2021-2022学年人教版物理中考专题复习之浮力课件PPT

这是一份2021-2022学年人教版物理中考专题复习之浮力课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了思维导图构建，竖直向上，F2-F1，G-F，F浮G排，自身重力，热空气，8×105，排开液体的体积，液体的密度等内容，欢迎下载使用。

考点一　浮力【主干必备】【识·图形】1.认识浮力：(1)定义：浸在液体中的物体受到的_________的力。如图所示F浮。 
(2)方向：_____________。如图所示F浮。 (3)产生原因：浸在液体中的物体其上、下表面受到液体对它的压力不同。浮力大小F浮=_________。如图所示。 
2.浮力测量——称重法：(1)用弹簧测力计测物体所受的重力G。如图甲。(2)将物体悬挂于弹簧测力计下，读出浸在液体中时弹簧测力计的示数F。如图乙。(3)物体受到的浮力F浮=________。 
【找·规律】(1)决定浮力大小的因素。物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的__________有关、跟液体的_________有关；物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就_________。 
(2)阿基米德原理：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：________，导出公式：_________________。 ③适用范围：阿基米德原理适用于液体和气体。
它排开的液体所受到的重力
F浮=m排g=ρ液gV排
【辨·正误】(1)在液体中下沉的物体没有受到浮力作用。( )(2)浸没在水中的物体在下沉的过程中受到的浮力大小不变。( )(3)物体浸在液体中的体积越大，浮力越大。( )(4)同一物体浸没在密度不同的液体中时，所受的浮力也不同。( )
【核心突破】考向　阿基米德原理的应用【原型题】(2019·遂宁中考)如图甲，将一重为8 N的物体A放在装有适量水的杯中，物体A漂浮于水面，浸入水中的体积占总体积的 ，此时水面到杯底的距离为20 cm。如果将一小球B用体积和重力不计的细线系
于A下方后，再轻轻放入该杯水中，静止时A上表面与水面刚好相平，如图乙。已知ρB=1.8×103 kg/m3，g取10 N/kg。求：浮　　力(1)在甲图中杯壁上距杯底8 cm处O点受到水的压强。(2)甲图中物体A受到的浮力。(3)物体A的密度。(4)小球B的体积。
【讲·悟】(1)抓题眼：物体重G=8 N，物体排开水的体积为V排= V物，水的深度h=20 cm=0.2 m。(2)找隐含条件：物体静止在水面F浮=G，吊上以后悬浮则有：F浮A+F浮B=GA+GB。(3)套公式：计算液体压强p=ρ液gh，阿基米德原理F浮=ρ液gV排。
解：(1)O点的深度h=20 cm-8 cm=12 cm=0.12 m，则pO=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1 200 Pa。(2)因为A漂浮在水中，所以F浮=GA=8 N。
(3)根据F浮=ρ水gV排得：V排= =8×10-4 m3；已知浸入水中的体积占总体积的 ，则物体A的体积VA= =1×10-3 m3；根据G=mg=ρVg可得A的密度：
ρA= =0.8×103 kg/m3。
(4)图乙中A、B共同悬浮：则F浮A+F浮B=GA+GB根据F浮=ρ水gV排和G=mg=ρVg可得：ρ水g(VA+VB)=GA+ρBgVB，所以，VB= =2.5×10-4 m3。
答：(1)在甲图中杯壁上距杯底8 cm处O点受到水的压强为1 200 Pa。(2)甲图中物体A受到的浮力为8 N。(3)物体A的密度为0.8×103 kg/m3。(4)小球B的体积为2.5×10-4 m3。
【变式题】(2019·长沙模拟)如图所示的小球重5 N，用弹簧测力计挂着小球，并使小球的 体积浸在容器的水中，此时弹簧测力计的示数为2 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)求小球有 体积浸在水中时受到的浮力。(2)求小球的体积。(3)把小球从弹簧测力计取下，浸没在容器的水中后放手，求小球静止时受到的浮力。
解：(1)小球 体积浸入水中时受到的浮力：F浮=G球-F示=5 N-2 N=3 N，(2)由F浮=ρ水gV排，得小球排开水的体积：V排= =3×10-4 m3，小球的体积：由V排= V球，所以V球= V排= ×3×10-4 m3=7.5×10-4 m3。
(3)小球浸没在水中所受的浮力：F浮′=ρ水gV排′=1×103 kg/m3×10 N/kg×7.5×10-4 m3=7.5 N>5 N，即F浮′>G，所以，小球浸没在水中放手后会上浮，最终漂浮，所以小球上浮，则小球静止时漂浮，浮力F浮″=G球=5 N。
答：(1)小球有 体积浸在水中时受到的浮力为3 N。(2)小球的体积为7.5×10-4 m3。(3)小球静止时受到的浮力为5 N。
【明·技法】 阿基米德原理的应用　(1)由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可以看出浮力的大小跟液体的密度ρ液、物体排开液体的体积V排有关，而与物体自身的重力、体积、密度、形状、浸没的深度、在液体中是否运动、液体的多少无关。
(2)阿基米德原理也适用于气体：F浮=G排=m排g=ρ气gV排，浸没在大气里的物体，V排=V物。
【失分警示】　“排开”≠“排出”：(1)物体排开液体的体积也就是物体浸入液体的体积，排开的液体并不一定会排出。如容器内未装满液体时，放入物体后，排开液体的体积就大于排出液体的体积；若容器内装满液体时，放入物体后，排开液体的体积就等于排出液体的体积。
(2)物体排开液体的体积与容器内原来液体的体积无关。
考点二　物体的浮沉条件及应用【主干必备】 【比·概念】1.物体的浮沉条件：
2.浮力的应用：(1)轮船。①采用“_________”的办法增大可利用的浮力。 ②排水量：表示轮船大小的物理量，是指轮船装满货物时排开水的_________。 
(2)潜水艇。①原理：靠改变_____________的方法实现上浮或下潜。 ②下潜：水舱_________，其重力大于浮力； 上浮：水舱排出一部分水，其重力_________。 
(3)气球和飞艇。①气球：球内充的是_________小于空气的气体。 热气球：充的是被燃烧器加热而膨胀的___________。 ②飞艇：气囊内充的是_________小于空气的气体。 
【辨·正误】(1)物体受到的浮力等于其重力时，一定漂浮。 ( )(2)上浮的物体所受浮力一定大于下沉的物体所受浮力。( )(3)静止在水中的物体，受到的浮力等于自身重力。 ( )
【核心突破】考向1　判断物体的浮沉【原型题】(2019·福建中考)如图所示，气球下面用细线悬挂一石块，它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总，则气球受到的浮力F浮______G总(选填“>”“<”或“=”)；若
水温升高，石块将_________(选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。浮　　力 
【讲·悟】(1)抓题眼：悬浮时F浮=G总。(2)找隐含条件：水温升高时，则气球内的气体会因受热而膨胀，导致气球排开水的体积增大，浮力增大。(3)套条件：当F浮>G总时，石块上浮。
【变式题】(2018·遂宁中考)如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体，现将密度为0.6×103 kg/m3的正方体木块A放入容器中，木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为1∶3；在木块上表面轻放一个物块B(VA=2VB)，A的上
表面刚好与液面相平，如图乙所示。若将物块B单独放入此液体中，它静止时将( )浮　　力A.悬浮　　 B.漂浮　 　C.沉底　 　D.无法判断
【失分警示】气体对浸在其中的物体也有浮力的作用，气体中物体的浮与沉也是由物体受到的重力G物与浮力F浮的大小决定的。
考向2　物体浮沉条件及其应用【原型题】(2019·遂宁中考)如图所示，水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的小球分别放入容器内，待小球静止后，A漂浮、B悬浮、C沉底，此时三个容器内水面高度相同。下列判断正确的是浮　　力( )
A.容器底部受到水的压强关系：p甲=p乙=p丙B.小球受到的浮力关系：FA>FB>FCC.容器对桌面的压力关系：F甲 【讲·悟】(1)析图形：A漂浮，B悬浮，C下沉；VA排【变式题】(2018·湖州中考)圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2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( )A.ρ1>ρ2　F1>F2　　　　B.ρ1<ρ2　F1ρ2　F1=F2
【明·技法】 浮力和液体密度大小的判断(1)同液不同物。①物体体积相同：根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排判断浮力大小，浸入液体体积大的受到的浮力大(如图甲VA=VB=VC，浮力FA②物体质量相同：以物体的重力G物为“桥梁”，根据物体的浮沉条件判断浮力大小，漂浮和悬浮时F浮=G物，沉底时F浮FC)。
(2)同物不同液。①浮力大小的比较：以物体的重力G物为“桥梁”，根据物体的浮沉条件判断，漂浮和悬浮时F浮=G物，沉底时F浮FD)。
②液体密度大小的比较：以物体的密度ρ物为“桥梁”，漂浮时，ρ液>ρ物，悬浮时，ρ液=ρ物，沉底时，ρ液<ρ物(如图丙中，液体密度ρB>ρC>ρD)，或根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排，通过比较浸入液体的体积判断(如图丙中，液体密度ρA>ρB)。
考向3　浮力的计算方法【原型题】(2019·宜昌中考)如图是我国自主研制的首款大型水陆两栖飞机“鲲龙AG600”，某次执行任务时它的质量为38 t，当它停在水面上时，排开水的体积是_______m3，受到的浮力为____________N。(g取10 N/kg，ρ水=1×103 kg/m3) 
【讲·悟】(1)抓题眼：飞机的质量38 t。(2)用条件：飞机漂浮在水面上，F浮= G飞机。(3)套公式：G=mg，F浮=ρ液gV 排。
【变式题】(2018·青岛中考)重为2 N、底面积为100 cm2的薄壁圆柱形容器，盛水后放在水平桌面上。将体积分别为200 cm3的木球和25 cm3的塑料球用轻质细绳相连放入水中，静止时木球露出水面的体积为它自身体积的 ，此时容器中水的深度为20 cm，如图
甲所示；当把细绳剪断后，静止时木球露出水面的体积是它自身体积的 ，塑料球沉到容器底，如图乙所示。ρ水=1×103 kg/m3，g取10 N/kg，求：(1)图甲中，水对容器底的压强是多少？(2)图乙中，容器底对塑料球的支持力是多少？(3)图乙中，容器对水平桌面的压强是多少？
解：(1)图甲中，水对容器底的压强：p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2 000 Pa。
(2)由题知，当把细绳剪断后，静止时木球露出水面的体积是它自身体积的 ，即V排= V木，因为F浮=G，即ρ水V排g=ρ木V木g，ρ水 V木g=ρ木V木g，所以ρ木= ρ水= ×1×103 kg/m3=0.5×103 kg/m3，
木球重力：G木=m木g=ρ木V木g=0.5×103 kg/m3×10 N/kg×200×10-6 m3=1 N，图甲中，两球排开水的体积V排′=(1- )V木+V塑= ×200×10-6m3+25×10-6m3=150×10-6m3=1.5×10-4m3，因为木球和塑料球漂浮，所以F浮′=G木+G塑，ρ水V排′g=1 N+G塑，
1×103 kg/m3×10 N/kg×1.5×10-4m3=1 N+G塑，则塑料球的重力：G塑=0.5 N，塑料球在水中受到的浮力：F浮塑=ρ水V排塑g=1×103 kg/m3×10 N/kg×25×10-6m3=0.25 N，图乙中，容器底对塑料球的支持力：F支=G塑-F浮塑=0.5 N-0.25 N=0.25 N。
(3)在图甲中，两球漂浮，两球的总质量等于排开水的质量，则水和两球的总质量：m水+m球=ρ水V=1×103 kg/m3×100×10-4m2×0.2 m=2 kg，水和两球总重力：G水+G球=(m水+m球)g=2 kg×10 N/kg=20 N，在图乙中，水、两球、容器的总重力：G总=G水+G球+G容器=20 N+2 N=22 N，容器对桌面的压力：F=G总=22 N，受力面积S=100×10-4m2，
容器对桌面的压强：p′= =2 200 Pa。答：(1)图甲中，水对容器底的压强是2 000 Pa。(2)图乙中，容器底对塑料球的支持力是0.25 N。(3)图乙中，容器对水平桌面的压强是2 200 Pa。
【明·技法】 浮力的计算方法
【失分警示】　(1)在计算时要注意统一单位、分清V排与V物。(2)匀速直线上浮与匀速直线下沉是一种平衡状态。
实验一：探究浮力的大小跟哪些因素有关【实验装置】
【实验解读】1.利用称重法计算浮力：用弹簧测力计测出物体所受的重力G物，把被测物体浸在液体中，记下此时弹簧测力计的示数F，则F浮=G物-F。
2.控制变量法的应用：(1)探究浮力与浸没在液体中深度的关系：控制液体的密度和浸在液体中的体积不变，改变浸没在液体中的深度，如将圆柱体浸没在水中的不同深度。
(2)探究浮力与物体浸在液体中体积的关系：控制液体密度不变，只改变物体浸在液体中的体积，如将一圆柱体逐渐浸入水中，直至完全浸没。(3)探究浮力与液体密度的关系：控制物体浸在液体中的体积不变，只改变液体密度，如将同一个物体分别浸没在水和盐水中。
3.物体浸入液体时F-h(拉力-高度)图象的解读：
其中，纵坐标表示弹簧测力计示数F，横坐标表示物体下降的高度h。(1)AB段：表示物体浸入液体前的过程，所受拉力大小不变，F=G物=9 N；物体浸入液体体积V=0，所受浮力F浮=0 N。
(2)BC段：表示物体逐渐浸入液体的过程，所受拉力F逐渐减小，物体浸入液体的体积逐渐增大，所受浮力F浮逐渐增大，浮力大小F浮=G物-F，C点时物体刚好浸没，所受浮力F浮=G物-F=9 N-5 N=4 N。(3)CD段：表示物体浸没液体中且深度不断增加的过程，物体所受拉力F=5 N不变，浸入液体的体积不变，所受浮力F浮=4 N不变。
【原型题】(2019·德州中考)在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示)，小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出)，并将其示数记录在表中：
(1)分析比较实验步骤A和_________，可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；分析比较A、B、C、D可知：浮力大小与物体___________________有关；分析实验步骤A、E、F可知：浮力的大小还与__________有关。 (2)分析实验数据可知，F中液体密度_________(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。 
(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是______N，金属块密度为____________kg/m3。(水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) 
【延伸题】该兴趣小组的同学将一圆柱体挂在弹簧测力计上并浸入水中，当圆柱体下表面与水面相平时，圆柱体开始缓慢下降(整个过程水未溢出)。根据实验数据，绘制出如图所示的弹簧测力计的示数F与圆柱体下表面浸入水中的深度h的关系图象。则：
(1)圆柱体的重力为______N。 (2)圆柱体浸没在水中时所受浮力为______N。 (3)图象中_______(选填“AB”或“BC”)段表明物体所受浮力的大小随其排开液体的体积的改变而改变。 
(4)圆柱体由h1到h2的过程中，所受浮力_________，其下表面所受水的压强_________。(均选填“变大”“变小”或“不变”) (5)圆柱体的密度为____________kg/m3。(6)小组同学又选用其他液体进一步探究。发现圆柱体浸没时，弹簧测力计的示数与在水中浸没时不同，说明浮力的大小还与_____________有关。  
实验二：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系【实验装置】
【实验解读】1.实验操作：(1)测量浮力大小：利用称重法F浮=G-F示(2)测量排开水的重力：第一步：测空桶的重力G空第二步：测桶和溢出水的总重力G空+水第三步：排开水的重力G排= G空+水-G空
(3)换用不同的液体多次实验：使实验结论更具有普遍性。
2.误差分析：(1)若先测小桶和水的总重力，再测空桶重力：G排偏小，因为小桶内的水不能全部倒净，内壁会附有水，使测出的G桶偏大。(2)如果溢水杯中的水没有加满：G排偏小，无法得出实验结论。
3.实验延伸：(1)计算物体的体积：V物=V排= (2)计算物体的密度：ρ物= 。
【原型题】(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的液体所受重力的关系。浮　　力
(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_______(选填字母代号)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___________________________。 
物体排开的水所受的重力
(4)为了得到更普遍的结论，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。 
【延伸题】(1)为了使实验结论更具有普遍性和代表性，该同学还可______(选填“A”或“B”)。 A.多次测量取平均值B.换用其他液体多次实验