1、第十一章 浮力 第一部分 河南中考考点过关 阿基米德原理的理解及应用(10年4考) 考法 1 1.2017河南B卷,5用铝箔纸折成一只小船,纸船可漂浮在水面上;若 将此铝箔纸揉成一团,纸团会沉入水底,纸船受到的浮力 (选 填“小于”“大于”或“等于”)纸团受到的浮力.若纸船的质量为 5 g,则它漂浮时受到的浮力为 N.(g取10 N/kg) 大于大于 0.050.05 阿基米德原理的理解及应用(10年4考) 考法 1 2.2012河南,12如图所示,水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙,盛有适量的 水,把一个橡皮泥做的小船放入乙后,小船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好 相平.然后把它们分别
2、放在台秤上,则台秤的示数( ) A.甲放上时大 B.乙放上时大 C.甲或乙放上一样大 D.无法判断 C C 阿基米德原理的理解及应用(10年4考) 考法 1 3.2016河南,12如图所示,当溢水杯盛满密度为 1的液体时,把实心物块放 入杯中,物块漂浮,静止后溢出的液体质量为m1;当溢水杯盛满密度为 2的液 体时,把同一物块放入杯中,物块沉底,静止后溢出的液体质量为m2.则物块的 密度为( ) A. B. C. D. 1 1 2 m m D D 探究浮力大小与排开液体所受重力的关系(10年1考) 考法 2 4.2018河南,18某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图 所示的步
3、骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系. 探究浮力大小与排开液体所受重力的关系(10年1考) 考法 2 (1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为 N. (2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为 N. 石块排开的水所受的重力可由 (填字母代号)两个步骤测出. (3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于 . 3.83.8 1.41.4 ADAD 它排开的水所受的重力它排开的水所受的重力 探究浮力大小与排开液体所受重力的关系(10年1考) 考法 2 (4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是 . A.用原来的方案和器
4、材多次测量取平均值 B.用原来的方案将水换成酒精进行实验 C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 (5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤 操作正确,则 (选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论. A A 能能 浮力 考点 1 1.定义:浸在液体中的物体受到液体向 的力. 2.方向: . 3.产生原因:浸在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的 不同. 4.影响因素:浸在液体中的物体所受浮力的大小跟液体的密度和物体浸在液体中 的体积有关;物体浸入液体的体积相同时,液体的密度越大,受到的浮力 ; 在同一液体中,物体浸在液体中的体积 ,所受浮力越
5、大. 上上 竖直向上竖直向上 压力压力 越大越大 越大越大 阿基米德原理 考点 2 1.内容:浸在液体中的物体受到液体向 的浮力,浮力的大小等于它排 开液体所受的 . 2.公式:F浮= =m排g= . 3.理解 (1)由阿基米德原理可知,浮力的大小跟 、物体排开液体的体积有 关,与物体自身的重力、体积、密度、形状、浸没的深度、在液体中是否运动等 因素无关. (2)阿基米德原理也适用于气体,F浮=G排=m排g= 气gV排. 上上 重力重力 G G排 排 液液gV gV排 排 液体的密度液体的密度 阿基米德原理 考点 2 得分指南得分指南 浮力的常用计算方法 方法 计算公式 适用范围 1 用浮力产
6、生的原因计算 F浮=F向上-F向下 柱体 2 称量法 F浮=G-F拉 弹簧测力计测 浮力 3 用阿基米德原理计算 F浮= 液gV排 普遍适用 4 平衡法 F浮=G物 漂浮或悬浮 人教八下 北师八下 【命题总结】【命题总结】 (1)浮力大小的影响因素 (2)浮沉条件的应用 (3)阿基米德原理 【一题通关】【一题通关】 如图所示,把装满水的烧杯放在空盘子里,将一个密封的空饮料罐慢慢按入水中.请 回答下列问题: (1)空饮料罐被按得越深,溢出的水越多,手感受到的浮力越 ,这个实验现象 启示我们,浮力的大小可能跟空饮料罐 有关. 大大 排开液体的体积排开液体的体积 上上 人教八下 北师八下 (2)将该
7、空饮料罐浸没在水中,放手后,空饮料罐将 (选填“上 浮”或“下沉”),从放手到空饮料罐静止的过程中,空饮料罐受到的浮 力 (选填“一直变大”“一直变小”“先不变后变小” 或“先变小后不变”). (3)某次实验时,将盘中的水收集起来,测得溢出水的质量为0.2 kg,则 此时空饮料罐受到的浮力大小为 N.(g取10 N/kg) 上浮上浮 先不变后变小先不变后变小 2 2 浮力的相关计算 命题角度 例 根据所学知识,计算浮力的大小.(g取10 N/kg,水的密度取1.0103 kg/m3) (1)(称重法)如图甲所示,物块的重力为 N,物块浸没在液体中所受的浮 力为 N. 甲 2.22.2 0.20
8、.2 浮力的相关计算 命题角度 (2)(平衡法)如图乙所示,已知物块A的密度是0.8103 kg/m3,体积是75 cm3,物 块B的重力为 3 N,则A、B两物块所受的浮力分别为 N和 N. 乙 0.60.6 3 3 浮力的相关计算 命题角度 (3)(阿基米德原理)如图丙所示,已知物块C排开水的体积为20 cm3,物 块D排开水的重力为5 N,则C、D两物块所受的浮力分别为 N和 N. 丙 0.20.2 5 5 实验帮 探究浮力的大小与哪些因素有关 实验 1 考法总结考法总结 有关该实验,有如下命题点: 1.【实验器材】弹簧测力计、烧杯、不同种类的液体、柱形物体若干. 2.【实验情景】如图所
9、示. 甲 乙 探究浮力的大小与哪些因素有关 实验 1 3.【设计与进行实验】 (1)弹簧测力计的使用: 在使用前,需观察弹簧测力计的指针是否指在零刻度线的位置,若没有,则需 对测力计进行调零; 读数时,弹簧测力计需保持静止状态或匀速直线运动状态; 测力计示数=大格示数+小格数分度值. (2)实验中,通过弹簧测力计的示数变化来说明浮力大小的变化,F浮=G-F示. 探究浮力的大小与哪些因素有关 实验 1 (3)控制变量法的应用: 探究浮力的大小是否与物体排开液体的体积有关时,需控制液体密度不变,改变 物体排开液体的体积; 探究浮力的大小是否与液体密度有关时,需控制物体排开液体的体积不变,改变 液体
10、的密度; 探究浮力的大小是否与物体浸没在液体中的深度有关时,需控制液体的密度和 物体排开液体的体积不变,改变物体在液体中所处的深度. (4)本实验中换用不同的物体和液体多次实验的目的是:验证结论是否具有普遍性. 探究浮力的大小与哪些因素有关 实验 1 4.【实验结论】 (1)物体所受浮力的大小只与液体密度和物体排开液体的体积有关,与物体 在液体中所处的深度、物体的形状、物体的密度等因素无关; (2)液体的密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大; (3)物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越大. 探究浮力的大小与哪些因素有关 实验 1 5.【实验拓展】 利用弹簧
11、测力计和阿基米德原理计算固体密度和液体密度: (1)计算固体密度:已知物体的重力为G ,物体浸没在水中时所受的浮 力F浮=G-F示,则物体的质量为m= ,物体的体积为V=V排= ,物体的 密度 . g G 探究浮力的大小与哪些因素有关 实验 1 (2)计算液体密度:已知物体的重力为G,物体浸没在水中时所受的浮 力F浮水=G-F水(F水表示物体浸没在水中时弹簧测力计的示数),物体 浸没在待测液体中时所受的浮力F浮液=G-F液(F液表示物体浸没在待测 液体中时弹簧测力计的示数),则物体的体积V=V排= ,所 以 液= . 探究浮力的大小与哪些因素有关 实验 1 一题通关一题通关 例例 在探究“浮力
12、的大小跟哪些因素有关”的实验中,小明同学和他的小伙伴们 做了如图所示的一系列实验.( 水=1.0103 kg/m3) 探究浮力的大小与哪些因素有关 实验 1 【基础设问】 (1)实验前,小明发现弹簧测力计的指针未指向零刻度线处,则接下来小明应进 行的操作是 . (2)物体的重力为 N,第步实验中,物体所受的浮力为 N. (3)实验中,若将第步和第步的顺序调换一下,则测出的物体浸没在水中时 所受的浮力将偏 . (4)三步实验是为了探究浮力的大小与 的关系,得 出的初步结论是 _ _. 对弹簧测力计进行校零对弹簧测力计进行校零 9 9 1 1 大大 物体排开液体的体积物体排开液体的体积 液体密度一
13、定时液体密度一定时, ,物体排开液体的体积越大物体排开液体的体积越大, ,物体受到的浮物体受到的浮 力越大力越大 探究浮力的大小与哪些因素有关 实验 1 (5)分析 三步的实验数据,可知浮力大小与物体浸没在液体中 的深度无关. (6)此实验还探究了浮力的大小与 的关系,得出的初步结论 是: . (7)同组的小张同学认为本实验中得出的实验结论不具有普遍性,为得 到更具普遍性的结论,接下来他们应进行的操作是_ _. 液体密度液体密度 物体排开液体的体积一定时物体排开液体的体积一定时, ,液体密度越大液体密度越大, ,物体受到的浮力越大物体受到的浮力越大 更换不同的物体更换不同的物体 和液体进行多次
14、实验和液体进行多次实验 探究浮力的大小与哪些因素有关 实验 1 【拓展设问】 (8)如下图所示是其中一位同学绘制的当物体浸入水中时弹簧测力计的示 数F随物体下表面到水面的距离h变化的关系图像,其中正确的是 . (9)通过实验数据可知物体的密度为 kg/m3. (10)通过实验数据可知盐水的密度为 kg/m3. B B 9.09.010103 3 1.21.210103 3 探究浮力的大小与哪些因素有关 实验 1 创新预测创新预测 学完浮力后,小林同学对相关的物理知识进行了归纳整合,并利用熟悉的器材做 了如下实验: 探究浮力的大小与哪些因素有关 实验 1 准备一个带盖子的玻璃瓶,将瓶盖盖紧后浸没
15、在水中,放手后玻璃瓶上浮,将一 个铁块装入玻璃瓶内并盖紧盖子,浸没在水中放手后发现玻璃瓶下沉; 用弹簧测力计测出空玻璃瓶的重力如图甲所示; 将装铁块的玻璃瓶挂在弹簧测力计上,保持玻璃瓶竖直,然后从图乙所示位置 慢慢浸入水中,并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与玻璃瓶下表面浸入 水中深度h的关系图像如图丙所示. (1)根据图丙可以判断物体在液体中所受浮力的大小与 有 关,而与 无关. 物体排开液体的体积物体排开液体的体积 浸没的深度浸没的深度 探究浮力的大小与哪些因素有关 实验 1 (2)结合图甲和图丙,可以得出铁块的重力大小为 N;装铁块的玻 璃瓶浸没后受到的浮力大小为 N. (3)小林看
16、到玻璃瓶上标有100 mL的字样,于是在装有铁块的玻璃瓶内装 满水并盖上瓶盖,再用弹簧测力计测出总重力,如图丁所示,此时弹簧力 计的示数为3.1 N,由此可以得出铁块的体积为 cm3,铁块的密度为 kg/m3.( 水=1.0103 kg/m3,g=10 N/kg) 0.8 0.8 1.6 1.6 10 10 8 810103 3 探究浮力的大小与排开液体所受的重力的关系 实验 2 考法总结考法总结 弹簧测力计的使用见实验1,有关该实验还有如下命题点: 1.【实验器材】弹簧测力计、溢水杯、小桶、不同种类的液体、圆柱形物体. 2.【实验情景】如图所示. 甲 乙 丙 丁 探究浮力的大小与排开液体所受
17、的重力的关系 实验 2 3.【设计与进行实验】 (1)如图甲,用弹簧测力计测出物体的重力. (2)如图乙,将物体浸没在盛满水的溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,同 时用小桶收集溢出的水. (3)如图丙,测出溢出的水和小桶的总重力. (4)如图丁,将小桶中的水倒出,测出小桶的重力. (5)将实验数据记录在表格中. (6)在实验中需换用不同液体多做几次实验,其目的是:得出普遍结论. 探究浮力的大小与排开液体所受的重力的关系 实验 2 次数 物体所受 的重力/N 物体浸没在水 中时测力计的 读数/N 浮力/N 小桶和排开水所 受的总重力/N 小桶所受 的重力/N 排开水所受的 重力/N 1 2 3 探
18、究浮力的大小与排开液体所受的重力的关系 实验 2 4.【交流与反思】 误差分析: (1)若溢水杯中的液体未装满,会导致所测得的排开液体的重力偏小. (2)先测量排开液体和小桶的总重力,再测量小桶的重力,会导致所测得的 排开液体的重力偏小. (3)若先将物体放入水中测拉力,再测量物体的重力,则所测得的浮力偏大. (4)将物体放入水中测拉力时,若物体接触容器底,则测得的浮力偏大. 5.【实验结论】浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力. 探究浮力的大小与排开液体所受的重力的关系 实验 2 一题通关 例例 图1中的A、B、C、D四幅图是物理兴趣小组的小明同学在“探究物体所受浮 力的大小与
19、物体排开水所受重力的关系”时的实验情景.请根据图示完成下面的 填空. A B C D 图1 探究浮力的大小与排开液体所受的重力的关系 实验 2 【基础设问】 (1)实验中所用圆柱体的重力为 N. (2)在情景图B中存在的错误是 . (3)纠正错误后,继续实验,在情景图C中圆柱体受到的浮力F浮= N. (4)圆柱体排开的水所受的重力G排= N. (5)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力 (选填“小于”“大于” 或“等于”)物体排开的水所受到的重力. 4.2 4.2 溢水杯未注满水溢水杯未注满水 1.2 1.2 1.2 1.2 等于等于 探究浮力的大小与排开液体所受的重力的关系 实验 2 (6
20、)纠正错误后,圆柱体从刚接触水面到全部浸入水中,水对溢水杯底的压 强 (选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”). (7)情景图C中,浸没在水中的物体在匀速下降的过程中,物体所受的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”). (8)若不纠正情景图B中的错误,直接进行接下来的实验,则所测物体浸没时 所受的浮力 ,所测物体排开水的重力 .(均选填“偏 大”“偏小”或“不变”) 保持不变保持不变 不变不变 不变不变 偏小偏小 探究浮力的大小与排开液体所受的重力的关系 实验 2 【拓展设问】 (9)同组的小刚同学用如图2所示的器材探究该实验.( 水=1.0103 kg/m3) 图2 探究浮力的大小与
21、排开液体所受的重力的关系 实验 2 a.比较 (填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大 小与其排开液体的体积有关. b.比较 (填字母代号)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. c.金属块的密度为 kg/m3. ABC (ABC (或或ABD) ABD) ACD ACD 2.72.710103 3 探究浮力的大小与排开液体所受的重力的关系 实验 2 d.实验结束后,小刚得出结论:物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力. 有同学对此结论提出质疑,他认为仅采用浸没的金属块做实验不具备普遍性,使 用漂浮的蜡块做实验未必遵循以上结论.针对这个质疑,实验室提供了
22、如下器材: 弹簧测力计、蜡块、细线、量筒、烧杯、小木块、小桶、轻质塑料袋(质量可忽 略)、适量的水.请你根据需要选择器材并设计实验,研究使用漂浮的蜡块做实验 是否遵循兴趣小组所得出的结论. 实验器材: . 实验步骤: _ _ . 弹簧测力计、蜡块、细线、量筒、水弹簧测力计、蜡块、细线、量筒、水 用细线拴好蜡块挂在弹簧测力计下测出重力用细线拴好蜡块挂在弹簧测力计下测出重力G;G;向量筒中加入适向量筒中加入适 量水量水( (体积记为体积记为V V1 1),),把蜡块放入量筒中漂浮把蜡块放入量筒中漂浮, ,读出量筒示数读出量筒示数V V2 2 探究浮力的大小与排开液体所受的重力的关系 实验 2 分析
23、与论证: _ _ _ _ _. 蜡块漂浮蜡块漂浮, ,所受浮力大小所受浮力大小F F浮 浮=G, =G,蜡块排开水的重力蜡块排开水的重力G G排 排=m =m排 排g= g= 水水V V排排g= g= 水水(V (V2 2- -V V1 1)g;)g;若若F F浮 浮与 与G G排 排相等 相等, ,则用漂浮的蜡块所做的实验遵循则用漂浮的蜡块所做的实验遵循 兴趣小组得出的结论兴趣小组得出的结论; ;若若F F浮 浮与 与G G排 排不相等 不相等, ,则该实验不遵循兴趣小组得出则该实验不遵循兴趣小组得出 的结论的结论 浮沉条件的应用 考法 1 类型1 根据密度关系判断浮沉状态 1.2014河南
24、,15a、b两种物质的质量和体积关系图像如图所示,分别 用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,放手 稳定后 ( ) A.甲漂浮,甲受浮力大 B.乙漂浮,乙受浮力大 C.甲漂浮,乙受浮力大 D.乙漂浮,甲受浮力大 D D 浮沉条件的应用 考法 1 2.2010河南,16如图是a、b两种物质的质量与体积的关系图像.分别用a、b两 种物质制成两个规则的实心长方体甲和乙,下列说法正确的是 ( ) A.将物体甲放入水中,一定漂浮在水面 B.将物体乙放入水中,一定沉入水底 C.将体积相等的甲、乙两物体捆在一起 放入水中,一定漂浮在水面 D.将质量相等的甲、乙两物体捆在一起 放入水中,
25、一定漂浮在水面 D D 浮沉条件的应用 考法 1 类型2 根据浮沉状态判断相关物理量 3.2011河南,14如图所示,将一个由某种材料制成的空心球放入甲液体中, 小球漂浮在液面上;若把它放入乙液体中,小球沉入杯底.则下列判断正确 的是( ) A.该材料的密度一定小于甲液体的密度 B.该材料的密度一定大于乙液体的密度 C.球在甲液体中受的浮力小于它在乙液体中受的浮力 D.球在甲液体中受的浮力等于它在乙液体中受的浮力 B B 浮力、压强的综合判断 考法 2 4.2018河南B卷,5如图所示,将一个棱长为 5 cm、重为 1 N的正方 体物块(图中未画出),轻轻放入足够深、盛满水的溢水杯中,则该物块
26、 静止时受到的浮力大小为 N.放入物块后,水对溢水杯底部的 压强 ,溢水杯对水平桌面的压力 .(后两空均选填 “变大”“变小”或“不变”)(g取10 N/kg, 水=1.0103 kg/m3) 1 1 不变不变 不变不变 浮力、压强的综合判断 考法 2 5.2013河南,14甲、乙两只完全相同的杯子中盛有不同浓度的盐水,将同 一只鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置 如图所示.则下列说法正确的是 ( ) A.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大 B.鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大 C.乙杯底部所受液体的压强较大 D.甲杯底部所受液体的压力较大 C C 浮力、压强的综合判断 考法
27、 2 6.2020河南,13(双选)将两个完全相同的木块分别放入盛有甲、乙两种液体的相 同容器中,木块静止时,两容器中液面相平,如图所示.下列说法正确的是 ( ) A.木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等 B.木块在乙液体中排开液体的质量较大 C.两容器中木块下表面受到的液体压强相等 D.两容器底部受到的液体压强相等 AC AC 浮力、压强的综合判断 考法 2 7.2017河南,14(双选)如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器, 分别盛有甲、乙两种液体,现将同一木块分别放入两容器中,当木块静止时 两容器中液面相平.两种情况相比,下列判断正确的是 ( ) A.木块受到的浮力一样大 B.木块在
28、甲液体中受的浮力较大 C.甲液体对容器底部的压强较大 D.盛甲液体的容器对桌面的压强较小 AD AD 物体的浮沉条件 考点1 1.物体(实心)的浮沉与物体的重力、密度的关系 上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底 F浮G F浮 ”“”或“=”) 让密度计沿竖直方向立在液体中让密度计沿竖直方向立在液体中 等于等于 = = 水酒精)( ) A.水对三个容器底部的压力关系:F甲=F乙=F丙 B.水对三个容器底部的压强关系:p甲p乙p丙 C.如果向乙中加入盐水,小球受到的浮力不变 D.如果向丙中加入酒精,物块受到的浮力不变 AC AC 浮力大小的判断 命题角度 例例4 4 如图所示是a、b两种物质质量与体积的关
29、系图像,分别用a、b两种物质制 成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中,松手稳定后 ( ) A.乙漂浮,乙受到的浮力比甲小 B.甲漂浮,甲、乙受到的浮力相等 C.乙悬浮,甲、乙受到的浮力相等 D.甲沉底,乙受到的浮力比甲大 A A 浮力大小的判断 命题角度 提分技法提分技法 判断浮力大小的三种方法 1.液体密度一定,比较不同物体排开液体的体积: 不同物体浸在同一液体中时, 一定,据F浮= gV排可知,F浮与V排成正比. 2.排开液体的体积一定,比较液体的密度: 同体积的不同物体浸没在不同液体中,据F浮= gV排可知, V排一定时,F浮与 成正比. 3.以物体重力作为比较浮力大小的中间量: 同一物体在不同液体中静止时,针对物体的不同状态进行受力分析,以物体的重力作为 中间不变量,对比浮力的大小.
