中考物理一轮复习课件-- 浮力的相关实验

这是一份中考物理一轮复习课件-- 浮力的相关实验，共23页。PPT课件主要包含了考点导航，命题点梳理，F1-F2，液体密度，物体形状，零刻度线，寻找普遍规律，F1-F4，丙甲丁乙，8×103等内容，欢迎下载使用。

课标要求（2022年版）
4.2.4探究浮力大小与哪些因素有关。
2.2.9探究并了解浮力大小与哪些因素有关。
命题点1探究浮力大小的影响因素
命题点2探究阿基米德原理
命题点3利用浮力测密度
题1.（2022十堰）在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中，小明提出如下猜想： A.可能与液体密度有关 B.可能与物体浸在液体中的体积有关 C.可能与物体密度有关 D.可能与物体浸没在液体中的深度有关他们领取的实验器材有：柱形铁块一个、弹簧测力计一个、一杯水（适量）、细线（体积忽略不计）。（1）只用这些器材，可以验证上述猜想中的B和 _____（选填字母序号）是否正确。
命题点1：探究浮力大小的影响因素
（2）如图是探究猜想B的实验过程，将铁块悬挂在弹簧测力计下静止在空气中时，弹簧测力计示数为F1；将铁块部分浸入水中时，弹簧测力计示数为F2，此时铁块受到的浮力大小表达式为F浮＝__________（用题中物理量符号表示）。将铁块浸没在水中时，弹簧测力计示数为F3，则F2_________F3（选填“大于”、“小于”或“等于”）。分析比较F1、F2、F3的大小与浮力的关系，可以得到结论：铁块浸在水中的体积越大，受到的浮力越大。
题2.（2022苏州）兴趣小组探究影响浮力大小的因素。（1）提出如下猜想猜想1：与物体浸在液体中的深度有关猜想2：与物体浸在液体中的体积有关猜想3：与液体的密度有关小组为验证上述猜想，用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等，按图上步骤进行实验：①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块；②根据图A、B、C的测量结果，小明认为猜想1是正确的，小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是________________________________________；
没有控制物体浸入液体体积相同
题2.（2022苏州）兴趣小组探究影响浮力大小的因素。③小华为了证明自己的想法，利用上述器材设计实验D，根据A、B、D的测量结果，可得：浮力大小与物体浸在液体中的深度无关，请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图；④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关：⑤根据A、C、E的结果，得出浮力大小还与___________有关。
解题技巧：探究影响因素时，谨记控制变量思想，研究浮力与深度关系，必须控制V排和ρ液相同。
题2.（2022苏州）兴趣小组探究影响浮力大小的因素。（2）小华把4个磁力块组合成右图，她还能探究浮力大小与_____________的关系。（3）爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系，设计了如下实验：取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙（杯壁厚度和杯的质量不计），甲杯中装入50g水，乙杯中装入100g水，然后将乙杯放入甲杯中，发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为______N；这个实验说明，液体_____（能/不能）产生比自身重力大的浮力。（g取10N/kg）
解题技巧：该题拓展得很好，基于控制变量法继续研究物体受到的浮力与物体形状的关系；重点区分F浮=G排中的G排物理意义，指排开液体重力大小，而不是排出，容器中有0.5N的水排出液体的重力不能大于0.5N，但排开液体的重力可以大于0.5N。
题3.（2022包头）兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计）（1）使用弹簧测力计前，要将指针调在_____________位置。（2）实验中所用物块重力为_______N。（3）同学们发现溢水杯中未装满水，如图甲所示，这样实验会使测得的溢出水的重力________（填“偏大”或“偏小”）。
解题技巧：F浮=G排开是阿基米德原理，始终成立，需要注意的是排开不等于排出，只有当容器装满后，排出的液体重力才等于排开液体重力。
命题点2：探究阿基米德原理
题3.（2022包头）兴趣小组利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理。（细线的质量和体积均忽略不计）（4）溢水杯装满水后，将物块浸没在水中，如图乙所示，物块受到的浮力为________N，物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小________。（5）继续实验，将物块浸没在装满酒精的溢水杯中，如图丙所示，发现F5>F3，说明物块受到的浮力大小与____________有关。换用酒精再次实验的目的是_________________（填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
题4.（2022枣庄）小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。（1）实验步骤如图（a）所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，物体受到的浮力F浮=__________；（2）小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表：分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是：__________________________________________；
物体受到的浮力等于排开液体的重力
物体浸入前溢水杯中没有加满水
题4.（2022枣庄）小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。（5）针对两种实验方案，小张用图(b)实验装置的优点是______（填答案标号）。A．弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小B．实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
解题技巧：探究阿基米德原理F浮=G排开时，需要注意容器装满后，排出的液体重力才等于排开液体重力。弹簧测量计显示的示数是拉力，而不是浮力。浮力应利用称重法求得；排开液体重力用两次小烧杯的重力差求得；
题5.（2022达州）某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块（不吸水）、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。（1）如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤，最科学合理的实验顺序是___________；（2）根据图中的实验数据可求出石块的密度为_____________kg/m3；（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）（3）兴趣小组的同学换用不同的物体（不吸液体）或液体按科学合理的顺序进行了多次实验，由实验数据得出F浮_______G排（选填“>”、“<”或“=”），从而验证了阿基米德原理的正确性；
解题技巧：利用F浮=ρ液gV排和G物=ρ物gV物，以及物体浸没时V排=V物，推导出浸没的物体：ρ物/ρ液=G物/F浮，可轻易求得物体的密度是水密度的2.8倍。
题5.（2022达州）某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块（不吸水）、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。（4）图丁步骤中，小石块逐渐浸入液体过程中（未接触溢水杯），液体对杯底的压强___________（选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”）；（5）如果换用密度小于液体密度的物体（不吸液体）来进行该实验，则图_______步骤中可不使用弹簧测力计；（6）其中一个同学每次进行图甲步骤时，都忘记将溢水杯中液体装满，其他步骤无误，则他会得出F浮_____G排（小桶中液体所受重力）的结论（选填”>””<””=”)。
解题技巧：物体浸入时水从溢水口排出，液面不变故液体压强不变；也可分析液体对容器底部的压力F液=G液+F浮-G溢，由于装满水和阿基米德原理可知F浮=G排=G溢，故液体压力不变，液体压强也不变。
命题点3：利用浮力测物体密度
题7.（2022北部湾）实验小组讨论出，不用砝码，只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密度。请将实验步骤补充完整。①在两个烧杯中倒入等量的水，分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图甲所示；②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中（不碰烧杯底），用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡，记下加水的体积为V1，如图乙所示；③______________________________________，用量筒继续向右盘的烧杯中加水，直到横梁平衡，并记下再次加入水的体积为V2；④吊坠密度的表达式为ρ=____________________。（用V1、V2、ρ水表示）
松开细线让吊坠沉在烧杯底部
(V1+V2)ρ水/V1
解题技巧：物体浸没在烧杯中但不触底，烧杯对托盘的压力多了一个物体受到的F浮大小的力；物体自然沉在烧杯底，烧杯对比甲图对托盘的压力多了一个物体受到的重力大小的力。
题8.（2022营口）小强测量一个木块（ρ木<ρ水）的密度，由于木块体积较大无法放入量筒，于是利用电子秤、一根细钢针、烧杯和水设计如下实验，测出了木块的密度；①如图A所示向烧杯中倒入适量水，电子秤的示数为m1；②如图B所示将木块放在水中，静止时电子秤的示数为m2；③_______________________________，电子秤的示数为m3；④木块密度ρ木=____________________________；（4）测完密度后，小强发现由于电子秤没调零，每次测量结果都偏大2g，则测得的木块密度___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
命题点3：液体压强压力的比较
用细针按压木块使之浸没
解题技巧：物体漂浮，烧杯对比放物体前对托盘的压力多了一个物体受到的重力大小的力，G物=(m2-m1)g；物体浸没在烧杯中但不触底，烧杯对托盘的压力多了一个物体受到的F浮大小的力，F浮=ρ水gV物=(m3-m1)g；每次都偏大相同数据，差值不变。
ρ水(m2-m1)/(m3-m1)
题9.（2022新疆）如图所示为“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验装置。实验过程如下：先将盛有盐水的容器放在电子秤上，然后用手提着系有细线的圆柱体将其缓缓的浸入盐水中（盐水足够深），同时记下圆柱体下表面所处的深度h和电子秤显示的相应的质量m，记录数据如下表所示。已知圆柱体的高度为15cm，当h=8cm时，用弹簧秤测得细线对圆柱体的拉力为1.2N。（1）实验过程中，电子秤示数逐渐增大时，细线对圆柱体的拉力逐渐___________（填“增大”或“减小”）；（2）当h=8cm时，圆柱体受到的浮力大小为________（填“21.6”或“1.6”）N。分析表中数据可知：圆柱体受到的浮力大小与浸入盐水的体积成________比；（3）圆柱体的密度与盐水的密度之比为_________。
解：h=8cm时，F浮1=G总-(G容+G水)=21.6N-20N=1.6N，则G物=F拉+F浮=1.6N+1.2N=2.8N；规律h=14cm即浸没时的浮力F浮2为2.8N；则密度之比为浸入深度和物体总高度之比14:15。
题10.（2022盘锦）小方利用一把刻度尺、装有适量水的水槽和两个相同的薄壁圆柱形平底玻璃容器（容器厚度忽略不计）也测量出了另一种液体的密度。①向容器中倒入适量的液体，将容器缓慢的放入水槽中，处于竖直漂浮状态，如图丁所示，测出容器下表面到水面的距离为h1。②从容器中取出一部分液体，放入另一个放在水平桌面上的玻璃容器中，如图戊所示，测量出___________为h0。③容器再次处于竖直漂浮状态，如图己所示，测出容器下表面到水面的距离为h2。④液体密度ρ液= _________ ___________（用h1、h2、h0、ρ水表示）。
ρ水(h1-h2)/h0
解：玻璃杯一直漂浮，根据前后浸入液体的体积变化，可求出玻璃杯受到的浮力变化，即倒出部分液体的重力G倒=ρ水g△V排=ρ水gS杯(h1-h2)；还需要知道倒出液体的体积，故测出戊图中液体体积V倒=S杯h0；故可表达出蜡块的密度为ρ水(h1-h2)/h0。
题11.（2022朝阳）利用图中器材测量石块和酱油的密度。（1）如左图所示，把重为G的石块挂在弹簧测力计下，将石块分别浸没在水和酱油中，石块没有碰到容器底和容器壁，测力计的示数分别为F1和F2，则石块在水中所受浮力的表达式为F水浮=__________，酱油密度的表达式ρ酱油=_______________________；（2）用右图的方法，测石块的密度，则石块密度表达式为ρ石=_______________________（用符号表示，水的密度用ρ水表示）
解题技巧：利用F浮=ρ液gV排推导出浸没的物体：ρ液1/ρ液2=F浮1/F浮2；通过图2和图4求石块体积V物=S容(h4-h2)；通过图2和图3，找到总排开体积变化量，求出浮力变化量即石块的重力，G物=△F浮=ρ水g△V排=ρ水gS容(h3-h2)；故可求出石块的密度ρ物=ρ水(h3-h2)/(h4-h2)。
(G-F2)ρ水/(G-F1)
ρ水(h3-h2)/(h4-h2)
题12.（2022葫芦岛）小明测量家中一个蜡块的密度，他用一个梯形桶和一个圆柱形薄壁玻璃杯、水、油和刻度尺完成了测量（蜡块的密度大于油的密度，小于水的密度）。①如图丙在梯形桶中加入适量的______（填“水”或“油”）,在圆柱形中加入适量的另一种液体，将其放入桶中漂浮。用刻度尺测出玻璃杯中液体的深度为h1，玻璃杯浸入桶中液体的深度为h2；②将蜡块放入玻璃杯的液体中，玻璃杯仍然漂浮，用刻度尺测出玻璃杯中液体的深度为h3，玻璃杯浸入桶中液体的深度为h4；③蜡块密度的表达式为：ρ蜡=__________________________。
命题点3：液体压强的比较
解：玻璃杯一直漂浮，根据放入物体前后浸在外容器的体积变化，可求出玻璃杯受到的浮力变化，即蜡块的重力G蜡=ρ外液g△V排=ρ外液gS杯(h4-h2)；还需要知道蜡块的体积，则蜡块要浸没，故玻璃杯内装油，V物=S杯(h3-h1)；故可表达出蜡块的密度为ρ水(h4-h2)/(h3-h1)。
ρ水(h4-h2)/(h3-h1)
题13.（2022长春）学习浮力知识后，小明做了以下实验：将30cm高的长方体A竖直放在圆柱形容器内。（1）向容器内缓慢注水，当长方体A刚好对容器底部无压力时，停止注水，水深为18cm，如图甲所示。这一过程中，随着注水深度的增加，长方体A所受的浮力逐渐___________；（2）继续向容器内缓慢注水，直到注满。关于长方体A浸在水中的深度h与新注入水的质量m之间的关系，下列图像表达正确的是_______； A. B. C. D.
命题点4：平衡力和相互作用力
解：由图可知物体密度小于水的密度，水量足够多时，物体会漂浮，漂浮之前，浸入体积越大，浮力越大；漂浮之后，继续加水，浮力不变，浸入深度不变。