河北2018中考物理复习课件：第11讲 浮力及其应用 (共48张PPT)课件

第六单元压强与浮力第11讲浮力及其应用目录中考实验探究四特色分析一考点整合梳理二中考命题剖析三纵观历年河北中考，浮力知识几乎每年必考，难度较大，分值2~4分。对于浮力的考查，多是通过利用浮力测量密度或结合浮力计算压力、压强的方式进行考查，常会设置在实验探究题的第33题中。对浮力的考查，在河北中考中没有太多的规律可循，2016年未考查，2017年却出现在了计算应用题第37题中。预计2018年会出现在实验探究题第33题中，考查利用浮力测量密度的可能性较大。·考点1浮力·考点2阿基米德原理·考点3物体的浮沉条件及其应用考点整合梳理二定义浸在液体(气体)中的物体受到液体(气体)对它___________的力，这个力叫做浮力产生原因如图所示，液体(气体)对物体上、下表面的压力不相等，并且向上的压力________向下的压力，________即为浮力公式F浮＝____________方向__________施力物体____________考点1浮力向上托起大于压力差F向上－F向下竖直向上液体或气体测量用弹簧测力计测出物体的重力G，将物体悬挂在弹簧测力计下，浸在液体中，记下弹簧测力计的示数F示，则物体受到的浮力F浮＝________决定因素物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的______和_________有关。物体浸在液体中的体积越大，液体密度越大，物体所受浮力就越大续表G－F示体积液体密度(1)浸入液体中的物体不一定受到液体对它的浮力，例如深入泥底的柱状桥墩或水里打的木桩等。(2)浮力大小与深度的关系：当物体浸没前，所受浮力大小随深度的增加而增大；当物体浸没后，所受浮力大小将不变，与物体所处深度无关。浮力大小随深度变化的图象如图11.1所示。

图11.1提示考点2阿基米德原理探究阿基米德原理探究过程先用弹簧测力计分别测量出物体和空小桶的重力G物和G桶；再测量出物体完全浸没后弹簧测力计的示数F拉；最后再测量出排开液体和小桶的总重G分析归纳物体受到的浮力为F浮＝G物－F拉，排开液体所受的重力G排＝G－G桶。对比两者的大小，得出实验结论实验结论浸在液体中的物体所受的浮力_______它排开的液体所受的重力等于阿基米德原理内容浸在液体中的物体受到的浮力竖直向上，浮力的大小________它排开的液体所受的重力表达式F浮＝________。适用条件适用于物体受到液体或气体的浮力续表等于ρ液gV排(1)液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等无关。 (2)当物体浸没在液体里，此时V排＝V物；当物体的一部分浸入液体里，另一部分露在液面上，此时V排＜V物。提示考点3物体的浮沉条件及其应用上浮下沉漂浮悬浮沉底F浮＞G物F浮__G物F浮__G物F浮__G物F浮＋F支＝G物ρ液＞ρ物ρ液__ρ物ρ液__ρ物ρ液__ρ物ρ液＜ρ物物体处于动态，受到的是非平衡力物体处于静止状态，受平衡力1.物体的浮沉条件<＝＝＜＞＝(1)上浮的结果是漂浮，下沉的结果是沉底。(2)浮力等于重力可能是漂浮，也可能是悬浮。提示轮船原理物体的密度大于液体的密度，制成_______的可以漂浮在液体的表面上，也增大了可以利用的浮力排水量轮船载重的大小用排水量表示，是指轮船按照设计要求满载货物时排开水的质量潜水艇因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变，所以，潜水艇受到的浮力不变，潜水艇的上浮和下沉全靠改变自身的重力气球和飞艇靠充入密度小于空气的气体来工作的密度计原理根据物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成，用来测定液体密度的仪器特点浸入液体的体积越小，说明液体的密度越大2.物体浮沉条件的应用空心·命题方向一

浮力·命题方向二

阿基米德原理中考命题剖析三·命题方向三

浮沉条件及其应用·命题方向四

浮力的综合计算命题方向一浮力0.4考题1(2017•内江)如图11.2所示是物体A浸入水中前后弹簧测力计示数的示意图。由此可知，物体的质量为________kg，物体受到的浮力为________N。(g取10N/kg) 图11.21【寻考法】测量浮力的方法很多，本题中主要考查的是其中一种测量浮力的方法——称重法。这是河北中考中有关浮力计算问题考查最多的一种方法，它经常结合质量、密度等知识一起考查，在河北中考中多出现在填空题和实验探究题中。【探解法】由图可知，物体的重力G＝4N，由G＝mg可得，物体的质量：m＝＝

＝0.4kg；由图可知，物体浸入水中时测力计的示数F＝3N，所以，物体受到的浮力：F浮＝G－F＝4N－3N＝1N。【点学法】知道浮力产生的原因，理解“称重法”测量浮力大小的原理，同时掌握其他几种测量浮力的方法，加强训练，达到熟练计算浮力的目的 变式1(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________。5:25:8【解析】因为ρ＝，两球的质量相同为m，假设两个实心球是甲和乙，甲、乙两球密度分别为水的密度的2倍和5倍，则ρ乙＝ρ甲，所以V甲：V乙＝

：

＝ρ乙：ρ甲＝5：2。浸没在水中，V排＝V球，受到水的浮力：F甲：F乙＝ρ水V甲g

：ρ水V乙g＝V甲：V乙＝5：2；因为F示＝G－F浮，F示甲：F示乙＝(G甲－F甲)：(G乙－F乙)＝(ρ甲V甲g－ρ水V甲g)：(ρ乙V乙g－ρ水V乙g)＝(ρ甲－ρ水)V甲：(ρ乙－ρ水)V乙＝＝＝5：8。60考题2(2017•陕西)小明自制了一个简易实用的“救生圈”，用一个三通塑料管将3个大号空塑料瓶固定，如图11.3所示。已知每个空塑料瓶的体积是2L，则此“救生圈”全部浸没在水中时所受浮力为________N(忽略三通管和绳子的体积，g取10N/kg)。扔到水中救人时，人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力________(填“大于”“等于”或“小于”)总重力。若在该“救生圈”上固定更多的空塑料瓶，使用时可________(填“增大”或“减小”)浮力。命题方向二

阿基米德原理(重点)等于图11.3增大【寻考法】本题考查了阿基米德原理的应用。阿基米德原理是计算浮力最常用的方法，也叫公式法计算浮力，这是河北中考的常考点。中考中还会考查到计算潜水艇所受浮力大小、排水体积等，有时也会考查船只从海水到河水时排开水体积的变化等问题。【探解法】3个大号空塑料瓶的体积V＝3×2L＝6L＝6dm3＝6×10－3m3，此“救生圈”全部浸没在水中时所受浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10－3m3＝60N；扔到水中救人时，人和“救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力等于总重力；若在该“救生圈”上固定更多的空塑料瓶，V排增大，由F浮＝ρ水gV排可知，使用时浮力增大。【点学法】在理解的基础上熟记阿基米德原理的内容，加强浮力计算问题的训练，养成运用公式计算结果和分析问题的习惯，牢记F浮＝G排＝ρ液gV排。【规律方法小结】漂浮或悬浮在水中的物体，它所受的浮力等于它所受的重力。从河里驶入海里轮船始终漂浮，浮力等于重力，浮力大小不变，海水密度大，根据公式F浮＝ρ液gV排可得出排开水的体积变小。2×107变式2(2017•鸡西)如图所示，“蛟龙号”完成第20次下潜任务后，逐渐浮出水面，当排开海水的质量为2000t时，所受海水的浮力是________N；在“蛟龙号”浮出水面的过程中，浮力将______(填“变大”“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)变小命题方向三浮沉条件及其应用1.2考题3(2017•益阳)如图11.4所示，将一长方体物体浸没在装有足够深的水的容器中恰好处于悬浮状态，它的上表面受到的压力为1.8N，下表面受到的压力为3N，则该物体受到的浮力大小为________N；若使物体再下沉5cm，则它受到的浮力大小为______N。1.2图11.4【寻考法】本题考查了浮力产生的原因和阿基米德原理的应用，是一道基础题目。用压力差法来计算浮力，这是另一种计算浮力的常用方法，常在填空题中出现。物体的浮沉条件在生活中有很多的应用，如船只漂浮、潜艇下潜、鱼类在水中的上浮下沉、飞艇、孔明灯、密度计等，都可能会在中考试题中涉及。【点学法】知道浮力产生的原因是上、下表面受到的压力差，能够根据F浮＝F向上－F向下计算浮力的大小。学会用阿基米德原理去分析浮力问题，由F浮＝ρgV排，可根据ρ的变化，V排的变化，判断浮力的变化。【探解法】由浮力产生的原因可知，该物体受到的浮力：F浮＝F向上－F向下＝3N－1.8N＝1.2N；因长方体已经是完全浸没在水中，即使再下沉，它排开水的体积也不会变，由F浮＝ρgV排可知，物体再下沉5cm后，受到的浮力仍为1.2N。变式3(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FB＝FD命题方向四浮力的综合计算考题4(2017•威海)某实验小组在研究某种物质的属性时，通常需将物体浸没在煤油中保存，将体积为1×10－3m3、重6N的该物体用细线系在底面积为250cm2的圆柱形容器的底部，物体浸没在煤油中，如图11.5所示，(g取10N/kg，ρ煤油＝0.8×103kg/m3)求：图11.5(1)细线受到的拉力是多大？ 解：由题知，物体浸没在煤油中，V排＝V＝1.0×10－3m3，物体受到的浮力：F浮＝ρ煤油gV排＝0.8×103kg/m3×10N/kg×1.0×10－3m3＝8N，因为G＋F拉＝F浮，细线受到的拉力：F拉＝F浮－G＝8N－6N＝2N；(2)若细线与物体脱离，待物体静止后煤油对容器底的压强变化了多少？ 解：漂浮时，F浮′＝G＝6N，由F浮′＝ρ煤油gV排′得：V排′＝＝

＝7.5×10－4m3，ΔV排＝1×10－3m3－7.5×10－4m3＝2.5×10－4m3，水深变化：Δh＝＝＝0.01m，Δp＝ρ煤油gΔh＝0.8×103kg/m3×10N/kg×0.01m＝80Pa。【寻考法】有关浮力的计算问题，是河北中考中的一个重要考点，也是学习过程中的一个难点，河北中考题中一定会结合压强、密度等内容进行综合考查，由于综合性强，难度相对较大，中考命题中一般会将其设置成实验探究题或计算应用题。【探解法】(1)物体浸没在煤油中，排开煤油的体积等于物体的体积，利用阿基米德原理求物体受到的浮力，根据物体重力加上细线的拉力等于物体受到的浮力，求出细线受到的拉力；(2)由物体漂浮时所受的浮力等于它自身的重力，可得浮力的大小，根据阿基米德原理求排开煤油的体积，可得排开煤油的体积的变化，知道容器的底面积，可求煤油深度的变化量，再利用液体压强公式求容器底所受压强的变化量。【点学法】浮力的计算是本部分知识学习的重难点，综合性强，难度大。复习过程中首先要熟知计算浮力的各种方法，熟练掌握物体的浮沉条件；再有就是要牢固掌握液体压强、密度等计算方法，对类似题目进行适当训练，达到能综合运用这些知识解答问题的目的。 【规律方法小结】计算浮力的四种方法： (1)称重法：F浮＝G－F示(弹簧测力计测)(2)压力差法：F浮＝F向上－F向下(浮力产生的原因)(3)平衡法：物体漂浮、悬浮时F浮＝G(二力平衡)(4)公式法：F浮＝G排＝ρ液V排g(阿基米德原理)变式4(2017•天津河北区二模)将重10N的长方体木块A放入水平放置的盛水容器中静止时，有的体积露出水面，木块受到的浮力是________N。若在木块上放另一物块B，使木块刚好全部被压入水中，如图，若所加物块B的体积是木块体积的，则物块B的密度与木块A的密度之比是________。10

3:2【解析】根据题意可知，木块A漂浮在水中，因此木块受到的浮力F浮＝GA＝10N；当木块有

的体积露出水面时，即木块有

的体积浸入水中，木块受到的浮力为10N，根据阿基米德原理F浮＝ρ水g×VA＝10N，整理得ρ水gVA＝15N，当木块全部浸没在水中时，木块受到的浮力F浮′＝ρ水gVA＝15N，将A、B看作一个整体时，A、B漂浮在水中，浮力等于总重力，即F浮′＝GA＋GB，所以物块B的重力GB＝F浮′－GA＝15N－10N＝5N，由G＝

和ρ＝

可得，ρB

：ρA＝：

＝

×＝×＝3：2。中考实验探究·实验探究影响浮力大小的因素四实验探究影响浮力大小的因素中考命题点1.弹簧测力计(看清量程和分度值) 2.称重法计算浮力(F浮＝G－F示) 3.控制变量法的应用 a.探究浮力大小跟物体浸在液体中的体积的关系(用测力计提着同一物体，使其浸入同种液体的体积不同)b.探究浮力的大小跟液体的密度的关系(用测力计提着同一物体，让它分别浸没于密度不同的液体中，且所处深度相同)c.探究浮力的大小跟物体浸没的深度的关系(用测力计提着同一物体，让它浸没于相同液体的不同深度)4.计算液体或固体的密度5.选用不同液体进行多次实验6.实验数据分析7.实验结论：物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关，物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大例(2017•咸宁)在语文课本上学习了“死海不死”的文章后，小敏想探究“浮力的大小与哪些因素有关”，她提出了如下猜想：猜想一：可能与液体的密度有关；猜想二：可能与物体排开液体的体积有关；猜想三：可能与物体浸没在液体中的深度有关。为了验证上述猜想，她按照图中字母顺序做了如下实验：(1)分析比较实验步骤A、C、