中考物理总复习：浮力（提高）知识讲解

选师无忧/达分课 15 年教育品牌 专业选师平台 免费咨询热线：400-612-5351 总复习：浮力（提高）总复习：浮力（提高） 责编：雒文丽 【考纲要求】【考纲要求】 1、了解浮力的概念，知道浮力的方向及产生的原因； 2、理解阿基米德原理，熟练掌握原理的内容、公式以及阿基米德原理的适用范围； 3、运用浮力知识解决有关问题； 4、知道物体浮沉条件； 5、知道浮力的利用。 【知识网络】【知识网络】 【考点梳理】【考点梳理】 （高清课堂（高清课堂 403719403719浮力复习知识要点梳理）浮力复习知识要点梳理） 考点一、浮力考点一、浮力 当物体浸在液体或气体中时会受到一个竖直向上托的力，这个力就是浮力。 要点诠释：要点诠释： 1. 一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。 2. 浮力=物体重-物体在液体中的弹簧秤读数，即 F浮=G-F。 3. 阿基米德原理：浸在液体里的物体受的浮力，大小等于它排开的液体受的重力。 用公式表示为：F浮=G排。 (1)根据阿基米德原理可得出计算浮力大小的数学表达式；F浮=G排=m液g=液gV排。 (2)阿基米德原理既适用于液体也适用于气体。 考点二、浮力的应用考点二、浮力的应用 1.浸在液体中物体的浮沉条件浸在液体中物体的浮沉条件 (1)物体上浮、下沉是运动过程，此时物体受非平衡力作用。 下沉的结果是沉到液体底部，上浮的结果是浮出液面，最后漂浮在液面。 (2)漂浮与悬浮的共同点都是浮力等于重力，在平衡力的作用下静止不动。 但漂浮是物体在液面的平衡状态，物体的一部分浸入液体中。 悬浮是物体浸没在液体内部的平衡状态，整个物体浸没在液体中。 上浮 漂浮 悬浮 下沉 物液 物液 物=液 物液 G物F浮 G物=F浮 G物=F浮 G物F浮 2.应用应用 (1)轮船 原理：把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开水的体积增大，从而来增大它所受的 浮力，故轮船能漂浮在水面上。 排水量：轮船满载时排开的水的质量。 (2)潜水艇 原理：潜水艇体积一定，靠水舱充水、排水来改变自身重力，使重力小于、大于或等于浮力来 选师无忧/达分课 15 年教育品牌 专业选师平台 免费咨询热线：400-612-5351 实现上浮、下潜或悬浮的。 (3)气球和气艇 原理：气球和飞艇体内充有密度小于空气的气体(氢气、氨气、热空气)， 通过改变气囊里的气体质量来改变自身体积，从而改变所受浮力大小。 3.浮力的计算方法 压力差法：F浮=F向上-F向下 阿基米德原理法：F浮=G排=液gV排 力的平衡法：受力分析 考点三、液面升降考点三、液面升降 确定液面的升降，只要比较变化后的 V排与变化前的 V排的大小。 1. 冰熔化后液面升降冰熔化后液面升降 （1）纯冰在液体中，冰熔化后液面升降。 ，如冰浮于盐水中，冰熔化后，液面上升。 ，冰熔化后，液面下降。 ，液面不变。 （2）冰中含杂质，冰熔化后，水面升降。 ，若冰中有铁、铜、铝、石块等，冰熔化后，水面下降。 ，如冰中有木块、蜡、气泡，冰熔化后，水面不变。 ，水面不变。 2. 漂浮在液面的“载体”漂浮在液面的“载体” 当把所载的物体取出放入液体中时，如，容器中液面下降，当时，容器中液 面不变。 考点四、几个规律问题考点四、几个规律问题 1. 同一物体浮在不同液体中同一物体浮在不同液体中 是一个定值，都等于，此时与成反比（密度计原理，轮船浮在海中或浮在江河 中，一木块分别浮在不同液体中）。 2. 同种物质组成的不同物体，浮在同一种液体中同种物质组成的不同物体，浮在同一种液体中 ，为一定值，等于（浮在液体中的物体，将露出液面部分切去，物体上浮 又露出液面，为定值，等于）。 选师无忧/达分课 15 年教育品牌 专业选师平台 免费咨询热线：400-612-5351 3. 漂浮在液体中的物体漂浮在液体中的物体 浮力的变化等于物体重力的变化。 【典型例题】【典型例题】 类型一、基础知识类型一、基础知识 1、如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为 10 cm2、高为 5 cm，体积为 80 cm3的 均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面 齐平，则石鼓受到的浮力是（ ） A、0B、0.3N C、0.5ND、0.8N 【思路点拨】由于下底面与容器紧密接触，因为圆柱底面与水缸底面紧密接触，所以没有向上 的压力，又圆柱上底面与水面相平，所以也没有向下的压力，这部分与浮力无关，排开水的体 积的计算应去掉中间圆柱的体积。 【答案】B 【解析】石鼓排开水的体积： V排=80cm3-10cm25cm=30cm3=3010-6m3， 石鼓受到水的浮力： F浮=gV排=1.0103kg/m310N/kg3010-6m3=0.3N。 【总结升华】本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，关键在于排开液体体积的计算。 举一反三：举一反三： 【变式】如图所示，A、B 是能自由移动的物体，C、D 是容器自身凸起的部分，现往容器里注入 一些水，则下列说法错误的是( ) AB 物体一定受浮力作用 BA 物体一定受浮力作用 CC 部分一定受浮力作用 DD 部分一定受浮力作用 【答案】D 2、 （2015佛山）如图所示，弹簧测力计下端悬挂一高度为 l、质量为 m 的圆柱体，它在水中受到 最大浮力为，圆柱体下表面刚刚与水面接触到全部浸没后，测力计示数 F拉 及圆柱体所受的浮力 F 浮 分别与浸入水中深度 h 关系图正确的是（ ） 选师无忧/达分课 15 年教育品牌 专业选师平台 免费咨询热线：400-612-5351 AB CD 【思路点拨】根据 F浮=液V排g 可知影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积； 由上可知，金属块逐渐浸入水中的过程中，浮力是先变大后不变的。弹簧测力计的示数 F示=GF 浮，重力是一定的，浮力变大，弹簧测力计的示数变小，浮力不变，弹簧测力计的示数不变。 【答案】A 【解析】圆柱体下表面刚刚与水面接触，没有受到浮力；然后随着浸入水中深度的逐渐增大到全部 浸没时物体排开水的体积逐渐变大，根据 F浮=液V排g 可知受到的浮力逐渐变大；当浸没时，物体排 开液体的体积最大，受到浮力最大为，然后浮力保持不变，故 CD 错误。由上可知，金属块逐渐 浸入水中的过程中，浮力是先变大后不变的。弹簧测力计的示数 F示=GF浮，重力是一定的，所以浮力 变大时，弹簧测力计的示数变小；当受到浮力最大时，则弹簧测力计的示数为，然后示数不变。故 A 正确，B 错误。 【总结升华】此题是浮力和深度关系的探究实验，主要是考查对实验数据的分析能力，这也是课标上 的一个明确要求。在分析此题时，关键搞清转折点：圆柱体下表面刚刚与水面接触，刚刚全部浸没时 与浸没后的状态。 举一反三：举一反三： 【变式】 （高清课堂（高清课堂 403719403719浮力复习例浮力复习例 2 2）将一半径为 R 的实心金属球，用细线拉着，匀速缓慢地 放入水深为 2R 的盛水容器中，直至容器底部，水未溢出。下图能反映金属球从水面刚接触处开始至容 器底部过程中，所受浮力的大小 F 与金属球浸入水中深度 h 的关系的是 【答案】C 选师无忧/达分课 15 年教育品牌 专业选师平台 免费咨询热线：400-612-5351 3、 （2015达州）如图甲，用弹簧测力计吊一金属块逐渐浸入水中，乙图是这个过程弹簧测力计的 示数 F 随金属块下表面在水中的深度 h 的变化情况。由图可知，金属块质量是 kg，金属块所 受最大浮力是 N，金属块下表面所受水的最大压强是 Pa（g 取 10N/kg） 。 【思路点拨】 （1）由 Fh 图象可知，当 h=0（金属块没有浸入水中） ，弹簧测力计的示数为金属块的 重；根据 G=mg 即可求出质量；（2）当 h=6cm（金属块全浸入水）时，弹簧测力计的拉力 F拉=4N， 利用称重法求出金属块受到的浮力，F浮=GF拉；（3）由右图图象可知，金属块浸入水中的最大深度 为 hmax=8cm=0.08m，根据公式 p=gh 求出金属块受到水的最大压强。 【答案】0.6；2；800 【解析】由图示图象可知，金属块的重力 G=6N，金属块的质量：m=G/g=6N /10N/kg =0.6kg；当 h=6cm，金属块全部浸入水中时，所受浮力最大，此时，弹簧测力计的拉力 F拉=4N，金属块受的浮力 F浮=GF拉=6N4N=2N；由右图图象可知，金属块浸入水中的最大深度为 h=8cm=0.08m，则金属块 受到水的最大压强：p=gh=1103kg/m310N/kg0.08m=800Pa。 【总结升华】本题考查知识点比较多，压强的计算、浮力的计算及其公式变形，会识图并从中得出相 关信息是本题的关键，属于中档题。 举一反三：举一反三： 【变式】用弹簧测力计测出一个物体重为 4N，然后将该物体浸没在水中，这时弹簧测力计的示数变为 3N，则该物体在水中受到的浮力是（ ） A7N B4N C3N D1N 【答案】D 4、如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验的若干操作，根据此图回答下列问题： （1）若探究浮力大小与物体浸没的深度的关系 （填序号）； （2）若选用的操作是，可探究浮力的大小与 是否有关； （3）若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，应选用的操作是 （填序号）。 【思路点拨】浮力的大小可能跟液体的密度、物体排开液体的体积、物体浸没到液体的深度有关，研 选师无忧/达分课 15 年教育品牌 专业选师平台 免费咨询热线：400-612-5351 究浮力大小的影响因素时，采用控制变量法。 【答案】 （1） （2）与液体密度 （3）。 【解析】 （1）研究浮力大小与物体浸没的深度的关系，保持液体的密度、物体排开液体的体积相同， 选择实验； （2）实验的物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，可探究浮力的大小与液体密度的关 系； （3）探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，保持液体的密度相同，选择实验。 【总结升华】掌握浮力大小的影响因素，掌握用控制变量法研究浮力大小的影响因素。 举一反三：举一反三： 【变式】如图甲所示，在一只薄塑料袋中装水过半（未满），用细线扎紧袋口，用弹簧测力计测得其 所受重力为 9N；再将这个装水的塑料袋浸入烧杯内的水中，如图乙，当弹簧测力计示数为 6N 时，袋内 水面与烧杯中的水面相比（不计塑料袋和细线的重）（ ） A比烧杯中的水面高 B比烧杯中的水面低 C与烧杯中的水面相平 D高低无法判断 【答案】A 类型二、知识运用类型二、知识运用 5、 （多选）用密度、的不同物质制成实心小球 A、B、C，其质量， 放入水中后 A 球下沉，B 球悬浮，C 球漂浮，若它们所受浮力分别是、，则（ ） A、 B、在原位将 C 球露出水面部分截去，剩余部分将静止不动 C、 D、在原位将 A 球截去适当部分后，剩余部分可能上浮 【思路点拨】由题意可知，A 球下沉，B 球悬浮，C 球漂浮至容器底部，所以 A 球的密度大于水的密 度，B 球的密度等于水的密度，C 球的密度小于水的密度； 知道 A、B、C 质量相等，A 球的密度大于 B 球的密度，B 球的密度大于 C 球的密度，根据密度公式得出 ABC 球的体积关系。 【答案】A、C 【解析】根据 A、B、C 三球的浮沉情况知三球所受浮力与重力的关系：，, ；根据三球质量相等知三球所受重力，由以上分析可知选项 C 正 选师无忧/达分课 15 年教育品牌 专业选师平台 免费咨询热线：400-612-5351 确。 根据三球的浮力与重力的关系和物体的浮沉原因知：， 即是，再根据和，知选项 A 正确。 若将 C 球与 A 球截去一部分，其密度不变，不等式仍成立， A 球仍下沉，C 球仍漂浮。选项 B、D 不正确。 【总结升华】根据物体浮沉条件和浮沉原因进行分析、推理。 举一反三：举一反三： 【变式】 （多选）如图将一个实心铁球 A 和一个密度小于水的木球 B 放在小盒中再将小盒放在水 槽中，漂浮在水面上，那么下列说法正确的是（ ） A、将 A 从盒中拿出放到水槽的水中，水槽中水面高度不变 B、将 A 从盒中拿出放到水槽的水中，水槽中水面高度下降 C、将 B 从盒中拿出放到水槽的水中，水槽中水面高度下降 D、将两个小球都从盒中拿出放到水槽的水中，水槽中水面高度下降 【答案】B、D 【解析】两球均在盒中时，盒子所受浮力。拿出 A 球时，由于 A 球密度大于 水的密度，它将沉入水底，所受浮力小于自身重力，它们所受总浮力，小于 F 浮，即 V排变小，水面下降。拿出 B 球时，由于 B 球密度小于水的密度，B 球浮在水面上。浮力等于其 自身重力。所以拿出 B 球前后它们所受总浮力不变，即 V排不变，液面不升不降。 6、学过浮力知识后，小波用一根粗细均匀的木棍和一些铁丝（不计铁丝体积），自己 制作了一个测量液体密度的“土密度计”，如图所示。他把密度计先后放入水和酒精（酒精 =0.8g/cm3）中，“土密度计”均处于漂浮状态。小波在密度计上面记下了两种液体液面所在的 位置 a 和 b，用刻度尺测量出 a 和 b 之间的距离是 1cm，但他忘记了刻线跟液体的关系。请你告 诉他，刻线 b 对应的是 （填：“水”或“酒精”）