第一节浮力.ppt

第十章浮力 考纲内容 第1课时浮力阿基米德原理 考情分析 考点梳理 剖析重点实验 重难点突破 课堂精炼 考纲内容 考点1知道浮力 经历探究浮力大小的过程 考点2知道浮力与哪些因素有关 知道阿基米德原理 考点3会用各种方法计算浮力 考情分析 中考中考查阿基米德原理 浮力大小的简单计算 常见题型有选择题 填空题 实验题 计算题 综合能力题 中考中所占分值较大 考点梳理 1 定义 浸在液体或气体里的物体受到的力 这个力叫做 2 方向 与力的方向相反 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不同 液体对物体下表面的压力比上表面的压力 物体受到的浮力 F浮 一 浮力 竖直向上 浮力 浮力 重 压力 大 F下 F上 1 测量法 F浮 G表示 用弹簧测力计测出物体在空气中所受的 F拉表示 物体浸在水中 弹簧测力计向上的拉力 2 原理法 F浮 阿基米德原理内容 浸在液体中的物体受到向上的浮力 浮力的大小等于 阿基米德原理的公式表达可写成 F浮 式中 液是的密度而非的密度 排是的体积 而非的体积 G F拉 二 浮力的计算方法 重力 G排 它排开的液体所受的重力 液gV排 液体 物体 所排开的液体 物体 3 压力差法 F浮 F向上表示 液体对物体下表面向上的 F向下表示 液体对物体上表面向下的 4 平衡法 F浮 适用于漂浮或在液体中的物体 5 影响浮力大小的因素 浮力的大小只跟和有关 而与物体的质量 等均无关 温馨提示 浸入 是物体只有一部分体积在液体中 另一部分体积还在空气中 浸没 是物体的全部体积都在液体中 F向上 F向下 压力 压力 G 悬浮 液体的密度 排开液体的体积 体积 重力 形状 浸没的深度 例题实验课时老师要求第一小组的同学利用图1器材和步骤验证 阿基米德原理 1 为验证阿基米德原理 实验需要比较的物理量是 剖析重点实验 探究物体受到的浮力与什么因素有关 浮力和物体排开液体的重力 2 如图1是验证阿基米德原理的一个实验过程图 通过图中两个步骤测出了浮力 选填代号即可 3 在进行步骤C时看到的现象是 4 DE两步可以算出小桶中水的重力 这个重力跟相等 5 小明同学利用上面实验中的器材和木块 进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理 但实验过程中有一个步骤与上图不同 这个步骤是 选填代号即可 B和C 弹簧测力计的示数会减小 受到的浮力 C 6 老师要求第二组同学在探究影响浮力大小的因素时 做了如图2所示的实验 请你根据的实验探究回答下列问题 根据甲与戊两图所标的实验数据 可知物体浸没在盐水中所受的浮力为N 在丙与丁两图中 保持了排开液体的体积不变 研究浮力与液体的关系 2 4 浸没在液体中的深度 小明对甲乙丙丁戊四个步骤进行了观察研究 发现浮力的大小有时与深度有关 有时与深度又无关 对此正确的解释是 浮力的大小随着排开水的体积的增大而 当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同 浮力的大小与浸没的深度 在小明实验的基础上 根据有关实验数据 可以计算出盐水的密度为kg m3 增大 无关 1 2 103 例1有一个圆柱形桥墩浸入河水中的体积为400m3 则河水对桥墩的浮力是N 重难点突破 一 浮力产生的原因 0 点拨1 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 若物体的下表面没有受到液体对它的压力 则物体没有受到浮力 小明利用一只可乐瓶与一个乒乓球做 研究浮力产生的原因 的实验 如图2所示 剪去可乐瓶的底部 瓶颈的截面直径略小于乒乓球的直径 把乒乓球放在瓶内 从上面倒入水 发现乒乓球没有上浮 此时乒乓球受到的力是 A 重力 浮力B 重力 浮力和支持力C 重力 压力和支持力D 只有重力 变式拓展1 C 例2关于物体受到的浮力 下列说法正确的是 A 物体的密度越大受到的浮力越小B 物体没入水中越深受到的浮力越大C 漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大D 物体排开水的体积越大受到的浮力越大 D 二 影响浮力大小的因素 点拨2 浮力的大小只与液体的密度 排开液体的体积有关 与其他因素无关 如图4所示 体积相等 形状不同的铅球 铁板和铝块浸没在水中不同深度处 则 A 铁板受到的浮力大B 铝块受到的浮力大C 铅球受到的浮力大D 它们受到的浮力一样大 D 变式拓展2 1 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5所示 图上画出了几个力的方向 你认为鸡蛋所受浮力的方向应是 A F1B F2C F3D F4 C 课堂精炼 考点一 浮力及产生的原因 2 王老师用自制教具演示了如下实验 将一只去盖 去底的饮料瓶的瓶口朝下 把乒乓球放入瓶内并注水 看到有少量水从瓶口流出 此时乒乓球静止 如图6所示 然后用手堵住瓶口 一会儿乒乓球浮起来了 以下分析正确的是 A 乒乓球在图中位置静止时没有受到浮力作用B 乒乓球上浮过程中 受到的浮力始终不变C 乒乓球上浮过程中 受到的液体压强保持不变D 兵乓球在图中位置静止时 是由于受到大气压的作用 A 3 2015 连云港 潜水员潜水时呼出的气泡在水面下上升的过程中 体积不断变大 关于气泡所受压强和浮力的变化情况 下列说法正确的是 A 压强变大 浮力变大B 压强变大 浮力变小C 压强变小 浮力变大D 压强变小 浮力变小 考点二 影响浮力大小的因素 C 4 2016 福州 将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中 鸡蛋漂浮 然后逐渐向杯中加入清水 当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水 如图所示 图中的图像能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是 C 16 2 无关 2016 广东 如图8所示 图A B C D E是 探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系 实验的五个步骤 1 两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮 N 两步骤可得出物块排开水所受的重力G排 比较F浮与G排 可以得到浮力的大小跟物块排开水所受重力的关系 BD 1 2 AE 2 如图9所示是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时 根据实验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像 分析图像可得 当物块没有浸没之前 h增大时 弹簧测力计示数 选填 变大 变小 或 不变 当h 4cm时 物块所受的浮力为N 浸入后 h继续增大时 弹簧测力计示数为N 该圆柱体物块的高度是cm 变小 0 8 3 6 7 2015 广东 如图10所示 台秤上放置一个装有适量水的烧杯 已知烧杯和水的总质量为600g 杯的底面积为100cm2 将一个质量为600g 体积为300cm3的长方体实心物体A用细线吊着 然后将其一半浸入烧杯的水中 烧杯的厚度忽略不计 杯内水没有溢出 g 10N kg 则 1 物体A的密度是g cm3 当物体A的一半浸入水中后 如图 水对烧杯底部的压强增大了Pa 考点三 浮力的计算 150 2 2 物体A所受的浮力为N 细线对物体A的拉力为N 台秤的示数为N 此时烧杯对台秤的压强为Pa 1 5 4 5 0 75 750 8 如图11甲所示 用弹簧秤悬挂一物体 保持静止 当物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数如图乙所示 g 10N kg 求 1 物体的质量m 2 物体浸没在水中受到的浮力F浮 3 物体浸没时排开水的体积V和物体的密度 4 若用细线悬挂一个体积不变的木球 木 0 5g cm3 使二者悬浮 如图丙所示 则木球的体积至少多大 答案 考纲内容 考情分析 考点梳理 剖析重点实验 重难点突破 课堂精炼 第2课时物体的浮沉条件及应用 考纲内容 考点1知道物体的沉浮条件及其应用 考点2会用各种方法计算浮力 考情分析 近年来广东省中考试题主要考查浮力大小的简单计算 物体的沉浮条件及其应用 常见题型有选择题 填空题 实验题 计算题 综合能力题 中考中所占分值较大 考点梳理 1 物体浮沉条件 物体的浮沉决定于它受到的和的大小 2 物体浸没在液体中时 1 当F浮 G物 物体 慢慢露出水面 直至F浮G物时 物体漂浮 2 当F浮 G物 时 物体 即可以停留在液体任何的深处 浮力不变 3 当F浮 G物 物体 最后沉底 浮力 一 物体的浮沉条件 浮力 上浮 等于 悬浮 下沉 重力 不变 3 当物体是实心时 可以通过比较 液与 物的关系来判断物体的浮沉 1 当 液 物时 物体 F浮 G物 2 当 液 物时 物体 F浮 G物 3 当 液 物时 物体 F浮 G物 上浮 悬浮 下沉 1 轮船 密度计是利用漂浮时的性质来工作 2 潜水艇的下潜和上浮是通过来实现的 在下潜或上浮的过程中浮力 3 气球和飞艇通过充入密度比空气的气体从而实现升空 二 浮力的应用 浮力等于重力 改变自身重力 不变 小 作用 是一种测量液体密度的仪器 原理 它是根据物体漂浮时 力等于力的原理制造与工作的 密度计是一根粗细不均匀的密封玻璃管 管的下部装有少量密度较大的铅丸或水银 读数 密度计竖立在待测的液体中 液面所对的刻度就是这种液体的密度 密度计的刻度越往下越大 越往上越小 密度计在任何的液体中 其受到的浮力都 三 密度计 浮 重 相等 例题小明和小华利用如图12所示器材探究物体的浮沉条件 1 探究石块下沉的条件 测量石块的重力用弹簧测力计测出石块的重力G 测量石块受到的浮力 剖析重点实验 探究物体的浮沉条件 方法一 小明利用量筒测出石块浸没水中排开水的体积 他可用公式求得浮力 方法二 小华采用另一种方法也测出了石块受到的浮力 其方法是 通过比较石块的重力和石块受到的浮力 可知物体下沉的条件 2 探究蜡块上浮的条件 测量蜡块的重力小明的方案 用弹簧测力计测出蜡块的重力 小华的方案 用天平测出蜡块的质量 求出重力 F浮 液gV排 用弹簧测力计 F浮 G F 你支持的方案 理由是 测量蜡块受到的浮力小明在量筒中放入适量的水 把蜡块放入水中 待静止时测出蜡块排开水的体积 求得浮力 你认为上述操作中存在的问题是 正确的方法是 小华 蜡块的重力比弹簧测力计的分度值小 测不出来 蜡块漂浮在水面上 用细铁丝把蜡块压入水中 例1 2014 莆田 如图10所示 将苹果放在水中 静止后会漂浮在水面上 若将苹果露出水面的部分切掉 余下部分重新放入水中 则余下苹果将 A 上浮B 悬浮C 下沉D 无法确定 重难点突破 A 一 物体的浮沉条件 点拨1 根据浮沉条件可知 物体密度小于液体密度时 物体会漂浮 当物体密度等于液体密度时 物体会悬浮 当物体密度大于液体密度时 物体会下沉 变式拓展1 用手将一重6N 体积为800cm3的物体全部压入水中 此时物体受到的浮力为N 放手后物体将 填 上浮 下沉 或 悬浮 此运动过程中物体下表面受到水的压强 填 变大 变小 或 不变 待物体静止时 它排开水的体积是m3 g取10N kg 8 上浮 变小 6 10 4 例2质量相同的甲 乙 丙 丁4个小球 分别静止在水中的不同深度处 如图14所示 则这4个小球在水中所受浮力最小的是 A 甲B 乙C 丙D 丁 D 二 比较浮力的大小 点拨2 比较浮力的大小 1 若几个物体的体积相等 浸在同种液体中时 常用阿基米德原理比较浮力的大小 2 若几个物体的质量相等 或同一物体 时 常根据浮沉条件比较浮力的大小 变式拓展2 如图15所示 A B C三个体积相同的实心球 放入某液体中静止 则它们所受的浮力大小关系是 它们的密度大小关系是 FA FB FC A B C 例3一艘轮船满载时 船和货物总重是9 8 107N 它在海水中受到的浮力是N 它的排水量为t 这艘轮船从海里驶入河里 受到的浮力 重力 排开水的体积 轮船要些 9 8 107 三 浮力的应用 9 8 103 不变 变大 沉下 不变 点拨3 1 同一物体漂浮在不同液体里 所受浮力相同 2 同一物体漂浮在不同液体里 在密度大的液体里浸入的体积小 变式拓展3 2015 广东 图16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 该密度计在被测液体中 填 悬浮 漂浮 或 下沉 将其分别放入装有液体密度为 1和 2的两个烧杯中 可以判断 1 2 若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1 m2 则m1m2 后两空选 漂浮 例4有一个边长为3cm 密度为2 103m3的一个立方体橡皮泥块 g取10N kg 1 浸没在水中时 求出它受到的浮力是多大 2 把这块橡皮泥捏成一只小船 使其漂浮在水面上小船受到的浮力是多少 求出此时的小船排开水的体积 3 通过以上数据分析说明 用密度大于水的钢铁制造的轮船能够浮在水面上的道理 四 浮力的计算 答案 点拨4 计算浮力方法 1 浮力产生的原因 F浮 F向上 F向下 2 称量法 F浮 G F 用弹簧测力计测浮力 3 漂浮 悬浮时 F浮 G物 二力平衡求浮力 4 F浮 G排或F浮 液V排g 阿基米德原理求浮力 知道物体排开液体的质量或体积时常用 变式拓展4 2016 齐齐哈尔 将质量为3kg的木块放在盛有水的容器中 木块漂浮时有的体积露出水面 则木块的密度为g cm3 木块的体积为cm3 0 6 5000 1 2016 泰州 小明用细线系住重为5N的物体 使其一半体积浸入盛满水的溢水杯中 物体排开的水重为2N 此时物体所受的浮力为N 将物体浸没在水中 此时物体所受的浮力为N 物体排开的水的体积为m3 松手后 物体将 选填 上浮 悬浮 或 下沉 g取10N kg 2 课堂精炼 考点一 物体的浮沉条件 4 4 10 4 下沉 2 2016 山西 海权握 国则兴 建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障 潜水艇是海军的战略重器 如图17所示是我国海军某舰队的 强国号 潜水艇在海中悬浮 上浮 漂浮训练过程下列对此潜艇分析正确的是 A 上浮过程中所受浮力逐渐变大B 悬浮和漂浮时所受的浮力相等C 漂浮时排开的海水所受的重力最小D 漂浮时潜艇底部所受海水压强最大 C 3 2016 连云港 下列关于浮力的说法正确的是 A 轮船从长江驶入大海 所受的浮力变大B 悬浮在液体中的物体所受的浮力大小等于物体的重力C 阿基米德原理说明物体所受浮力大小等于物体的重力D 鸡蛋放入清水中沉在杯子底部 是因为鸡蛋在清水中不受浮力 考点二 浮力的应用 B 4 2016 东营 如图18所示 水平桌面上有甲 乙两个相同的烧杯 分别装有两种不同的液体 将两个相同的小球分别放在两烧杯中 小球静止时 两烧杯液面相平 下列判断正确的是 A 甲烧杯中液体的密度