中考物理 八下 第9章 浮力与升力复习课件 粤教沪版.ppt

第九章浮力与升力 思维感悟成体系 浮力 回眸教材析知识 1 浮力 如图9 1乙所示 用手轻轻托住铁块 则测力计的示数减小是因为手对铁块施加了一个向上的 丙图中对铁块施加的托力的施力物体是 方向 大小等于 两次测力计的示数之差 图9 1 托力 水 竖直向上 甲 丙 2 浮力产生的原因 如图9 2所示长方体左右和前后两个侧面的对应部分在液体中的深度 因而其受到水的压强也 由此可知 左右两个侧面和前后两个侧面受到的压力大小 方向 上 下两个侧面进行比较 上表面所处深度 上表面所处深度 下表面所受压强 上表面所受压强 下表面所受压力 下表面所受压力 这些共同的作用效果相当于液体对物体施加了一个 的力 图9 2 相等 相等 相等 相反 大于 大于 大于 竖直向上 3 探究影响浮力大小的因素 比较图9 3a b c三次测力计的示数 说明浮力的大小与 有关 比较a c d三次测力计的示数 说明浮力的大小与物体浸没后所处的深度 选填 有关 或 无关 比较a d e三次测力计的示数 说明浮力的大小与 有关 图9 3 物体排开液体的体积 无关 液体的密度 4 阿基米德原理 如图9 4所示 浮力大小f浮 n n n 被物体排开的液体的重量g排 n n n 图9 4 g f 3 2 1 g 杯 g杯 1 5 0 5 1 5 物体的浮沉条件 浸没在液体中的物体受到 力和 力的共同作用 这两个力的大小决定物体的浮沉 比较物体的密度和 的密度大小关系可判断物体的浮沉 请根据图9 5 归纳总结物体的浮沉条件 1 上浮时 f浮 g 物 液 2 下沉时 f浮 g 物 液 3 悬浮时 f浮 g 物 液 4 漂浮时 f浮 g 物 液 5 沉底时 f浮 n g 物 液 图9 5 重 浮 液体 6 浮沉条件在技术上的应用 潜水艇是通过水舱吸水和排水的方式改变自身 来控制浮沉的 气球和飞艇是靠充入密度 空气密度的气体 热空气 氢气 氦气等 使得浮力 重力而升空的 气球下降时放掉球内部分气体 使球的体积减小从而改变所受 力大小而下降 热气球下降时停止加热 热空气冷却 热气球内空气密度 而下降 浮筒打捞沉船时要先将浮筒注满水 并将其固定在沉船上 再向浮筒中输入高压空气 排出其中的水 使沉船和浮筒所受的重力 浮力 沉船随之上升 重量 小于 大于 浮 增大 小于 7 流体压强与流速之间的关系 如图9 6所示 由于吹气 两纸条之间气体的流动速度比两纸条外侧的空气流动速度 纸条的互相靠近说明两纸条外侧受到的压强 内侧的压强 所以吹气时 互相平行的两张纸相互 图9 6 大 大于 靠拢 8 升力 如图9 7所示 机翼形状下方平上方凸起 当气流迎面吹来时 在相同的时间内上方气流经过的路程 下方气流的路程 因此上方气流流速 压强较 下方流速 压强 机翼上 下表面受到了不平衡力的作用 向上的力大于向下的力 二者共同的作用效果相当于空气对飞机施加了一个向 的力 这个力便是我们所说的升力 图9 7 大于 较大 小 较小 较大 上 典例精析把方向 例1 多选 下面能够证明浸没在液体中或气体中的物体受到浮力的现象是 a 石块落在水中会下沉b 按入水中的乒乓球松手后会上升c 在弹簧测力计下面悬挂一个重物 当把重物浸入水中时 测力计的示数减小d 在宇宙飞船中 宇航员松开手中的圆珠笔 笔会 飘 在空中 典例1 浮力 bc 解析 bc物体受到浮力后会由静止变为向上运动 b项能证明 c项中浮力使测力计示数减小 证明浮力存在 a项中没有表现出浮力对石块的影响 d项中笔是由于失重而不是受到浮力 所以a d项错 例2一个物体挂在弹簧测力计下在空气中称时示数为0 98n 当把它放在液体里时发现弹簧测力计的示数减小了0 24n 则此时弹簧测力计的示数是 n 该物体在液体里受到的浮力是 n 0 24 0 74 解析 物体放入液体里时 受到了液体对其竖直向上的托力 即浮力 由于浮力向上 托住 了物体 因而弹簧测力计的示数减小 而且 这个浮力有多大 弹簧测力计的示数就要减小多少 所以物体受到的浮力f浮 0 24n 此时弹簧测力计的示数 f g f浮 0 98n 0 24n 0 74n 这种计算浮力的方法叫做称重法 例3在探究 浮力的大小等于什么 这一问题时 班级的 物理小博士 为同学们做了如图9 8所示的一系列实验 请你从中选出一些图 针对某一因素进行探究 并通过分析弹簧测力计的示数 说明你的探究结果 图9 8 典例2 科学探究浮力的大小 1 探究的课题是 2 选用的图是 3 探究的结果是 受浮力越大 答案合理即可 浮力大小与哪些因素有关或浮力的 大小与排开液体体积的关系 选图甲 乙 丙或甲 乙 丁 浸在同一液体中的物体浸入体积越大所 解析 本题探究浮力大小与哪些因素有关 根据阿基米德原理 浮力与 液及v排有关 可采用控制变量法 保持一个量一定再进行探究 浮力受另一个量的影响 例4叶子在探究 阿基米德原理 的实验时 准备了如下器材 小铁块 细线 盛满水的溢水杯 小桶和 实验步骤如下 测出被排开的水所受的重力g排 把小铁块浸入盛满水的溢水杯中 并用小桶收集小铁块所排开的水 同时读出此时弹簧测力计示数f 算出物体所受浮力f浮 用弹簧测力计测出小铁块所受的重力g 分析数据 得出结论 f浮 g排 上述步骤的正确排序为 弹簧测力计 g f 解析 实验过程中需要测量铁块的重力和排开水的重力 故需要弹簧测力计 根据浮力是液体对所浸入的物体向上托的力 物体受到浮力后 对弹簧测力计的拉力减小 故浮力f浮 g f 测量时应先测铁块的重力 再测铁块浸在水中后弹簧测力计的示数 最后测排开水的重力 然后得出结论 故正确的排序为 例5夏日炎炎 很多公园都推出了一个叫 水上行走球 的游乐项目 行走者被关进了一个直径2m多的大塑料球中 充气后封闭起来 然后连人带球被推入水中 如果塑料球和球内气体的质量共计为10kg 游人的质量为50kg 如图9 9所示 游人在水面时 塑料球排开水的体积大约为 m3 当人和球在水面行走过程中 塑料球受到的浮力 选填 变大 不变 或 变小 6 10 2 典例3 阿基米德原理的应用 图9 9 不变 例6如图9 10所示是物体浸入水中前后弹簧测力计的示数 由此可知水对物体的浮力是 n 物体的密度是 kg m3 4 103 图9 10 1 例7一个鸡蛋分别放入装有盐水和水的两个容器中 发现鸡蛋在盐水中漂浮 在水中下沉至底部 如图9 11所示 请比较鸡蛋在两种液体中静止时所受浮力的大小 并说明理由 图9 11 典例4 物体的浮沉 答案 鸡蛋在盐水中受到的浮力比在水中受到的浮力大 因为鸡蛋在盐水中漂浮 浮力等于重力 在水中下沉 浮力小于重力 而鸡蛋受到的重力不变 所以鸡蛋在盐水中受到的浮力大 方法点拨在利用浮沉条件比较所受浮力大小时 通常借助于物体重力作为中间量 将各种不同情况下浮力与重力作比较 判断出哪种情况下物体所受的浮力大 例8我国铁路大提速后 站台上的乘客与列车间的空气流速和压强也发生了变化 为了有效地防止安全事故的发生 站台的安全线距离由原来的1m变为2m 关于列车与乘客间空气流速及压强的变化 判断正确的是 a 空气流速变大 压强变小b 空气流速变大 压强变大c 空气流速变小 压强变大d 空气流速变小 压强变小 典例5 流体压强与流速的关系 a 解析 a列车高速行驶时 会带动周围空气高速流动 由于流体的压强随流速的增大而减小 所以列车越快 其周围的空气流速就越大 气压就越小 小于外围的气压 其旁边的乘客在压强差的作用下 靠近列车 这样易发生安全事故 列车越快 乘客两侧的压强差越大 因此列车越快 安全线越远 方法点拨利用流体压强与流速的关系的知识解决问题时应注意哪部分流体的流速发生了变化 压强差的方向如何 从而根据情景进行判断分析 实战演习成高手 关于物体受到水的浮力 下面说法中正确的是 a 漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大b 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大c 物体排开水的体积越大受到的浮力越大d 物体的密度越大受到的浮力越小 c 解析 c当一个物体漂浮在水面上时 它排开水的体积小于它自身的体积 而浸没时排开水的体积等于它自身的体积 所以一个物体漂浮时排开的水的体积小于它浸没时排开的水的体积 根据阿基米德原理可知 它漂浮在水面受到的浮力小于浸没在水中时受到的浮力 故a选项错误 浸没在液体中的物体排开的液体的体积等于它自身的体积 与浸入的深度无关 b选项错误 对于c选项 由于物体是排开同一种液体 液相同 排开液体的体积越大 所以它排开液体受到的重力也越大 浮力越大 此选项正确 物体受到的浮力只与它排开液体受到的重力有关 由液体的密度和排开液体的体积决定 而与物体自身的密度是无关的 故d选项也是错误的 2 鱼在水中是靠改变自身体积实现上浮和下沉的 下列分析正确的是 a 鱼在上浮过程中 水对它的压强逐渐增大b 鱼在下潜过程中 体积减小浮力不变c 鱼在水中静止时 它受到的浮力和重力的大小不相等d 水面下游动的鱼体积变大时 它受到的浮力也会变大 解析 d水内部的压强随深度减小而减小 a项错 鱼在水中浸没状态下 排开水的体积变化则受的浮力也变化 与深度无关 所以b项错 d项正确 鱼在水中受重力与浮力 当鱼静止时 它们是一对平衡力 大小相等 c项错 d 3 在亚洲的西部 离地中海不远的地方有一个内陆湖 叫做死海 死海里没有一条鱼 它的名字由此而来 为什么没有鱼呢 因为死海的水太咸了 每百千克海水中含盐二十千克以上 它所产生的浮力比淡水高出近三成 因此 当人入水后可自然漂起 且水不没腹 根据以上内容 你认为死海的密度可能是 a 1 0 103kg m3b 0 8 103kg m3c 1 3 103kg m3d 7 103kg m3 c 4 如图9 12所示 边长为l的正方体 全浸在水中 上表面与液面相平行 距液面h 则前 后 左 右各侧面对应部分压强 选填 相等 或 不相等 上表面受到水的压强为 填表达式 下表面受到水的压强为 填表达式 上表面受到压力为 填表达式 下表面受到水的压力为 填表达式 则上 下表面的压力差为 填表达式 由此可知 浮力的实质是 图9 12 液体对物体上 下表面的压力差 相等 水hg 水g h l 水ghl2 水g h l l2 水gl3 解析 液体内部向各个方向都有压强 同一深度 向各个方向的压强都相等 前 后 左 右对应深度压强大小相等 互相抵消 而上 下表面的深度不同 压强不等 所以上 下表面存在压力差 即是浮力产生的原因 5 1783年 法国物理学家查理做成的世界上第一个可载人气球 体积为620m3 设地面附近空气的密度为1 3kg m3 则这个气球在地面附近受到空气的浮力为 n g取10n kg 解析 代入浮力公式计算f浮 空气gv排 1 3kg m3 10n kg 620m3 8060n 8060 6 将一恰能在水中悬浮的实心小物块投入装满水的烧杯 则烧杯底部受到水的压强将 选填 增大 减小 或 不变 若用与物块相同材料制成一个10dm3的实心物体 则物体质量为 kg 解析 烧杯中原本已盛满水 投入小物块后水会溢出 水面高度不变 由p gh判断杯底压强不变 因物块是悬浮的 物 水 1 0 103kg m3 所以m 物v 1 0 103kg m3 10 10 3m3 10kg 10 不变 7 小明同学把一个体积为125cm3的苹果放入水中 苹果在水里处于悬浮状态 则苹果所受的浮力为 n 小明从水中取出苹果 分成一个大块和一个小块 如图9 13所示 再将小块放入水中 发现小块沉入水底 据此现象可以推断 若将大块浸没入水中 松手后大块将会 g 10n kg 水的密度为1 103kg m3 1 25 图9 13 先上浮后漂浮 或上浮 解析 根据阿基米德原理 物体所受到的浮力等于它排开的液体所受到的重力 苹果悬浮在水中 所排开水的体积等于自身的体积 所以有f浮 水gv排 1 0 103kg m3 10n kg 125 10 6m3 1 25n 将苹果分成两块后 小块沉入水底说明小块苹果所受重力g1大于其所受到的浮力f1 即g1 f1 苹果在未切开前悬浮说明g1 g2 f1 f2 其中的g2 f2分别为大块苹果所受到的重力 浮力 易知g2 f2 所以大块苹果会上浮 8 如图9 14所示 悬浮在海面下100m处的潜水艇 受到的海水压强是 pa 海水的密度取1 0 103kg m3 当用压缩空气把水舱中的水排出一部分时 潜水艇将 选填 上浮 或 下沉 1 0 106 图9 14 上浮 解析 p 水gh 1 0 103kg m3 10n kg 100m 1 0 106pa 此时潜水艇悬浮 有f浮 g 当把水舱中的水排出一部分时 g g 所以会上浮 9 在赛艇比赛中 当赛艇在水中快速前进时 水面上的一些漂浮物会自动靠近艇身 这是因为 靠近艇身水流速度大 压强小 解析 液体在流速大的地方压强小 高速艇身带动水的流速较大 艇身附近压强较小 漂浮物外侧水的压强大于艇身附近的压强 10 在弹簧下端挂一个塑料筒 筒下面吊一个金属块 记下弹簧伸长后到达的位置o 如图所示 取一个溢水杯 杯内的水装到溢水管口 把金属块全部没入水中 水被排到溢水口旁的小杯中 金属块受到浮力 弹簧的伸长量变小 如图乙所示 然后把小杯中的水全部倒入弹簧下的小筒中 弹簧又伸长到原来的位置o 如图9 15丙所示 请你用简练的语言说出 从这个实验能得到什么结论 图9 15 答案 浸在液体里的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力 解析 教材中探究阿基米德原理 是先用称重法测出浮力的大小 最后称出从装满水的溢水杯中排到小桶里的水的重力 比较被物体排开液体所受的重力和物体所受浮力的大小后得出结论 此实验没有测量被物体排开液体所受的重力 而是采用将排出的水加到弹簧测力计下 这样直接比较排出的水的重力与原来弹簧测力计示数变化 即浮力 的关系 从而也达到探究阿基米德原理的目的 11 体积为3 10 4m3的金属块浸没在水中 求 1 该金属块排开水的体积v排 2 该金属块所受到的浮力f浮 答案 1 v排 v物 3 10 4m3 2 f浮 液gv排 1 0 103kg m3 9 8n kg 3 10 4m3 2 94n 试卷讲评针对练 1 小杰同学在游玩 海底世界 时 观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图9 16所示 下列对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强的分析 正确的是 图9 16 第九章过关测试第5题针对训练 a 浮力不变 压强不变b 浮力变小 压强变小c 浮力变大 压强变小d 浮力变大 压强变大 c 2 如图9 17所示 灰鹅在飞行途中突遇强风 会将身体翻转180 以脚朝上但头保持不变的怪异姿势飞行 灰鹅转体后 图9 17 第九章过关测试第11题针对训练 a a 翅膀下方的空气流速大于上方的流速 有助于迅速降低高度b 翅膀下方的空气流速大于上方的流速 有助于迅速提升高度c 翅膀下方的空气流速小于上方的流速 有助于迅速降低高度d 翅膀下方的空气流速小于上方的流速 有助于迅速提升高度 3 放在水平桌面上的茶杯 对桌面有压力 下列有关 茶杯对桌面压力 的说法 正确的是 a 茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生形变而产生的b 茶杯对桌面的压力是作用在茶杯上的c 茶杯对桌面的压力就是重力d 茶杯对桌面的压力是由于桌面发生形变而产生的 阶段综合测试三 月考 第1题针对训练 a