2023年上海市中考物理一轮复习-第6章 压力与压强 第4节 阿基米德原理

第四节阿基米德原理考纲解读考纲解读【知识点1】阿基米德原理【考纲要求】知识点学习水平说明阿基米德原理B理解阿基米德原理【解读】理解阿基米德原理，知道阿基米德原理的内容。【知识点2】浮力产生的原因【考纲要求】知识点学习水平说明浮力B知道浮力概念，知道浮力产生的原因【解读】知道浮力的概念，知道浮力产生的原因是上下表面的压力差，知道浮力的方向；学会用弹簧测力计测量物体所受到的浮力。【知识点3】阿基米德原理的应用【考纲要求】知识点学习水平说明阿基米德原理的应用B知道阿基米德原理的应用【解读】根据阿基米德原理，完成简单问题的讨论和计算。【知识点4】物体浮沉条件及其应用（选学内容，选讲）【考纲要求】知识点学习水平说明物体浮沉条件及其应用B理解物体浮沉条件及其应用【解读】1.了解浮力的本质；2.计算浮力大小的四种方法；3.物体浮沉的判断方法。【知识点5】探究阿基米德原理【考纲要求】知识点学习水平说明学生实验：验证阿基米德原理B学会验证阿基米德原理【解读】1.会用弹簧测力计等器材来验证阿基米德原理；2.能通过实验找出浮力大小与物体排开液体所受到的重力之间的关系；3.不要求用验证阿基米德原理测密度。知识梳理知识梳理一、产生原因：液体或气体，对浸在其中的物体的下表面向上的压力大于上表面向下的压力，这个压力差就产生了浮力，即F浮=F下-F上。二、用弹簧测力计测物体受到的浮力大小：（一）弹簧测力计竖直方向校零；（二）用细线将物体挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计在空气中的读数F空，即物体重力G；（三）让物体浸在液体中读出弹簧测力计的读数T；（四）浮力的大小等于弹簧测力计前后两次读数之差，即F浮=G-T。三、阿基米德原理：浸在液体或气体里的物体受到的浮力大小等于物体排开液体或气体所受到的重力，即。四、浮体或悬浮体：。五、计算浮力大小的四种方法：(一)浮力等于物体受到液体对它向上和向下的压力差。即：F浮＝F向上－F向下。(二)浮力等于物体的重力减去物体浸在液体中称得的“重力”，即：F浮＝G物－G浸。(三)根据阿基米德原理计算：F浮＝G排液＝ρ液gV排。(四)根据物体漂浮在液面或悬浮在液体中的条件F浮＝G物，应用二力平衡的知识求物体受到的浮力。六、物体浮沉的判断方法（选讲）(一)从力角度：先假定物体浸没在液体中，由重力与质量的关系式G＝mg算出物体的重力G，由阿基米德原理F浮＝ρ液V排g算出物体受到的浮力F浮，然后比较F浮与G的大小。若F浮>G，则上浮；若F浮<G，则下沉；若F浮＝G，则悬浮。(二)从密度角度：对于实心物体，若ρ物>ρ液则下沉，若ρ物<ρ液则上浮，若ρ物＝ρ液则悬浮。七、常见题型经典例题经典例题题型一：浮力产生的原因例1.例1.（★★）如图所示，A、B是能自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，则下列说法错误的是（）A．A物体一定受浮力的作用 B.B物体一定受浮力的作用C．C物体一定受浮力的作用 D.D物体一定受浮力的作用【考点】浮力产生的原因【解析】A.由图可知，水对A物体上下表面产生了的压力差，故A物体一定受浮力的作用；B.B物体上表面没有受到水的压力，但下表面受到水的压力，因此水对B物体上下表面产生了的压力差，故B物体也受浮力的作用；C.C物体上表面受到水的压力，但下表面没有受到水的压力，因此水对C物体上下表面没有产生压力差，故C物体不受浮力的作用；D.由图可知，水对D物体上下表面产生了的压力差，故D物体受浮力的作用。【答案】C【教学建议】此题考查了浮力产生的原因，明确物体上下表面是否产生了压力差是解答此题的关键。题型二：浮力计算例例2.（★）浸在液体里的物体受到浮力的大小一定等于（）A．物体受到的重力B．液体受到的重力C．与物体同体积的水受到的重力D．物体排开的液体受到的重力【考点】浮力计算【解析】考查浮力的大小，这要考虑多种情况，根据阿基米德原理有：；用弹簧秤测浮力有；压力差求浮力有；当物体自由漂浮或悬浮时有。这几个公式中阿基米德原理是一定成立的。【答案】D【教学建议】浮力的公式比较多，要注意不同公式的适用条件。例3.例3.（★）质量相同的木块和冰块放入水中，静止时，木块所受浮力和冰块所受浮力之比是多少。(木块的密度是0.6×103千克/米3)【考点】浮力计算【解析】∵木块放在水中，木块漂浮，∴木块受到水的浮力：；∵冰块放在水中，冰块漂浮，∴冰块受到水的浮力：，∴，即木块和冰块受到水的浮力之比。【答案】1∶1【教学建议】木块与冰块的质量相同，重力也相同；因为木块和冰块的密度都小于水的密度，所以木块和冰块均漂浮在水面上，根据物体的漂浮条件求木块所受浮力和冰块所受浮力之比。考查了学生对重力公式、物体的漂浮条件的掌握和运用，利用好漂浮条件F浮＝G物＝mg是解本题的关键。例4.例4.（★）【考点】浮力计算【解析】根据阿基米德原理牛；根据可知，V排液增大为原来的两倍，所以F浮也变为原来的两倍即1牛；V排液没有发生变化，所以浮力不变。【答案】0.5；1；不变【教学建议】熟练掌握阿基米德原理。例5.例5.（★）一木块所受的重力为9.8牛，漂浮在水面上时有五分之一的体积露出水面，则木块受到的浮力为____牛，木块浸在水中的体积为____米3，木块的密度为____／3。【考点】浮力计算【解析】因为漂浮，所以浮力等于重力等于9.8牛；根据可知V排液=1×103米3，再根据密度公式即可算出木块的密度。【答案】9.81×1030.8×103【教学建议】熟练掌握浮力公式，密度计算公式。例6.例6.（★★）在图中，重为G的金属块A静止在水面下，弹簧测力计的示数为F。当剪断连接金属块与测力计的细线时，金属块所受合力的大小（）A．大于G B．等于G C．大于F D．等于F【考点】浮力计算【解析】金属块静止在水面下时受到的力有重力、浮力、拉力，三个力合力为零。重力等于浮力加上拉力，当细线剪断后，拉力没有了，合力大小即为拉力的大小，所以选D。【答案】D【教学建议】浮力考查的方式除了计算以外，经常会结合二力的合成一起考查。要注意知识点的综合应用。例7.例7.（★）体积为4×10-4米3的物体，当它浸没在水中时，求：该物体所受到的浮力F浮。【考点】浮力大小的计算【解析】∵物体浸没水中，∴=4×10-4m3，物体受到的浮力：。【答案】3.92N【教学建议】本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，用好隐含条件（浸没时排开水的体积等于物体的体积）是本题的关键。中考中常考题型。题型三：浮力的变化例8.（★）例8.（★）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，航行器在水下下潜的过程中，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【解析】航行器在水下下潜的过程中，水的深度变大，根据可知，受到水的压强变大；航行器在下潜的过程中，排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知，潜水艇受到的浮力不变。故ACD错误，B正确。【答案】B【教学建议】本题考查了液体压强的特点和影响浮力的因素，分析浮力是否变化，确定物体排开液体体积和物体体积的关系，是得到正确答案的关键。题型四：物体浮沉的条件例9.（★★）例9.（★★）如图所示，三个球的体积相等，木块露出水面一半，静止时（） A.铁球受到的浮力一定小于它本身的重力，铁球一定是实心的 B.铜球受到的浮力一定等于它本身的重力，铜球一定是空心的 C.木球浮得最高，所以木球受到的浮力最大 D.铜球受到的浮力一定大于铁球受到的浮力【解析】（1）由图可知铜球漂浮，一定是空心的；铁球下沉、木块漂浮，可能实心、也可能是空心，AD不正确；（2）∵木球漂浮、铜球悬浮，∴根据浮沉条件可知二者受到的浮力和自身的重力相等，故B选项正确；,且，所以由可知故C选项不正确。【答案】B【教学建议】本题关键有二：一是根据物体和液体的密度关系确定物体的浮沉，二是利用好阿基米德原理：。题型五：探究浮力的大小和那些因素有关的数据表格题例10.例10.（★★★）探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验实验器材：体积相同的甲、乙两物体（ρ甲＞ρ乙＞ρ盐水＞ρ水），弹簧测力计，一杯水，一杯盐水，细绳。小明利用上述器材完成实验，记录数据如下表：实验次数物体物体重力/N液体密度g/cm3物体浸在液体中的体积/cm3物体浸在液体中时测力计的示数/N物体浸在液体中所受的浮力/N1甲41.0403.60.42甲41.0603.40.63甲41.01003.01.04甲41.2100①②5乙21.21000.81.2（1）在第4次实验中，弹簧测力计的示数如图所示。这个弹簧测力计的分度值为N，表格中①的数据为N，②的数据为N。（2）分析比较第1、2、3次实验，能够得到物体在液体中受到的浮力大小与有关；分析比较第3、4次实验，能够得到物体在液体中受到的浮力大小与有关。（3）探究物体在液体中受到的浮力大小与物体本身密度的关系时，应分析比较两次实验，根据实验数据可知物体在液体中受到的浮力大小与物体密度（选填“有关”或“无关”）。【考点】探究浮力大小的实验【解析】（1）弹簧测力计的分度值是0.2N，物体浸在液体中时测力计的示数为2.8N，物体浸在液体中所受的浮力为；=。（2）分析比较第1、2、3次实验，其它因素都相同，只有排开液体的体积不同，所以得到物体在液体中受到的浮力大小与排开液体的体积有关；分析比较第3、4次实验，其它因素都相同，只有排开液体的密度不同，能够得到物体在液体中受到的浮力大小与液体的密度有关；（3）探究物体在液体中受