中考物理 第12课时 浮力 阿基米德原理课件

第二板块物质 运动和相互作用 第12课时浮力阿基米德原理 过基础 过易错 过中考 过考点 过实验 过基础 一 浮力 5年2考 2017 2013年考 1 定义 浸在液体或气体里的物体受到向上托的力 这个力叫做浮力 2 方向 3 测量 先用 测出物体在空气中所受的重力G 再将物体悬挂在弹簧测力计下浸没在液体中 读出弹簧测力计的示数为F拉 则此时物体所受的浮力F浮 竖直向上 弹簧测力计 G F拉 4 产生原因 浸没在液体中的物体 其上下表面受到液体对它的 不同 即F浮 F下表面 F上表面 注意浸入液体中的物体不一定受到液体对它的浮力 如 深埋在泥底的柱状桥墩 压力 5 影响浮力大小的因素 物体在液体中所受浮力的大小 跟它浸在液体中的 和液体的 有关 物体浸入液体的体积越 液体的密度越大 浮力就越 控制变量法 注意浮力的大小与物体的重量 形状 密度 物体在液体中是否运动等无关 当物体浸没在液体中时 浮力的大小与物体在液体中的深度无关 体积 密度 大 大 二 阿基米德原理 5年3考 2017 2015 2013年考 1 内容 浸在液体中的物体受到向上的浮力 浮力的大小等于 2 公式 F浮 液是 的密度 而非物体的密度 单位是kg m3 V排是 的体积 而非物体的体积 单位是m3 它排开的液体所受的重力 G排 液gV排 液体 排开的液体 变形式 1 求物体排开液体的体积 V排 2 求液体密度 液 注意 1 阿基米德原理也适用于气体 2 当物体全部浸入液体 或气体 中时 排出液体 或气体 的体积就等于物体的体积 V物 V排 若物体只有部分浸入液体 或气体 时 排出液体 或气体 的体积就等于物体浸入液体 或气体 中那部分的体积 V排 V物 过易错 易混易错点影响浮力的因素 练习 过考点 6 7 8题 例1 2016岳阳改编 关于物体受到的浮力 下列说法正确的是 A 在水中上浮的物体比下沉的物体受到的浮力大 B 物体的密度越小受到的浮力越大C 物体随着浸入水中深度的增加受到的浮力逐渐增大D 物体排开水的体积越大受到的浮力越大答案 D 技巧规律物体受到浮力的大小与物体排开液体的体积及液体密度有关 排开液体体积相同时 比较液体密度 密度大的浮力大 液体密度相同时 比较排开液体体积 排开液体体积大的浮力大 不能凭感觉和经验来回答物理问题 要养成运用学过的物理概念 物理规律分析解答物理问题的习惯 例2 原创 如图1所示 边长2dm的正方体物块下底面浸入水中3dm 此时弹簧测力计的示数为10N 水 1 103kg m3 g取10N kg 求 1 物块受到水的浮力为多大 用两种方法解答 2 正方体物块的密度是多少 易混易错点与浮力有关的计算 练习 过考点 15 16题 解 1 方法一 阿基米德原理法 物块全部浸没在水中 排开水的体积等于物体的体积 V排 V物 0 2m 3 8 10 3m3物块所受的浮力 F浮 水gV排 1 103kg m3 10N kg 8 10 3m3 80N 方法二 压力差法 物块下底面受到水的压强 p下 水gh下 1 103kg m3 10N kg 0 3m 3000Pa物块下底面受到水的压力 F下 p下S 3000Pa 0 2m 2 120N 物块上底面受到水的压强 p上 水gh上 1 103kg m3 10N kg 0 1m 1000Pa物块上底面受到水的压力 F上 p上S 1000Pa 0 2m 2 40N物块所受的浮力 F浮 F下 F上 120N 40N 80N 易错原因 1 对浮力产生的原因不清楚 2 悬挂在弹簧测力计挂钩下的物体浸入液体中时 不能对物体进行正确的受力分析 受到重力 浮力和绳子的拉力三个力的作用 不能列出平衡方程G F浮 F拉 例3 2016自贡 如图2所示 放在水平面上装满水的一溢水杯 水深为20cm 弹簧测力计挂着重为10N的物块 现将物块浸没在装满水的溢水杯中 静止后溢出水的质量为0 4kg g取10N kg 求 1 弹簧测力计的示数 2 物体的密度 解 1 物块受到浮力 F浮 G排 m排g 0 4kg 10N kg 4N弹簧测力计示数 F G F浮 10N 4N 6N 易错原因 1 对阿基米德原理的两种表述理解不透记忆不牢 2 不会灵活运用阿基米德原理的公式F浮 液gV排 不能立刻反映出物体浸没在水中 V物 V排 技巧规律 1 在进行浮力计算时 不能只会运用公式F浮 液gV排 而应根据题中具体情况选择不同方法 2 浮力的常用计算方法如下 过实验 实验一浮力的大小跟哪些因素有关 例1在探究 浮力的大小与什么因素有关 的实验中 班级的 物理小博士 为同学们做了如图3所示的一系列实验 实验中铜块与铝块的体积相同 进行实验与收集证据 铜块浸没水中后 所受的浮力大小为 N 1 分析与论证 1 做 三次实验是为了探究浮力的大小与 的关系 得出的结论是 主要采用的方法是 物体排开液体的体积 在液体的 控制变量法 密度相同时 物体排开液体的体积越大 物体受到的 浮力越大 2 分析 三次的实验数据 可知浮力的大小与物体浸入液体内的深度无关 3 做 四次实验是为了探究浮力的大小与物重的关系 得出的结论是 物体受到的浮力大小与物重无关 4 做 三次实验可探究浮力的大小与液体密度的关系 可得出的结论是 在物体排开液体的体积一定时 液体的密度越大 物体受到的浮力越大 5 小明画出了测力计拉力 浮力 容器底部所受液体压力以及容器对桌面的压力与物体浸入深度h的图像 其中表示容器底部所受液体压力与物体浸入液体深度的关系图像是 C 评估 1 班里有同学认为此实验结论不可靠 原因是 2 实验时若先将物体放入水中测拉力 再测物体的重力 则会使浮力的测量结果 选填 偏大 或 偏小 没有换用其他液体测量 不具有普遍性 偏大 拓展应用 1 由图中提供的数据 可以求出铜块的密度为 kg m3 2 由图中提供的数据 可以求出盐水的密度为 kg m3 9 103 1 2 103 进行实验与收集证据 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 烧杯和水进行实验 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 它漂浮在水面上 分析与评估 1 通过分析可知 第一次铁片受到的浮力 选填 大于 等于 或 小于 第二次铁片受到的浮力 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是 他只关注了铁片 的改变 忽视了 对浮力大小的影响 小于 形状 排开水的体积 实验二浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 例2在探究 浮力的大小等于什么 的实验中 实验步骤 明辉同学的实验操作步骤如图4所示 实验过程如下 用细线将石块挂在弹簧测力计下 测出石块所受的 将水倒入溢水杯中 重力 将挂在弹簧测力计下的石块浸没水中 让溢出的水全部流入小桶中 同时 读出弹簧测力计的示数 将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下 读出此时弹簧测力计的示数 记录 分析实验数据 得出实验结论 整理实验器材 评估与交流 请根据小明的实验过程回答下面问题 1 指出小明在实验操作中漏掉的一个步骤 测量空小桶的重力 2 指出上面实验操作中的一处错误 在B步骤 中 水面没有到达溢水口 或水没有注满 3 改正实验操作后 若空小桶所受的重力为F4 则实验中测得石块所受的浮力为 排出水的重力为 若等式 成立 则可得出阿基米德原理 F1 F2 F3 F4 F1 F2 F3 F4 4 在另外一位同学的实验中 也进行了如图的四次操作 但却得出了F浮大于G排的结论 关于原因分析不合理的是 A 在 步骤的操作中 石块没有完全浸没在水中B 放入石块前 溢水杯中未装满水C 在 步骤的操作中 石块碰到了容器底且对底部产生了压力D 实验中先进行 步骤 后进行 步骤答案 A 拓展应用 该实验还能测出橡皮的密度 只能用F1 F2 F3 F4 水表示 特色能力实验探究物体的浮沉条件 例3探究 物体的浮与沉 实验中 老师演示了如图5所示的几个实验 设计实验与进行实验 1 把图5 甲中卷成团的牙膏皮弄成空心后 可以用如图5 乙方式立在水中 牙膏皮受到的重力 排开水的体积 受到的浮力 选填 变大 变小 或 不变 不变 变大 变大 2 如图5 丙 丁所示 将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形 分别放入相同的两杯水中 静止时丙杯中橡皮泥所受的浮力 选填 大于 小于 或 等于 丁杯中橡皮泥所受的浮力 杯中水面升高得多 小于 丁 3 如图5 戊所示 鸡蛋沉在装有水的烧杯底部 老师向水中不断加盐 使鸡蛋慢慢由沉底变为悬浮最后漂浮 则鸡蛋由沉底到悬浮的过程中受到的浮力 鸡蛋由悬浮到漂浮的过程中受到的浮力 选填 变大 变小 或 不变 变大 不变 分析与论证 我们通过以上三个实验可以发现 重力不变时 可以通过改变 和 而改变浮力 从而改变物体的浮沉状态 排开液体的体积 液体的密度 过考点 考点浮力及浮力的产生 1 原创 下列情景中受到浮力的物体是 答案 ADEGH 2 原创 下列有关浮力的说法中正确的是 A 物体在液体中受到浮力 在气体中不受浮力B 物体只要浸入液体中就会受到浮力C 物体在液体中上浮或者下沉 都受竖直向上的浮力D 物体在水中静止不动时不受浮力 C 3 如图6所示是认识浮力的探究实验 1 将物体悬挂在弹簧测力计下端 如图6 甲所示 物重G N 2 当用手向上托物体时 如图6 乙所示 手对物体向上的托力F N 5 3 3 当物体浸入水后 如图6 丙所示 将丙与甲 乙对照 说明水对物体也有向上的托力 即浮力 水对物体的浮力F浮 N 4 该实验是通过 的物理方法 建立起浮力概念的 2 类比 4 2016宜昌 如图7所示 把一个底面积为S 高为l的长方体浸没在密度为 的液体中 上 下表面分别距液面为h1和h2 因为液体内部存在压强 所以长方体各表面都受到液体的压力 1 分析图中长方体的受力情况 其受到浮力的原因是 浮力的方向是 上 下表面存在压力差 竖直向上 2 大量的实验结果表明 浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开液体所受的重力 请从浮力产生原因的角度推导出这一结论 5 2017河南模拟改编 如图8所示 将浮于水面的盆子慢慢向下按 盆子浸入水中的部分越 手用力越 盆子受到的浮力越 这可以说明物体受到的浮力与 有关 考点影响浮力大小的因素 多 大 大 物体排开液体的体积 6 易错点1 2017金华 彩球温度计 是一种现代居家饰品 其结构模型如图9所示 该 彩球温度计 是由体积相同 保持恒定 质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成 当环境温度升高时 浸没在液体中的小球受到的浮力将 在某一环境温度下 四个小球处于如图9位置 此时B小球受到的浮力FB与D小球受到的浮力FD的大小关系为 变小 FB FD 7 易错点1 2017济南模拟改编 如图10所示 四个体积相同而材料不同的物体分别静止在水中的不同深度处 下列说法正确的是 A 甲所受的浮力最小B 乙所受的浮力最小C 丙所受的浮力最小D 丁所受的浮力最小 A 8 易错点1 如图11所示 一个鸡蛋放入烧杯的清水中沉底 现向烧杯中加入一些食盐 此时鸡蛋仍沉底不动 则此时鸡蛋受到的浮力与原来比较是 A 变大B 变小C 不变D 以上三种情况均有可能 A 9 小强为了探究 浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系 做了如下实验 弹簧测力计每小格示数为0 5N 考点探究浮力的大小与排开液体重力的关系 1 请在图12 A中画出被测物体所受力的示意图 2 你认为更合理的实验顺序是 3 通过实验你得到的结论是 浸在液体中的物体 所受浮力的大小等于 DABC 物体排开液体的重力 4 请你根据小强在实验中获得的数据 计算出物体的体积是 m3 你认为通过本实验获得的数据 选填 能 或 不能 计算出此物体的密度 5 请你指出实验中的注意事项 说出一条即可 1 10 4 能 物体要缓慢 浸入水中 或弹簧测力计要尽量竖直 或弹簧测 力计要调零 10 2016兰州 如图13所示 为了验证 阿基米德原理 某同学做了如下实验 1 如图13 甲所示 在弹簧的下端挂一个小桶 小桶的下面吊一个石块 记下弹簧伸长后下端到达的位置O 将此时弹簧对小桶的拉力记为T1 小桶与石块的总重记为G 则T1 G 选填 或 2 如图13 乙所示 在溢水杯中盛满水 当石块浸没在水中时 排出的水便流到旁边的小水杯中 将排出的水的重力记为G排 3 如图13 丙所示 把小杯中的水全部倒入弹簧下方的小桶中 弹簧的下端又会到达原来的位置O 将此时弹簧对小桶的拉力记为T2 则T2 T1 选填 或 4 通过对图13 丙中小桶和石块的受力分析 请推导石块受到的浮力F浮与排出水的重力G排之间的关系 要求写出推导过程 T1 G T2 G G排 F浮 且T1 T2 所以F浮 G排 11 原创 根据阿基米德原理判断 物体受到的浮力大小跟下面的哪些因素有关 A 物体的体积 B 物体的密度 C 物体的重力 D 物体的形状 E 液体的体积 F 液体的密度 G 物体所在的深度 H 物体排开液体的体积 I 物体浸入液体的体积 考点阿基米德原理 F H I 12 将重为2N的物体 放入盛满水的溢水杯中 从杯中溢出0 5N的水 则物体受到的浮力 A 一定为2 5NB 一定为0 5NC 可能为0 4ND 可能为0 5N B 13 2017株洲 如图14 将薄壁玻璃杯倒扣在水面上 漂浮时玻璃杯露出水面的高度为h1 杯子中空气柱的高度为h2 水的密度为 玻璃杯的横截面积为S g为已知常数 则玻璃杯受到的重力为 A gSh1B gSh2C gS h1 h2 D gS h2 h1 D 14 原创 将物体A在空气中称量时 弹簧测力计的示数如图15 甲所示 当放入水中称量时 弹簧测力计的示数如图15 乙所示 则该物体的重力G为 N 质量为 kg 4 6 0 46 放入水中时所受的浮力F为 N 物体A的体积为 m3 物体A的密度为 kg m3 g取10N kg 水的密度为1 0 103kg m3 1 1 10 4