2021年中考物理复习课件第11课时《浮力》

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第11课时┃ 浮力
考点2 阿基米德原理
[点拨] (1)“浸在”与“浸没”：“浸没”是指物体全部浸在液体中，“浸在”可能是指“浸没”的状态，也可能是物体部分浸在液体中．(2)“物体排开液体的体积”与“物体的体积”：前者等于物体浸在液体中的体积，当物体浸没在液体中时，两体积才相等．
考点3　物体的浮沉条件
1. 物体浸在液体(或气体)中，且只受浮力和重力时，物体的浮沉存在的几种情况：
2. 物体浮沉条件的应用
例1 [2016·淮安]一重物挂在弹簧测力计下，弹簧测力计示数为2 N，将重物浸没在水中，弹簧测力计示数为1.2 N，此时重物所受浮力为________N；若改变重物浸没在水中的深度，重物所受浮力大小________．
探究1 浮力及其大小
变式1　[2017•北京]为验证阿基米德原理，小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范将溢水杯中装满水，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图11－1所示，铝块始终不与溢水杯接触．则下列四个选项中，判断正确的是(　　)
A．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压力变小B．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压强变大C．铝块浸没在水中静止时，细线对铝块的拉力等于铝块排开水的重力D．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，若电子秤示数不变，则验证了阿基米德原理
[解析] 铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，溢水杯中的水均是满的，水的深度h保持不变，由p＝ρ液gh可知，水对溢水杯底的压强不变，溢水杯底面积一定，所以压力不变，A、B错误；铝块浸没在水中静止时受到的浮力F浮＝G－F拉，根据阿基米德原理知F浮＝G排，则G排＝G－F拉，所以G排≠F拉，C错误；铝块浸没在水中静止时电子秤示数是剩余水和杯子的总重力加浮力，铝块未浸入水中时电子秤示数是水和杯子的总重力，如果这两者相等，就说明浮力大小等于排开液体受到的重力，则验证了阿基米德原理，D正确．
探究2　浮沉条件及应用
变式1　[2017•盐城] 未煮过的汤圆沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，则此时汤圆(　　)A．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的小B．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的小C．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的大D．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的大
变式2　[2017•常州]“漂浮的花盆”获红点设计大奖：用底部密封的花盆养绿植，花盆外侧面做记号线①②③，如图11－2所示，当花盆放置于水中漂浮时，盆内土壤干湿状态不同，会导致不同的记号线与水面重叠．下列对应关系中正确的是(　　)A．①偏干，②正常，③偏湿B．①偏干，②偏湿，③正常C．①偏湿，②偏干，③正常D．①偏湿，②正常，③偏干
变式3　[2017•苏州]小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图11－3所示)．他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮．下列说法错误的是(　　)A．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中C．“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出D．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
[解析] 当用力挤压矿泉水瓶侧面时，瓶内气体压强变大，把水压入小瓶内，小瓶内水增多，重力大于其原来受到的浮力，所以小瓶下沉，A正确，不符合题意；松手后，大瓶内气压变小，小瓶内气压大，里面的压缩空气会把小瓶内的水压出，小瓶又上浮，C正确，不符合题意；分析“浮沉子”的浮沉原理可知，它和潜水艇的原理相同，D正确，不符合题意；如果适当挤压矿泉水瓶，可以使里面的小玻璃瓶悬浮在水中，B错误，符合题意．
例3 在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，如图11－5乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计示数F随圆柱体下降高度h变化的关系图像．求：(g取10 N/kg)
(1)分析图乙可知，圆柱体重力是________N.(2)圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是________N.(3)圆柱体的体积是________m3.(4)圆柱体的密度是________kg/m3.(5)分析图乙BC段，可得结论：物体浸没在液体中之前，浸入液体的深度越深，受到的浮力越________(选填“大”或“小”)．(6)分析图乙CD段，可得结论：
物体浸没到液体中后，浮力大小不变(或物体浸没到液体中后，其所受的浮力与物体浸入的深度无关)
变式　 [2016•株洲] 一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中，如图11－6所示．往盐水中继续均匀缓慢加盐，鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是(　　)
突破1　探究浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系
考点归纳 1．弹簧测力计的使用和读数。2．溢水杯的正确使用：水达到溢水杯口，确保V排＝V物。3．用称重法计算浮力，即F浮＝G－F。4．测量G排的方法：先测空桶的重力G0，再测桶和排开水的总重G总，G排＝G总－G0。5．实验步骤的合理安排：为减小误差，先测物体的重力和空桶的重力。
例1 小强为了探究“浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”，做了如下的实验：(弹簧测力计每小格代表0.5 N)(1)请在图11－8 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______________________。
物体排开液体所受的重力
[解析] (1)已知弹簧测力计每小格代表0.5 N，由题图A可知，物体的重力G＝2.5 N，物体受重力和弹簧测力计的拉力，二者大小相等，重力方向竖直向下，拉力方向竖直向上。(3)根据阿基米德原理，浸在液体中的物体所受的浮力大小等于它排开液体所受的重力。
(4)请你根据小强在实验中获得的数据，计算该物体的体积是________m3，物体的密度是________kg/m3。(g取10 N/kg，ρ水＝1×103 kg/m3)(5)请你指出实验中的注意事项：___________________。(写出一条即可)
【实验拓展】 （6）如图11－9所示是用另一圆柱体从水面缓慢浸入水中时，根据实验数据描绘出的弹簧测力计示数F随圆柱体浸入水面的深度h变化的关系图像，分析图像可得：在圆柱体没有浸没之前，h增大时，弹簧测力计示数________(选填“变大”“变小”或“不变”)．当h＝4 cm时，物块所受的浮力为________N，浸没后，h继续增大时，弹簧测力计的示数为________N，该圆柱体物块的高度是________cm.
突破2　探究影响浮力大小的因素
例2 [2017·甘肃] 在“探究影响浮力大小因素”的实验中，一组同学提出了4种猜想。小华：浮力大小与液体密度有关；小红：浮力大小与物体浸入液体的体积有关；冬冬：浮力大小与物体所受的重力有关；玲玲：浮力大小与物体的形状有关。
他们找来了体积相同的A、B两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器。按照图11－10所示的方法规范地完成了实验，记录了如下表所示的实验数据。
观察表中数据，回答下列问题：(1)根据表格中实验数据，可知A物体浸在液体中的体积为60 cm3时，物体A所受浮力大小为________N；表格中标有“Δ”的位置的数据应该是________。
[解析] (1)根据题表中实验数据，可知A物体浸在液体中的体积为60 cm3时，A所受浮力大小为0.6 N；液体密度为1.0 g/cm3且物体浸入液体中的体积为100 cm3时，物体所受浮力为1 N，由F浮＝ρ液gV排得，当液体密度为1.2 g/cm3且物体浸入液体中的体积极为100 cm3时，物体受到的浮力为1.2 N，故“Δ”处的数据为5 N－1.2 N＝3.8 N。
小华：浮力大小与液体密度有关；小红：浮力大小与物体浸入液体的体积有关；冬冬：浮力大小与物体所受的重力有关；玲玲：浮力大小与物体的形状有关。(2)通过分析比较第________次实验数据，能够说明小华同学的猜想是正确的；分析比较第________次实验数据，能够说明小红同学的猜想是正确的。
(3)为了验证冬冬同学的猜想，他们选择了第______次实验数据，他们发现浮力大小与物体所受的重力______(选填“无关”或“有关”)。
(4)要验证玲玲的猜想，同学们又找来了一块橡皮泥，他们把橡皮泥捏成不同形状，先后放入水中，发现有的漂浮在水面上，有的下沉。他们由此得出结论：浮力的大小与物体的形状有关。请指出他们实验方法的错误之处：________________________________。
没保证橡皮泥浸入水中的体积相同
【解析】(4)玲玲的猜想是浮力大小与物体的形状有关，但同学们实验时没保证橡皮泥浸入水中的体积相同，所以得出了错误的结论。
【实验拓展】 (5)在探究过程中，选用了不同液体并进行了多次实验，其目的是________________________。(6)图13－11中能正确反映弹簧测力计示数F和物体下表面在水中的深度h关系的图像是____。由此还能得出物体浸没后所受的浮力与深度_____(物体未接触容器底)。