中考科学总复习 满分策略 第二部分 物理部分 第15讲 浮力课件

科学 第15讲浮力 一 知道浮力的定义及产生原因二 验证阿基米德原理三 直接运用阿基米德原理进行简单计算 计算对象最多受到三个力的作用 四 知道物体的浮沉条件 并能进行简单的运用 理解浮力及产生原因 1 定义 浸在 或 里的物体受到液体 的 这个托力叫做浮力 2 方向 3 施力物体 或 4 单位 5 产生原因 物体上下表面受到液体的 液体 气体 竖直向上 托力 竖直向上 液体 气体 牛 N 压力差 1 以下情景中没有受到浮力的物体是 A 解析 此题关键是明确浮力的定义 难度不大 根据浮力的产生需要施力物体 太空中没有空气 故太空中遨游的 天宫一号 不受到浮力 故选A A 遨游太空的 天宫一号 B 空中上升的热气球 C 海中航行的 辽宁号 D 海中下潜的 蛟龙 号 2 一轻质弹簧的下端固定在容器底部 上端放一实心小铁球 不连接 如图所示 向容器中缓慢倒入水 使小球完全浸没且静止在水中 此时小球受到的力有 A 重力 浮力 弹力和压力B 重力和浮力C 重力 浮力和拉力D 重力 浮力和弹力 D 解析 解答此题的难点在于能否正确分析出小球所受到的弹力情况 小铁球浸没在水中静止 受到的力是平衡力 由此进行受力分析即可得到答案 实心小铁球完全浸没且静止在水中 此时小球受到的浮力小于重力 则小球除受到浮力和重力的作用外 还受到弹簧对它弹力的作用 D选项正确 阿基米德原理 1 阿基米德原理的内容 浸入液体里的物体受到向上的浮力 浮力的大小等于它 排开的液体 受到的重力 2 表达式 F浮 注意 浮力的大小决定于液体的密度和排开液体的体积 与物体的密度 物体的体积 液体的体积无直接关系 3 适用范围 浮力的计算公式也适用于 G排液 液gV排 气体 3 用弹簧测力计在空气中称得一石块重为1N 将石块完全浸入水中 弹簧测力计的示数为0 6N 则石块在水中受到的浮力为 N 此后 当石块在水中的深度增大时 浮力 填 不变 变大 或 变小 解析 根据称重法求出浮力大小 根据阿基米德原理可知 浮力大小只与液体的密度和排开液体的体积有关 所以浸没在水中的石块深度增大时浮力不变 0 4 不变 4 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 下图中能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是 解析 漂浮时 鸡蛋所受浮力等于鸡蛋的重力 当给浓盐水中加入水时 混合液的密度开始减小 当混合液的密度比鸡蛋密度小的时候 鸡蛋受到的浮力就会小于重力 鸡蛋出现下沉直至沉到杯子的底部 由此可知 鸡蛋受到的浮力是先不变 然后减小 所以选项B符合 B 5 在 浮力的研究 实验中 1 取一铁块 把它挂在弹簧测力计的挂钩上 如图甲所示 当铁块浸入水中的体积缓慢增大时 铁块受到浮力大小的变化是 2 探究 浮力大小与排开水的重力关系 的实验过程 如图乙 用弹簧测力计测出石块的重力为F1 如图丙 用弹簧测力计测出空烧杯的重力为F2 如图丁 把石块浸入盛满水的溢杯中 用该空烧杯承接从溢杯里被排出的水 当石块全部浸入水中时 读出弹簧测力计的示数为F3 增大 如图戊 用弹簧测力计测出该烧杯和排出的水的总重力为F4 用F1 F2 F3 F4表示 实验中测得石块所受的浮力为 排出水的重力为 根据该实验的测量数据 可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是 F1 F3 F4 F2 F1 F3 F4 F2 解析 用弹簧测力计测量重力和物体浸入水中的拉力大小 进行阿基米德原理的探究 浮力大小等于物体排开液体的重力 即F1 F3 F4 F2 了解物体的浮沉条件及应用 1 物体的浮沉条件 1 前提条件 物体浸没在液体中 且只受 和 2 物体的浮沉条件 当F浮 G物 或 液 物 时 物体 在物体未露出液面以前 由于排开液体的体积没有变化 所以受到的浮力不变 当物体露出液面处于静止状态时 物体 此时F浮 G物 当F浮 G物 或 液 物 时 物体 当F浮 G物 或 液 物 时 物体 注意 在比较F浮和G物关系判断物体浮沉时 F浮指的是该物体浸没在液体中的浮力 重力 浮力 上浮 漂浮 悬浮 下沉 2 浮沉条件的应用 1 密度计 根据漂浮时 的原理制成的 密度计在各种液体中受到的浮力相等 2 轮船 轮船在不同的水中处于漂浮状态 但排开液体的体积不同 3 潜水艇 靠 达到上浮和下沉的目的 4 热气球 使气球内的气体体积 即排开空气的体积 变化从而改变浮力大小达到上升和下降的目的 F浮 G物 改变自身重力 6 如图所示 同一只鸡蛋先后放入甲 乙两杯盐水中 鸡蛋在甲杯处于漂浮状态 所受浮力为F甲 在乙杯处于悬浮状态 所受浮力为F乙 以下判断正确的是 A F甲 F乙B F甲 F乙C 向甲杯中加入盐 鸡蛋所受浮力会增大D 向乙杯中加入水 鸡蛋所受浮力会减小 D 解析 鸡蛋在甲杯中漂浮 在乙杯中悬浮 所受浮力均等于重力 所以甲 乙杯中鸡蛋所受浮力相等 即F1 F2 故A B错误 鸡蛋在甲杯中漂浮 表明甲盐水的密度大于鸡蛋的密度 向甲杯中加入盐 则甲盐水的密度变大 仍大于鸡蛋的密度 所以在甲杯中鸡蛋仍处于漂浮状态 所受浮力等于重力 即浮力不变 故C错误 鸡蛋在乙杯中悬浮 表明乙盐水的密度等于鸡蛋的密度 向乙杯中加入水 则乙盐水的密度变小 根据阿基米德原理F浮 液gV排可知 鸡蛋所受浮力减小 则鸡蛋会下沉 故D正确 7 如图所示 海监部门在某海域放置浮标以监测水文变化 监测发现 从春季至夏季 海水温度升高 体积膨胀导致海水密度变小 此过程中 若浮标体积保持不变 则 A 浮标所受浮力变大 露出海面体积变小B 浮标所受浮力变小 露出海面体积变大C 浮标所受浮力不变 露出海面体积变大D 浮标所受浮力不变 露出海面体积变小 D 解析 本题考查物体的浮沉条件和阿基米德原理 因为浮标始终漂浮 并且浮标重力不变 故浮力等于重力 并且浮力不变 又因为海水密度减小 由F浮 液gV排可知 浮标排开海水的体积变大 则露出海面体积变小 有关浮力的分析与计算 1 计算浮力方法 公式表示 1 称量法 用弹簧测力计测浮力 2 压力差法 用浮力产生的原因求浮力 3 公式法 用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 是求解浮力问题的基本方法 4 平衡法 漂浮 悬浮时 用二力平衡求浮力 F浮 G F F浮 F下 F上 F浮 G排液 液gV排 F浮 G物 8 小云同学在学习了 阿基米德原理 后 发现用弹簧测力计也可以测出液体的密度 下面是他设计测量盐水密度的实验步骤 1 如图甲 把一个合金块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上 测出合金块的重力G 4 0N 2 如图乙 将挂在弹簧测力计挂钩上的合金块浸没在盐水中 记下弹簧测力计的示数F N 3 4 3 计算合金块浸没在盐水中所受到的浮力F浮 N 4 根据阿基米德原理计算该盐水的密度 kg m3 合金 8 0 103kg m3 g取10N kg 5 实验完成后 小云同学继续思考 如果在步骤 2 中合金块只有部分浸入盐水中 如图丙 则按上述步骤测出的盐水密度比真实值要 填 偏大 或 偏小 0 6 1 2 103 偏小 解析 根据弹簧测力计的分度值读出合金块浸没在盐水中弹簧测力计的示数 利用称重法求出该物体所受的浮力 根据合金块的重力求出合金块的质量 已知合金的密度 求出合金块的体积 再利用阿基米德原理求盐水的密度 根据阿基米德原理分析当合金块只有部分浸入盐水中时 如图丙 浮力的测量值变化 进而判断测出的盐水密度比真实值是偏大还是偏小 1 如图 鱼缸中小金鱼吐出的气泡 在水中上升的过程体积逐渐变大 则气泡所受压强和浮力的变化情况是 B A 压强变小 浮力变小B 压强变小 浮力变大C 压强变大 浮力不变D 压强不变 浮力不变 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 如图所示 则这4个小球在水中所受浮力最小的是 D A 甲B 乙C 丙D 丁 3 物块在空气中和浸没在水中时 弹簧测力计示数如图 下列判断正确的是 A 物块受到的浮力是1NB 物块的体积是2 10 4m3C 物块的密度是3 103kg m3D 物块浸没在水中时 所受浮力随深度增加而增大 B 4 2017 预测 弹簧测力计下挂一长方物体 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 则下列说法中正确的是 A 物体的体积是500cm3B 物体受到的最大浮力是5NC 物体的密度是2 25 103kg m3D 物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N C 5 篆刻社团的小柯 对篆刻印章的石头的密度进行测量 相关过程及数据如图 则石头的密度为 g cm3 再将它浸没在烧杯中的水里 石头受到的浮力为 N 2 6 一艘游船自重为8 103N 当空船漂浮在水面上时 船受到的浮力为 N 该船满载游客时受到的浮力为2 104N 则此时船排开水的体积为 m3 g取10N kg 水 1 0 103kg m3 2 5 0 2 8 103 7 某同学在 探究浮力大小与哪些因素有关 的实验中 1 如图甲 乙 先用弹簧测力计吊着石块 弹簧测力计的示数为1 6N 然后让石块完全浸没在水中 弹簧测力计的示数变为1N 则石块受到水的浮力为 N 2 如图丙 用弹簧测力计缓慢将石块拉出水面 随着石块露出水面的体积越来越大 观察到弹簧测力计的示数也越来越大 则石块受到的水的浮力越来越 填 大 或 小 说明浮力的大小与石块浸入水中的体积有关 3 通过比较图乙和图 可以探究浮力大小跟液体密度是否有关 0 6 小 丁 1 阿基米德原理告诉我们 浸入液体里的物体受到向上的浮力 浮力的大小等于它排开的液体受到的重力 小刚在学习了该原理后思考 物体受到浮力的大小难道只跟物体排开液体的重力大小有关吗 于是他猜想 物体受到的浮力大小可能还跟物体的密度和浸入液体中的深度有关 为了验证猜想 他选取了两块体积和形状都相同的实心铜块和铁块进行了如图所示的实验 1 如果要验证物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关 小刚应该选取图中的 等步骤进行对比 小刚已经知道铜的密度大于铁的密度 那么根据他所选择的几个图中弹簧测力计的示数可以知道铜块所受到的浮力 填 大于 等于 或 小于 铁块所受到的浮力 由此得出物体所受的浮力大小与物体的密度 填 有关 或 无关 2 小刚根据图中B C D三步进行对比分析 发现随着物体浸入液体中深度的增加 物体所受到的浮力在变大 于是他就得出了物体所受浮力的大小跟浸入液体中的深度有关的结论 你认为小刚的结论是 填 正确 或 错误 的 原因是 A B D E 等于 无关 错误 关键是没有控制变量 必须在排开液体体积相同的情况下进行实验 2 如图甲所示 一个边长为1m的正方体静止在湖底 上表面离水面深度为h 现用一根粗细和重力不计的绳子 将该物体从水底竖直向上拉 直至完全拉出水面 在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动 拉力的大