初中物理中考复习单元复习课件PPT总复习：第09章浮力课件（新人教版）（42张） 42页

第一部分 教材知识梳理 第九章 浮力 常考类型剖析 类型一 阿基米德原理公式 F 浮 = G 排 = ρ 液 gV 排 的理解 【 命题解读 】 分析贵州近三年中考试题，阿基米德原理的理解和应用共考查 11 次，主要以填空题和计算题的形式进行考查，在填空题中主要结合生活实例考查阿基米德原理的理解；在计算题中主要是与液体压强计算结合来考查 . 命题材料多以新科技、新信息、新材料为载体 . 例 1 （’ 14 滨州 ）小滨同学看到鸡蛋浮在盐水上面，如图所示 . 于是，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉 . 在此过程中，鸡蛋受到的浮力 F 随时间 t 的变化图像可能是 ( ) D 【 解析 】 在 加水的过程中，一开始鸡蛋漂浮，在此过程中鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋的重力，所以其受到的浮力不变，随着加水，盐水的密度会变小，某一时刻鸡蛋便会下沉，此过程中鸡蛋受到的浮力会变小，但不会变为零，故选 D. 用阿基米德原理解决问题时要注意： （ 1 ）理解物体的体积与排开液体的区别，只有当物体完全浸没在液体中时，物体排开液体的体积才等于物体的体积； （ 2 ）注意液体密度与物体密度的区分：浮力的大小与液体的密度有关，而与物体的密度无关； （ 3 ）物体浸入和浸没的区分：物体浸入液体中，有一部分体积在液面下，另一部分体积在液面上，此时排开液体的体积小于物体的体积；浸没在液体中是物体完全在液面下，此时的排开液体体积等于物体的体积 . 变式题 1 （’ 14 广安 ）如图所示，将同一个小球分别放入甲、乙、丙三种液体中，静止时小球漂浮在甲液面上，小球悬浮在乙液体里，小球沉入丙液体的底部，则小球在三种 液体中所受浮力的关系，正确的是（ ） A. F 甲 ＞ F 乙 ＞ F 丙 B. F 甲 = F 乙 ＞ F 丙 C. F 甲 ＞ F 乙 = F 丙 D. F 甲 ＜ F 乙 ＜ F 丙 B 【 解析 】 因为甲球漂浮，所以 F 浮甲 = G 甲 ；因为乙球悬浮，所以 F 浮乙 = G 乙 ；因为丙球下沉，所以 F 浮丙 ＜ G 丙 ．由题可知，三球的质量相等，所以三球重力相等，即 G 甲 = G 乙 = G 丙 ，所以 F 甲 = F 乙 ＞ F 丙 . 故选 B. 类型二 浮力的相关计算 （ 2014 年考查 2 次， 2013 年考查 2 次， 2012 年考查 5 次 ） 【 命题解读 】 分析贵州近三年中考，浮力的计算共考查 5 次，主要涉及的题型有填空题和计算题，涉及的主要公式有 F 浮 = G 及 F 浮 = ρgV 排 ，分为两种类型：一种是利用公式代入数据直接进行计算；一种是利用此公式的变形公式来求解其他量 . 运用 F 浮 = ρgV 排 进行计算的较多 . 计算过程中偶尔会涉及到单位的换算 . 例 2 （’ 14 凉山州 ）放在水平桌面上的量筒中盛有 120 cm 3 的水，当把挂在弹簧测力计下的小金属块完全浸入量筒里的水中后，量筒的水面上升到 170 cm 3 处，弹簧测力计的示数为 3.4 N. 则金属块的体积为 _____cm 3 ，所受浮力为 _______ ，金属块受到的重力为 ______. （ g =10 N/kg ） 50 0.5 N 3.9 N 【 解析 】 金属块的体积是 V = V 总 - V 水 =170 cm 3 -120 cm 3 =50 cm 3 ；由于物体全部浸没，所以 V = V 排 ，故此时所受的浮力是： F 浮 = G 排 = ρ 水 gV 排 =1 000 kg/m 3 ×10 N/kg×50×10 -6 m 3 =0.5 N ；但金属块全部浸没时 , 受到三个力的作用 , 即向上的是浮力和拉力 , 向下的是金属块的重力 , 即此时 F 浮 + F 拉 = G ；故 G =3.4 N+0.5 N=3.9 N. 计算浮力的常用方法： 方法 阿基米德原理 称重法 压力差法 二力平衡 原理 浸在液体里的物体所受浮力的大小等于它所排开液体的重力 浸在液体中的物体上下表面所受压力差等于物体所受的浮力 物体处于漂浮或悬浮时，是平衡状态，其所受浮力等于物体的重力 计算公式 F 浮 ＝ G 排 ＝ ρ 液 gV 排 F 浮 ＝ G-F F 浮 = F 向上 - F 向下 F 浮 ＝ G 变式题 2 （’ 14 株洲 ）将一空饮料罐压入装满水的烧杯中，其排开的水所受到的重力为 4 N ，则空饮料罐受到的浮力大小为 _____N ，方向竖直 _____. 4 向上 【 解析 】 浸在水中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的水所受的重力；空饮料罐压入装满水的烧杯中，其排开的水所受到的重力为 4 N ，则空饮料罐受到的浮力大小为 4 N ，方向竖直向上 . 类型三 浮力和压强的综合题 （ 2014 年考查 3 次， 2012 年考查 5 次） 【 命题解读 】 分析贵州近三年中考，浮力和压强的综合题共考查 8 次 . 常以弹簧测力计或细线悬挂的石块、球、漂浮的木块、圆柱形容器为材料命题，对液体压强、浮力、密度等知识综合进行考查，以填空题、计算题的形式出现 . 例 3 （’ 14 崇左 ）澳大利亚用“蓝鳍金枪鱼”水下航行器下海搜索失联的“马航”客机 . 航行器在水面下不断下潜的过程中，它受到水的压强和浮力的说法正确的是（ ） A. 压强变大，浮力变大 B. 压强变大，浮力不变 C. 压强不变，浮力变大 D. 压强不变，浮力不变 B 【 解析 】 航行器在水面下不断下潜的过程中，水的密度 ρ 不变，又因为排开水的体积不变，由阿基米德原理： F 浮 = ρV 排 g 可得，自主式水下航行器受到的浮力不变；由液体压强公式 p=ρgh 可知，自主式水下航行器所处的深度 h 变大，所以自主式水下航行器受到的水的压强变大 . 故选 B. 对于压强和浮力的综合题，我们的解题思路如下： （ 1 ）根据已知条件判断物体排开水的体积，再根据阿基米德原理计算浮力的大小； （ 2 ）根据物体的浮沉条件判断浮力与重力的大小关系，从而计算物体密度的大小； （ 3 ）当物体的运动状态发生变化时（施加压力），会引起液体的深度发生变化，即判断高度的变化是解答有关液体压强计算的关键点 . 变式题 3 （’ 13 鄂州 ）一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有 76 g 水溢出；将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，静止后有 64 g 酒精溢出．已知酒精的密度是 0.8×10 3 kg/m 3 ，则物块在水中的状态及物块的密度是 ( ) A. 悬浮， 1.0×10 3 kg/m 3 B. 漂浮， 0.95×10 3 kg/m 3 C. 下沉， 1.2×10 3 kg/m 3 D. 漂浮， 0.90×10 3 kg/m 3 B 【 解析 】 假设物体在水中漂浮或悬浮，浮力等于重力， 64 g ＜ 76 g ，所以物体在酒精中一定下沉；假设物体在水中下沉，则在酒精中一定下沉；由题意知，在酒精中受到的浮力 F 浮酒 = m 排酒 g =64×10 -3 kg×10 N/kg=0.64 N ；根据 F 浮酒 = ρ 酒精 g V 排酒 ，得 V 物 = V 排酒 = =0.8×10-4m 3 ，排开水 的体积 V 排水 = = =0.76×10 -4 m 3 ；因为排开水的体积小于排开酒精的体 积，所以在水中漂浮，因为漂浮，所以 m 物 = m 排水 =76 g=0.076 kg ， ρ 物 = = 0.95×10 3 kg/m 3 . 实验突破 实验一 探究浮力的大小跟 哪些因素有关 1. 弹簧测力计读数（ 看清量程和分度值 ） 2. 用称重法计算浮力（ F 浮 = G - G 液 ） 3. 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的目的（ 研究浮力与排开液体体积的关系 ） （ 2 ）用测力计提着同一物体，让它分别浸没在不同的液体中的目的（ 研究浮力与排开液体密度的关系 ） （ 3 ）用测力计提着同一物体，让它分别浸没于相同液体的不同深度的目的（ 研究浮力与浸没深度的关系 ） 4. 在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用不同液体并进行多次实验的目的 （ 一次实验具有偶然性，多次实验更为严密 ） 5. 实验结论 ：浮力的大小与排开液体的重力的大小有关，或也可理解成与液体的密度和排开液体的体积有关 . 例 1 （’ 14 聊城 )“ 探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验的部分操作、装置静止时测力计指针的位置如图所示 . (1)b 图中测力计的示数为 _____N. 由 a 、 b 、 c 所示实验可得出的结论是：在液体密度相同时，物体所受浮力的大小跟 _______________ ______ 有关 . (2) 由 c 、 d 所示实验得出的结论是： _____ ________________________________________________. (3) 由图中提供的数据，可以求出盐水的密度为 ___________kg/m 3 . 3.6 排开液体的体积相同时，浮力的大小跟液体的密度有 关 1.1×10 3 物体排开液体的 体积 物体 【 解析 】 （ 1 ）测力计的分度值为 0.2 N ， b 图测力计的示数为 3.6 N ； a 图测力计的示数为 5 N ； b 图测力计示数比 a 图小，说明物体 A 受到浮力的作用， c 图示数为 3 N ，比 b 图小，是因为物体 A 排开液体的体积不同，所以浮力的大小跟物体排开液体的体积有关；（ 2 ） c 、 d 两图，物体 A 排开液体的体积相同，液体的密度不同，物体 A 受到的浮力不同，所以得出 : 物体排开液体的体积相同时，浮力的大小跟液体的密度有关；（ 3 ）物体 A 浸没在水中 时受到的浮力 F 浮水 ＝ 5 N － 3 N ＝ 2 N ，物体的 体积 V = ，物体 A 浸没在盐水中时受到的浮力 F 浮盐 ＝ 5 N － 2.8 N ＝ 2.2 N ，盐水的密 度 ρ 盐 ＝ ＝ ×1.0×10 3 kg/m 3 ＝ 1.1×10 3 kg/m 3 . 盐 盐 （ 1 ）在图 c 中，若物体 A 完全浸没到水中后，继续向下移动（没触底），则弹簧测力计示数仍为 3 N ，说明物体浸没后，所受浮力大小与 _____ 无关； （ 2 ）图 c 中物体 A 受到的浮力为 ____N ，可以测出物体 A 的密度为 ________ kg/m 3 ； （ 3 ）实验时若先将物体放入水中测拉力，再测物体的重力，则会使浮力的测量结果偏 ___ （选填“大”或“小”） . 深度 2 2.5×10 3 大 【 解析 】 （ 1 ）图 c 中，随着物体浸入深度的增加（未接触底部），弹簧测力计的示数始终为 3 N ，保持不变，说明物体浸没后，受到的浮力大小与浸入深度无关；（ 2 ）图 c 中物体受到的浮力为： 5 N-3 N=2 N ；根据 F 浮 = ρ 水 gV 物 可计算出物体 A 的体积为： V 物 ＝ = =2×10 -4 m 3 ，物体 A 的质量： m A = =0.5 kg ； 则物体 A 的密度： ρ A = =2.5×10 3 kg/m 3 ；（ 3 ）如果先测物体在水中所受拉力，再测重力，则将物块从水中取出时，在物块上会沾有部分水，则测出的重力会偏大，则浮力会偏大 . 实验二 探究浮力的大小跟排 开液体所受重力的关系 （ 2013 年考查 1 次， 2012 年考查 1 次 ） 1. 弹簧测力计读数（ 看清量程和分度值 ） 2. 用称重法计算浮力（ F 浮 = G - G 液 ） 3. 控制变量法的应用 4. 测量排开的液体重力的方法（ 先测出空桶的重力 G 1 ，再测出桶和溢出水的总重力 G 2 ，则排开的液体所受到的重力为 G 排 = G 2 - G 1 ） 5. 实验步骤补充 6. 实验结论的总结 7. 利用阿基米德原理测算密度 例 2 （’ 14 深圳 ）“探究浮力与物体排开水的关系”实验的装置及过程如图所示： （ 1 ）上图实验装置中影响实验结论的是 _____ （只填代号） . （ 2 ）在完善实验装置后，有如下实验步骤 . 你认为不重复操作的合理顺序应该是 ________________ （只填代号） A. 将铁块挂在弹簧测力计的挂钩上，弹簧测力计的读数为 F 1 B. 将铁块浸没水中，弹簧测力计的读数为 F 2 乙 ADBC或DABC C. 将装有排出水的小桶挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的读数为 F 3 D. 将空桶挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的读数为 F 4 （ 3 ）通过探究，若等式成立，则可得出阿基米德原理，还能测出铁块的密度 ρ 铁 ＝ _____________________ （请选用 F 1 、 F 2 、 F 3 、 F 4 、 ρ 水 表示） . 【 解析 】 （ 1 ）乙图中烧杯内的水位没有与杯口相平，这样在小桶中收集到的水要比物体实际排开的水偏少，会影响实验结论，故选乙；（ 2 ）为了减小实验误差，须先测物体重力和空桶重力，先测物体重力还是先测空桶重力都是一样的，所以排列的顺序是 ADBC 或 DABC ；（ 3 ）根据称重法计算出浮力： F 浮 = G - F 测 = F 1 - F 2 ，排开水的重力 G 排 = G 水 + 桶 - G 桶 = F 3 - F 4 ，若 F 1 - F 2 = F 3 - F 4 ， 则说明物体所受的 浮力 等于物体排开液体的重力，即阿基米德原理 . 由 F 浮 = ρ 水 gV 排 = ρ 水 gV 物 ，得物体的体积 V 物 = V 排 = ，由 G=mg 得铁块 的质量 m= ，根据密度公式 ρ=mV 得铁块的密度 ρ 铁 = . （ 1 ）为了使实验结论更具有普遍性和代表性，应 _____ （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 （ 2 ）如果用能够漂浮在水面的木块代替铁块做此实验，那么与上述操作不同的一个步骤是 _____ （填字母）； B B （ 3 ）在进行交流时，某同学提出了一个猜想“浸没在液体中的物体受到的浮力可能与浸没在液体中的深度有关” . 如果你利用上述器材怎样完成这个探究实验 . ① 你进行实验的主要步骤是： _________ _________________________________________________________________________________________ ； 用弹簧测力计测出物体的重力并记录数据，再把铁块浸没在水中不同深度，并记下对应的弹簧测力计所受的拉力 ②分析论证： _______________________ __________________________________________________________________________________________________________________________. 计算出物体浸没在液体中不同深度处所受的浮力并比较，如果不同深度处所受的浮力大小相等，说明浸没在液体中的物体所受浮力与液体深度无关，反之则有关