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·北京专用第8课时│浮力及其应用第8课时浮力及其应用·北京专用京考解读第8课时│京考解读考纲要求1.浮力；2.浮力产生的原因；3.阿基米德原理；4.物体的浮沉条件；5.运用物体的浮沉条件解决有关问题近三年年份题型分值难易程度考点北京市2009单选、填空4分难阿基米德原理；物体的浮沉条件；运用物体的浮沉条件解决有关问题中考考2010填空2分难阿基米德原理查情况2011单选、填空、实验9分难阿基米德原理；物体的浮沉条件；运用物体的浮沉条件解决有关问题预测2012近两年浮力部分所占分数比例增加，难度较大，选择题、填空题、实验题和计算题都可能涉及，而且基本上是力学的最难点了·北京专用考点聚焦考点1浮力第8课时│考点聚焦定义一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它____________的托力叫浮力产生原因液(气)体对物体上、下表面的压力不相等，并且向上的压力______向下的压力，________即为浮力公式F浮＝____________方向____________施力物体______________竖直向上大于压力差F向上－F向下竖直向上液(气)体·北京专用第8课时│考点聚焦测量用弹簧测力计测出物体的________，将物体浸在液体中记下________________，则物体受到的浮力F浮＝________浮力与深度的关系当物体没有完全浸没前，浮力的大小随着深度的增加而______；当物体完全浸没后，浮力的大小与深度______，浮力______画出浮力大小随深度变化的图像重力G测力计示数F示G－F示增大无关无关·北京专用第8课时│考点聚焦[点拨]浸入液体中的物体不一定受到液体对它的浮力，例如深入泥底的柱状桥墩或水里打的木桩等。·北京专用考点2浮力的大小第8课时│考点聚焦1．探究：浮力的大小等于什么操作过程所测量物体重力G、物体完全浸没后测力计示数F、小桶重力G0、排开水和小桶总重力G1·北京专用第8课时│考点聚焦分析归纳物体受到的浮力F浮＝________；排开液体重力G排＝________，对比二者大小得出实验结论注意事项溢水杯中水要______，若水面低于溢水口，则测出的G排将______F浮，得不到正确结论实验结论浸入液体中物体受到的浮力等于________________________。这就是著名的阿基米德原理G－FG1－G0装满小于它排开的液体所受的重力·北京专用第8课时│考点聚焦2.阿基米德原理内容浸在液体中的物体所受的浮力大小等于________________________表达式F浮＝____＝ρ液V排g适用范围适用于物体受到液体(气体)对物体的浮力说明液体对物体的浮力与液体的______、物体_________________有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关[注意]“全部浸入”和“部分浸入”当物体全部浸入液体(气体)时，V排＝V物；当物体部分浸入液体(气体)时，V排＜V物。它排开的液体所受的重力G排密度排开液体的体积·北京专用考点3物体的浮沉条件第8课时│考点聚焦1．物体浸在液体(气体)中，且只受浮力和重力时，物体的浮沉存在的几种状态上浮下沉悬浮漂浮沉底F浮____GF浮____GF浮____GF浮____GF浮＋N＝Gρ液___ρ物ρ液___ρ物ρ液___ρ物ρ液___ρ物ρ液___ρ物＝＝＝·北京专用第8课时│考点聚焦处于动态(运动状态不断改变)，受非平衡力作用可以停留在液体的任何深度处是“上浮”过程的最终状态是“下沉”过程的最终状态处于静态，受平衡力的作用·北京专用第8课时│考点聚焦2．物体浮沉条件的应用应用原理和特点木船物体的密度小于液体的密度，可以漂浮在液体的表面上，做成________的以增大可以利用的浮力轮船物体的密度大于液体的密度，做成______的可以漂浮在液体的表面上，也增大了可以利用的浮力轮船的大小用排水量表示，排水量是指轮船按照设计要求满载货物时排开液体的________空心空心质量·北京专用第8课时│考点聚焦潜水艇通过水箱吸水和排水的方式改变自身______来实现上浮和下沉(浸没时浮力不变)气球飞艇靠充入密度______空气密度的气体(热空气、氢气、氦气等)来工作密度计根据________时的受力平衡及阿基米德原理制成用来测定液体密度的仪器密度计示数越靠下，示数越____(选填“大”或“小”)重力重力漂浮大·北京专用考点4浮力的计算第8课时│考点聚焦常用的计算浮力的方法方法表达式称量法F浮＝G－F(用弹簧测力计测浮力)压力差法F浮＝F向上－F向下(用浮力产生的原因求浮力)二力平衡法F浮＝G(处于漂浮或悬浮状态时用二力平衡分析求浮力)阿基米德原理法F浮＝G排或F浮＝ρ液V排g(知道物体排开液体的质量或体积时常用阿基米德原理求浮力)·北京专用第8课时│考点聚焦[点拨]解浮力问题的步骤：(1)确定研究对象；(2)分析物体受力情况，画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)；(3)选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。·北京专用知识纵横第8课时│知识纵横1．悬浮与漂浮悬浮漂浮相同点F浮＝G不同点ρ液＝ρ物ρ液＞ρ物V排＝V物V排V物·北京专用第8课时│知识纵横2.升力与浮力不同点相同点升力物体上、下表面由于流速不同而形成的压力差方向都是竖直向上的浮力物体上、下表面由于所处深度不同而形成的压力差，即物体排开液体(或气体)的重力·北京专用京考探究►类型一浮力第8课时│京考探究例1(多选)物体M悬浮在水中，水对物体M竖直向下的压力为F1，竖直向上的压力为F2。则下列选项正确的是()A．F1大于F2B．F1与F2是一对平衡力C．F1与F2的合力方向竖直向上D．F1与F2的合力大小等于物体M的重力大小本题以选择题的形式综合考查了浮力的概念、方向、悬浮物体的受力分析等内容，体现了能力的综合测评。CD·北京专用第8课时│京考探究[解析]液体对浸在其中物体向上和向下的压力的合力，就是液体对物体的浮力，浮力方向竖直向上。故A、B错，C对；因为物体M悬浮在水中，必有F浮＝G物，故D对。·北京专用►类型二阿基米德原理第8课时│京考探究例2[2011·北京中考]实验桌上有满足实验需要的如下器材：天平、砝码、体积不同的铝块、细线、大烧杯、量筒、水。请你利用上述器材设计一个实验证明：浸在水中的物体所受的浮力大小跟物体排开水的体积成正比。请你写出实验步骤，画出实验数据记录表。本题利用分析评估方式将“天平法”测浮力与阿基米德原理知识巧妙结合，命题既要求同学们能发现问题，又要求同学们能解决问题，对相应知识的应用能力进行了深度考查，但考查形式又简单明了，是中考命题的一个方向。“天平法”是测量浮力的方法之一，在北京市中考中曾经进行过考查。·北京专用第8课时│京考探究实验步骤：(1)在量筒中注入适量的水，读出此时水的体积V0；用细线把一个铝块拴好，使其浸没在量筒内的水中，此时量筒中水面对应的刻度值用V表示；将V0、V的数据记在实验数据记录表中。(2)在烧杯中注入适量的水，用调节好的天平测出烧杯和水的总质量m0的数据，并记在实验数据记录表中；将步骤(1)中用细线拴好的铝块悬挂并浸没在天平左盘上的烧杯内的水中，铝块不接触烧杯，在天平右盘添加适量的砝码，移动游码，天平再次平衡时，天平右盘中砝码的总质量与游码所对刻度值之和用m表示，将m的数据记在实验数据记录表中。·北京专用第8课时│京考探究(3)换用体积不同的铝块，仿照步骤(1)、(2)再做5次实验，依次读出它们浸没在量筒的水中时，水面对应的刻度值V的数据；分别测出相应的每个铝块悬挂并浸没在烧杯的水中时m的数据；分别将每次的V、m的数据记在实验数据记录表中。(4)根据V排＝V－V0，F浮＝mg－m0g分别计算出6次的V排和F浮的数据，并分别记在实验数据记录表中。实验数据记录表·北京专用第8课时│京考探究V0/m3V/m3V排/m3m0/kgm/kgF浮/N·北京专用第8课时│京考探究[解析]解决探究实验题的思路重点是：一看探究目的找物理量，如本题中的“浮力”和“排开水的体积”，二看器材找测量工具，如本题中的“天平”和“量筒”，三将要测量的物理量和所给的实验器材建立起联系寻找测量方法，如本题中的“浮力”和“天平”建立联系，想办法用天平测量浮力，“排开水的体积”和“量筒”建立联系，用量筒测量排开水的体积。·北京专用►类型三物体浮沉条件及其应用第8课时│京考探究例3[2011·北京中考]甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体，放置于水平桌面上，如图8－1所示。甲、乙两容器的底面积分别为S1和S2，且2S1＝3S2。甲容器中液体的密度为ρ1，液体对容器底产生的压强为p1。乙容器中液体的密度为ρ2，液体对容器底产生的压强为p2，且p2＝2p1。将A球浸在甲容器的液体中，B球浸在乙容器的液体中，两容器中均无液体溢出。液体静止后，甲、乙两容器底受到液体的压力相等，A、B两球所受浮力分别为F1和F2。则下列判断正确的是()A·北京专用第8课时│京考探究图8－1A．F1＞F2，ρ1＜ρ2B．F1＝F2，ρ1＜ρ2C．F1＜F2，ρ1＞ρ2D．F1＜F2，ρ1＜ρ2本题综合考查了液体压强和浮力的问题，难度较大，该类型的习题还经常会涉及物体的浮沉条件，都可用列表法使思维可视化。·北京专用第8课时│京考探究[解析]此类问题因为涉及两种液体以及两个物体的多个物理量，往往使学生混淆以至混乱，不知从何下手，建议审题时以列表法明晰条件理顺思路：容器甲乙关系液体深度hh＝底面积S1S22S1＝3S2液体密度ρ1ρ2液体对容器底压强p1p2p2＝2p1物体及状态A浸入B浸入容器底受液体压力F压F压＝浮力F1F2·北京专用第8课时│京考探究∵p2＝2p1∴ρ2＝2ρ1，∴ρ1＜ρ2∴C错。∵F压＝F压，∴p1S1＋F1＝p2S2＋F2，将2S1＝3S2、p2＝2p1代入可解得F1＞F2。·北京专用►类型四浮力与简单机械的综合第8课时│京考探究例4[2011·北京中考]将高为10cm的圆柱体甲放在水平地面上，细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央，另一端竖直拉着杠杆的A端。当把质量为800g的圆柱体乙悬挂在杠杆的B端并处于圆柱形容器M中时，杠杆在水平位置平衡，如图8－2所示，此时圆柱体甲对水平地面的压强为3200Pa。把质量为900g的水注入容器M中，水未溢出，水静止后，水对容器M底面的压强为2500Pa，圆柱体甲对水平地面的压强为5000Pa。已知AO∶OB＝2∶3，容器M的底面积为60cm2，不计杠杆的质量，g取10N/kg，则圆柱体甲的密度为________kg/m3。5.6×103·北京专用第8课时│京考探究图8－2解答本题的关键是正确选择研究对象和进行受力分析，一般解答与压强、浮力有关的综合题要在选择好研究对象后对其进行正确的受力分析，然后根据力或杠杆的平衡关系列出方程。·北京专用第8课时│京考探究[解析]此类问题即使是填空题，也是按照力学综合题的思路来解决问题的。首先利用拆分法进行受力分析：杠杆在水平位置平衡时，物体甲、乙的受力分析如图所示。水注入容器M中静止后，物体甲、乙的受力分析如图所示。·北京专用第8课时│京考探究然后根据受力分析图列平衡方程，未注入水时杠杆在水平位置平衡时的平衡方程：FA1＋F支1＝G甲，F′A1·OA＝F′B1·OB，FB1＝m乙g＝G乙。水注入容器M中静止后平衡方程：FA2＋F支2＝G甲，F′A2·OA＝F′B2·OB，F浮＋FB2＝m乙g＝G乙，根据题意分析还有F浮＝p水SM－m水g，代入已知量，7个方程联立可求解。·北京专用加餐(一)利用浮力巧测密度·北京专用考点聚焦加餐(一)│考点聚焦考点1双提法测量固体(ρ固体＞ρ水)的密度(1)用弹簧测力计在空气中称待测固体重G；(2)将待测固体浸没在水里用弹簧测力计称为F;则待测固体密度为：ρ固体＝GG－Fρ水。·北京专用加餐(一)│考点聚焦考点2三提法测量液体的密度(1)用弹簧测力计在空气中称某固体(ρ固体＞ρ水)重G；(2)将该固体浸没在水