中考物理 第十章 浮力与升力复习课件 粤教沪版.ppt

,第十章浮力与升力,中考导航,知识网络,考点梳理,一、浮力1一切浸入到液体（或气体）中的物体都会受到液体（或气体）对它_的浮力。常用符号F浮表示。2浮力产生的原因：浸入到液体中物体的各个表面在液体中所处的深度不同，受到的压强也不同，受到的压力也会不同，物体上表面受到向下的压力较大，F表面受到向上的压力较小，所以存在压力差，形成竖直向上的浮力。即：F浮=_。当物体的下表面没有液体给它向_的压力时，物体将_（填“受”或“不受”）浮力，例如：桥墩、插入池塘底部的木桩、陷入淤泥中的沉船等都不受浮力。3浮力的作用点：在画图时，浮力的作用点一般都画在物体的_上。4.求浮力大小的方法(1)称重法：用弹簧测力计测得某物体重力大小为G；然后将该物体浸在某种液体中，弹簧测力计的示数为F，则物体在液体中所受浮力_。,竖直向上,F向上-F向下,上,不受,重心,F浮=G-F,考点梳理,(2)阿基米德原理法：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力，即_.(3)二力平衡法：当物体悬浮在液体中或漂浮在液面上时，由于物体静止不动，根据二力平衡可知物体所受的浮力与物体的重力相等，即_.二、阿基米德原理1.内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于_。2.公式_。3.说明：（1）“浸在液体中的物体”包括两种情况：一是物体的全部体积浸入液体中，即浸没，此时V排=V物；二是物体的部分体积浸入液体中，此时V排V物.（2）由公式F浮=G排=m排g=液gV排可以看出，物体所受浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，跟物体的密度、形状、液体的多少、浸没后在液体中的深度等无关.阿基米德原理不仅适用于各种液体，也适用于各种气体.,F浮=G排=m排g=液gV排,F浮=G物,它排开液体所受的重力,F浮=G排=m排g=液gV排,考点梳理,三、物体的浮沉条件及应用1.物体的浮沉条件(1)浸在液体中的物体，当_时，物体上浮；当_时，物体下沉；当_时，物体悬浮在液体中或漂浮在液面上.(2)也可用比较密度的方法判断物体的浮沉情况：浸没在液体中的物体，当_时，物体上浮；当_时，物体悬浮在液体中；当_时，物体下沉.漂浮在液面上的物体，_。2.浮力的应用(1)轮船采用“空心”的方法来增大_从而_使其漂浮在水面上。,F浮G物,F浮物,液=物,液物,排开水的体积,增大浮力,F浮=G物,考点梳理,(2)潜水艇是通过向水舱中充水或排水来改变_从而实现上浮、悬浮或下潜的.(3)气球和飞艇的气囊中充的是密度_空气的气体(氢气、热空气或氦气)，它们的总重_气球或气囊所排开的空气的重量(等于浮力)，因而能够升空；可以通过改变气球或气囊中气体的_来改变气球和飞艇受到的浮力大小，从而实现升降.,自重,小于,小于,体积,四、流体压强与流速的关系1.气体、液体都可以流动，没有一定的形状，它们统称为_。2.流体压强与流速的关系：在气体和液体中，流速越大的位置压强_，流速越小的位置压强_,流体,越小,越大,考点梳理,3.气体压强与流速关系的应用(1)解释现象：首先确定物体表面的空气流速，然后比较压强的大小。(2)飞机升空的原理：飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上下两部分，由于机翼横截面的形状不对称，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程_，因而速度_，它对机翼的压强_；下方气流通过的路程_，因而速度_，它对机翼的压强_。因此在机翼的上下表面存在压强差，这样就产生了向上的升力。,较长,较大,较小,较短,较小,较大,考点突破,1、（2015东营）一艘船重为8.0104N，当船漂浮在水面上时，船排开水的重力为N，此时船排开水的体积为_m3（g=10N/kg，水=1.0103kg/m3）2、（2015宿迁）我国海军“基洛级”常规潜艇的体积约为3103m3，在下潜过程中，潜艇受到海水的压强_（选填“变大”、“变小”或“不变”）；当它浸没在海水中时，受到的浮力约是N。（海水=1.02103kg/m3，g取10N/kg）,【解答】船漂浮时受到的浮力F浮=G=8104N；根据F浮=gV排得：,3.06107,变大,8104,8,【解答】（1）在下潜过程中，潜艇所处深度h不断增大，由p=海水gh可知，受到的压强变大（2）潜艇浸没在海水中时，V排=V=3103m3，受到的浮力F浮=海水gV排=1.02103kg/m310N/kg3103m3=3.06107N,考点突破,3、（2014福州）将重6N的物体浸没在装满水的杯中，溢出了4N的水，物体受到的浮力是（）A、10NB、6NC、4ND、2N,【解答】把物体轻轻放入盛满清水的溢水杯中，排开的水重：G排=4N，根据阿基米德原理可知：物体受到的水的浮力：F浮=G排=4N,C,考点突破,4、（2014郴州）小英同学在探究“浮力的大小等于什么”时，做了如图所示的实验，四步实验中弹簧秤的示数F1、F2、F3、F4，下列等式正确的是（）AF浮=F2-F3BF浮=F4-F3CF浮=F2-F1DF浮=F2-F4,【解答】根据称重法可知，浮力等于物体重力与物体浸入液体之后的弹簧测力计示数之差，所以F浮=F2-F3；根据浸在液体中的物体受到向上的浮力作用，浮力大小等于物体排开液体受到的重力所以F浮=F4-F1对照选项可知，A正确，BCD错误,A,考点突破,5、（2014成都）关于物体受到的浮力，下列说法正确的是（）A、浸在水中的物体，体积越大，受到的浮力越大B、静止在水中的物体，受到的浮力等于自身重力C、漂浮在水面上的物体，受到的浮力可能大于自身重力D、在水中向下运动的物体，受到的浮力可能大于自身重力,【解答】A、根据阿基米德原理：F浮=G排=液gV排；可见浮力与液和V排都有关；浸在水中的物体，体积大，但排开水的体积不一定大，A错误B、水中的物体，漂浮或悬浮时，受到的浮力等于自身重力，静止在底部的重力要大于浮力，故B错误C、漂浮在水面上的物体，受到的浮力等于重力；故C错误D、在水中向下运动的物体，若物体还受向下的拉力，受到的浮力可能大于自身重力；故D正确,D,6.据报道，2015年底，成渝高速铁路将竣工通车，高速列车的最大行驶速度将超过300km/h高速行驶的列车经过时，若人靠近高速列车容易被吸进轨道，应特别注意安全，从物理学的角度看，这是高速行驶的列车与人之间的（）,考点突破,【解答】解：人离列车太近时，高速列车行驶过程中，使人和列车之间的空气流动速度很大，压强很小，人外侧的压强不变，人在内外压强差的作用下，被压向列车出现事故故选C,C,考点突破,考点1.浮力【例1】（2010广东）如下图所示，金属块所受的浮力为_N，金属块的质量是_Kg，金属块的体积是_m3（取g=10N/kg）,2105,0.22,0.2,考点突破,方法规律：本考点的考查重点是有关浮力的计算，题目一般为综合题，复习时要掌握好求浮力大小的三种方法：（1）称重法：F浮=GF（2）阿基米德原理法:F浮=G排=m排g=液gV排（3）二力平衡法：当物体悬浮在液体中或漂浮在液面上时,F浮=G物,考点突破,变式拓展：1、（2015常德）“094型”潜艇是我国自行研制的新一代潜艇当它从深海中上浮而未露出水面的过程中，它受到的海水的（）A、压强减小，浮力不变B、压强减小，浮力增大C、压强减小，浮力减小D、压强增大，浮力不变,【解答】由题知，潜艇在海水中上升，所处深度h变小，排开海水的体积V排不变，根据F浮=海水V排g可知，潜艇受到海水的浮力不变；根据p=gh可知,潜艇受到海水的压强减小,A,考点突破,2、（2015赤峰）如图所示，将重2.2N的物块浸没在水中称量时，弹簧测力计的示数为1.2N，则物块受到的浮力为N，物块的体积为cm3（g=10N/kg）,【解答】根据称重法可知：物块在水中受到的浮力为F浮=GF=2.2N1.2N=1N；由阿基米德原理可知：F浮=液gV排，则,1,100,考点突破,3、（2015乌鲁木齐）如图，将含有一空心铝球的冰块投入平底水槽中，冰块内空心铝球的体积V铝=10cm3，当冰块（含空心铝球）悬浮时，排开水的体积V排=45cm3冰全部熔化后，浸没在水中的空心铝球沉入水底，已知冰的密度冰=0.9103kg/m3，求：冰块（含空心铝球）在水中悬浮时的重力；,答案：（1）冰块（含空心铝球）在水中悬浮时的重力为0.45N；（2）空心铝球最终对水槽底部的压力大小为0.035N,考点突破,【解答】（1）冰块（含空心铝球）完全浸没时受到的浮力：F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg4510-6m3=0.45N；由于冰块（含空心铝球）处于悬浮，则冰块（含空心铝球）重力G=F浮=0.45N；（2）冰的体积V=V排-V铝=45cm3-10cm3=35cm3=3510-6m3，由和G=mg得冰的重力：G=mg=冰Vg=0.9103kg/m310N/kg3510-6m3=0.315N；空心铝球的重力：G球=G-G冰=0.45N-0.315N=0.135N；由于空心铝球沉在底部，则受到的浮力：F浮=水gV排=水gV铝=1.0103kg/m310N/kg1010-6m3=0.1N；对水槽底部的压力：F=G-F浮=0.135N-0.1N=0.035N,考点突破,考点2.阿基米德原理（探究浮力大小的实验）（高频考点）【例2】（2007广东）小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和煤油），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究.(1)分析图B、C、D，说明浮力大小跟_有关(2)分析图_，说明浮力大小跟液体密度有关(3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是_N,排开液体体积,D、E,2.4,考点突破,(4)小明还想探究浮力大小与物体形状是否有关，请你简述实验方法,用弹簧测力计测出一块橡皮泥的物重G，然后将橡皮泥捏成两种不同的形状，先后浸没于同一杯水中，测出两次弹簧测力计的示数F1、F2，然后比较，若示数相同，则与形状无关，若示数不同，则与形状有关,【解析】（1）分析图B，C，D，浮力逐渐增大，在其他物理量均不变的情况下，只有排开液体体积不断变化，所以浮力大小跟排开液体体积有关；（2）要看浮力大小跟液体密度的关系，应保证在其他物理量不变的情况下，只有密度的变化而引起的浮力变化只有D、E这组合式；（3）根据称重法F浮=G-F=10N-7.6N=2.4N；（4）用弹簧测力计测出一块橡皮泥的物重G，然后将橡皮泥捏成两种不同的形状，先后浸没于同一杯水中，测出两次弹簧测力计的示数F1、F2，然后比较，若示数相同，则与形状无关，若示数不同，则与形状有关,考点突破,方法规律：本考点考查重点和难点是探究浮力大小的实验，同学们一定要认真掌握好这个实验。1.探究浮力大小因素的实验：(1)如图1所示，这是为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度的关系。实验中要让物体浸在液体中的体积和液体的密度相同，让物体浸没的深度不同，通过实验，我们发现物体在b图和c图中所受的浮力都是1N。由此得出结论：浸没在液体中的物体所受的浮力与物体浸没在液体中的深度无关.(2)如图2所示，这是为了探究浮力大小与物体浸在液体中的体积的关系。实验中要让液体的密度相同，让物体浸在液体中的体积不同，通过实验，我们发现b图中物体所受浮力大小为0.4N；c图中物体所受浮力大小为1N.由此得出结论：浮力大小与物体浸在液体中的体积有关；在液体的密度相同时，物体浸入到液体中的体积越大，所受的浮力越大.,考点突破,(3)如图3所示，这是为了探究浮力大小与液体的密度的关系。实验中要让液体的密度不同，让物体浸在液体中的体积相同，通过实验，我们发现b图中物体所受浮力大小为1N；c图中物体所受浮力大小为1.2N.由此得出结论：浮力大小与液体的密度有关：在有关物体浸入到液体中的体积相同时，液体的密度越大，所受的浮力越大.,考点突破,(4)通过实验，我们还发现：物体在液体中所受的浮力大小与物体的形状无关，与物体的密度无关，与物体的体积无关，与物体的质量无关，与容器的形状无关。2.探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系的实验：(1)如下图，甲乙丙丁各自测量的物理量分别是G物，F拉，G桶和水、G桶、则F浮=G物-G拉；G排=G桶和水-G桶.,考点突破,(2)实验步骤：用弹簧测力计测出小桶所受的重力（如图丁）。用弹簧测力计测出石块的重力（如图甲）。把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中，读出弹簧测力计的示数，同时用小桶收集物体排开的水（如图乙）。用弹簧测力计测出小桶和物体排开的水所受的总重力（如图丙）。更换其它物体，再做上面实验。(3)如上图，按甲乙丙丁的顺序做实验时，我们会发现测得G排G物，则物体上浮。若F浮P物，则物体上浮最终漂浮。若P液P物，则物体下沉，若P液=P物，则物体悬浮。因为该均匀实心物体在水中悬浮，所以其密度等于水，又因为是均匀的实心物体，所以分成大小不同的两块后，每块的密度还是与水相同。故两块在水中仍然悬浮。错因分析：对物体的浮沉条件掌握不好，不能利用密度的知识进行分析问题，是错误的主要原因。,1、（2013广东）如下图为探究“浮力的大小等于什么”的实验,广东中考,【解析】根据阿基米德原理，需测出浮力与排开的水重，为减小误差和操作方便，应先测空桶的重力，再测出小铁块的重力，然后将铁块完全浸没在水中测出拉力，最后测出排出的水和桶的总重力其中，F浮=GF=F2F3G排=F1F4,以上探究中，不重复操作的合理顺序是_（只填字母）若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式_成立，则可得出结论F=G排,DBCA,F2F3=F1F4,广东中考,2、（2012广东）如图，底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的水，放在水平桌面上；底面积为60cm2、高为12cm的实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下小王要探究圆柱形物体A逐渐浸人圆筒形容器内的水中时（水没有溢出容器），弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系（不计细线重，g取10N/kg）（1）除图中的器材外，还需要的测量工具是_。,刻度尺,广东中考,考点突破,（2）小王从圆柱体接触水面至接触容器底之前，分别记下h和F，并将测量的结果填写在下面的表格中依据表中数据，在图中的方格纸中画出F与h关系的图象,分析表中数据、观察图象，可以得出结论：在物体A没有浸没之前，当h增大时，弹簧测力计的示数F_；在物体A浸没后，当增大h时，弹簧测力计的示数F_（均选填“增大”、“减小”或“不变”）从表格中可知：在做次序3的实验时，物体A受到的浮力为_N（3）物体A在容器内浸没后与未放人物体A前比较，水对容器底产生的压强增加了_Pa,减小,2.4,900,不变,广东中考,考点突破,【解析】（1）实验目的是研究弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系，需要测量的物理量是拉力和物体下表面距离水面的深度，测量工具需要弹簧测力计和刻度尺；（2）根据实验数据设计图象时，先要确定横轴和纵轴代表的物理量，然后根据数值确定标度，最后描点连线做出图象；,分析表中数据、观察图象，可以得出结论：在物体A没有浸没之前，当h增大时，弹簧测力计的示数F减小；在物体A浸没后，当增大h时，弹簧测力计的示数F不变；由实验次序1知，物体的重力为G=9N，实验次序3中弹簧测力计的拉力为F=6.6N，所以此时受到的浮力为F浮=GF=9N6.6N=2.4N；（3）物体完全浸没时排开水的体积为V排=V0=S0h0=60cm212cm=720cm3排开水的深度为增加的压强为P=gh=1.0103kg/m310N/kg0.09m=900Pa.,广东中考,3、（2011广东）如图所示，密度为0的液体中有体积均为V的A、B、C三个实心物体，A正在向上运动，B静止，C正在向下运动，此刻它们受到的浮力分别为FA、FB、FC，三者的大小关系是_，请写出B物体所受的浮力表达式FB=_，B物体的密度为,FA=FB=FC,0Vg,0,【解析】如图，VA=VB=VC=V，因ABC三个物体浸没在液体中，故三个物体排开液体的体积相同，大小都为V，又因F浮=液V排g，故它们受到的浮力：FA=FB=FC；由题知，B物体静止，全浸入液体中，B物体受到的浮力：F浮=G排=液V排g=0Vg，因B物体静止在液体中，B物体的密度等于液体的密度，即：B=0,广东中考,4、（2014广东）建设中的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成，隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成，如图所示，建造隧道时，现将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，然后让其漂浮在海面上，向其内部灌水使之沉入海底,广东中考,设某一节密封的长方体沉管的长、宽、高分别是180m，35m，10m，总质量为6107kg（海水的密度取1.0103kg/m3，g取10N/kg）（1）漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力F浮=_N（2）在对密封沉管灌水使其下沉过程中，其下表面受到海水的压强大小将，当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时，注入的海水至少为_kg，此时其下表面受到海水的压力等于_N（3）当密封沉管灌水下沉到海底后，将其下半部分埋入海底的泥沙中，再将灌入其中的海水全部抽出，此时空心密封沉管不会再上浮，请应浮力的知识来解释其原因答：_,6108,变大,下表面不受海水的压力，根据浮力的产生原因，沉管不再受海水的浮力,3106,6.3108,广东中考,【解析】（1）沉管灌水前漂浮，F浮=G=mg=6107kg10N/kg=6108N；（2）根据P=gh，液体内部的压强随深度的增大而增大，密封沉管灌水使其下沉过程中，其下表面受到海水的压强将变大；沉管浸没水中，受到的浮力为：F浮=gV=1.0103kg/m310N/kg（180m35m10m）=6.3108N，体积不变，浮力大小不变，处于悬浮状态，F浮=G总=G管+G水，G水=F浮G管=6.3108N6108N=3107N，浸没在水中的物体受到的浮力等于上下表面的压力差，沉管下表面受到海水的压力F下=6.3108N；（3）沉管下半部分埋入海底的泥沙中，下表面不受海水的压力，根据浮力的产生原因，沉管不再受海水的浮力，此时空心密封沉管不会再上浮,广东中考,5、（2015广东）如图所示为一种自制简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，用它来测量液体密度时，该密度计_在被测液体中（选填“悬浮”、“漂浮”或“下沉”）将其分别放入装有液体密度为1和2的两个烧杯中，可以判断：12若该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1、m2，则m1m2（后两空选“”、“=”或“”）,漂浮,=,广东中考,【解答】密度计放在两种液体中都漂浮，根据漂浮条件可知，密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G，即：F浮1=F浮2=G，由图知密度计排开液体的体积V排1V排2，由阿基米德原理F浮=液V排g可知，密度计排开甲液体的体积大，所以甲液体的密度小，即12两次浮力相等，根据阿基米德原理可知两次排开液体的重力相等，所以两次排开液体的质量相等,广东中考,6、（2015广东）如图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，已知烧杯和水的总质量为600g，杯的底面积为100cm2，将一个质量为600g、体积为300cm3的长方体实心物体A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中（烧杯的厚度忽略不计，杯内水没有溢出，g=10N/kg）则：（1）物体A的密度是g/cm3，当物体A的一半浸入水中后，如图，水对烧杯底部的压强增大了Pa（2）物体A所受的浮