2021年沪科版中考物理一轮复习考点梳理ppt课件：第九章-浮力.ppt
第九章浮力,中考物理一轮复习考点梳理,【思维导图构建】,认识浮力,浮力,浮力产生的原因,帆船,辽宁舰,认识浮力,3,飞艇,潜水器,天鹅,认识浮力,G,F浮,结论:浮在液体中的物体受到液体对它向上的托力(即浮力).,思维向导,F,G,（1）物体未浸入水里时，弹簧秤的示数F等于物重G，即FG。,F,G,（2）物体浸在水里时，弹簧秤的示数F比物重小，即FG。,弹簧测力计的示数减小，说明水对物体产生了一个向上的托力，这个托力就是浮力。求浮力方法1：F浮=G-F,012345,012345,012345,012345,将充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂于杠杆左端,调整杠杆右端的钩码,使杠杆平衡。,再将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内，气求随即膨胀，此时的杠杆不平衡了，为什么？,浮力（F浮）,浸在液体(或气体)里的物体都受到液体(或气体)向上的托力，这个力叫做浮力。,分析:由二力平衡的条件可知，浮力的方向与重力的方向相反，即浮力的方向竖直向上。,浮力的方向：竖直向上。,浮力产生的原因,人能在死海里看书，轮船能在海面上航行，都是因为液体对浸入的物体有浮力作用，那么浮力是怎样产生的呢？,浮力产生实验,浸在液体中的物体受到液体对物体向各个方向的压力。,13,14,15,F,探究浮力是怎样产生的？,浸在水中的正方体有4个侧面，2个上、下表面,侧面都在同一深度侧面均为平衡力,上面浅、下面深，上、下表面才存在压力差,浮力就是这样产生的,F向上,F向下,F浮=F向上 F向下,h2,h1,F上,F下,物体的下表面：F上=p上S=液gh1S物体的上表面：F下=p下S=液gh2SF浮=F上-F下,浮力是由于液体对物体向上向下的压力差产生的。,F=pS=水ghS,F浮=F向上-F向下（压力差法）,浮力的大小与深度无关,乒乓球本应该浮在水中，可是在下端开口的漏斗中，乒乓球却稳稳的“沉在底部”，直到漏斗导管口被堵住才慢慢上浮！这说明了什么？,答：水对桥墩的底部没有向上的压力,由压力差法知桥墩没有受到向上的浮力。,桥墩受到浮力吗？,注意：当物体与容器底部紧密接触时，由于物体没有受到向上的压力，所以浮力等于0。,只要上下表面存在压力差，物体在液体中就会受到浮力-与它的沉浮无关。,阿基米德原理,影响浮力大小的因素,阿基米德 原理,阿基米德的灵感,阿基米德的灵感,物体浸在液体中的体积，就是物 体排开液体的体积吗?,知识回顾,由甲乙两图可知，物体受到的浮力为多少？,乙,甲,思考：,甲,乙,与乙图相比较，丙图中弹簧测力计的示数变小？,思考：,丙,7N,浮力大小可能与排开液体的体积,甲,乙,与丙图相比较，丁图中弹簧测力计的示数没变？,思考：,丙,7N,丁,浮力的大小跟物体所在液中的深度无关。,思考：与丁图相比较，戊图中弹簧测力计的示数变小？,浮力的大小跟液体的密度有关。,浮力大小的影响因素,密度,体积,深度,设计实验,探究 F浮与G排之间的关系,2.怎样收集排开的水？,1.怎样测量F浮？,3.怎样测G排？,测F浮,测G排,称重法：F浮=G-F拉,将小桶放在溢水口,G排=G总-G桶,阿基米德探究实验,实验器材：石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、测力计、水,（1）用弹簧测力计先测出石块的重力G,（2）用弹簧测力计再测出空杯子的重力G杯,1.15N,0.45N,实验步骤：,（3）把石块浸没在盛满水的溢水杯里，用空杯承接从溢水杯里被排开的水，读出此时弹簧测力计的示数F。,（4）用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总。,0.70N,0.90N,1.15N,0.45N,0.70N,0.90N,分析数据，你可以发现什么？,G,G杯,F,G总,实验过程,(1),(4),(5),G物,(2),G桶,(3),F,G,F浮=G物-F,G排=G-G桶,F浮=G排,用不同物体再做几次实验。,浮力与物体排开液体重力的关系,图3,图4,探究实验,F浮=G排,1内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力。,2数学表达式：F浮=G排,4适用范围：液体和气体,3用于计算的导出式：F浮=G排=m排g=液 gV排,阿基米德原理,(1)液是 _,不是物体密度。(2)V排液是 _，不是液体总体积，也不一定是物体的总体积(V物)。物体浸没在液体中:V排液=_；物体漂浮液体中，V排液 _。(3)只跟 _和 _,而与物体浸入液体的 _、物体的 _、_、_、_ 等无关,V物,V物V露,液,V排液,深度,形状,质量,密度,重力,液体密度,物体排开液体的体积,F浮 G排液液V排液g,对阿基米德原理的理解,（1）物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”两种情况。,不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。,浸没,部分浸入,（2）浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。,A.浸没时：V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即F浮=G液=液gV排=液gV浸=液gV物,B.部分浸入时：V排=V浸V物F浮=液gV排=液gV浸液gV物,V排=V浸=V物,V排=V浸V物,V浸,【核心突破】考向1浮力大小的判断,【原型题】关于浸在水中的物体受到的浮力下列说法正确的是()A.物体的密度越大,受到的浮力越大B.物体没入水中越深,受到的浮力越大C.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大D.漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大,【讲悟】,(1)排除无关因素:浮力大小与物体密度、浸没深度无关。,(2)根据排开液体的体积判断。,C,【变式题】(2019成都中考A)将一枚重为0.5 N 的鸡蛋放入一杯均匀盐水中,静止时如图所示。然后向杯子里加入一些清水,则()A.鸡蛋会下沉B.鸡蛋的重力增加C.鸡蛋所受浮力变大D.鸡蛋所受浮力为0.5 N,【明技法】,(1)根据“物体排开液体的体积”判断:,同一物体浸在同一种液体中时,浸入液体中的体积越大,浮力就越大。,体积相同的不同物体:浸入液体体积大的受到的浮力大(如图VAVB=VC,浮力FAFB=FC)。,(2)根据液体密度判断:浸在不同液体中的物体,当物体排开液体体积相等时,液体密度越大,浮力越大。,A,【失分警示】,(1)注意“浸入”与“浸没”的区别:同一物体“浸入”和“浸没”时,排开液体的体积不同。物体“浸入”过程中,V排逐步增大,物体“浸没”在液体不同深度时,V排相等。,(2)浮力大小只与物体排开液体的体积和液体的密度有关。判断浮力大小时,必须同时考虑排开液体的体积和液体密度两个因素二者缺一不可;同时注意排除其他无关因素,如物体的形状、物体的密度、液体的体积、物体浸没在液体中的深度等。,【核心突破】考向2有关浮力的计算,【原型题】(2019济宁中考)小明用同一物体进行了以下实验。实验中,保持物体处于静止状态,弹簧测力计的示数如图所示。请根据图中信息,求:(g取10 N/kg)(1)物体的质量。(2)物体在水中受到的浮力。(3)某液体的密度。,【讲悟】,(1)求质量:m=。,(2)“称重法”计算浮力:F浮=G-F。,(3)抓关键词“浸没”,推知:排开两种液体的体积相等:V排=。,(4)根据阿基米德原理计算液体的密度:液=。,解:,(1)物体的质量:m=,=0.54 kg,(2)物体在水中受到的浮力:,F浮=F1-F2=5.4 N-3.4 N=2 N,(3)物体排开水的体积:,V排=,=210-4 m3,物体排开水的体积与物体排开某种液体的体积都相等,由F浮=液gV排得液体的密度:,液=,=0.8103 kg/m3,【明技法】,计算浮力的四种方法及适用条件:,【核心突破】考向3与浮力有关的图像题,【原型题】(2019凉山中考)一块挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下降的高度h关系的图像是(),【讲悟】,(1)按照“V排”分段:,圆柱体下表面接触水面前;,圆柱体下表面接触水面圆柱体完全浸没;,圆柱体浸没后。,(2)根据“V排”,推断浮力的变化。,(3)运用“称重法”,判断弹簧测力计的示数。,【明技法】,(1)圆柱形物体所受浮力F浮与物体浸入液体的深度h的图像:,浸没前,由公式F浮=gV排=gSh可知:浮力与h成正比。,浸没后,浮力不变(定值)。,(2)F-h(拉力高度)图像的理解:,物体的浮与沉,物体的浮沉条件,浮沉条件的应用,热气球,浮与沉,潜水艇,他们都可以上浮或者下沉,物体浮沉现象,海豚浮在水面上。,热带鱼在悬浮在水中。,沉船,正在深海作业的潜水艇,那么，物体的浮与沉取决于什么条件呢？,上浮,下沉,静止,F浮 G,F浮 G,F浮 G,水面,下沉,上浮,两个运动过程：,合力向下F浮 G物,物体下沉,合力向上 F浮G物,物体上浮,水底,玻璃瓶的状态包括,上浮,下沉,上浮：当物体浸没液体中时，物体会向上运动的现象。,下沉：当物体浸没液体中时，物体会向下运动的现象。,运动,三个静止状态：,F浮=G物,F浮=G物,F浮G物,水面,沉底,FN,水底,漂浮：物体浮在液面上,有部分体积露出液面的现象。,悬浮：物体沉没在液体里，可以停留在任何位置，不露出液面。,漂浮,悬浮,静止,（4）实验结论,浸没在液体中的物体，其浮沉主要取决于它所受到的浮力与重力的大小关系。,将新鲜的鸡蛋分别放入盛水和浓盐水的容器中，观察鸡蛋在容器中的位置。,水,浓盐水,思考：之间有什么关系？,鸡蛋为什么能浮起来？,下沉：F浮 G 液gV排物gV物 V排=V物 液物,上浮：F浮 G 液gV排物gV物 V排=V物 液物,上浮,下沉,同学们能不能自己尝试分析一下沉时，液与物的关系？,G,悬浮：,漂浮:,G,F,浮,由此可见：对于实心物体的浮沉条件(1)上浮 F浮G V排=V物 液物(2)下沉 F浮物(5)沉底 F浮+FN=G V排=V物 液物最终结论：浸没在液体中的物体，其浮沉主要取决于它所受到的浮力与重力的大小关系。还可以通过改变液体和物体密度来改变物体的浮沉状态。,F浮 G物,F浮 G物,F浮=G物,F浮=G物,分析运动状态变化的过程,分析平衡状态,液物,液物,液=物,液物,物 是物体的密度（平均密度），而不是构成该物体的物质的密度,物体沉浮情况各物理量的关系：,橡皮泥为什么能漂浮？,G,F浮1,G,F浮2,G,F浮1,下沉,G,F浮2,=,漂浮,空心时，排开液体体积增大,浮沉条件的应用,轮船就是通过增大空心体积的办法来增大排开水的体积，从而增大浮力，实现漂浮,工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。,2.排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量：F浮=m排g 而 F浮=G m船+m货=m排,3.载重线,排水量,排水量：满载时排开的水的质量。（不是排开水的重力）,排水量=船自身的质量+满载时货物的质量,想一想：一艘轮船从河里航行到海里，其重力和浮力会怎么变化？,轮船由江河驶入海里：重力，浮力，轮船将 一些（填“上浮”或“下沉”）,不变,不变,上浮,1.密度计是一种什么仪器？它的刻度有什么特点？测量液体密度的仪器，刻度是上小下大，上稀下密。2.密度计的工作原理是什么？物体漂浮在液面上的条件F浮G3.密度计浸入液体中越深，说明液体的密度是越大还是越小？越小,如图，将密度计放入两种不同的液体中。同学们可以观察到排开液体的体积V排AV排B。而两图中密度计都漂浮，所以两次浮力都等于密度计的重力：FA=G物，FB=G物，所以FA=FB，利用浮力公式AgV排A=BgV排B因为V排AV排B，所以AB,A,B,所以密度计浸入液体中越深，说明液体的密度越小。同时也能说明，密度计为什么刻度上面小下面大。,3.密度计浸入液体中越深，说明液体的密度是越大还是越小？,潜水艇是怎样实现在大海里漂浮，悬浮，上升下潜的？,潜水艇,工作原理：靠改变自重来实现上浮和下沉。,工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。,浮筒,打捞沉船,原理：利用水的浮力，通过改变自身重力来实现上升和下降的。,打捞沉船,热气球,热气球的升降是一个比较复杂的过程，与热气球体积及热气球内部气体的密度变化有关。当热气球的巨大气袋充满空气（忽略体积变化）时，用喷嘴加热气袋中的空气，热气球内部气体的温度升高，气体膨胀，体积变大，密度降低。当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时，热气球便上升了。,孔明灯,飞艇、气球,利用充入密度比空气小的氦气、氢气，实现在空气中上升。,盐水选种,利用浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体的密度液有关，液越大，F浮越大。物液，物体下沉。,干瘪、虫蛀的种子会上浮直至漂浮，而饱满的种子下沉到容器底部。,盐水选种的道理：饱满种子的密度要大于盐水的密度而下沉。,【核心突破】考向1浮沉条件的应用,【原型题1】(2019黄石中考)某同学自制的简易密度计如图所示,它是用木棒的一端缠绕铜丝做成的。将其放入不同的液体中,会呈竖直漂浮状态,下列说法错误的是()A.木棒漂浮在水面上,静止时密度计的重力等于水对其的浮力B.木棒浸入液体的体积越大,说明该液体密度越小C.读数需用手扶住密度计D.木棒越细,测量误差越小,【讲悟】,(1)据状态,判浮力:漂浮浮力等于重力。,(2)析图形,比V排:观察并比较密度计排开不同液体的体积大小。,(3)据原理,比密度:根据阿基米德原理的推导公式,比较液体的密度。,(4)据圆柱体体积公式、推断分度值:V排变化量相同时,木棒越细,木棒在液体中的高度变化越大。,C,【变式题】(2019菏泽中考)人们常用“生沉熟浮”来判断饺子是否煮熟。煮熟后的饺子会漂起来的原因是()A.饺子的重力减小了 B.饺子的重力和浮力都增大了C.饺子的重力不变,浮力增大 D.饺子的重力和浮力都减小了,C,【失分警示】,(1)判断物体的浮沉情况,不能只根据物重或物体的密度大小,要比较物重和浮力、物体和液体密度之间的大小关系。,(2)利用密度判断物体的浮沉时,只适用于实心的物体,空心物体是不成立的。,(3)漂浮与悬浮是一种平衡状态,浮力的大小都等于重力,上浮与下沉是一种运动状态。,(4)液体密度的测量与比较。,密度计:同一个密度计在不同液体中均漂浮(浮力相等),根据公式F浮=液gV排可知:排开液体的体积越大,液体密度就越小;反之,排开液体的体积越小,液体密度就越大。,根据浮沉条件判断液体密度:以物体的密度物为“桥梁”,漂浮时,液物,悬浮时液=物,沉底时液BC)。,【核心突破】考向2浮力与密度、压强知识的综合考查,【原型题】(2019孝感中考)水平桌面上有一容器,底面积为100 m2,容器底有一个质量为132 g、体积为120 cm3的小球,如图甲所示。(水=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg),(1)向容器中注入质量为1.6 kg的水时,水深13 cm,如图乙所示,求水对容器底的压强。(2)再向容器中慢慢加入适量盐并搅拌,直到小球悬浮为止,如图丙所示,求此时盐水密度1。(3)继续向容器中加盐并搅拌,某时刻小球静止,将密度计放入盐水中,测得盐水的密度2=1.2103 kg/m3,求小球浸入盐水的体积。,【讲悟】,(1)液体压强:p=水gh。,(2)小球的密度:球=。,(3)根据“悬浮”,推知:1=球。,(4)判状态:漂浮。,(5)根据漂浮条件并结合阿基米德原理计算:V=V球。,解:,(1)水对容器底的压强:p=水gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.13 m=1.3103 Pa;,(2)小球的密度:球=,=1.1 g/cm3=1.1103 kg/m3,因为小球处于悬浮状态,所以1=球=1.1103 kg/m3;,(3)因为2球,所以小球在加盐后会上浮至漂浮,根据F浮=G物可得2gV排=球gV球,则小球浸入盐水的体积:V=V排=,120 cm3=110 cm3=1.110-4 m3。,【失分警示】,液体压强计算公式p=gh与浮力计算公式F浮=液gV排类似、易混,应该特别注意区分。,
