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文档简介

2025中考九年级物理浮力复习学案及典型习题

-知识清单+方法清单

模块一浮力

知识清单/

一、浮力

1.浮力

(1)定义:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力,这个力叫做浮力,用尸浮表示。

(2)浮力的方向:=

(3)施力物体与受力物体:施力物体是液体或气体;受力物体是浸在液体或气体中的物体。

2.称重法测浮力

(1)称重法测浮力的方法

①用弹簧测力计测出物体(俾>0液)的重力G=B;

②将挂在弹簧测力计下的物体浸在液体中,读出弹簧测力计的示数

③则物体在液体中所受浮力的大小尸浮=。即等于弹簧测力计减小的示数。

(2)称重法测浮力的原理:如右图所示,物体在空气中时,受到重力G和弹簧测力计的拉力R;

浸在水中时,受到三个力的作用:重力G、%和/2;根据力的平衡条件可知:Fi=G

Rr+F2=G,所以Fs=»

3.浮力产生的原因

(1)分析浮力产生的原因:如下图所示,以浸没在液体中的长方体为例进行探究,该长方体的六

个面分别受到液体的压强(p=pg/7)和压力(F=pS),进行对比。

位置前、后两个面左、右两个面上、下两个面

深度相等相等上浅下深

压强相等相等上小下大

尸前、尸后是一对平衡F左、尸石是T7向下v尸向上,

压力

力,合力为0一对平衡力,合力为0F»=____

结论:浮力是液体对物体向上和向下的压力差产生的,即斤浮=

浮力产生的原因

(2)两种特殊情况

①当物体部分浸入液体中时,如甲图所示,上表面不受液体压力,则浮力的大小歹浮=___=

②若浸没在液体中的物体的下表面和容器底紧密接触(接触处没有水),如乙图所示,则液体对物

体向上的压力尸为,物体将不受浮力的作用,只受向下的压力。如在水中的桥墩、拦河坝等。

二、决定浮力大小的因素

【猜想与假设】浮力的大小跟什么因素有关呢?

①木块在水中漂浮,铁块在水中下沉,可能跟物体的有关。

②人在水中会下沉,在死海中却能漂浮,可能跟液体有关。

③用手将空易拉罐按入水中,当它浸入水中的体积越大,手感觉到的浮力也越大,可能跟浸入液

体中的有关。

④人从浅水区走向深水区的过程中感觉逐渐变轻,可能与物体浸在液体中的有关。

【设计实验】

(1)实验方法:控制变量法。上面所说的固体的密度、液体的密度、固体浸入液体中的体积和固

体浸入液体的深度这几个量是实验中的“变量”,在检验浮力与其中某一个量的关系时,必须使其他量

保持不变,或者确认浮力跟这些量无关。

(2)测量浮力大小的原理:尸浮=尸1-尸2(称重法)

(3)实验器材:弹簧测力计、烧杯、水槽、圆柱体组(铝块、铁块)、水、酒精、浓盐水等。

【进行实验与分析论证】

(1)探究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系

①用弹簧测力计测量出物体的重力G并记入表格中;

②将物体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数Fi并记入表格中;

③改变物体在水中浸没的深度,读出弹簧测力计的示数&并记入表格中。

④计算浮力。

浸没深度h浅深更深

重力G/N2.02.02.0

弹簧测力计示数F/N1.41.41.4

浮力尸浮/N0.60.60.6

【实验结论】

浮力的大小与物体浸没液体中的深度。(选填“有关”或“无关”)

(2)探究浮力大小与物体浸在液体中的体积的关系

未浸入少部分浸入大部分浸入完全浸入

①用弹簧测力计测量出物体的重力G并记入表格中;

②将物体小部分体积浸入水中,读出弹簧测力计的示数B并记入表格中;

③把物体大部分体积浸在水中,读出弹簧测力计的示数B并记入表格中;

④把物体浸没水中,读出弹簧测力计的示数B并记入表格中。

⑤计算浮力。

物体浸在液体中的体积V部分浸入大部分浸入浸没

重力G/N2.02.02.0

弹簧测力计示数列N1.81.61.4

浮力F»/N0.20.40.6

【实验结论】在同一液体中,物体浸在液体中的体积越大,浮力越

(3)探究浮力大小与液体密度的关系

①用弹簧测力计测量出金属块的重力G并记入表格中;

②将金属块分别浸没在酒精、水和盐水中,读出弹簧测力计的示数并记入表格中;

③计算浮力。

液体种类酒精水盐水

重力G/N2.02.02.0

弹簧测力计示数F/N1.41.20.9

浮力厂滓/N0.60.81.1

【实验结论】

浮力的大小跟液体的密度有关,在浸入液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力

越o

(4)探究浮力大小与物体密度的关系

A

IN

=9N

①用弹簧测力计分别测出体积相等的铜球、铁球的重力;

②把铜球、铁球再悬挂在弹簧测力计下端,分别浸没在水中,观察并记录弹簧测力计的示数。

③计算浮力。

固体种类铜球铁球

重力G/N9.08.0

弹簧测力计示数F/N8.07.0

浮力F#/N1.01.0

【实验结论】浮力的大小跟固体的密度(选填“有关”或“无关”),在浸入同种液体的

体积相同时,所受浮力相等。

【归纳总结】决定浮力大小的因素:

物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。浸在液体中的

体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。

方法清单

考向01浮力的产生称重法求浮力

【例题1】如图所示,弹簧测力计竖直悬挂着物体A静止在空中时示数为8N,A浸在水中静止时

弹簟测力计示数为7N。根据实验数据,可知物体A的质量为kg,图所示物体A浸入水中所受的

浮力为No(g=10N/kg)

【训练1-1】如图1所示,A、B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里

注入一些水。则一定不受浮力的是()

A.AB.BC.CD.D

图1图2

【训练1-2】用弹簧测力计悬挂一重为10N的A物体浸没在水中,如图2所示,弹簧测力计的示

数为2.5N,A物体所受浮力大小为N,A物体上表面受到水的压力为1N,下表面受到水的压力

N;向水中加盐溶解后,A物体受到的浮力将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

考向02探究影响浮力大小的因素

【例题2】(2024・四川广安・中考真题)物理兴趣小组的同学在“探究影响浮力大小的因素”过程

中,经过讨论提出如下猜想:

猜想1:浮力的大小与物体浸入的深度有关:

猜想2:浮力的大小与液体的密度有关:

猜想3:浮力的大小与物体的形状有关。

小组同学分别对以上猜想进行探究,以下是他们的实验过程。

ABCDE

(1)小凌根据A、B、C三图,认为猜想1是正确的;同组的小果根据A、C、D三图,认为猜想

1是错误的。通过深入分析上述现象,小组同学一致认为浮力的大小随物体浸入液体体积的增大

而,与物体浸没在液体的深度无关。

(2)根据三图,可验证猜想2是正确的。同学们通过查阅相关资料并结合图中数据,还可

以测出物体的密度为kg/m3»("水nLOxlCPkg/n?)

(3)为了验证猜想3,小组同学找来两个完全相同的薄铝片、一个烧杯和适量的水等器材进行实

验,实验步骤如下:

①将一个薄铝片放入盛有适量水的烧杯中,观察到铝片下沉至杯底;

②将另一薄铝片弯成“碗状”也放入该烧杯中,观察到铝片漂浮在水面上。根据以上现象,小丽

得出猜想3是正确的。她的结论不可靠,原因是o

方法技巧探究实验用到的方法

1.转换法:在探究过程中,我们通过弹簧测力计示数的变化情况来反映物体

所受浮力的变化情况,应用了“转换法”;

2.比较法:在探究过程中,我们通过比较物体在不同条件下所受的浮力,从

而分析得到影响浮力大小的因素,这里应用了“比较法”。

3.控制变量法:探究浮力的大小与液体的密度、浸入液体中的体积和浸入液

体的深度这几个量的关系时,液体的密度、浸入液体中的体积和浸入液体的深度

这几个量是实验中的“变量”,在检验浮力与其中某一个量的关系时,必须使其他

量保持不变,或者确认浮力跟这些量无关。

【训练2-1】如图所示,小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块平放、

侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,比较弹簧测力计示数大小。

该实验探究的是下列哪个因素对浮力大小的影响()

A.液体的密度B.物体的密度

C.物体排开液体的体积D.物体浸入液体的深度

【训练2-2】如图是一次实验情景。根据图示可以知道,该同学这次操作的目的是()

A.探究物体所受浮力大小与其浸入深度的关系

B.说明物体所受浮力的大小跟排开液体的体积大小有关

C.探究物体所受浮力大小与液体密度的关系

D.验证阿基米德原理/浮

模块二阿基米德原理

知识清单

一、探究浮力大小与它排开液体重力的关系

【猜想与假设】液体的密度越大,物体排开液体的体积越大,则排开的液体受到的重力越大;另

一方面,液体的密度越大,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。所以浮力的大小跟排开液体

所受的重力应该有一定的关系,大小可能。

【设计实验】

(1)实验器材:弹簧测力计、物体("物>2液)、溢水杯、小桶、细线、水、盐水。

(2)测量浮力的方法(称重法):使用弹簧测力计进行测量:先测出物体所受的重力G,再读出

物体浸在液体中时弹簧测力计的示数R则尸浮=(如图甲、丙所示)。

(3)测量排开液体所受的重力(溢水法):物体排开液体所受的重力可以用溢水杯和弹簧测力计

测出(如图乙、丁所示):溢水杯中盛满液体,再把物体浸在液体中,让排开的液体流入一个小桶

中,桶中的液体就是被物体排开的液体,用弹簧测力计测出排开液体所受的重力G/。

a

n

-三-1

・1.

N-h

三.

2-2

—-=

r=三J

二=

•0B3

—3-

二=--

二-

-匕4

2三

-l=-

L=4-5乒5

3「

-l-f=

二t.:=4

二l=

二_

三[E5

r-

甲乙丙丁

【进行实验与收集数据】

(1)如图甲,将小石块用细线系住,挂在弹簧测力计的挂钩上,测出小石块的重力G=Q。

(2)如图乙,将小桶挂在弹簧测力计的挂钩上,测出其所受的重力G桶=3。先测小桶重力以免沾

水使测量数据不准确。

(3)将水倒入溢水杯中,使水面恰好到达溢水杯的溢水口,将小桶放在溢水口下水能正好流入小

桶的位置,然后将小石块慢慢地浸入水中,读出此时弹簧测力计的示数人,如图丙所示。

(4)利用公式/滓=为13,计算出小石块此时在水中受到的浮力。

(5)如图丁,测出小桶和排开的水所受总重力居,算出排开的水所受的重力6排=昂-B。

(6)改变质量不同的金属块再做几次实验,把实验数据填入表格中。

(7)实验数据表格。

实验物重物体在水中时浮力桶与排出水空桶重排开水重

序号G/N测力计示数KN产'"N总重G抓GM/NGW

12.21.40.81.81.00.8

21.71.10.61.61.00.6

33.62.31.32.31.01.3

【分析论证】

分别计算实验序号1、2、3中物体受到的浮力和排开液体所受的重力,发现尸浮G排。

【实验结论】浸在液体中的物体受到浮力的大小它排开的液体所受重力的大小。

【交流与讨论】

(1)若先将物体放入水中测浮力,再测物体的重力,由于物体沾水会使所测重力偏大,则所测浮

力偏;

(2)若先测量桶和排开液体的重力,再测桶的重力,则桶由于沾水重力偏大,所测排开液体的重

力偏«

(3)物块在浸入前,水面要与溢水口相平,若水面不与溢水口相平,不会影响浮力的大小,但会

导致排到小桶内的水小于物块排开的水的体积,最终会得出物体所受浮力于排开的液体所受重力

的错误结论。(以上均选填“大”或“小”)

(4)实验中换用质量不同的物块或不同液体进行多次测量,是为了使实验结论具有普遍性。

上述结论早在两千多年前就已经被发现,称为阿基米德原理。

二、阿基米德原理

1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。

2.数学表达式:尸浮=导出式:尸浮=3排=

公式中各物理量的意义及单位:

p波表示液体的,单位:千克/米3(kg/m3)

V排表示,单位:米3(m3)

产浮表示物体受到的浮力,单位:牛(N)

各物理量全部采用国际单位制。

3.对阿基米德原理的理解

①影响浮力大小的因素:由公式尸浮彳浪且丫排可知:浮力产浮的大小只和和有关,与物体

的体积、形状、密度、浸没在液体中的深度等因素0(选填“有关”或“无关”)

②适用范围:该定律也适用于气体,物体在气体中所受浮力的大小也可用尸浮=计算。

③求液体密度、排开液体的体积公式:"=丫排=

④理解“浸在液体中的物体”

如图中B物体,也叫浸没;二是一

部分体积浸入液体中,如图中A物体。物体浸没时:V排VsV物;物体部分浸入时:V#

Vs.V物。(均选填或“=”)

三、计算浮力大小的四种方法

称重法压力差法公式法平衡法

浮力等于物体的重浮力等于物体上、根据阿基米德原理物体漂浮或悬浮

力G减去物体浸在下表面受到的液体计算时,由二力平衡条

液体中时弹簧测力的压力差,即产浮二G排="2排g件得浮力等于重

1

计的拉力凡即F浮二厂向上向下液gV排力,即

7

F浮=G-/方浮二G

方法清单

考向01探究浮力大小与它排开液体重力的关系

【例题1】如图所示,物理兴趣小组用水和金属块等器材做研究浮力的实验。(水的密度是

1.0xl03kg/m3)

(2)比较A、B、C(或A、B、D)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其有关;

(3)比较三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关;

(4)金属块的密度为kg/m3;

(5)在实验中,忽略测量误差因素的影响,兴趣小组发现:金属块受到的浮力大小等于它o

如果后者明显小于金属块受到的浮力,请指出实验操作中可能的原因;

(6)忽略测量误差因素的影响和操作规范的前提下,探究发现:漂浮在水面的蜡块、木块等物体

所受的浮力(选填“遵守”或“不遵守”)第(5)小题第一空的这个等量关系。

方法技巧

1.实验中,能否先将物体浸没在水中后,然后再将物体拿出测出物体受到的重

力?为什么?

如果这么做,物体从水中拿出时,物体上会沾有一部分水珠,测量物体的重力

会变大,故不可以这么做。

2.在测量排开液体的重力时,能否先测盛水后小桶的重力,再倒出测出空桶的

重力?为什么?

桶内的水不能全部倒净,内壁会附有水珠,使测出的G排偏大,G排偏小,故不

可以这么做。

【训练1-1】在“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验中,小芳同学设计的实验步骤

如图所示,按照A、B、C、D的顺序进行测量。小华认为,为了减小实验误差,可以进一步优化实验

步骤,他将A、B、C、D重新排序。你认为小华的测量顺序应该是,此实验得出的结论

是_______

【训练1-2】同学们进行验证阿基米德原理的实验,操作过程如图所示。图中西、B、巳、凡分别

表示对应的弹簧测力计示数。下列说法正确的是()

A.尸2VB表明物体受到的重力减小了

B.物体排开水的体积大于物体的体积

C.若6=丹-八,说明本次实验结果符合阿基米德原理

D.如果实验中物体没有完全浸没水中,不能验证“阿基米德原理”

考向02阿基米德原理

【例题2】如图所示,体积相同而材料不同的四个小球甲、乙、丙、丁静止在水中,这四个小球所

受的浮力分别为尸甲、尸乙、/丙、FT,贝U()

A.F甲二F乙B.方甲〈方丁C.F乙>F丙D.F甲>F乙

方法技巧正确理解阿基米德原理

1.物体“浸在液体中”包括“全部浸入(浸没)”和“部分浸入”两种情况,无论物体是

浸没还是部分浸入,在液体中都受到浮力。

2.G排是物体排开液体的重力,而不是物体自身的重力。

3人液是指液体的密度,而不是物体的密度。浸在同种液体中,排开液体体积相同的各种

不同材料的物体,无论空心还是实心,所受浮力大小都相等。

4.SF是排开液体的体积,不一定等于物体的体积。

①当物体浸没在液体中时,丫排=丫物,物体体积不变,排开液体体积也不变,浮力大小与

深度无关;

②当物体只有一部分浸人液体中时,V排物,当物体逐渐浸入液体中时,排开液体的体

积增大,物体所受浮力也增大。

【训练2-1】如图,水平桌面上有一个装满酒精的溢水杯,将重力为1.1N的小球放入溢水杯,小

球沉底,并测得溢出的酒精重力为0.8N,已知p酒精=O.8xl()3kg/m3,则小球的密度为()

A.0.9xl03kg/m3B.l.lxlO3kg/m3

C.1.15xlO3kg/m3D.1.3xlO3kg/m3

【训练2-2】如图所示,是小华同学测量某种液体密度的过程,请你根据实验数据,求:

(1)小石块的质量;

(2)小石块的体积;

(3)液体的密度。

模块三物体的浮沉条件及应用

知识清单N

一、物体的浮沉条件

1.物体在液体中常见的三种状态

(1)物体在液体中有、和三种状态。

(2)物体在液体中三种状态的受力分析:

漂浮悬浮沉底

①漂浮时:受到重力与浮力的作用,根据二力平衡条件知,这两个力是一对平衡力,Fn—Go

②悬浮时:受到重力与浮力的作用,根据二力平衡条件知,这两个力是一对平衡力,F浮—G。

③沉底时:受到重力G、浮力P浮与支持力N的作用,这三个力平衡:3—。

2.物体的浮沉条件

(1)比较浮力与重力的大小判断物体的浮沉:

以浸在水中的鸡蛋为例分析:把鸡蛋浸入水中时,受到重力G与浮力F浮两个力的作用,这两个力

的方向相反、作用在同一直线上,鸡蛋的浮沉就取决于这两个力的大小。

根据二力平衡条件进行分析:

①若浮力/浮—G,则鸡蛋会上浮,最后漂浮;

②若浮力/浮—G,则鸡蛋会悬浮,可停在液体内部任意位置;

③若浮力产浮—G,则鸡蛋会下沉,静止在水底。(以上均选填“>"、或“=”)

(2)比较物体密度"物与液体密度p液的大小关系判断物体的浮沉(理论推导)

当物体浸没在液体中时,受到重力G与浮力/浮两个力的作用;因为物体浸没,所以排开液体的体

积等于物体的体积V排=丫物=;浮力大小/浮=〃液gV排="液gV;重力的大小G=p物gV物="物”

①当P浮〉G时,得出2sp物,物体上浮;

②当/浮=6时,得出滤___〃物,物体悬浮;

③当歹滓<G时,得出0sp物,物体下沉。(以上均选填或"=")

3.有关物体漂浮的规律

根据进仃分析尸浮=G物体=/?物体gV7物体;尸浮=/>液gV排,可得出以下规律:

(1)“二力平衡”,即物体所受浮力等于物体的重力,/浮=G物体。

(2)“质量相等”,即排开液体的质量等于物体自身质量,机排=机物体。

(3)“体积比与密度比有关”,即浸入液体的体积是物体体积的几分之几,物体的密度就是液体

密度的几分之几,即"物体v物体="液v排

p题一t一0液

(4)“浮力恒等”,即物体漂浮在不同液体中时,所受浮力相等(八号…=G物)。

(5)“密大浸少”,即物体漂浮在不同液体中时,密度大的液体浸入液体中的体积较小。

二、浮力的应用

1.增大或减小浮力的方法

(1)改变浮力的方法:根据阿基米德原理/浮排可知,物体受到的浮力大小是由液体密度和

排开液体的体积决定的,因此增大或减小浮力应从这两方面入手。

(2)增大浮力的两种方法

①增大液体:如水中加盐后,可使沉底的鸡蛋浮起来;

②增大物体排开液体(或气体)的:如钢铁制成的轮船、氢气球等。

(3)减小浮力的两种方法

①减小液体的密度:如往盐水中加清水,可以使漂浮的鸡蛋下沉至水底。

②减小物体排开液体(或气体)的体积:如飞艇降落时,通过将辅助气囊中的气体放出,使飞艇

排开空气的体积减小,从而减小空气浮力,使飞艇降落(可认为飞艇放气后,所受重力不变)。

2.浮力的应用实例

(1)轮船

①轮船的工作原理:把轮船做成“”体后放在水里,虽然它所受的重力没有改变,但是排开

的水较多,因而受到较大的力,所以能漂浮在水面上。

②轮船的特点:轮船航行时处于漂浮状态,只要轮船的重力不变,无论轮船是在海里还是在河

里,它受到的浮力都不变,因为不同海域中海水的密度不同,所以轮船的吃水线不同。例如,海水密

度较大,根据阿基米德原理厂浮彳浪gV排可知,轮船在海里航行时浸在水下的体积较小。

③轮船的排水量加排:轮船的排水量表示轮船的大小,指轮船装满货物时排开水的,等于轮

船和货物的总质量。如一艘轮船的排水量是10%,说明此船满载时,货物和船身质量之和为101

轮船潜水艇

(2)潜水艇

①潜水艇的沉浮原理:因为潜水艇浸没在水里时,排开水的体积不变,根据阿基米德原理厂浮=2海

gV排可知,所受___基本不变,所以只能靠改变自身实现浮沉的。(均选填“浮力”或“重力”)

②潜水艇的浮沉过程分析:下潜时,在两侧的水舱内充入水,艇重增大,重力大于浮力,潜艇就

会。当水舱充水,潜水艇重等于同体积的水重时,它可以在水中。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。实际航行时,上浮和下潜过程中潜水艇总要开动推进器加

快上浮和下潜的速度。

(3)气球和飞艇

气球和飞艇的升降原理:受至U的浮力厂浮彳空气gV排,气球(飞艇)自身的重力G=/>气gV+G壳,当下

s>G,气球(飞艇)可升上天空,若要使气球(飞艇)降回地面,可以放出一部分气体,使排开空气的

体积减小,浮力减小;对于热气球,加热时内部空气膨胀,一部分空气排出,球内空气密度变小,使

浮力大于重力而上升;停止加热,热空气冷却,使重力大于浮力而落地。为了能定向航行而不随风飘

荡,人们还制成了飞艇,在大气囊下面装了带螺旋桨的发动机和载人装货的吊篮。

热气球密度计

5.密度计

(1)作用:密度计是测量液体密度的仪器。

(2)构造:密度计是一根粗细不均匀的密封玻璃管,管的下部装有少量密度较大的铅丸。

(3)原理:密度计放在液体中都是的,因此受到的浮力始终等于它受到的重力并且是不变的

?滓=G。根据F浮干波gV排可知,因为足浮不变,所以把它放在密度比较大的液体里,它浸入液体的体

积,上浮一些;把它放在密度比较小的液体里,浸入液体的体积,下沉一些。所以密度计的

刻度从下往上的示数是越来越的。(后三空均选填“大”或“小”)

方法清单

考向01物体沉浮条件

【例题1】将重6N的物体浸没在装满水的杯中,溢出了2N的水。关于物体受到的浮力大小和最

终的状态,判断正确的是()

A.6N漂浮B.2N漂浮C.2N沉底D.4N沉底

方法技巧浮沉条件总结

上浮下沉漂浮悬浮沉底

尸浮

FQGvGFff=G产浮二G/浮+N=G

p液平物P液物P液物P液=/>物P液<"物

停留在液体中

上浮的最终状态下沉的最终状态

受非平衡力处于非平衡状态任何深度处

(运动状态在变化)

受平衡力,处于平衡状态

【训练1-1】(2024•四川巴中•中考真题)一个体积为lOOcn?、质量为90g的球放入足够深的水

中,静止后的状态及所受浮力大小为()

A.漂浮0.9NB.漂浮INC.沉底0.9ND.沉底1N

【训练1-2】(2024.江苏南通・中考真题)将新鲜度不同的甲、乙两鸡蛋放入水中,静止时的状态如

图所示,下列说法正确的是()

放置一月

后的鸡蛋

A.若甲、乙体积相等,甲受到的浮力小

B.若甲、乙质量相等,甲受到的浮力小

C.向杯中加盐水后,乙受到的浮力变大

D.向杯中加酒精后,乙受到的浮力变大

考向02物体沉浮条件的应用

【例题2】(2024・四川自贡・中考真题)在传统农耕文化中,劳动人民一般采用“盐水选种”的方法

挑选种子,下列说法正确的是()

盐水

A.种子上浮过程中盐水对种子的压强变大

B.漂浮的种子受到的浮力大于自身重力

C.下沉的种子密度比盐水的密度大

D.沉底的种子只受到重力和支持力

方法技巧

1.密度计和轮船的原理相似,使用时都漂浮在液体中,所受浮力等于本身的

重力

不变。并且轮船吃水线的原理等同于密度计的刻度。

2.气球、飞艇是利用物体在空气中受到浮力来工作的,当气球、飞艇中气体

的密度小于空气的密度时,才可以升空。

【训练2-1】如图所示,关于物体受到的浮力及其应用,下列说法正确的是()

次种

良种

甲丙

A.图甲所示,当孔明灯内部空气密度比外部空气的密度小到一定程度,孔明灯才上升

B.图乙所示,轮船从长江驶入海洋的过程中,浮力变大

C.图丙所示,良种所受浮力小于重力,次种所受浮力大于重力

D.图丁所示,潜水艇在水面以下,下沉过程中,重力不变,浮力变小

【训练2-2】如图1所示,当热气球喷火装置“喷火”时,气囊内的空气被加热并排出一部分后,

气球上浮。下列关于其升空原因的说法正确的是()

A.加热时气囊内气体密度不变

B.气囊排开空气的重力大于自身重力

C.气囊内气体密度大于空气密度

D.气囊所受的浮力大于它排开空气的重力

图1

【训练2-3】把两支完全相同的密度计分别放入甲、乙两种液体中,它们静止时如图2所示,密度

计所受到的浮力分别为尸甲和P乙,液体密度分别为0甲、p乙,则E甲F乙,密度i(均

选填或“=”)

二、易混易错分析

易混易错点1深度对压强和浮力的影响。

【辨析】当物体部分浸入液体中至全部浸入液体中(浸没)时,压强随深度的增加而

增大,但浮力的变化与压强的变化是不同的。在物体全部浸入之前,随着物体在液体中深

度的增加所受的浮力增大,这实际上是因为物体排开液体的体积V排在增大而使浮力增大;

当物体全部浸入之后,此时物体在液体中的深度再增加,V排不再变化,所受的浮力不变。

【例题1-1】小杰同学在游玩海底世界时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气

泡上升时受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是()

O

A.浮力不变,压强不变B.浮力变小,压强变小

C.浮力变大,压强变大D.浮力变大,压强变小

【例题1-2】用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图所示。从此处匀速

下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块未与水底接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数

F与物块下表面浸入水的深度的关系如图乙。(g取10N/kg,水的密度是1.0xl()3kg/m3)求:

(1)物块的质量;

(2)物块完全浸没在水中受到的浮力;

(3)物块刚好完全浸没时,水对物块下表面的压强。

甲乙

易混易错点2浮力大小及其变化的判断。

【辨析】利用阿基米德原理/浮="液gV排进行浮力大小的计算及浮力大小变化的

判断时,要明确浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关,

而跟物体本身的体积、密度、形状、浸没在液体中的深度、在液体中是否运动、液体

的多少等因素无关。但要注意〃液和V排有时是变化的,根据〃浪和M排的变化,我们

可以判断出所受浮力的变化情况。

【例题2-1】将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列说法正

确的是()

A.加盐可以让鸡蛋悬浮B.鸡蛋悬浮时液体密度大

C.鸡蛋悬浮时浮力大D.鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大

【例题2-2]如图所示,弹簧秤下端吊着一个金属球,静止时弹簧秤的示数为10N。当把金属球徐

徐浸入水中的时候,弹簧秤的示数将变,金属球受到的浮力将徐徐变,若金属球有一半浸

入水中时,弹簧秤的示数为8N,这时金属球受到的浮力是N;若把它全部浸没在水中,弹簧秤

的示数将变为No

三、中考热点扫描

考点一计算浮力的四种方法

考点突破:

方法表达式适用条件适用题型依据原理

适用于密度比液体密度物体受力

称重法Fn-G-F含弹簧测力计

大的物体平衡

浸在液体中几何浮力的

压力差法尸浮二尸向上-尸含有液体深度

形状规则的物体产生原因

阿基米德/浮=6排二加排g应用最广泛,不仅适用含有排开液体体积阿基米德

原理二夕液gV排于液体,还适用于气体或排开液体质量原理

适用于密度小于或等于

平衡法尸浮=G液体密度的物体,物体物体漂浮或悬浮二力平衡

漂浮或悬浮时

【例题1-11同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材,进行如图所示的实验探

究。下列说法正确的是()

A.石块在水中受到的浮力方向竖直向下

B.石块在水中受到的浮力大小为1.0N

C.石块浸没在水中时,排开水的体积为1.2xl0-4m3

D.丙图中盐水的密度为LlxlCPkg/n?

【例题1-2】在今年我市的实验操作技能考试中,某同学的实验过程如图所示:他先将溢水杯装满

某种液体,再把一个物块悬挂在弹簧测力计的挂钩上,物块在空气中时弹簧测力计的示数是L5N,把

物块浸没在溢水杯中的液体中时弹簧测力计的示数是0.9N,同时用空小桶收集排开的液体,已知物块

的密度为3xlO3kg/m3,g取ION/kg,求:

(1)小桶收集到的液体的质量;

(2)液体的密度。

考点二浮力大小的比较

考点突破

1.同液不同物

(1)质量相同的不同物体放入同种液体中(质量相同看状态,状态相同看V排)。

先根据物体的浮沉条件比较尸浮与G的大小。漂浮时,平衡状态/浮=G;悬浮时,平

衡状态/浮=G;向上运动,Fi?>G;下沉包括沉底,Fs<Go如果所研究物体的状态也相

同,根据已知条件机(或G)、°推出V的关系,再根据阿基米德原理尸浮=2液gV排比较浮

力的大小。

(2)体积相同的不同物体放入同种液体中(体积相同看V排,V排也要状态判)

先根据物体在液体中的状态判断出V排的大小,再根据阿基米德原理尸浮=2波gV排比较

浮力的大小;如果都是漂浮,有时要根据物体密度比较重力大小,再根据尸昕G排判断浮

力大小。

2.同物不同液

质量相同看状态,V排比出密度来。例如:同一物体A放入不同液体中,在两种液体

中都漂浮,浮力等于重力。

Fvn=FZM根据产浮=/?海gV排V排甲排乙所以甲>/?乙

/777/7777/7Z77Z77ZZ?

甲乙

【例题2-1]如图所示,质量相等的甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中,甲、乙的密度分别为〃

甲、p乙,所受的浮力分别为P甲、F乙。则〃甲p&,F甲Fk(两空均选填“大于”、“小于”

或“等于”)

【例题2-2】将一个实心球分别放入酒精、水、盐水中,如图所示。该球所受浮力分别为B、F2

和Fi,则它们大小关系是()

酒精水盐水

A.FI=F2<F3B.F\=F2>F?,

C.F\<F2<F3D.FI<F?=F3

考点三密度、浮力与压强的综合计算

考点突破:

1.重难分析:关于密度、浮力与压强的综合题能有效地考查同学们的逻辑思维能力

及综合分析问题的能力,试题综合性强,具有一定的难度,是各地中考的命题热点,只有

掌握密度、浮力、压强等知识才能熟练解答此类问题。所涉及的计算公式有:

p-F/S尸浮=汽液gV排p=m/VG-mg

2.解决策略:这类问题一般以物体在液体中的平衡状态为模型,一般的解题思路为

(1)明确研究对象,并对物体进行受力分析;

(2)在受力分析的基础上,列出力的关系式;

(3)在理解题意的基础上,把相关联的阿基米德原理公式或密度、重力、压强的计

算公式列出;

(4)根据已知条件联立求解未知量。

【例题3-11“飞天”兴趣小组在模拟搭建月球科研基地时,选取了某种砖块作为建筑材料,钻取

了一块圆柱体样品(样品不吸水)。已知g=10N/kg,〃水=1.0xl(13kg/m3,求:

(1)如图甲所示,利用弹簧测力计测得样品重力为4.2N,则该样品的质量侬

(2)如图乙所示,该样品浸没在水中时受到的浮力尸浮;

(3)该样品的密度⑶

(4)当该样品上表面距水面4cm处时,样品上表面所受水的压强p;

(5)请你为月球基地命名并简单介绍其寓意。

甲乙

【例题3-2]如图所示,一个边长为0.1m的正方体竖直悬浮在某液体中,其上表面受到液体的压

力B为6N,下表面受到液体的压力&为14N(g取10N/kg)。下列说法中错误的是()

A.正方体受到的浮力为8N

B.液体的密度为OBxlCPkg/n?

C.正方体上表面到液面的距离/?=0.06m

D.液体对正方体下表面的压强为1.4xl()3pa

考点四用控制变量法探究影响浮力大小的因素

考点突破:

影响浮力大小的因素有多个,因此在探究时,应用了控制变量法。浮力的大小

与液体的密度和物体浸在液体中的体积有关,探究浮力的大小与液体的密度之间的

关系时,要控制物体浸在液体中的体积不变;探究浮力的大小与物体浸在液体中的

体积之间的关系时,要使用相同的液体进行实验。

【例题4-1】小明用弹簧测力计、正方体物块、两个相同的圆柱形容器等,对浸在液体中的物体所

受浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。(g取10N/kg)

F

JJ

-

o

00

I

—1

22

123;3

4N3

44

4

55

rL5

-

水水盐水

甲乙

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