粵教滬科版中考物理復習 第九章浮力與升力 第一課時教學課件

第九章

浮力與升力第一課時

浮力

阿基米德原理1.通過實驗，認識浮力。2.探究并了解浮力大小與哪些因素有關。（必做實驗）3.知道阿基米德原理，會運用相關公式計算浮力。課程標準考點梳理1.定義：一切浸在液體(或氣體)中的物體都會受到液體(或氣體)對它_______________的托力，這個托力就叫做浮力。2.方向：總是_______________。3.施力物體：_______________。豎直向上浮力豎直向上液體(或氣體)4.產生原因：（1）表述：液體（或氣體）對物體向上、向下的__________即為浮力。（2）公式：F浮＝_____________________。注意：當F向上=0時，物體不受浮力，如橋墩在水中不受浮力。壓力差F向上－F向下5.稱重法測量浮力（如圖1-9-1）：用彈簧測力計拉著物體浸在水中靜止，則F浮=_______________。6.影響浮力大小的因素：物體在液體中所受浮力的大小，跟它浸在液體中的__________和液體的__________有關。物體浸在液體中的體積越_______、液體的密度越________，浮力就越大。注意：物體在液體中所受的浮力與物體的質量、體積、所受重力、形狀和物體浸沒時的深度等均無關。G物-F拉體積密度大大1.內容：浸在液體(或氣體)里的物體受到豎直向上的浮力，浮力的大小等于_______________________________________________。2.公式：F浮＝__________＝__________g=________________。（適用于液體或氣體）（1）m排是指________________________，單位是__________。

阿基米德原理物體排開的液體（或氣體）所受到的重力G排m排ρ液V排g排開液體的質量kg（2）ρ液是指__________的密度，而非物體的密度，單位是________________；V排是指___________________的體積，物體排開液體的體積V排等于物體浸在液體中的體積，而非物體的體積。注意：當物體全部浸沒在液體中時，物體排開液體的體積等于物體的體積。液體kg/m3物體排開液體課本簡練1.（八下P85活動1改編）如圖1-9-2所示，小青將重為6N的長方體鋁塊浸在水中，鋁塊上表面剛好與水面相平，此時彈簧測力計的示數為2.8N，長方體鋁塊下表面受到水的壓力為（

）A.8.8N B.2.8NC.3.2N D.6NC2.（八下P85活動2改編）如圖1-9-3所示，一塊長方體正立靜止在水中，已知其前后左右四個表面受到水的壓力均為10N，下表面受到水的壓力為8N，上表面受到水的壓力為3N，則該長方體受到的浮力為（

）A.5N B.11NC.21N D.51NA3.（八下P88自我評價與作業(yè)1改編）如圖1-9-4所示，池塘里大魚說：“我的體積大，受到的浮力大”，小魚說：“我在深處，受到的浮力大”。其中__________（填“大魚”或“小魚”）的說法是正確的，判斷的依據是浮力的大小與____________________________________________有關。大魚物體浸在液體中的體積4.（八下P88自我評價與作業(yè)3改編）在“探究浮力大小與哪些因素有關”的實驗中，小明同學做了如圖1-9-5所示的實驗。圖中的數據為物體靜止時彈簧測力計的示數。（已知ρ水＜ρ鹽水）。物體浸在液體中的體積（1）比較圖甲和圖乙可知，物體所受的浮力大小與___________________________有關。（2）比較圖乙和圖丙可知，物體所受的浮力大小與______________________________________無關。（3）比較圖__________和圖__________可知，該同學是在探究深度一定的條件下，物體受到的浮力大小還與液體的密度有關的問題。物體浸沒在液體中的深度丙丁5.（八下P93自我評價與作業(yè)4改編）2019年5月，國之重器東方紅三號科考船成功試水，成為世界上排水量最大的科考船。該船排水量為5000t，在海水中靜止時受到的最大浮力為__________N。（g取10N/kg）5×1076.(八下P93自我評價與作業(yè)3改編)在“阿基米德解開王冠之謎”的故事中，若王冠的質量為490g，將它浸沒在水中稱時，彈簧測力計示數為4.5N。問：(水的密度為1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(1)王冠受到的重力是多少？(2)王冠浸沒在水中受到的浮力是多少？(3)王冠的體積是多少？(4)王冠的密度是多少？解：(1)王冠受到的重力G＝mg＝490×10-3kg×10N/kg＝4.9N。(2)由王冠在水里受力平衡可知，它受到的浮力F浮＝G－F拉＝4.9N－4.5N＝0.4N。

易錯精講【例1】如圖1-9-6所示，A、B是可自由移動的物體，C、D是容器自身凸起的一部分，現往容器里注入一些水，A、B、C、D在水中的位置在圖示位置，則下列說法正確的是（

）A.A物體不一定受到浮力作用B.B物體一定受到浮力作用C.C部分不一定受到浮力作用D.D部分一定受浮力的作用易錯點1浮力產生的原因B

思路點撥：浸在液體中的物體，受到液體豎直向上的力就是浮力，浮力產生的原因是物體受液體向上和向下的壓力差，若物體不受到液體向上的壓力，則物體就不受浮力。【變式1】如圖1-9-7所示，盛水的洗手盆底部的出水口塞著木頭（密度小于水）制成的水堵頭，下列說法正確的是（

）A.水堵頭受到水向下的壓力的作用B.水堵頭受到水的浮力的作用C.水堵頭既受到水的壓力的作用，也受到水的浮力的作用D.此時水堵頭只受到水的壓力和重力的作用A【例2】如圖1-9-8所示，草莓、蘋果、西瓜都漂浮在水面上，關于三者所受浮力的大小，下列說法正確的是（

）A.草莓受到的浮力較大B.蘋果受到的浮力較大C.西瓜受到的浮力較大D.三者受到浮力大小相同易錯點2浮力大小的比較C

思路點撥：（1）根據阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知，物體受到浮力的大小與物體排開液體的體積和液體的密度有關，與物體的體積、物體所受重力、物體的形狀、物體浸沒在液體中時所處的深度、物體的密度等因素無關。（2）當物體浸沒在液體中時，無論其深度如何改變，只要物體排開液體的體積和液體的密度不變，它受到的浮力就保持不變。【變式2】【科學思維】小杰同學在海底世界游玩時，觀察到魚嘴里吐出的氣泡上升時的情況如圖1-9-9所示。則下列對氣泡上升時受到的浮力和氣泡內氣體壓強分析正確的是（

）A.浮力不變，壓強不變B.浮力變小，壓強變小C.浮力變大，壓強變大D.浮力變大，壓強變小D【例3】【科學思維】如圖1-9-10甲所示，在彈簧測力計下掛一圓柱體，從盛水的燒杯上方某一高度緩慢下降，圓柱體浸沒后繼續(xù)下降，直到圓柱體底面與燒杯底部接觸為止，圖1-9-10乙是圓柱體下降過程中彈簧測力計讀數F隨圓柱體下降高度h變化的圖像，下列說法正確的是（g取10N/kg）（

）A.圓柱體受到的重力是14NB.圓柱體浸沒在水中時，受到的浮力是6NC.圓柱體的體積是7.5×10-4m3D.圓柱體的密度是1.5×103kg/m3易錯點3浮力大小的計算D思路點撥：計算浮力大小時，要注意題目中是否存在隱藏條件，比如當物體浸沒在液體中時，V排=V物。【變式3】體積為3×10-3m3的木球被固定在水槽底部的細線系住，浸沒在水中，如圖1-9-11所示。繩子的拉力為12N。求：（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）木球受到的浮力。（2）木球的密度。（3）剪斷細線后木球靜止時露出水面的體積。解：（1）木球浸沒在水中，其排開水的體積V排＝V木＝3×10-3m3，由阿基米德原理可得，木球受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3＝30N。

實驗一

探究浮力大小與哪些因素有關(10年2考：2016年、2023年)重點實驗實驗名稱探究浮力大小與哪些因素有關實驗器材彈簧測力計、橡皮泥、細繩、水、燒杯考點歸納（1）稱重法測浮力：F浮=G物-F拉（2）控制變量法的應用：①探究浮力大小與物體浸在液體中的體積是否有關時，控制液體的密度一定（圖甲、乙、丙）考點歸納②探究浮力大小與液體的密度是否有關時，控制同一物體浸在液體中的體積一定（圖甲、丙、己）③探究浮力大小與物體浸在液體中的深度是否有關時，控制液體的密度、物體浸入液體中的體積一定（圖甲、丙、丁）④探究浮力大小與物體的形狀是否有關時，控制液體的密度、物體浸入液體中的體積一定（圖甲、丙、戊）【例1】【科學探究】在探究浮力大小與哪些因素有關時，某班同學猜想浮力大小可能與液體的密度、物體浸在液體中的深度以及物體浸在液體中的體積有關。實驗結論物體在液體中所受浮力的大小，與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關。物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。（浮力大小與物體浸沒在液體中的深度、物體的形狀無關）【實驗器材】(1)老師為同學們準備了以下實驗器材：①彈簧測力計、②裝有水的燒杯、③裝有酒精的燒杯、④頂端帶有掛鉤的鋁塊、⑤細線。若想探究浮力大小是否與物體浸在液體中的深度有關，應選擇的器材是④、⑤、__________和__________。(均填序號)【分析論證】(2)他們選用相應的實驗器材，依次進行了如圖1-9-12所示步驟的操作，其中不同形狀的鋁塊的體積相同。①②（3）分析實驗A和D，可以知道鋁塊浸沒在水中時所受到的浮力是__________N。1.6（4）甲同學認為“物體浸在液體中的深度越深，受到的浮力越大”，并在同種液體中用圖中A、B、C的實驗證實他的觀點，即鋁塊從B到C位置的過程中，浮力變大了；乙同學認為“浮力大小與物體浸在液體中的深度無關”，并在同種液體中用圖中A、D、E的實驗證實自己的觀點，即鋁塊從D到E位置的過程中，浮力大小不變。請分析甲、乙兩同學的實驗過程，你認為不正確的是__________同學的觀點，理由是________________________________________________________________________________________。甲

甲同學沒有控制物體浸在液體中的體積相同【實驗結論】（5）經過認真分析發(fā)現，第（4）步中的甲同學的實驗適用于探究浮力大小與__________________________關系。得出的結論是_____________________________________________________________。（6）分析比較實驗A、__________、__________可得：浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關。物體浸在液體中的體積在同種液體中，物體浸在液體中的體積越大，所受的浮力越大EF（7）實驗表明，浸在液體中的物體所受浮力的大小與__________________、__________________________有關，與物體浸沒在液體中的深度__________。【實驗拓展】（8）分析比較實驗A、E、G可得：浸在液體中的物體所受浮力的大小與________________________無關。液體的密度物體浸在液體中的體積無關物體的形狀(9)下圖中能正確反映鋁塊所受浮力F浮與浸入水中深度h關系的圖像是（物體未接觸容器底）（

）

D實驗二探究浮力大小跟排開液體所受重力的關系(10年1考：2016年)實驗名稱探究浮力大小跟排開液體所受重力的關系實驗器材彈簧測力計、物體、細繩、溢水杯、水、小桶考點歸納1.實驗原理：測量浮力大小F浮＝G物－F拉，測量排開的水所受重力G排＝G總－G桶2.實驗設計與過程：(1)溢水杯的使用：溢水杯中應裝滿液體，使液面到達溢水口（以保證物體排開的液體全部流入小桶中，否則會導致所測液體所受重力偏小)考點歸納(2)實驗步驟：①用彈簧測力計測量空桶所受重力G桶；②溢水杯裝滿水，空桶置于溢水口下方；③用彈簧測力計測量物體所受重力G物；④讓物體浸沒到溢水杯的水中，讀出彈簧測力計的示數F拉；⑤用彈簧測力計測量排開的水與桶的總重力G總(3)比較(G物－F拉)與(G總－G桶)的大小，可得浮力與排開液體所受重力的關系(4)更換液體多次測量的目的：使實驗結論具有普遍性考點歸納3.實驗分析與評估：(1)測量順序如右圖所示(或③①②④⑤)，應先測空桶以及物體所受重力，否則會造成較大的實驗誤差(2)誤差分析：①若先將物體浸入水中讀出彈簧測力計的示數，再測物體所受重力，則物重偏大，浮力偏大；②若先測桶和排開水的總重力，再測桶所受重力，則桶重偏大，導致排開液體所受的重力偏小實驗結論浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開液體所受的重力【例2】【科學探究】圖1-9-13是小新同學驗證阿基米德原理的一個實驗操作步驟圖。【實驗步驟】（1）如果是你做這個實驗，不重復操作的合理步驟順序是____________________________________________________。A→E→B→C→D（或E→B→A→C→D）【實驗操作】（2）指出圖中實驗操作中的一處錯誤：______________________________________________________________________________。【分析論證】（3）C步驟中，浸沒在水中的物體勻速向下運動的過程中（未接觸容器底），物體所受的浮力__________（填“不變”“變大”或“變小”）。在B步驟中，水面沒有達到溢水口不變【實驗結論】(4)排除錯誤后，通過圖中__________(填字母)兩個步驟測出了浮力F浮；通過圖中__________兩個步驟測出了物體排開液體所受的重力G排，如果關系式_________________成立，就可得到著名的阿基米德原理。(5)選用其他液體多次實驗后，可得出結論：浸在液體中的物體所受的浮力，大小等于它_________________________。A、CD、EF浮＝G排排開液體所受的重力考點1浮力［10年4考：2019年(實驗)、2020年(選擇)、2022年(綜合)、2023年(實驗)考查］1.【物理觀念】（2019廣東節(jié)選）如圖1-9-14所示，海底上有一塊體積為100m3且底部與海底緊密相連的可燃冰A，其受到海水的浮力為__________N。(海水的密度取1×103kg/m3，g取10N/kg)考點精練02.【科學探究】（2023廣東）在“探究浮力大小與哪些因素有關”的實驗中：（1）彈簧測力計調零時，應在__________（填“豎直”或“水平”）方向上調零。豎直（2）如圖1-9-15甲所示，在彈簧測力計下懸掛一個高為6cm的長方體物塊（可塑），測出其所受重力。將它緩慢浸入水中，記錄它懸停在A、B、C、D、E這五個位置時彈簧測力計的示數和深度h。請根據實驗數據，在圖1-9-15乙中畫出物塊所受浮力F浮隨h變化的圖像。如答圖1-9-1所示。（3）分析圖像可知：物塊浸沒前，h增加，F浮__________；物塊浸沒后，h增加，F浮__________。（均填“變大”“變小”或“不變”）（4）若把此物塊捏成高為6cm的圓錐體，重復上述實驗。兩次實驗所得的F浮隨h變化的圖像__________（填“相同”或“不同”）。（5）若繼續(xù)探究浮力的大小與液體密度的關系，還需添加一種材料：______________________________________。變大不變不同不同密度的液體3.【科學思維】小亮利用如圖1-9-16甲所示裝置，研究“彈簧測力計下懸掛的物體所受拉力與物體所受浮力的關系”。他根據實驗數據繪制了彈簧測力計的示數F1隨物體所受浮力F浮變化的圖像，如圖1-9-16乙所示。請你根據圖像分析得出：（1）該物體所受拉力F1與物體所受浮力F浮的關系：F1=______________。9N-F浮（2）當彈簧測力計的示數F1=1.2N時，F浮=__________N。（3）該物體受到的重力G=__________N。7.894.（2018廣東）如圖1-9-17甲所示，實心物體被繩子拉著浸沒在水中，此時它受到__________個力的作用；剪斷繩子后該物體運動直至靜止，請在圖1-9-17乙中畫出浮力F浮隨時間t變化的大致圖像。如答圖1-9-2所示。3考點2阿基米德原理［10年9考：2015年(綜合)、2016年(實驗)、2017年(計算)、2018年(填空和實驗)、2019年(填空、實驗和綜合)、2020年(選擇和作圖)、2021年(選擇)、2022年(綜合)、2024年(綜合)考查］5.將質量為500g的物體，輕輕放入盛滿水的溢水杯中，溢出400g的水，則此物體受到的浮力為（g取10N/kg）（）A.5N B.4NC.9N D.1NB6.彈簧測力計下掛著一個重為2N的物體，物體的一半體積浸入水中靜止時，彈簧測力計的示數如圖1-9-18所示，其示數為__________N，物體體積為__________________m3。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）1.21.6×10-47.（2018廣東）我國最新研發(fā)的63A式輕型水陸兩棲坦克的質量為24t，它在陸地上行駛時與水平地面接觸的總面積為8m2，對地面的壓強為_______________Pa；坦克的前部和后部各裝有一個浮控箱，當坦克在水面上浮渡時，它受到的浮力是________________N，排開水的體積為__________m3。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）3×104

2.4×105248.【物理學與社會發(fā)展】如圖1－9－19所示，某項目研究小組設計了一個自動加水裝置，將一重為12N、底面積為1×10－2m2的圓柱體放在水箱底部。從進水口注入水，隨著水面升高，圓柱體豎直上浮。當水面上升到傳感器底端P時，由傳感器控制進水口開關停止注水，此時傳感器底端P對圓柱體有20N的豎直向下的壓力。則圓柱體剛好浮起時浸入水中的體積為____________________m3，停止注水時，圓柱體受到的浮力__________N。(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)1.2×10－3329.（2024廣東節(jié)選）閱讀下列短文，回答問題。載人飛艇2024年3月30日，我國自主研制的“祥云”AS700載人飛艇成功完成首飛。飛艇的氣囊體積巨大，采用輕質材料制作。飛艇升空靠浮力來實現，水平飛行靠發(fā)動機提供動力。飛艇部分參數如下表。忽略氣囊厚度及氣囊外其他部分受到的浮力。空載質量（不含氦氣）3750kg氣囊總容積4200m3發(fā)動機額定輸出功率3×105W輔助功的功率5×104W發(fā)動機效率36%最大速度70km/h將氣囊充滿氦氣，此時飛艇受到的浮力為_________________N，飛艇最多可載__________位乘客升空。（每位乘客的質量m＝60kg，ρ空氣=1.2kg/m3，ρ氦氣＝0.2kg/m3，g取10N/kg）5.04×104710.如圖1-9-20所示，某物體掛在彈簧測力計下端并浸沒在水中，此時彈簧測力計的示數為6N，物體上表面受到水向下的壓力為5N，下表面受到水向上的壓力為9N。求：（ρ水＝1.0×103kg/m3