第十章浮力.

第十章浮力考纲说明1．浮力的实验探究．（探究）2.物体浮沉的条件；阿基米德原理．（认识）近五年广东中考考查情况年份题型考查点分值2010年实验题称重法测浮力、阿基米德原理的简单计算2分2011年填空题物体的浮沉条件及应用3分2012年实验题称重法测浮力的中考预测（探究圆柱形物体浸入水中时弹簧测力计的示数与圆柱形物体下表面离水面的距离的关系、液体压强的计算）7分2013年实验题探究浮力大小的实验2分2014年综合能力题阿基米德原理5分命题规律1．本章考查重点是浮力的探究实验，物体浮沉的条件，阿基米德原理的探究实验及简单计算．2．题型以填空题、选择题、实验题为主．3．2015年考查重点是阿基米德原理的探究实验及简单计算，物体的浮沉条件及应用．★中考导航★★知识网络★★课前检测★1.（2014•福州）将重6N的物体浸没在装满水的杯中，溢出了4N的水，物体受到的浮力是（）A．10NB．6NC．4ND．2N解析：把物体轻轻放入盛满清水的溢水杯中，排开的水重：G排=4N，根据阿基米德原理可知：物体受到的水的浮力：F浮=G排=4N．答案：C2.（2014•郴州）小英同学在探究“浮力的大小等于什么”时，做了如图所示的实验，四步实验中弹簧秤的示数F1、F2、F3、F4，下列等式正确的是（）A．F浮=F2-F3B．F浮=F4-F3C．F浮=F2-F1D．F浮=F2-F4解析：根据称重法可知，浮力等于物体在浸入液体之后的弹簧测力计示数之差，所以F浮=F2-F3；根据浸在液体中的物体受到向上的浮力作用，浮力大小等于物体排开液体受到的重力．所以F浮=F4-F1．对照选项可知，A正确，BCD错误．答案：A3.（2014•广西）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p=ρgh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F浮=ρ液gV排可知，潜水艇受到的浮力不变．故ACD错误，B正确．答案：B4.（2014•成都）关于物体受到的浮力，下列说法正确的是（）A．浸在水中的物体，体积越大，受到的浮力越大B．静止在水中的物体，受到的浮力等于自身重力C．漂浮在水面上的物体，受到的浮力可能大于自身重力D．在水中向下运动的物体，受到的浮力可能大于自身重力解析：A.根据阿基米德原理：F浮=G排=ρ液gV排；可见浮力与ρ液和V排都有关；浸在水中的物体，体积大，但排开水的体积不一定大，A错误；B.水中的物体，受到的浮力等于自身重力漂浮或悬浮，静止在底部的重力要大于浮力，故B错误；C.漂浮在水面上的物体，受到的浮力等于重力；故C错误；D.在水中向下运动的物体，若物体还受向下的拉力，受到的浮力可能大于自身重力；故D正确.答案：D5.（2014•白银）辽宁号航空母舰满载时排水量达67500t，它满载时所受的浮力为N，当舰载机起飞后，航空母舰所受浮力将（选填“不变”、“变小”或“变大”）．（g取10N╱kg）解析：（1）该舰满载时所受浮力：F浮=G排=m排g=67500×103kg×10N/kg=6.75×108N；（2）∵航母漂浮，∴F浮=G，当舰载飞机起飞后，但自重G减小，则航母所受浮力变小．答案：6.75×108；变小．一、浮力1．一切浸入到液体（或气体）中的物体都会受到液体（或气体）对它的浮力。常用符号F浮表示。2．浮力产生的原因：浸入到液体中物体的各个表面在液体中所处的深度不同，受到的压强也不同，受到的压力也会不同，物体上表面受到向下的压力较大，F表面受到向上的压力较小，所以存在压力差，形成竖直向上的浮力。即：F浮=。当物体的下表面没有液体给它向的压力时，物体将（填“受”或“不受”）浮力，例如：桥墩、插入池塘底部的木桩、陷入淤泥中的沉船等都不受浮力。3．浮力的作用点：在画图时，浮力的作用点一般都画在物体的上。★考点梳理★竖直向上F向上-F向下上不受重心4.(1)称重法：用弹簧测力计测得某物体重力大G；然后将该物体浸在某种液体中，弹簧测力计的示数为F，则物体在液体中所受浮力.(2)阿基米德原理法：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力，即.(3)二力平衡法：当物体悬浮在液体中或漂浮在液面上时，由于物体静止不动，根据二力平衡可知物体所受的浮力与物体的重力相等，即.F浮=G-FF浮=G排=m排g=ρ液gV排F浮=G物二、阿基米德原理1.内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于.2.公式.3.说明：（1）“浸在液体中的物体”包括两种情况：一是物体的全部体积浸入液体中，即浸没，此时V排=V物；二是物体的部分体积浸入液体中，此时V排＜V物.（2）由公式F浮=G排=m排g=ρ液gV排可以看出，物体所受浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，跟物体的密度、形状、液体的多少、浸没后在液体中的深度等无关.阿基米德原理不仅适用于各种液体，也适用于各种气体.它排开液体所受的重力三、物体的浮沉条件及应用1.物体的浮沉条件(1)浸在液体中的物体，当时，物体上浮；当时，物体悬浮在液体中或漂浮在液面上.(2)也可用比较密度的方法判断物体的浮沉情况：浸没在液体中的物体，当时，物体上浮；当时，物体下沉.漂浮在液面上的物体，.F浮G物F浮G物F浮=G物ρ液ρ物ρ液=ρ物ρ液ρ物ρ液ρ物2.浮力的应用(1)轮船采用“空心”的方法来增大从而使其漂浮在水面上.(2)潜水艇是通过向水舱中充水或排水来改变从而实现上浮、悬浮或下潜的.(3)气球和飞艇的气囊中充的是密度空气的气体(氢气、热空气或氦气)，它们的总重气球或气囊所排开的空气的重量(等于浮力)，因而能够升空；可以通过改变气球或气囊中气体的来改变气球和飞艇受到的浮力大小，从而实现升降.排开水的体积增大浮力自重小于小于体积★考点突破★考点1.浮力母题集训1.（2010广东，16，3分）如下图所示，金属块所受的浮力为N，金属块的质量是Kg，金属块的体积是m3．（取g=10N/kg）解析：由图可知，金属块的重力G=2.2N，当金属块浸没入水中时，弹簧测力计示数减小为2N，则金属块受到的浮力：F浮=G﹣F示=2.2N﹣2N=0.2N；金属块的质量：m===0.22kg；因为金属块浸没在水中，所以金属块的体积V=V排===2×10﹣5m3.答案：0.2，0.22，2×10﹣5.中考预测2.把一块重为G=3.4N的矿石，挂在弹簧测力计上，并把它浸没在水中．静止时弹簧测力计的示数为F=2.9N，则矿石浸没在水中时受到的浮力为N；矿石的体积为m3；矿石的密度为kg/m3．（g取10N/kg．）解析：（1）∵G=3.4N，F示=2.9N，∴F浮=G-F示=3.4N-2.9N=0.5N，（2）由F浮=ρV排g得：答案：0.5；5×10-5；6.8×103．考点分析：本考点的考查重点是有关浮力的计算，题目一般为综合题，复习时要掌握好求浮力大小的三种方法：称重法、阿基米德原理法、二力平衡法.考点2.阿基米德原理（探究浮力大小的实验）（高频考点）1.（2013广东，16，2分）如下图为探究“浮力的大小等于什么”的实验．以上探究中，不重复操作的合理顺序是（只填字母）．若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式成立，则可得出结论F=G排．解析：根据阿基米德原理，需测出浮力与排开的水重，为减小误差和操作方便，应先测空桶的重力，再测出小铁块的重力，然后将铁块完全浸没在水中测出拉力，最后测出排出的水和桶的总重力．其中，F浮=G﹣F=F2﹣F3G排=F1﹣F4．答案：DBCA；F2﹣F3=F1﹣F4．2．（2012广东，17，7分）如图，底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的水，放在水平桌面上；底面积为60cm2、高为12cm的实心圆柱形物体A用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下．小王要探究圆柱形物体A逐渐浸人圆筒形容器内的水中时（水没有溢出容器），弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系．（不计细线重，g取10N/kg）（1）除图中的器材外，还需要的测量工具是．（2）小王从圆柱体接触水面至接触容器底之前，分别记下h和F，并将测量的结果填写在下面的表格中．实验次序123456789h/cm0246810121416F/N9.07.86.65.44.23.01.81.81.8①依据表中数据，在图中的方格纸中画出F与h关系的图象．②分析表中数据、观察图象，可以得出结论：在物体A没有浸没之前，当h增大时，弹簧测力计的示数F；在物体A浸没后，当增大h时，弹簧测力计的示数F．（均选填“增大”、“减小”或“不变”）③从表格中可知：在做次序3的实验时，物体A受到的浮力为N．（3）物体A在容器内浸没后与未放人物体A前比较，水对容器底产生的压强增加了Pa．解析：（1）实验目的是研究弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离水面的距离h的关系，需要测量的物理量是拉力和物体下表面距离水面的深度，测量工具需要弹簧测力计和刻度尺；（2）①根据实验数据设计图象时，先要确定横轴和纵轴代表的物理量，然后根据数值确定标度，最后描点连线做出图象；②分析表中数据、观察图象，可以得出结论：在物体A没有浸没之前，当h增大时，弹簧测力计的示数F减小；在物体A浸没后，当增大h时，弹簧测力计的示数F不变；③由实验次序1知，物体的重力为G=9N，实验次序3中弹簧测力计的拉力为F=6.6N，所以此时受到的浮力为F浮=G﹣F=9N﹣6.6N=2.4N；（3）物体完全浸没时排开水的体积为V排=V0=S0h0=60cm2×12cm=720cm3排开水的深度为h===9cm=0.09m，增加的压强为P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa.答案：（1）刻度尺；（2）①F与h图象关系如下：②减小；不变③2.4；（3）900．3.（2007广东，23，7分）小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和煤油），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究.(1)分析图B、C、D，说明浮力大小跟__________________有关．(2)分析图__________________，说明浮力大小跟液体密度有关．(3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是__________________N．(4)小明还想探究浮力大小与物体形状是否有关，请你简述实验方法．解析：（1）分析图B，C，D，浮力逐渐增大，在其他物理量均不变的情况下，只有排开液体体积不断变化，所以浮力大小跟排开液体体积有关；（2）要看浮力大小跟液体密度的关系，应保证在其他物理量不变的情况下，只有密度的变化而引起的浮力变化．只有D、E这组合式；（3）根据称重法F浮=G-F′=10N-7.6N=2.4N；（4）用弹簧测力计测出一块橡皮泥的物重G，然后将橡皮泥捏成两种不同的形状，先后浸没于同一杯水中，测出两次弹簧测力计的示数F1F2，然后比较，若示数相同，则与形状无关，若示数不同，则与形状有关．答案：（1）排开液体体积；（2）D、E；（3）2.4；（4）用弹簧测力计测出一块橡皮泥的物重G，然后将橡皮泥捏成两种不同的形状，先后浸没于同一杯水中，测出两次弹簧测力计的示数F1F2，然后比较，若示数相同，则与形状无关，若示数不同，则与形状有关．中考预测4.某同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中：（1）如图甲、乙，先用弹簧测力计吊着石块，弹簧测力计的示数为1.6N，然后让石块完全浸没在水中，弹簧测力计的示数变为1N，则石块受到水的浮力为N．（2）如图丙，用弹簧测力计缓慢将石块拉出水面，随着石块露出水面的体积越来越大，观察到弹簧测力计的示数也越来越大，则石块受到的水的浮力越来越（选填“大”或“小”）．说明浮力的大小与石块浸入水中的体积有关．（3）通过比较图乙和图，可以探究浮力大小跟液体密度是否有关．解析：（1）石块受到的浮力：F浮=G-F