中考物理总复习课件：第12章浮力 47页

第 12 讲　浮力 考点一　浮力、阿基米德原理 【 例 1 】 (2017 ， 广元 ) 一只弹簧测力计和一根细线 ， 要求测量小石块的密度。小强将小石块挂在弹簧测力计下端 ， 示数如图甲所示 ， 再将小石块浸没在水中 ， 示数如图乙所示 ， 则小石块浸没在水中时受到的浮力为 ________N ， 小石块的密度为 ________g/cm 3 ( 已知水的密度为 1.0 × 10 3 kg/m 3 ， g 取 10 N/kg) 。 2 2.4 考点二　物体的浮沉条件 【 例 2 】 (2016 ， 来宾 ) 把体积为 2×10 － 3 m 3 、重为 12 N 的物块放入水中 ， 当它静止时所处的状态及受到的浮力大小分别为 ( g 取 10 N/kg) ( 　 ) A ． 漂浮 ， F 浮 ＝ 20 N 　　　 B ．漂浮 ， F 浮 ＝ 12 N C ． 沉底 ， F 浮 ＝ 20 N D ．沉底 ， F 浮 ＝ 12 N B 【 方法归纳 】 本题有两种方法判定物块静止后的状态 ， 可根据密度比较 ， 即比较 ρ 物 和 ρ 水 的大小 ， 还可以假设物块浸没 ， 由 F 浮 ＝ ρ 水 gV 排 算出物块浸没时的浮力 ， 再与物重比较 ， 最后根据静止后的状态求浮力。 考点三　浮力的综合应用 【 例 3 】 (2017 ， 兰州 ) 如图所示 ， 将物体 A 放入水中时悬浮 ， 将物体 B 放入水中时有一半的体积露出水面 ， 将物体 A 置于物体 B 上再放入水中时 ， 物体 B 有三 分之一的体积露出水面 ， 则两物体的体积之比 V A ： V B ＝ ________ ， 物体 B 的密度是 ________kg/m 3 。 1∶6 0.5×10 3 【 点拨 】 物体 A 在水中悬浮 ， 所受浮力等于自身的重力 ， ρ A ＝ ρ 水 ；将物体 B 放入水中时有一半的体积露出水面 ， 物体 B 在水中漂浮 ， 根据所受浮力等于自身的重力 ， 算出 B 的密度；将物体 A 置于物体 B 上再放入水中时 ， 物体 B 有三分之一的体积露出水面 ， 处于漂浮状态 ， 根据所受浮力等于自身的重力 ， 列出等式 ， 从而解出两物体的体积之比。 【 易错易混 】 1 ． 浸在液体中的物体不一定都受到浮力 ， 如水中的圆柱形桥墩。 2 ． 浮力的大小与物体的密度、物体在液体中的运动状态、液体体积等无关。如在水中下沉的物体不一定比上浮的物体所受浮力大； 1 N 的水有可能产生大于 1 N 的浮力等。 3 ． 区分 F 浮 ＝ G 排 和 F 浮 ＝ G 物 ， 阿基米德原理 F 浮 ＝ G 排 ， 在计算浮力时普遍适用 ， 而 F 浮 ＝ G 物 ， 只有在物体受力平衡 ， 即漂浮或悬浮时用到。 4 ． 潜水艇下潜时所受浮力不变 ， 是靠改变自重达到下潜目的。 【 例 4 】 关于浮力的说法 ， 正确的是 ( ) A ． 上浮的物体受到的浮力比下沉的物体受到的浮力大 B ． 漂浮在液面的物体浮力大于重力 C ． 氢气球在真空中会上浮 D ． 重 1 N 的水可能产生大于 1 N 的浮力 D 【 图片与命题 】 图中大鱼和小鱼的争论中 ， ① ____ 鱼的说法正确。这是因为两条鱼浸没在同种液体中 ， 它们所受浮力的大小与② ____________________ 有关 ， 而与 ③ 所处 _______ 无关 将新鲜鸡蛋分别放在盛水和盛浓盐水的容器中 ， 在水中的鸡蛋沉底 ， 即水的密度④ _______ 鸡蛋的密度 ， 在盐水中的鸡蛋⑤ ________ ， 即浓盐水的密度⑥ ________ 鸡蛋的密度 大 排开液体体积 深度 小于 悬浮 等于 潜水艇的艇身装有水舱 ， 向水舱充水时 ， 潜水艇变重 ， 逐渐潜入水中；当水舱充水后潜水艇的重力等于同体积水的重力时 ， 它可以⑦ _______ 在水中 ， 当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时 ， 潜水艇变轻 ， 从而 ⑧ ________ 如果气球里充的是密度⑨ ________ 空气密度的气体 ， 那么气球可以飘在空中 ， 热气球中充的是被燃烧器加热而体积膨胀的热空气 悬浮 上浮 小于 命题点 1 ． 弹簧测力计使用前观察量程和分度值 ， 用称量法计算浮力 F 浮 ＝ ______ 。 2 ． 控制变量法的应用： ①用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用测力计提着同一物体 ， 分别浸没在不同液体中 ， 目的是研究浮力与 ________________ 的关系； ③用测力计提着同一物体 ， 让它分别浸没入同种液体的不同深度 ， 目的是研究浮力与 _________________ 的关系。 实验　探究浮力的大小跟哪些因素有关 G － F 拉 物体排开液体体积 液体密度 浸没深度 3 ． 选用不同液体进行多次实验的目的是 _______________________ 。 4 ． 能根据测得的数据计算固体或液体的密度。 使实验结论具有普遍性 【 例 】 (2017 ， 乐山 ) 某实验小组利用甲图所示的器材来探究 “ 浮力的大小与哪些因素有关 ” 。 (1) 选择器材 ， 验证猜想： 探究一：只选择器材 a 、 b 、 c 、 d 、 e ， 就可以探究 “ 浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积有关 ” ； 探究二：只选择器材 _________________________________ ( 选选器材编号 ) ， 就可以探究 “ 浮力的大小是否与液体的密度有关 ” ； 探究三：只选择器材 a 、 b 、 d 、 e ， 就可以探究 __________________________________________________ 。 adef( 或 bdef 或 cdef 均可以 ) 浮力的大小是否与物体的密度有关 (2) 在上述过程中采用的研究方法主要是 ____ 。 A ． 比值法　　　　　 B ．等效法 C ． 控制变量法 D ．估算法 C (3) 完成以上探究后 ， 他们又按乙图所示的步骤进行了测量物质密度的实验。 ① 称量出 a 金属块的重力 G ＝ F 1 ＝ 4.8 N ；将它浸没在水中时 ， 弹簧测力计的示数 F 2 ＝ ____N ， 则此时物体所受浮力为 F 浮 ＝ ____N 。 ② 将 a 金属块浸没到煤油中 ， 此时弹簧测力计的示数 F 3 ＝ 4.0 N ， 由此可知煤油的密度为 ρ 煤油 ＝ ____________kg/m 3 。 3.8 1 0.8×10 3 【 拓展设问 】 (4) 为了观察物体逐渐浸入水中浮力变化情况 ， 将弹簧测力计吊着物体要匀速、缓慢地下降 ， 使物体处于 ________ 状态。 (5) 右图中能正确反映物体 A 浸入水中所受浮力与物体 A 浸入水中深度 h 的图象是 ____ ( 物体未触底 ) ， 由图可知物体 A 的密度是 ______________kg/m 3 。 平衡 ① 1.45 × 10 3 (6) 小丽在将物体浸没在水和盐水中测浮力时 ， 发现弹簧测力计的示数变化太小 ， 几乎变化一样 ， 为使现象明显些 ， 你的改进是 ______________________________________________________ 。 【 点拨 】 浸在液体中的物体 ， 所受浮力的大小只与物体排开液体的体积和液体的密度有关 ， 应采用控制变量法进行探究。 换用体积较大的物块实验或换用分度值更小的弹簧测力计实验 1 ． (2017 ， 益阳 ) 如图所示 ， 将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态 ， 它的上表面受到的压力为 1.8 N ， 下表面受到的压力为 3 N ， 则该物体受到的浮力大小为 _______N ， 如将物体再下沉 5 cm ， 则它受到的浮力大小为 _______N 。 1.2 1.2 2 ． (2017 ， 金华 ) “ 彩球温度计 ” 是一种现代居家饰品 ， 其结构模型如图所示 ， 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 ， 四个小球处于如图位置 ， 此时 B 小球受到的浮力与 D 小球受到的浮力的大小关系为 ______________ 。 变小 F B ＝ F D 3 ． (2017 ， 自贡 ) 有质量相同的两个实心球 ， 其密度分别为水的密度的 2 倍和 5 倍。把它们分别挂在两个弹簧测力计的下端 ， 然后将两球完全浸没在水中 ， 此时两球所受浮力之比为 _________ ， 两弹簧测力计的示数之比为 ____________ 。 4 ． (2017 ， 泰州 ) 一物块的质量为 90 g ， 体积为 100 cm 3 ， 现将它浸没在水中 ， 物体所受的浮力为 ____N ， 松手后 ， 物体将会 _______ ( 填 “ 上浮 ”“ 下沉 ” 或 “ 悬浮 ” ) ， 最终静止时物体排开水的质量为 ____g 。 ( g ＝ 10 N/kg ， ρ 水 ＝ 1.0 g/cm 3 ) 5∶2 5∶8 1 上浮 90 5 ． (2017 ， 淮安 ) 我国自主设计建造的第一艘航母 001A 已经顺利下水 ， 航母的总质量为 6.5 × 10 4 t ， 当航母漂浮在水面上时 ， 受到的浮力是 ________________N ， 此时航母排开水的体积为 _____________m 3 ( g ＝ 10 N/kg ， ρ 水 ＝ 1.0 × 10 3 kg/m 3 ) 。 6.5 × 10 8 6.5 × 10 4 6 ． (2017 ， 德州 ) 如图所示 ， 在水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器 ， 装有不同的液体 ， 现将三个完全相同的圆柱体分别放入容器的液体中 ， 静止时三个容器的液面恰好相平。在三个容器中 ， 液体密度最小的是 ____ ， 三种液体对容器底的压强最大的是 ____ 。 ( 均填 “ 甲 ”“ 乙 ” 或 “ 丙 ” ) 甲 丙 7 ． (2017 ， 临沂 ) 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 8 ． (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 ， 绳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 D 9 ． (2017 ， 西宁 ) 用一个量筒、水、一根细针做实验来测小木块的某些物理量 ( ρ 木 ＜ ρ 水 ， 小木块能放入量筒中 ) ， 下列说法中正确的是 ( ) A ． 只能测木块的体积 B ． 只能测木块所受的浮力 C ． 只能测木块的体积、质量和密度 D ． 木块的体积、所受的浮力、质量和密度都能测量 D 10 ． (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 ) ， 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 ” 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 B 11 ． (2017 ， 通辽 ) 如图所示 ， A 、 B 、 C 三个完全相同的杯子盛有不同体积的水 ， 现将三个质量相同 ， 材料不同的实心金属球甲、乙、丙分别浸没在 A 、 B 、 C 三个盛水的杯子中 ( 水均未溢出 ) ， 且各杯中的水面达到同一高度。下列关于甲、乙、丙对杯子底部压力大小的判断正确的是 ( ) A ． 甲最大 B ．乙最大 C ．丙最大 D ．一样大 C 12 ． (2017 ， 南京 ) 如图所示 ， 将苹果和梨子放入水中后 ， 苹果漂浮 ， 梨子沉底。若苹果的质量、体积及受到的浮力为 m 1 、 V 1 和 F 1 ， 梨子的质量、体积及受到的浮力为 m 2 、 V 2 和 F 2 ， 现有以下判断 ， 其中正确的是 ( ) (1) 若 m 1 ＞ m 2 ， 则 F 1 一定小于 F 2 (2) 若 m 1 ＝ m 2 ， 则 F 1 一定大于 F 2 (3) 若 V 1 ＝ V 2 ， 则 F 1 一定小于 F 2 (4) 若 V 1 ＞ V 2 ， 则 F 1 一定大于 F 2 A ． (1)(3) B ． (1)(4) C ． (2)(3) D ． (2)(4) C 13 ． (2017 ， 河南 )( 多选 ) 如图所示 ， 放在同一水平桌面上的两个相同容器 ， 分别盛有甲、乙两种液体 ， 现将同一木块分别放入两容器中 ， 当木块静止时两容器中液面相平。两种情况相比 ， 下列判断正确的是 ( ) A ． 木块受到的浮力一样大 B. 木块在甲液体中受的浮力较大 C ． 甲液体对容器底部的压强较大 D ． 盛甲液体的容器对桌面的压强较小 AD 14 ． (2017 ， 广东 ) 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、乙球漂浮和丙球悬浮 ， 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 ( 导学号　 14184060 ) D D B 17 ． (2017 ， 呼和浩特 )( 多选 ) 将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中 ， 静止后有 72 g 浓盐水溢出；若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中 ， 靜止后有 64 g 煤油溢出 ( 浓盐水密度为 1.2 × 10 3 kg/m 3 ， 煤油密度为 0.8 × 10 3 kg/m 3 、水银密度为 13.6 × 10 3 kg/m 3 ) ， 则 ( ) A ． 该物体前后两次所受浮力之比为 9 ∶ 8 B ． 该物体前后两次排开液体体积之比为 4 ∶ 3 C ． 该物体的密度为 0.9 × 10 3 kg/m 3 D ． 若将该物体分别浸没在水银和纯水中 ， 则除重力和浮力外还需施加第三个力方能静止 ， 静止时这个物体在这两种液体中受到的第三个力分别是 F 1 和 F 2 ， 则 F 1 和 F 2 大小之比为 12 ∶ 7 AC 18 ． (2017 ， 兰州 ) 如图甲所示 ， 盛有液体的柱形容器置于水平桌面上 ， 容器对桌面的压强为 1000 Pa ；如图乙所示 ， 用细线拴一铝块 ， 将铝块的一半浸在液体中 ， 容器对桌面的压强改变了 80 Pa ；如图丙所示 ， 将细线剪断 ， 铝块沉到容器底部 ， 容器对桌面的压强又改变了 460 Pa 。容器的底面积为 100 cm 2 ， ρ 铝 ＝ 2.7 g/cm 3 ， g 取 10 N/kg 。下列判断正确的是 ( ) A ． 铝块全部浸没在液体中时所受浮力是 0.8 N B ． 铝块的体积是 100 cm 3 C ． 铝块沉底时对容器底部的压力是 4.6 N D ． 液体的密度是 0.8 g/cm 3 ( 导学号　 14184063 ) D 19 ． (2017 ， 衢州 ) 小柯是个善于观察的学生 ， 她注意到一个有趣的现象：在无风的、寒冷的冬天 ， 用吸管沿水平方向吹出的肥皂泡是先上升 ， 一段时间后才开始下降 ( 如图 ) 。而这种现象在火热的夏天不明显。请结合所学知识 ， 解释冬天吹肥皂泡时出现这种现象的原因。 ( 不计空气阻力 ) 答：在无风的、寒冷的冬天 ， 肥皂泡被吹出后 ， 由于肥皂泡内气体密度小 ， 所受浮力大于肥皂泡的重力而上升；随后肥皂泡内气体的温度降低 ， 体积变小 ， 受到的浮力减小 ， 浮力小于肥皂泡的重力而下降。 在火热的夏天 ， 肥皂泡被吹出后 ， 由于空气的气温高 ， 密度也小 ， 与肥皂泡内气体密度相比 ， 大的不多 ， 故肥皂泡受到浮力大于肥皂泡的重力不明显。故肥皂泡是先上升再下降的现象不明显。 20 ． (2016 ， 南昌 ) 如图甲所示 ， 杯中放有一个用细线与杯底相连的小木块 ， 细线体积忽略不计 ， 当往杯中缓慢地匀速加水 ， 直至木块完全没入水中 ( 如图乙所示 ) 。请你在虚线方框内 ， 大致画出浮力 F 浮 与时间 t 的图象。 ( 温馨提示： ρ 木 ＜ ρ 水 ) 21 ． (2017 ， 枣庄 ) 将一只手的食指浸入水中 ， 你会感受到浮力的作用。你想知道食指所受的浮力大小吗？请从如图所示提供的实验器材中选择合理的实验器材 ， 设计出两种测出你的食指受到浮力的实验方案 ， 并完成填空。 ( 已知水的密度为 ρ 水 ) 方案一： (1) 写出你需要测量的物理量及仪器符号： ___________________________________________ 、 _______ 。 (2) 食指所受浮力大小的表达式为： F 浮 ＝ _____________ 。 方案二： (1) 写出你需要测量的物理量及仪器符号： __________________________________________________ 、 ________ 。 (2) 食指所受浮力大小的表达式为： F 浮 ＝ ____________ 。 食指浸入水中时排开水的体积 V 排 B 、 E ρ 水 V 排 g 小桶的重力 G 0 、小桶和食指浸入水中时排开水的总重力 G A 、 B 、 C G － G 0 22 ． (2017 ， 重庆 B) 如图 1 所示 ， 小彬同学对 “ 浸没在液体中的物体所受浮力大小与深度是否有关 ” 进行了实验探究。 (1) 实验前首先应按竖直方向对弹簧测力计进行 _______ 。本实验中 ， 使用弹簧测力计时 ， 手应该拿住弹簧测力计的 _______ ( 填 “ 拉环 ” 或 “ 刻度盘 ” ) 。 (2) 小彬同学依次进行了如图 1 所示的实验 ， 第 ① 次实验中测力计示数为 _______N 。通过分析发现 ， 浸没在纯水中的物体所受的浮力大小与深度 _______ ( 填 “ 有关 ” 或 “ 无关 ” ) 。进一步分析得出：物体浸没后与放入前相比 ， 容器对水平地面的压力增加了 ____N 。 调零 拉环 2.5 无关 1 (3) 小彬同学又进行了 “ 盐水浮鸡蛋 ” 的实验 ， 发现一个有趣的现象：悬浮在盐水中如图 2 所示位置的鸡蛋 ， 如果用外力将鸡蛋轻轻向下或向上移动一小段距离 ， 撤销外力后它马上又回到原来位置悬浮。此现象初步表明：深度增大 ， 浸没在盐水中的鸡蛋所受的浮力 _______ ( 填 “ 增大 ”“ 减小 ” 或 “ 不变 ” ) 。 增大 (4) 为了精确检验这一结论是否正确 ， 小彬同学找到一个分度值为 0.1 kg 的电子秤 ， 将图 1 中的纯水换成盐水静置一段时间后 ， 用图 1 中的同一物体 ， 依次进行了图 3 所示的实验。分析电子秤的示数可知： (3) 中的结论是正确的。进一步分析可知 ， 出现这一现象的真正原因是：盐水的 _______ 随深度而变化。小彬同学为自己的新发现感到万分高兴 ， 但他并没有停下探究的脚步 ， 再一次分析 ， 他计算出图 3② 到图 3④ 细线对物体拉力的变化量为 ________N 。 密度 0.025