1、第十章 浮 力,知识点一 浮力 定义:浸在 _或 _中的物体受到向_ 托的力,这个力叫浮力。 方向:总是 _的。 施力物体:液体或气体。,液体,气体,上,竖直向上,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,即F浮 _。,压力,F2F1,称重法测浮力,(1)用弹簧测力计测物体所受的重力G; (2)将物体悬挂于弹簧测力计下,读出浸在液体中时测力 计的示数F; (3)物体受到的浮力为F浮 _。图中物体受到的浮 力为 _。,GF,0.6 N,知识点二 阿基米德原理 内容:浸在液体中的物体受到 _的浮力,浮力的 大小等于 _。 公式:F浮 _。 适用性:阿基米德原理适用于_
2、和_。,向上,它排开的液体所受的重力,G排m排g液gV排,液体,气体,影响浮力大小的因素:跟液体的_和 排_ _有关,浮力的大小与物体的体积、形状、质量、密 度及物体浸没在液体的深度等因素_。,密度,开液体,的体积,无关,知识点三 物体的浮沉条件及应用 物体的浮沉条件,漂浮,应用 (1)轮船:通过 _的办法增大可利用 的浮力。 (2)潜水艇:靠改变 _的方法来实现上浮或下沉。 (3)气球和飞艇:充的是密度_空气的气体。 (4)密度计:在任何液体中都处于 _状态,排开液体 的体积越小,该液体密度越小。,增大排开液体的体积,自身重力,小于,漂浮,不变,自身重力,下沉,上浮,小于,等于,考点一 阿基
3、米德原理的理解 5年0考 例1(2018内江中考)关于物体受到的浮力,下列说法正 确的是( ) A液体的密度越大,受到的浮力越大 B浸在水中的物体,体积越大,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漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大,【思路点拨】 根据阿基米德原理F浮G排液gV排可知,影响浮力大小的因素是液体密度和物体排开的液体的体积,与物体本身密度没有关系。 【自主解答】 C,1(2017临沂中考)将两物体分别挂在弹簧测力计下, 让它们同时浸没在水中时,两弹簧测力计示数的减小值相 同,则这两物体必定有相同的( ) A密度 B体积 C质量 D重量,B,考点二 浮力大
4、小的比较 5年0考 例2 (2018德阳中考)体积相同的铅球、铜块和木块,浸在液体中的情况如图所示,比较它们受到的浮力大小,正确的是( ) A铅球受到的浮力最大 B木块受到的浮力最大 C铜块受到的浮力最大 D他们受到的浮力一样大,【思路点拨】 根据阿基米德原理F浮G排液gV排可知,浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关。 【自主解答】 D,浮力大小的比较方法,2(2017来宾中考)体积相同而材料不同的小球甲、乙、 丙、丁,静止在容器的水中,如图所示。这四个小球所受 的浮力分别为F甲、F乙、F丙、F丁,则( )AF甲F乙 BF甲F丁 CF乙F丙 DF丙F丁,B,3(2018湖州中考)圆柱体先后
5、放入密度为1和2的两 种液体中,均处于漂浮状态,如图所示。圆柱体在两液体 中所受浮力依次是F1和F2,则( )A12,F1F2 B12,F1F2 C12,F1F2 D12,F1F2,D,考点三 物体浮沉状态的判断 5年0考 例3 (2018泰州中考)把重10 N、密度为0.9103 kg/m3的 实心物体投入水中。当物体静止时,物体处于 (选填“漂 浮”“悬浮”或“沉底”)状态,物体所受浮力为 N, 排开水的体积是 m3。(g取10 N/kg),【思路点拨】 当物体的密度小于水的密度时,物体处于漂浮状态;物体漂浮在水面上,浮力等于物体重力;利用阿基米德原理可得物体排开水的体积。 【自主解答】漂
6、浮 10 1103,物体浮沉状态的判断方法,4(2017菏泽中考)小美用手把一个重为0.4 N、体积是 2.7105 m3的玩具球完全浸没到水中,玩具球受到的浮力 是_N,放手后玩具球将_(选填“上浮”“下沉” 或“悬浮”)。(g取10 N/kg,水1.0103 kg/m3),0.27,下沉,考点四 浮力的相关计算 5年4考 例4(2018乐山中考)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是2.7 N。当把零件浸没在水中时,弹簧测力计的示数是1.7 N。现把该零件浸没在另一种液体中时,弹簧测力计的示数是1.9 N,求: (1)该零件浸没在水中时受到的浮力F浮; (2)该金属零件的密度金; (3)另
7、一种液体的密度液。,【思路点拨】 (1)根据称重法测量浮力F浮GF示;(2)利 用F浮液gV排计算V排即为零件的体积,利用m 求出零件 的质量,利用 计算金属零件的密度;(3)根据称重法 求出浸没在另一种液体时金属零件受到的浮力,再利用阿基 米德原理求另一种液体的密度。,【自主解答】 解:(1)该零件浸没在水中时受到的浮力: F浮GF示2.7 N1.7 N1 N。 (2)由F浮液gV排可得,金属零件的体积:金属零件的质量:金属零件的密度:,(3)浸没在另一种液体时受到的浮力: F浮GF示2.7 N1.9 N0.8 N, 由F浮液gV排可得,液体的密度:答:(1)该零件浸没在水中时受到的浮力为1
8、 N; (2)该金属零件的密度为2.7103 kg/m3; (3)另一种液体的密度为0.8103 kg/m3。,【解题技巧】,5(2018宜昌中考)有一木块的体积为200 cm3,密度为 0.8103 kg/m3,把它浸没在水中时,它受到的浮力是_N; 松手后,木块静止时排开水的质量是_kg。(g取10 N/kg),2,0.16,考点五 密度、压强与浮力的综合分析与计算 5年4考 命题角度 结合物体浮沉状态分析浮力与压强 百变例题5 (2018眉山中考)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高
9、度相同。下列说法正确的是( ),A物体受到的浮力大小关系为FAFBFC B三个物体的密度大小关系是ABC C容器对桌面的压力大小关系为F甲F乙F丙 D容器底部受到水的压强大小关系为p甲p乙p丙,【思路点拨】 当物体漂浮或悬浮时,其浮力等于自身的重 力;根据物体浮沉条件,结合图示得出三种液体的密度大小 关系,然后利用液体压强公式分析判断三种液体对容器底的 压强关系;容器底对桌面的压力等于容器、容器内液体和正 方体的总重力,受力面积相同,根据p 比较压强大小。 【自主解答】 C,【解题技巧】,【百变解读】 本类题综合性较强,熟练应用物体浮沉条件 是解题关键。F浮G,必有液物,物体上浮;F浮G,必
10、有液物,物体悬浮;F浮G,必有液物,物体下沉。 一般会对容器的形状,液体的密度,放入水中物体的体积、 质量和密度等是否相同进行变式出题。,变式1:容器相同,液体密度不同,物体相同 6(2018德州中考)在木棒的一端缠绕一些铜 丝制成两个完全相同的简易密度计,现将它们 分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所 示,当它们竖直静止在液体中时,液面高度相同。从观察到 的现象可以判断:两个简易密度计所受浮力F甲_F乙, 两杯液体的密度甲_乙,两个烧杯底部所受液体的 压强p甲 _p乙。(均选填“大于”“小于”或“等于”),等于,小于,小于,变式2:容器相同,液体密度不同,物体密度相同、体积 不同 7.
11、(2017大连中考)如图所示,水平桌面上有两个相同 的烧杯,分别盛有质量相等的甲、乙两种液体。将材料相 同的a、b两个实心球,分别放入甲、乙两种液体中,a球体 积大于b球体积。静止时,a球漂浮在液面上,b球悬浮在液,体中,a、b两球受到的浮力分别为F甲、F乙,甲、乙两种 液体对烧杯底的压强分别为p甲、p乙,则( ) AF甲F乙 p甲p乙 BF甲F乙 p甲p乙 CF甲F乙 p甲p乙 DF甲F乙 p甲p乙,D,变式3:容器相同,液体密度相同,物体密度相同、体积不同 8(2017广东中考)将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮、丙球悬
12、浮,如图所示。下列说法正确的是( ),A三个小球的质量大小关系是m甲m乙m丙 B三个小球受到的浮力大小关系是F甲F丙F乙 C三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲p乙p丙 D三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p甲p乙p丙 ,变式4:容器不同,液体质量相同、密度不同,物体体积相 同、密度不同 9.(2017本溪中考改编)水平桌面上有两个质量相同的容 器,底面积相同,分别装有质量相等的甲、乙两种液体,将 三个体积相同的物体A、B、C分别投入到容器中,物体静止 时的状态如图所示(物体A对容器底有压力)。此时两容器中 液面相平。则下列判断中正确的是( ),A甲液体的密度小于乙液体的密度 B物体B
13、受到的浮力大于物体C受到的浮力 C放入物体后,两个容器对水平桌面的压强相等 D放入物体后,甲液体对容器底的压力小于乙液体对容器底的压力,命题角度 密度、压强、浮力的综合计算 例6 (2017莱芜中考)如图甲所示,在容器底部固定一轻质 弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1 m的正方体物块A,容器中 水的深度为40 cm时,物块A刚好完全浸没在水中。容器侧面 的底部有一个由阀门B控制的出水口,打开阀门B,使水缓慢 流出,当物块A有 的体积露出水面时,弹簧恰好处于自然 伸长状态(即恢复原长没有发生形变),此时关闭阀门B。弹,簧受到的拉力F跟弹簧的伸长量L关系如图乙所示。(已知g取10 N/kg,水的密度
14、为水1.0103 kg/m3,不计弹簧所受的浮力,物块A不吸水)求:,(1)打开阀门前物块A受到的浮力; (2)物块A的密度; (3)弹簧恰好处于自然伸长状态时水对容器底部压强。,【思路点拨】 (1)打开阀门前,物块A刚好完全浸没在水 中,求出排开水的体积,利用阿基米德原理即可求出浮力; (2)物块A漂浮时受到的浮力和自身的重力大小相等,根据G mgVg和F浮液gV排得出表达式,即可求出物块A的密 度;(3)物块A刚好完全浸没在水中,根据物体受力平衡求出 物块A受到的弹力,由图像得出此时的弹簧伸长量,然后根 据物块A漂浮时水的深度,最后根据pgh求出容器底部受 到的水的压强。,【自主解答】 解
15、:(1)打开阀门前物块A排开水的体积: V排V(0.1 m)31103 m3, 物块A受到的浮力: F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg1103 m3 10 N。,(2)打开阀门后,物体排开水的体积: V排VV露V V V, 物体A受到的浮力: F浮水gV排, 弹簧恰好处于自然伸长状态时没有发生形变,所以, GF浮,即AVg水gV排,,所以物体A的密度: A 水 水 1.0103 kg/m30.6103 kg/m3。,(3)物块A的重力: GmgAVg0.6103 kg/m31103 m310 N/kg 6 N, 物块A完全浸没在水中时,弹簧的拉力: FF浮G10 N6 N4 N
16、, 由图乙可知,此时弹簧的伸长量:L2 cm, 此时水的深度:hLALL,,则弹簧的自然长度: LhLAL40 cm10 cm2 cm28 cm, 弹簧处于自然长度时,水的深度: hL(1 )LA28 cm 10 cm34 cm0.34 m, 此时,水对容器底部的压强: p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.34 m3.4103 Pa。,答:(1)打开阀门前物块A受到的浮力为10 N; (2)物体A的密度为0.6103 kg/m3; (3)弹簧恰好处于自然伸长状态时水对容器底部的压强为3.4103 Pa。,10(2018安顺中考)如图所示,已知重为10 N的长方体木 块静止在水面上
17、,浸入在水中的体积占木块总体积的 (g取 10 N/kg)。 (1)求木块所受到的浮力大小; (2)若木块下表面所处的深度为0.2 m, 求木块下表面受到水的压强; (3)若要将木块全部浸没水中,求至少需要施加多大的压力。,解:(1)因为木块漂浮在水面上,所以木块受到的浮力: F浮G木10 N。 (2)木块下表面受到水的压强: p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.2 m2 000 Pa。,(3)由F浮液gV排可得,排开水的体积:因为V排 V木,所以木块的体积: V木 V排 1103 m31.25103 m3;,木块全部浸没时受到水的浮力: F浮水gV木1.0103 kg/m310
18、 N/kg1.25103 m312.5 N, 木块浸没时,根据力的平衡条件可得F浮G木F,则需要施加的压力大小: FF浮G木12.5 N10 N2.5 N。,答:(1)木块所受到的浮力为10 N; (2)木块下表面受到水的压强为2 000 Pa; (3)要将木块全部浸没水中,至少需要施加的压力为2.5 N。,实验十三 探究浮力的大小跟哪些因素有关 5年1考1弹簧测力计使用前观察量程和分度值,用称重法计算 浮力F浮 _。,GF拉,2控制变量法的应用: (1)用弹簧测力计提着同一物体,让不同体积浸入同种液体 中,目的是研究浮力与 _的关系。 (2)用弹簧测力计提着同一物体,分别浸没在不同液体中,
19、目的是研究浮力与 _的关系。 (3)用弹簧测力计提着同一物体,让它分别浸入同种液体的 不同深度,目的是研究浮力与 _的关系。,物体排开液体体积,液体密度,浸没深度,3实验图像的绘制与分析。 4选用不同液体进行多次实验的目的:_ _。 5能根据测得数据计算固体或液体的密度。 6实验结论:物体在液体中所受浮力的大小跟它_ _和液体_有关,跟浸没的深度无关;液体密度 越大、物体浸在液体中的体积越大,浮力越大。,使实验结论具有,普遍性,排开液体,的体积,密度,例7(2017怀化中考)某同学按照如图所示的操作,探究影响浮力大小的因素。,(1)物体受到的重力为_N。 (2)物体全部浸没在水中时,受到的浮力
20、是_N。 (3)由 _两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体 排开液体的体积有关。 (4)由 _两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体 浸没在液体中的深度无关。 (5)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的 _有关。,4,1,B、C,C、D,密度,【拓展设问】 (6)若向图D的水中加盐,则物体浸没在盐水中受到的浮力 _(选填“变大”“变小”或“不变”)。 (7)由B、E两图_ (选填“能”或“不能”)得出“物 体受到的浮力大小与液体的密度有关”的结论,理由是 _。,变大,不能,没有控制排开液体的体积相同,(8)实验中所用物体的体积是_cm3,密度是_kg/m3。 (水1.010
21、3 kg/m3,g取10 N/kg) (9)由图示实验数据得出酒精的密度是 _kg/m3。 (10)若实验中所用容器的底面积为100 cm2,物体从刚接触 水面到全部浸没在水中,水对容器底的压强增加了_Pa。,100,4103,0.8103,100,11(2018泰州中考)某实验小组在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验。观察图片并分别比较图中有关数据可知:,(1)当物体逐渐浸入水中,物体底面所受压强将逐渐_。 (2)当物体浸没在水中时,受到的浮力为_N。 (3)比较乙、丙两图,可以得出: _越 大,物体受到的浮力越大。 (4)比较 _两图可知,物体所受浮力的大小与液体密 度有关。
22、,变大,1,物体排开液体的体积,丙、丁,实验十四 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 5年0考1用称重法计算浮力: _。,F浮GF拉,2画出物体的受力示意图: (1)物体没有在水中时受竖直向下的重力和竖直向上的拉力 (如图甲); (2)物体在水中时受竖直向下的重力、竖直向上的拉力和浮 力(如图乙)。,3弹簧测力计的使用与读数。 4正确使用溢水杯:_ _。 5测量排开的液体重力的方法:先测出空桶的重力G1,再 测出桶和溢出水的总重力G2,则排开的液体所受到的重力为 _。,溢水杯中的液体达到溢水口,以保持,物体排开的液体全部流入小桶,G排 G2 G1,6实验步骤补充或排序。 7多次测量的目的:
23、_。 8利用阿基米德原理计算物质的密度。 9实验结论:浮力的大小等于_。,使实验结论具有普遍性,物体排开液体所受的重力,例8 (2018河南中考)某实验小组利用弹簧测力计、小石 块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤探究浮力的大小 与排开液体所受重力的关系。,(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块 的重力大小为_N。 (2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小 为_N。石块排开的水所受的重力可由_(填字母代号) 两个步骤测出。 (3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力 的大小等于 _。,3.8,1.4,AD,物体排开液体所受的重力,(4)为了得到更普遍的
24、结论,下列继续进行的操作中不合理 的是_。 A用原来的方案和器材多次测量取平均值 B用原来的方案将水换成酒精进行实验 C用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 (5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在 水中,其他步骤操作正确,则_(选填“能”或“不能”) 得到与(3)相同的结论。,A,能,【拓展设问】 (6)实验中所用石块的体积是_m3,密度是_ _kg/m3。(水1.0103 kg/m3,g取10 N/kg,结果保留 两位有效数字) (7)石块从刚接触水面到全部浸没在水中,如图C所示,此 过程中水对溢水杯底的压强 _(选填“逐渐增大” “逐渐减小”或“保持不变”)。
25、,1.4104,2.7,103,保持不变,(8)若将实验中的石块换成木块(密度小于水),则_(选填“能”或“不能”)完成此探究实验。,能,12(2018淄博中考)小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。,(1)部分实验操作步骤如图所示,遗漏的主要步骤是 _ _,若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺 序是 _(用实验步骤对应的字母表示)。,测量空,桶的重力,BDAC(或DBAC),(2)小明进行实验并把数据记录在表中。从表中数据可知石 块受到的浮力是 _N,排开液体的重力是 _N。小明根 据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验,同组 的小丽认为实验还没有结束,理由是 _, 接下来的实验操作应该是_ _。,0.2,0.2,结论不具有普遍性,换用不同的液体和不同的物体(如,密度小于液体密度的物体)进行多次实验,(3)实验结束后,小明还想进一步探究浮力大小是否与物体 的密度有关,可取_相同的铁块和铝块,使其浸没在 同种液体中,比较浮力的大小。,体积,