成语是 ( )A. 分道扬镳 B. 背道而驰 C. 并驾齐驱 D. 各奔东西C3.(2022·毕节二模)如图甲所示,木块的长度是_____cm;如图乙所示,秒表的示数是______s。2.50337.54.(2022·毕节)小明用玩具汽车测量平均速度,让汽车在斜面上沿直线下滑,位置传感器每隔0.2 s记录一次汽车的位置,如图所示。由图可知,汽车从A点运动到C点的路程为?_____cm,BD段的平均速度为____m/s,汽车由A点运动?到D点的过程,不是做匀速直线运动,理由是________________________________。2.100.1相等的时间内通过的路程不相等5.(2021·毕节)甲、乙两辆小车同时从同一地点出发,其s-t图像如图所示。由图像可知:0~5 s内,甲、乙两车做匀速直线运动,乙车速度为___m/s,比甲车的速度___(选填“大”或“小”);甲车在追上乙车时离出发地点___m。4大206.(2022·遵义模拟节选)科技战“疫”,5G助力!“5G+无人防疫车”具备园区智能消毒、巡逻监控、物资运输、红外测温、远程广播等多项功能,能大大减少很多一线作业人员的暴露感染风险。如图所示是疫情防控期间一辆5G无人防疫车正在工作时的情景。在某次巡逻测试中,在一段平直的路面上以9 km/h的速度匀速行驶了300 m。求防疫车匀速行驶300 m所用的时间。解:防疫车匀速行驶时的速度v=9 km/h=2.5 m/s, 由 可知,防疫车匀速行驶300 m所用的时间答:略。(共46张PPT)第9课时 力 (力的概念与理解 弹力 重力)第二板块 质量 密度 运动和力课标内容要求2.2.3 通过常见事例或实验,了解重力、弹力,认识力的作用效果。2.2.4 能用示意图描述力。会测量力的大小。4.1.6 用弹簧测力计测量力。力力的概念与理解概念: 力是物体对物体的作用施力物体受力物体符号: F;单位: 牛顿,简称牛;单位符号: N力力的概念与理解作用效果改变物体的① _____ ,使物体发生形变改变物体的② ________速度大小改变运动方向改变描述三要素力的示意图③ _____④ _____⑤ _______形状运动状态大小方向作用点相互物体间力的作用是⑥_____的力弹力两种形变弹性形变塑性形变产生条件定义: 物体由于发生弹性形变而产生的力物体相互接触发生弹性形变应用: ⑦____________弹簧测力计力重力定义: 地球附近的物体,由于受到⑧______的吸引而使物体受到的力符号:⑨___大小:物体所受的重力跟它的质量成正比,公式:G = ⑩_____方向: __________作用点: 重心(重力的等效作用点)地球Gmg竖直向下【例1-1】关于力的概念,下列说法错误的是 ( )A. 力是物体对物体的作用,离开物体力就不存在B. 一个物体受力,同时一定有另外一个物体对它施加力的作用C. 马拉车向前,同时车也用同样大小的力向后拉马D. 从空中下降的雨滴不受力的作用D1 力(一)力的理解【方法指导】力的作用是相互的,一个物体是施力物体,同时它也是受力物体。物体间的推、拉、提、压、排斥、吸引等都叫力的作用;地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用。【变式1-1】一架由成都飞往广州的客机的机载雷达罩在数千米高空被小鸟撞出一个大凹洞。(1)下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是 ( )A. 小鸟和飞机相撞时,小鸟只是施力物体B. 小鸟和飞机相撞时,飞机只是受力物体C. 雷达罩被撞凹受损,说明力可以改变物体的形状D. 小鸟撞飞机的力和飞机撞小鸟的力不是同时发生的C(2)关于受到的力的大小,下列说法正确的是 ( )A. 飞机受到的力大 B. 小鸟受到的力大C. 主动撞击的一方产生的力大D. 小鸟和飞机的受力一样大D(二)力的作用效果【例1-2】下列现象中,物体的运动状态因为受力而发生改变的是 ( )①用力揉面团,面团的形状发生变化;②投出的铅球落向地面;③嫦娥三号探测器在反推火箭的作用下减速下落;④汽车在弯道上匀速转弯。A. ①② B. ②③ C. ①③④ D. ②③④D【方法指导】力的作用效果:力可以改变物体的形状,即使物体发生形变;力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。【变式1-2-1】2025年2月2日,在世界田径巡回赛的撑竿跳高专项赛中,山东运动员以5.85 m的比赛成绩刷新全国纪录。撑竿跳高的过程中包含很多物理道理:(1)竿被压弯说明______________________。(2)运动员把竿压弯的同时被弹起,说明_________________。力可以改变物体的形状力的作用是相互的【变式1-2-2】下列四个选项中表示力能使物体的运动状态发生改变的是 ( )DA. 用力将拉力器拉长B. 飞来的网球使网球拍的网变形C. 运动员将弓拉弯D. 运动员用头将飞来的足球顶飞(三)力的示意图【例1-3】在劳动实践活动中,小刚用平板车运送货物,使货物与车一起沿水平路面向右做匀速直线运动,请在图中以O为作用点,画出该货物的受力示意图。【方法指导】作力的示意图,就是用一条带箭头的线段把力的三要素表示出来,长短表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点,作图的关键是力的方向和作用点。【变式1-3-1】如图所示,请用力的示意图表示小球所受到的重力和细绳对小球的拉力。【变式1-3-2】如图所示,各接触面均光滑,请作出重3 N的球静止时受到的力。【例2-1】下列现象中,哪个力不属于弹力 ( )A. 运动员举杠铃时对杠铃的力 B. 手拉橡皮筋的力C. 地球对月亮的吸引力D. 运动员掷铅球时对铅球的力C2 弹力、弹簧测力计(一)弹力、弹性形变【方法指导】物体发生弹性形变后,要恢复其原来的形状,而对另一个物体产生力,这个力叫作弹力;日常所称的拉力、压力、支持力等,其实质都是弹力。一般非接触力(万有引力、重力、磁力、电荷力)均不属于弹力。【变式2-1-1】下列现象中发生了弹性形变的是 ( )A. 沙滩上留下一串串的脚印B. 粉笔掉到地上断成两截C. 饼干被捏碎D. 蹦床被运动员压凹陷D【变式2-1-2】如图所示,笔记本放在桌面上,桌面和笔记本均发生了弹性形变。关于该场景中的弹力,以下说法正确的是 ( )A. 桌面产生的弹力是由笔记本形变产生的B. 笔记本对桌面的压力是由桌面形变产生的C. 笔记本产生的弹力就是笔记本对桌面的压力D. 笔记本受到的支持力是由笔记本形变产生的C(二)弹簧测力计的使用【例2-2】请你运用所学物理知识解答下面的问题。(1)如图甲所示的弹簧测力计,使用前,要先_______,若直接使用它测量力的大小,则测出的结果比实际值偏____(选填“大”或“小”)。(2)如图乙所示的弹簧测力计的测量范围是_______N,测得物体的重力是_____N。调零大0~52.8(3)如图丙A所示,圆筒测力计下挂一重物,其重力G为2 N,则此测力计的分度值为_____N。如果用力F竖直向下拉动挂钩,如图丙B所示,则拉力F为_____N。(4)如图丁所示,两同学各用3 N的拉力在水平方向上同时向相反的方向拉弹簧测力计,则弹簧测力计的示数为___N。0.20.83【方法指导】弹簧测力计的正确使用方法:①使用前,要看清其测量范围,所要测量的力不能超过它的测量范围,否则会损坏测力计;测量前要看清楚弹簧测力计的分度值,以便测量时读数;②使用前要先观察弹簧测力计的指针是否指在零刻度线,如果不在则要将指针调到零刻度线;③用手拉几下看看测力计的外壳与弹簧是否发生摩擦;④注意测力计拉力的方向要与弹簧的轴线在一条直线上;⑤读数时,让视线垂直于刻度面板。【变式2-2-1】关于弹簧测力计的使用方法,下列说法不正确的是 ( )A. 弹簧测力计只能测量重力B. 测量前应该把指针调节到指“0”的位置上C. 测量前要确认指针和弹簧不被外壳卡住D. 所测的力不能超出弹簧测力计的测量范围A【变式2-2-2】使用弹簧测力计测物体的重力时,要观察弹簧测力计的__________和分度值;调零时,弹簧测力计应在______(选填“竖直”或“水平”)方向上调零。测量范围竖直【例3】关于重力和质量的关系,以下几种说法中正确的是 ( )A. 1 kg等于9.8 N,重力方向总是竖直向下B. 将10 kg的物体从地球带到月球上,其质量和重力都要变小C. 天平和弹簧测力计在月球上都可以正常使用D. 物体的质量跟它受到的重力成正比C3 重力【方法指导】重力和质量是两个不同的物理量;质量是物体本身的一种属性,与位置无关;月球对物体也有引力作用,虽然月球引力小于地球,但物体和砝码受到的引力减小程度相同,所以在月球上可以正常使用天平和弹簧测力计;由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力,重力与质量成正比。【变式3-1】(1)下列图像中,能表示物体所受重力与质量的关系的是 ( )A B C DA(2)以下物体中重力接近0.5 N的是 ( )A. 一张桌子 B. 一个手机C. 一个鸡蛋 D. 一个中学生C【变式3-2】如图甲所示的水平仪可以检验一个平面是否水平,若把它以东西方向放置,铅垂线锥体偏在水平仪中央刻度线的左方,说明此桌面_____(选填“东”或“西”)边高。如图乙所示为宇航员出舱活动时的情境,图中____能表示他受到的重力的方向。东③【例题】一辆汽车沿斜面滑下,汽车所受重力的方向正确的是 ( )A B C DD重力的方向【举一反三】如图甲,“陶甑”是辽宁省沈阳新乐遗址出土的古代蒸食器,请在简化图乙中画出其所受重力G的示意图(O为重心)。【方法指导】斜面上的汽车受到重力作用;重力的方向竖直向下,与水平面垂直。1.(2019·毕节)下列物体重力最接近1 N的是 ( )A. 一枚大头针 B. 一头奶牛C. 两个鸡蛋 D. 一张书桌C2.(2023·贵州模拟)力能产生不同的作用效果,下列情况中与其他三个力所产生的作用效果不同的是 ( )BA. 手对弹簧的力B. 磁体对小球的力C. 手对撑竿的力D. 手对弓的力3.(2021·黔东南州模拟节选)最近,科学家们研制出了一种超轻材料“碳海绵”——世界上最轻的一类物质。将“碳海绵”压缩80%后仍可恢复原状,这说明“碳海绵”发生的是____(选填“弹性”或“塑性”)形变。弹性4.(2020·遵义一模)小明同学利用寒假去某滑雪场体验了一次滑雪,如图所示,为了防止摔倒,他通过弯曲身体降低_____来增强稳度性;在雪地上进行滑行时,用滑雪杆用力推地,人就可以向前滑行,说明力的作用是_______。重心相互的5.(2024·贵州)用一把带电塑料梳子靠近桌上的一些小纸片,如图所示是纸片A离开桌面上升时的情景。请画出纸片A所受重力G和吸引力F的示意图。6.(2024·安顺二模)飞机、坦克、导弹等现代武器出现在战场上带来了巨大伤亡,由此可见,在战争之下,更显和平的可贵。如图是导弹发射的场景,请从力学角度分析导弹升空的原因是什么?答:由导弹发射的场景可知,导弹发射时向后喷出高温高压的燃气,由于力的作用是相互的,高温高压的燃气给导弹一个向前的推力使导弹前进。7.(2024·贵阳二模)物理课上老师让同学们自制简易测力计,每组实验器材有:完全相同的橡皮筋若干、质量为50 g的钩码若干、回形针、木板、白纸、钉子、刻度尺。制作的测力计如图甲所示。请你回答下列问题:(1)图甲中,当橡皮筋(挂上回形针时)自然下垂时指针所在位置应标记为测力计的____N,在回形针下挂上钩码,橡皮筋被拉长,是因为橡皮筋受到钩码拉力的作用(橡皮筋和回形针视为一个整体)。(2)小敏在回形针上同时挂6个钩码,钩码静止时在指针位置处标记3.0,用刻度尺等分刻度后标记相应数字,如图乙所示。小华在回形针上逐次增加一个钩码,分别记下指针静止时的位置,标记相应的刻度线和数字,如图丙所示。0(3)对比发现两人标记的刻度线位置并不完全重合,图____(选填“乙”或“丙”)的刻度方式较准确,你判断的理由是______________________________________,造成如图丙所示刻度不均匀的主要原因是_________________________________________________________。(4)制作好的测力计分度值过大,影响测量的精确度。如果要制作分度值为0.1 N的测力计,利用现有的器材,你准备怎么完成?请简单说明你的方法:_______________________。丙此刻度是实际测量的拉力大小对应的刻度超过了橡皮筋的弹性限度,橡皮筋的伸长与拉力不是成正比将5个相同的橡皮筋串联(共78张PPT)第12课时 浮力第二板块 质量 密度 运动和力课标内容要求2.2.9 通过实验,认识浮力。探究并了解浮力大小与哪些因素有关。知道阿基米德原理。能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。4.2.4 探究浮力大小与哪些因素有关。浮力浮力定义: 浸在液体或气体里的物体受到向上托的力浮力方向: ①__________浮力产生的原因: 浸没在液体(或气体)中的物体,其上下表面存在②________,即 F浮 = F向上 - F向下影响浮力大小的因素浸入液体中的体积: 物体浸入液体的体积越大,浮力就越③_____液体的密度: 液体的密度越④_____,浮力就越大竖直向上压力差大大浮力阿基米德原理内容: 浸在液体中的物体受到⑤__________的浮力,浮力的大小等⑥____________________公式: F浮 = G排 = ⑦____________,适用于液体和气体竖直向上排开液体所受的重力ρ液V排gρ液>ρ物时,物体⑩_____ρ液<ρ物时,物体 _____ρ液=ρ物时,物体悬浮浮力物体的浮沉条件及其应用物体的浮沉条件受力条件F浮>G物时,物体⑧_____F浮F浮=G物时,物体悬浮或漂浮密度条件轮船: 采用“空心”法,增大排水体积潜水艇: 充水或排水改变自身重力气球和飞艇: 充入密度 _____空气的气体密度计应用上浮下沉上浮下沉小于【例1】下列物体中,不受浮力作用的是 ( )A. 在水中下沉的铁块 B. 在水中的桥墩C. 浮在水面上的轮船 D. 空中上升的气球B1 浮力及浮力的产生【方法指导】浸在液体中的物体,液体对物体向上的压强大于向下的压强,向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差的作用,这个压力差就是物体受到的浮力;同理可知在气体中的物体也受到浮力的作用。桥墩由于底面埋在地下,其底面不与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,则桥墩不受浮力作用。【变式1-1】(多选)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,现往容器里注入一些水,则下列说法正确的是 ( )A. A物体一定受浮力的作用B. B物体一定受浮力的作用C. C物体一定受浮力的作用D. D物体一定受浮力的作用ABD【变式1-2】如图所示,2021年12月9日,我国空间站开展太空授课,演示了乒乓球在微重力环境下浮力“消失”的实验,并与地面上学生的实验进行了对比。(1)其中,符合浮力“消失”现象的是图____(选填“a”或“b”)。(2)由于空间站绕地球飞行,空间站内部的环境可以近似看作“不受重力”,请你用所学的相关物理知识对太空中浮力“消失”的原因做出解释:________________________________________________________________________________________________________。a浮力是由液体内部压强差产生的,太空处于失重状态,液体不受重力,从而液体内部不产生压强,因此浮力“消失”【例2】探究影响浮力大小的影响因素,铁球未浸入水中时,弹簧测力计示数如图甲所示。(1)铁球重____N。(2)将铁球逐渐浸入水中至图乙位置,弹簧测力计示数逐渐_____。由此可知:铁球所受浮力的大小与它排开液体的_____有关。1.8减小体积2 影响浮力大小的因素(3)继续增大铁球在水中的深度,弹簧测力计的示数_____,由此可知:铁球所受浮力的大小与它浸没的深度_____。【方法指导】物体所受浮力的大小只与物体排开液体的体积及液体的密度有关,与浸入液体中的深度无关。不变无关【变式2-1】下列有关浮力的说法正确的是 ( )A. 浸没在水中的物体一定受到浮力B. 河里漂浮的木头受到的浮力比沉底的石头的大C. 液体的密度越大,物体受到的浮力越大D. 物体排开的液体越重,受到的浮力越大D【变式2-2】小华喜欢金鱼,有空就观察鱼缸里的金鱼。他发现,金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中体积越来越大(如图)。关于上升过程中的气泡所受的浮力与压强,下列说法正确的是 ( )A. 浮力不变,压强不变B. 浮力变大,压强变小C. 浮力变大,压强变大D. 浮力变小,压强不变B【例3】如图所示,草莓、苹果、西瓜都漂浮在水面上,关于三者所受浮力的大小,下列说法中正确的是 ( )A. 草莓受到的浮力最大B. 苹果受到的浮力最大C. 西瓜受到的浮力最大D. 三者受到的浮力相同C3 阿基米德原理【方法指导】由F浮=ρ液V排g可知西瓜排开水的体积最大,西瓜受到的浮力最大。【变式3-1】(2022·遵义)094型战略核潜艇是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇,下列有关该潜艇说法正确的是 ( )A. 核潜艇通过改变浮力大小来实现上浮和下沉B. 浸没在水中的核潜艇上浮时,所受浮力会逐渐变大C. 浸没在水中的核潜艇下潜时,所受浮力大于自身重力D. 漂浮在水面的核潜艇所受的浮力与自身重力是一对平衡力D【变式3-2】小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重(约50 kg)、自己的密度(与水接近,约为1.0×103 kg/m3)、空气的密度(约为1.3 kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为 ( )A. 0.006 N B. 0.6 NC. 60 N D. 600 NB【例4】柱状容器内加入浓盐水,把一枚土豆轻轻放入其中,静止时土豆漂浮在水面上,如图甲所示;向容器中缓慢注入清水,土豆逐渐下沉;注入适量清水时,土豆悬浮在盐水中,如图乙所示;继续注入清水,土豆沉到容器底部,如图丙所示。下列说法中正确的是 ( )A. 漂浮在水面上时,土豆受到的浮力大于其重力大小B. 悬浮在盐水中时,土豆的密度与此时盐水的密度相等C. 沉到底部后,土豆受到的浮力可能大于漂浮时受到的浮力D. 沉到底部后,继续注入清水,土豆受到的浮力不再变化B4 物体的浮沉条件及其应用【方法指导】由漂浮条件可知,土豆的浮力等于它的重力;由悬浮条件可知,土豆的密度等于盐水的密度;沉到底部后,土豆受到的浮力小于它的重力,此时继续注入清水,盐水的密度变小,土豆排开盐水的体积不变,由F浮=ρ盐水V排g可知土豆受到的浮力变小。【变式4-1】(2024·苏州)将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列说法正确的是 ( )A. 加盐可以让鸡蛋悬浮B. 鸡蛋悬浮时,液体密度大C. 鸡蛋悬浮时,浮力大D. 鸡蛋悬浮时,液体对杯底的压强大D【变式4-2】把重为9 N,棱长为0.1 m的正方体物块投入装有足够多水的大容器中,当物块静止时,物块所受浮力的大小为____N。如果把该物块浸没在酒精中,松手后,当物块静止时,物块所受的浮力是____N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)98【例1】把一块石头和一个西红柿同时放入水中。它们静止时,西红柿漂在水面上,而石头沉入了水底,如图所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较 ( )A. 石头受到的浮力更大些B. 西红柿受到的浮力更大些C. 石头和西红柿受到的浮力一样大D. 无法比较石头和西红柿受到的浮力大小A1 浮力大小比较【方法指导】根据阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知,不同物体在同种液体中所受浮力的大小与排开液体体积大小有关。【举一反三1】宋朝的怀丙利用浮船打捞铁牛,展现了我国古人的智慧。图为打捞过程示意图,先将陷在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳索系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛就被拉起,然后把船划到岸边,解开绳索卸下铁牛,就可将铁牛拖上岸。船在图中甲、乙、丙三个位置所受的浮力为F甲、F乙、F丙,下列判断正确的是 ( )A. F甲=F乙=F丙 B. F甲>F乙>F丙C. F甲=F乙>F丙D. F甲B【例2】人体密度跟水的密度差不多。质量为40 kg的小明套着游泳圈(游泳圈重力不计)在游泳池中漂浮时,小明浸在水中的体积为他的体积的 ,则游泳圈浸在水中的体积约为 ( )A. 10 dm3 B. 20 dm3 C. 30 dm3 D. 40 dm3A2 利用阿基米德原理求体积【方法指导】由阿基米德原理F浮=ρ液V排g,得V排= 。如果物体浸没在水中(或者一定比例体积),此时物体的体积与排开液体的体积相等(或者等于相应比例的体积)。【举一反三2】如图所示,用细绳将一物体系在装有水的薄壁柱形容器底部,物体浸没,所受浮力为10 N,容器底面积为50 cm2,若不计绳重,g取10 N/kg,求:(1)物体浸没在水中时排开水的体积;(2)若细绳对物体的拉力为4 N,求物体的密度;(3)若剪断细绳,物体静止时受到的水的浮力。(1)物体浸没在水中时排开水的体积;解:(1)根据阿基米德原理可知,物体浸没在水中时排开水的体积 =1×10-3 m3。(2)若细绳对物体的拉力为4 N,求物体的密度;(2)物体受到重力、拉力和浮力,处于平衡状态,因此物体的重力G=F浮-F=10 N-4 N=6 N,物体的质量 ,物体浸没在水中V=V排,物体的密度=0.6×103 kg/m3(3)若剪断细绳,物体静止时受到的水的浮力。(3)物体的密度小于水的密度,将细线剪断后,静止时,物体漂浮,此时物体受到的浮力F浮′=G=6 N。答:略。【例3】某一木块的体积为100 cm3,所受的重力为0.8 N,漂浮在水面上静止时受到的浮力为____N。用手将木块压住使它浸没在水中,木块受到的浮力为____N(g取10 N/kg)。【举一反三3】一个西瓜的体积为6 dm3,所受重力为55 N,若把这个西瓜浸没在水中后放手,当西瓜静止时,其所受浮力为____N。0.81553 利用物体的浮沉条件求浮力【方法指导】平衡法:漂浮、悬浮在水中的物体受到的浮力等于重力。当知道物体浸入的体积(即排开液体的体积)时,可根据阿基米德原理求浮力。【例4】(2024·眉山)物理兴趣小组的同学制作了一个简易密度计,分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止时液面相平,如图所示,密度计在液体中受到的浮力F甲____F乙,液体对杯底的压强p甲____ p乙。(均选填“<”“=”或“>”)=<4 利用密度计判断液体的密度【方法指导】同一支密度计,重力不变,在甲、乙两种液体中都漂浮,由漂浮条件可知同一支密度计在不同液体中的浮力大小相等,再根据公式F浮=ρ液V排g分析液体密度大小关系。【举一反三4】实践课上,为了比较液体密度的大小,小杰选用一根粗细均匀的木棒,在木棒的一端缠绕适量的铜丝,自制了一支简易密度计。将简易密度计分别放入盛有甲、乙液体的烧杯中呈漂浮状态,此时液面高度相同,如图所示。(木棒不吸水)(1)木棒的一端缠绕铜丝的目的是使它能_________________。(2)在简易密度计逐渐浸入甲液体的过程中,密度计底端所受压强越来越____。(3)用F甲、F乙分别表示密度计在甲、乙液体中受到的浮力,则F甲___F乙。用ρ甲、ρ乙分别表示甲、乙液体的密度,根据实验现象分析可得出ρ甲___ ρ乙。(均选填“>”“=”或“<”)(4)为使简易密度计更容易比较不同液体密度的大小,请你写出一条改进措施:________________。竖直漂浮在液体中大=<选择较细的木棒实验15 探究浮力的大小与哪些因素有关(课标必做实验)实验常考命题点1.【猜想】浮力的大小可能跟物体排开液体的体积、物体的形状、液体密度、物体浸没在液体中的深度、物体的密度、物体体积、物体所受重力大小有关。2.【实验步骤】3.【实验方法】控制变量法。(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浸没在液体中,控制浸入液体中物体的体积不变,改变物体浸没在液体中的深度。(2)探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系:控制液体的密度不变,改变物体浸入液体中的体积。(3)探究浮力的大小与液体的密度的关系:控制物体排开液体的体积不变,改变液体的密度。(4)探究浮力的大小与物体密度的关系。(5)探究浮力的大小与物体体积的关系。(6)探究浮力的大小与物体所受重力的大小和物体形状的关系。4.设计实验表格,记录实验数据。5.弹簧测力计读数。6.实验数据分析以及F浮-h图像分析。7.【实验结论】物体在液体中所受浮力的大小,跟浸在液体中的体积、液体的密度有关,物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,浮力就越大。8.【交流与反思】(1)实验中测量浮力是用弹簧测力计先测出物体所受的重力G物,然后把被测物体浸在液体中,记下此时弹簧测力计的示数F,则F浮=G物-F。(2)选用不同液体进行多次实验的目的:一次实验具有偶然性,多次实验使实验结论具有普遍性。【例15】在“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,小明做了如图所示的一系列实验。(1)铜块浸没在水中后,所受的浮力大小为____N,方向为___________。(2)做①③④三次实验是为了探究浮力的大小与________________________的关系,结论是_______________________________________________________________。主要用到的实验方法是_____________。(3)分析________三次实验数据,可知物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度______。1竖直向上在液体的密度一定时,物体排开液体的体积越大,所受的浮力越大物体排开液体的体积控制变量法①④⑤无关(4)分析_______三次实验数据,可知物体所受浮力的大小与液体的密度有关。(5)做①②④⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物体密度的关系,实验中要保证铝块和铜块的______相同,由图中数据得出的结论是_____________________________。(6)实验时,若先将物体放入水中测拉力,再测物体的重力,会使浮力的测量结果______(选填“偏大”或“偏小”)。①④⑦体积浮力的大小与物体的密度无关偏大(7)如图所示,小明画出了弹簧测力计的拉力、物体所受的浮力以及容器底部所受液体的压力与物体浸入深度h的关系图像,其中表示拉力与h关系的是____,表示浮力与h关系的是____。(均选填字母)BA(8)【素养设问】小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他找来薄铁片进行实验,实验步骤如下。步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,铁片漂浮在水面上。①步骤一中铁片受到的浮力_____(选填“大于”“等于”或“小于”)步骤二中铁片受到的浮力;②小明得出:物体受到的浮力与其形状有关。小明得出错误结论的原因:忽视了铁片_____________对浮力大小的影响。小于排开水的体积实验16 探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系实验常考命题点1.【实验器材及其作用】(1)实验器材:弹簧测力计、小桶、溢水杯、重物、细线、水等。(2)实验器材的作用:溢水杯的正确使用:水必须达到溢水口,保证物体排开的液体全部流入小桶,确保V 排=V 物。2.【实验步骤】3.【实验注意事项】(1)溢水杯的水必须倒满,再将物体慢慢浸入。(2)物块的选取要求:重力不能超过弹簧测力计的测量范围,且不吸水。4.称重法计算浮力:F浮=G物-F示。5.测量排开液体的重力:先测出空桶的重力G1,再测出桶和排开液体的重力G2,则排开液体的重力G=G2-G1。6.实验步骤的补充与排序:先测空桶重,然后测物重,再将物体浸没在液体中,最后测出排开液体和空桶的重力。7.采用不同液体进行多次实验的目的:使实验结论更具有普遍性。8.【实验拓展】(1)计算物体的体积: 。(2)计算物体的密度: 。(3)计算液体的密度: 。9.【实验结论】浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。【例16】某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。(1)如图甲所示的四个实验步骤,合理的实验顺序是_______。(2)石块排开的水所受的重力可由____(填代号)两个步骤测出。(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小等于_____________________。DBACCD排开液体所受的重力(4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是____(选填字母)。A. 用原来的方案和器材多次测量取平均值B. 用原来的方案将水换成盐水进行实验C. 用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验(5)【拓展设问】另一实验小组在图甲的操作步骤中,只将石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(3)相同的结论。A能(6)【拓展设问】用酒精替换水重复实验,发现此时的石块浸没在酒精中时弹簧测力计示数变大,说明同一物体浸没在不同液体中时浮力的大小与_____________有关。用酒精重复实验的目的是________________(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。液体的密度寻找普遍规律(7)【素养设问】小张利用身边的以下器材对实验进行改进: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,装置如图乙所示。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杯中,观察到弹簧测力计A的示数逐渐_____,弹簧测力计B的示数逐渐_____;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。变小变大=(8)小张的实验装置的优点是____(选填字母)。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B1.(2024·贵州)泡茶时可以欣赏到茶叶在水中浮沉“起舞”。如图所示,冲泡茶叶时,部分茶叶表面附着气泡使其排开水的体积增大,由于浮力大于重力而______;茶叶充分吸水后由于其密度______(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度而下沉。上浮大于2.(2023·贵州)半潜船是专门从事运输舰船、石油钻井平台等大型设备的海运船舶。如图所示是我国最大的半潜船“新光华”号,装载货物前,海水进入船内的压载水舱,甲板逐渐下潜至海面以下,但船楼建筑仍露出海面;把货物拖拽至甲板上方时,从压载水舱向外排出海水,半潜船逐渐上浮并托起货物直至甲板浮出海面一定高度,这样就完成了货物装载。请回答以下问题:(1)半潜船装载货物时处于哪种浮沉情况?(2)若装载质量更大的货物,在保持甲板浮出海面高度相同的情况下,需要从压载水舱排出更多海水,请用浮力知识解释从压载水舱多排海水的原因。(1)半潜船装载货物时处于哪种浮沉情况?答:(1)由题意可知,当半潜船装载货物时,船楼建筑仍露出海面,根据物体的浮沉状态可知,半潜船装载货物时处于漂浮状态。(2)若装载质量更大的货物,在保持甲板浮出海面高度相同的情况下,需要从压载水舱排出更多海水,请用浮力知识解释从压载水舱多排海水的原因。(2)半潜船在海中受到浮力、自身重力和货物的压力作用,因保持甲板浮出海面高度相同,即V排相同,根据阿基米德原理可知,半潜船受到的浮力不变,若装载质量更大的货物,由物体的平衡条件可知,需要减轻自身的重力,故需要从压载水舱排出更多海水。3.(2022·黔西南州)小明与同学一起利用弹簧测力计、玻璃杯、金属块、水、浓盐水等实验器材,探究浮力的大小与哪些因素有关。他们正确地进行了如图所示的实验操作:1.2(1)根据以上实验,把表中数据填写完整。(2)分析实验乙、丙可得:液体密度相同,金属块排开液体的体积越大,浮力越____。(3)分析实验丙、丁可得:金属块排开液体的体积相同,液体密度越大,浮力越____。(4)结论:浮力的大小与______________________和__________有关。(5)用这种实验方法,还可以测量_________________的密度。大大物体排开液体的体积液体密度金属块(或浓盐水)(6)小明完成上述实验后,找来合适的玻璃杯,倒入足够深的水,将挂在测力计上的金属块逐渐下降,但不接触容器底,绘制出了实验中测力计的示数F随物体下表面至水面深度h变化的F-h图像(图戊)。分析图像可知:当金属块浸没水中后继续下降过程中测力计的示数______,这表明浸没在水中的物体受到的浮力跟浸没的深度______。不变无关4.(2025·贵州)某次学校物理社团活动的主题是“制作浮力秤”。经思考,小明决定用薄壁硬质饮料瓶、水槽、水、细线及几个质量不同的重物进行制作。他设想,让饮料瓶漂浮于水面,在瓶身上标记出相应的质量刻度线,把待测物体放入瓶中,待水面静止时,根据水面所在刻度线的位置,便可读出待测物体质量。小明进行如下制作:【任务一】制作秤体小明切掉饮料瓶底部,用细线将瓶盖与其中一个重物连接,旋紧瓶盖,将瓶体开口向上倒置于水槽中,待其静止后,若瓶体呈竖直状态,且与重物整体漂浮,则秤体制作完成,如图甲所示。 此时瓶体便可作为秤盘盛放待测物体。(1)此时秤体所受浮力大小_____(选填“大于”“等于”或“小于”)其重力大小。等于【任务二】标注刻度小明认为当秤体漂浮,且水面位于瓶体的圆柱状部分时才便于标记刻度。他发现图甲中秤体在水中的位置尚未满足标记刻度的条件。(2)为满足条件,小明用准备的器材进行调整,请你给他提出调整建议________________。调整完成后,小明先将饮料瓶身与水面齐平处标记为0 cm,此处即为质量标度的零刻度线;将饮料瓶取出,再将刻度尺对应的长度刻度值标记在瓶身上;测量出饮料瓶圆柱状部分的横截面积为50 cm2,再放入水中,如图乙所示。增加重物的质量(3)接下来,只需将瓶身上所标注的长度刻度值转换为相应的质量标度,便可完成浮力秤的制作。请你计算瓶身上刻 度1 cm处所对应的质量标度为多少克(ρ水=1.0 g/cm3)?小明按照此方法计算并标注了浮力秤各刻度值对应的质量标度。(3)解:浮力秤的刻度转换基于阿基米德原理F浮=ρ水V排g,设刻度1 cm处所对应的质量标度为m,此时额外排开水的体积V排=Sh=50 cm2×1 cm=50 cm3由平衡条件可知,mg=ρ水V排g,化简得m=ρ水V排=1.0 g/cm3×50 cm3=50 g【任务三】拓展分析小羽参照小明的方法,用一个横截面为圆形,切口处圆的面积也为50 cm2,但上下粗细不同的饮料瓶来制作浮力秤。她正确标记了零刻度线的位置,用刻度尺紧贴瓶身,在瓶身上标注了均匀的刻度,如图丙所示;接着她依照小明制作的浮力秤的刻度值,在相同的刻度处标注了相同的质量标度(图中未画出)。(4)请判断小羽制作的浮力秤所称出的物体质量比真实值偏大还是偏小?说明理由。(4)答:偏大;由于图丙中的切口在有刻度部分的上方,所以有刻度部分处截面面积均小于50 cm2,1 cm刻度处与零刻度线之间水的体积小于50 cm3,从零刻度线到1 cm刻度线,密度秤增加的排开水的质量小于 50 g,测量值质量标度为50 g,故所称出的物体质量比真实值偏大。跨学科实践:制作微型密度计某兴趣小组制作了一个微型密度计,在圆木棒的一端缠绕一些铜丝,将其放入不同的液体中,它会竖直立在液体中,已知圆木棒的横截面积为0.5 cm2(g取10 N/kg)。(1)小组同学用天平测出了密度计的质量为10 g,将密度计放入水中并处于漂浮状态,如图甲所示,在木棒上用记号笔标出水面的位置,这就是水的密度刻度“1 g/cm3”,此时密度计受到的浮力为____N,它在水面以下的体积为____cm3。(2)假设该密度计漂浮于密度为0.8 g/cm3的某液体中,密度计在该液体液面以下的体积为_____cm3,在距离“1 g/cm3”刻度线____cm的位置标刻“0.8 g/cm3”的刻度线。0.11012.55(3)用同样的方法可以标刻其他刻度,如图乙所示,微型密度计的刻度(单位:g/cm3)标刻正确的是____(填标号)。(4)用自制密度计测量某种液体密度时,出现了如图丙所示情况,请提出一条改进建议:_________________________。B向烧杯中添加液体增大深度 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第10课时 运动和力 牛顿第一定律 二力平衡摩擦力.pptx 第11课时 压强.pptx 第12课时 浮力.pptx 第7课时机械运动.pptx 第8课时 质量 密度.pptx 第9课时 力 (力的概念与理解 弹力 重力).pptx