沪科版中考物理复习第九章第一课时教学课件
展开1. 通过实验,认识浮力。探究并了解浮力大小与哪些因素有关。2. 知道阿基米德原理。
1. 定义:一切浸在液体(气体)中的物体都会受到液体(气体)对它____________的托力,这个托力就叫做浮力。2. 方向:总是______________。3. 施力物体:____________________。
4. 称重法测浮力:F浮=________。5. 产生原因:(1)表述:液体(或气体)对物体向上、向下的________即为浮力。(2)公式:F浮=_____________________。拓展:液体对物体产生的浮力与物体对液体产生的压力是一对相互作用力。
6. 影响浮力大小的因素:物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的________和液体的________有关。物体浸在液体中的体积________、液体的密度________,浮力就________。注意:全部浸没在同种液体中的物体所受浮力跟物体浸入液体中的深度无关。
1. (八下P86改编)如图1-9-1所示,一块长方体正立静止在水中,已知其前后左右四个表面受到水的压力均为10 N,下表面受到水的压力为8 N,上表面受到水的压力为3 N,则该长方体受到的浮力为( )A. 5 NB. 11 NC. 21 ND. 51 N
2. (八下P86改编)图1-9-2中A、B都浸没于液体中,A与容器侧壁紧密接触,B与容器底紧密接触。则A________浮力,B________(均填“受到”或“不受到”)浮力。
3. (八下P88改编)如图1-9-3所示,池塘里大鱼说:“我的体积大,受到的浮力大”,小鱼说:“我在深处,受到的浮力大”。其中________(填“大鱼”或“小鱼”)的说法是正确的,判断的依据是浮力的大小与______________________________________有关。
4. (八下P88改编)在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,小明同学做了如图1-9-4所示的实验。(已知ρ水<ρ盐水)。
(1)比较图甲和乙可知,A物体所受的浮力大小与___________________________有关。(2)比较图乙和丙可知,A物体所受的浮力大小与___________________________无关。(3)比较图________可知,该同学是在探究深度一定的条件下,物体受到的浮力大小还与液体的密度有关的问题。
1. 内容:浸在液体(气体)里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于_______________________________________________________。2. 公式:F浮=_____=m排g=________。(适用于液体或气体)(1)物体排开液体的体积V排等于物体浸在液体中的体积。
(2)ρ液是指________的密度,而非物体的密度;V排是指_______________的体积,而非________的体积。(3)从公式可知:液体对物体的浮力与液体的________和物体_________________有关,而与物体的质量、体积、重力、形状和物体浸没时的深度等均无关。注意:当物体全部浸没在液体中时,物体排开液体的体积等于物体的体积。
5. (八下P93改编)2019年5月,国之重器“东方红”3号科考船成功试水,成为世界上排水量最大的科考船。该船排水量为5 000 t,在海水中静止时受到的最大浮力为____________N。(g取10 N/kg)
6. (八下P93改编)在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的质量为490 g,浸没在水中称时,测力计示数为4.5 N。问:(g取10 N/kg)(1)王冠受到的重力是多少?(2)王冠浸没在水中受到的浮力是多少?(3)王冠的体积是多少?(4)王冠的密度是多少?
解:(1)G=mg=0.49 kg×10 N/kg=4.9 N。
(2)F浮=G-F拉=4.9 N-4.5 N=0.4 N。
[10年4考:2014年(综合)、2019年(实验)、2020年(选择)、2022年(综合)考查]
【例1】【科学探究】小明用如图1-9-5所示的实验装置,验证下沉的物体是否受到浮力的作用,由图可知弹簧测力计前后示数变化了________N。为了使弹簧测力计前后示数变化更明显,他可采取的措施有______________________、_____________________。
思路点拨:(1)浮力是由于物体上下表面的压力差而产生的。(2)浮力的大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关,与物体的体积、重力、形状和物体所处的深度无关。 (3)称重法测浮力:F浮=G-F拉。
1. 【物理观念】(2022中山一模)测量一个石块浸没在水中的浮力,先用弹簧测力计测出石块在空气中受到的重力为5 N,然后将石块完全浸没在水中,弹簧测力计示数如图1-9-6所示,则石块所受的浮力大小为________N,浮力的方向是_______________,石块受到的重力和浮力________(填“是”或“不是”)一对平衡力。
2. 【科学思维】(2022北京模拟)小亮利用如图1-9-7甲所示装置,研究“弹簧测力计下悬挂的物体所受拉力与物体所受浮力的关系”。他根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F1随物体所受浮力F浮变化的图像,如图1-9-7乙所示。请你根据图像分析得出:
(1)该物体所受拉力F1与物体所受浮力F浮的关系:F1=________。(2)当弹簧测力计的示数F1=1.2 N时,F浮=_______N。(3)该物体受到的重力G=________N。
3. (2022日照)为了探究铝块在液体中所受浮力的大小跟液体密度的关系,小明将同一铝块用弹簧测力计提着分别浸入水和煤油中,如图1-9-8所示。已知水的密度为1.0×103 kg/m3,煤油的密度为0.8×103 kg/m3,请根据实验作出铝块在水和煤油中所受浮力的示意图。
4. (创新题)【科学思维】(2022静安二模)重为10 N的金属块,用细线挂在弹簧测力计下浸没在水中,静止时测力计的示数为5.1 N,则该金属块受到浮力的大小为________N;此时金属块受到浮力和重力的合力大小为________N,该合力的方向______________。
[10年10考:2013年(填空和实验)、2014年(综合)、2015年(综合)、2016年(实验)、2017年(计算)、2018年(填空和实验)、2019年(填空、实验和综合)、2020年(选择和作图)、2021年(选择)、2022年(综合)考查]
【例2】弹簧测力计下挂着一重为2 N的物体,物体一半体积浸入水中静止时,弹簧测力计示数如图1-9-9所示,其示数为________N,物体体积为__________________m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
5. 将质量为500 g的物体,轻轻放入盛满水的溢水杯中,溢出400 g的水,则此物体受到的浮力为(g取10 N/kg)( )A. 5 NB. 4 NC. 9 ND. 1 N
6. 一个体积为100 m3的热气球静止在空中。已知空气的密度为1.29 kg/m3,那么,此时热气球所受的浮力(把空气当作液体对待)是( )A. 129 NB. 1 290 NC. 12 900 ND. 129 000 N
7. 【科学探究】(2022十堰模拟)在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,图1-9-10是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像,下列说法中正确的是( )
A. 分析图像可知,圆柱体受到的重力是14 NB. 圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是6 NC. 圆柱体的体积是7.5×10-4 m3D. 圆柱体的密度是1.5×103 kg/m3
8. (创新题)(2022自贡模拟)如图1-9-11所示,一个质量为3 kg、密度为3×103 kg/m3、底面积为100 cm2的实心物体M,悬挂在轻质杠杆B端,lOB∶lOA=5∶4。容器里装入足够深的某液体,当M的一半体积浸在液体中时,A端竖直向下的拉力为30 N,杠杆在水平位置平衡。求:(g取10 N/kg)(1)M的体积。(2)液体的密度。(3)若剪断细线,M在液体中静止时,M对容器底部的压强。
【例3】如图1-9-12所示,草莓、苹果、西瓜都漂浮在水面上,关于三者所受浮力的大小,下列说法正确的是( )A. 草莓受到的浮力大B. 苹果受到的浮力大C. 西瓜受到的浮力大D. 三者受到浮力相同
9. 【科学思维】小杰同学在海底世界游玩时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图1-9-13所示。则下列对气泡上升时受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是( )A. 浮力不变,压强不变B. 浮力变小,压强变小C. 浮力变大,压强变大D. 浮力变大,压强变小
(10年2考:2013年、2016年)
【例1】【科学探究】在探究“影响浮力大小的因素”时,某班同学猜想浮力大小可能与液体的密度、物体浸在液体中的深度以及物体排开液体的体积有关。(1)老师为同学们准备了以下实验器材:①弹簧测力计、②装有水的玻璃烧杯、③装有酒精的玻璃烧杯、④顶端带有挂钩的铝块、⑤细线。探究浮力大小是否与物体浸在液体中的深度有关,应选择的器材是④、⑤、______和________。(均填写序号)
(2)他们选用体积相同,形状不同的铝块进行了如图1-9-14所示的实验:
①甲同学认为“物体浸在液体中越深,受到的浮力越大”,并在同种液体中用图中A、B、C实验证实他的观点,即铝块从B到C位置的过程中,浮力变大了;乙同学认为“浮力大小与物体浸在液体中的深度无关”,并在同种液体中用图中A、D、E实验证实自己的观点,即铝块从D到E位置的过程中,浮力大小不变。请分析甲、乙两同学的实验过程,你认为不正确的是______同学的观点,理由是______________________________________________________________________。
②经过认真分析发现,第①步中的甲同学的实验适用于探究浮力大小与______________________关系。得出的结论是______________________________________________________________。③分析比较实验A、________可得:浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
④实验D和G运用了控制变量法,保持了排开液体的体积不变,进行探究、验证,可得出结论:浸在液体中的物体所受浮力的大小与_____________无关。⑤实验表明,铝块受到的浮力与_____________、____________________有关,与_______________、___________________________无关。
物体浸没在液体中的深度
⑥分析实验A和D,可以知道铝块浸没在水中时所受到的浮力是________N。(3)下图中能正确反映铝块所受浮力F浮与浸入水中深度h关系的图像是(物体未接触容器底)( )
(4)安安同学在实验中,绘制出如图1-9-15所示的弹簧测力计的示数F与圆柱体下表面浸入水中的深度h的关系图像(整个过程水未溢出),根据实验数据可知:①圆柱体受到的重力为________N,密度为_____________kg/m3,浸没在水中时所受浮力为_______N;
②图像中________(填“AB”或“BC”)段表明物体所受浮力的大小随其排开液体的体积的改变而改变;③圆柱体由h1到h2的过程中,所受浮力________,其下表面所受水的压强________;(均填“变大”“变小”或“不变”)
④安安又选用其他液体进一步探究。发现圆柱体浸没时,弹簧测力计的示数与它在水中浸没时的示数不同,说明浮力的大小还与_____________有关。
【例2】【科学探究】图1-9-16是小新同学验证阿基米德原理的一个实验过程图:(1)如果是你做这个实验,不重复操作的合理顺序是_____________________________________。
A→E→B→C→D或E→B→A→C→D
(2)指出图中实验操作中的一处错误:_______________________________________________。(3)排除故障后通过图中________(填代号即可)两个步骤测出了浮力F浮;通过图中________两个步骤测出了物体排开液体的重力G排,如果关系式___________成立,就可得到著名的阿基米德原理。
(4)C图中,浸没在水中的物体匀速向下运动的过程中,物体所受的浮力________(填“不变”“变大”或“变小”)。(5)选用其他液体多次实验后,可得出结论:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于_______________________________________。
(6)下面是小新同学实验时设计的表格及填写的实验数据:
①请你将该表格第三行数据补充完整;②小新同学在进行数据分析时,发现第二次实验数据与其他两次反映的规律不相符,为了得到结论,他将第二次实验中G1的数据改为1.1 N,G排的数据改为0.5 N。请你对他的做法进行评估:________________________________________;如果是你,对这种情况采用的做法是____________________。
1. (2019年,节选)如图1-9-17所示,海底上有一块体积为100 m3且底部与海底紧密相连的可燃冰A,其受到海水的浮力为________N。(海水的密度取1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
2. (2018年)我国最新研发的63A式轻型水陆两栖坦克的质量为24 t,它在陆地上行驶时与水平地面接触的总面积为8 m2,对地面的压强为________Pa;坦克的前部和后部各装有一个浮控箱,当坦克在水面上浮渡时,它受到的浮力是___________N,排开水的体积为________m3。 (ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
3. (2020年)重为G的鸡蛋沉在盛有水的杯子的底部,向水中加入食盐并使其溶解,鸡蛋渐渐浮起,最终漂浮在水面,如图1-9-18甲所示,请在图1-9-18乙中画出上述过程中鸡蛋所受的浮力F浮随时间t变化的大致图像。
4. (2018年)如图1-9-19甲所示,实心物体被绳子拉着浸没在水中,此时它受到______个力的作用;剪断绳子后该物体运动直至静止,请在图1-9-19乙中画出浮力F浮随时间t变化的大致图像。
5. (2016年)如图1-9-20甲所示,图中A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系”实验的五个步骤。
(1)________两步骤可计算出圆柱体物块浸没在水中时受到的浮力F浮=________N。________两步骤可得出该物块排开水所受的重力G排。比较F浮与G排,可以得到浮力的大小跟圆柱体物块排开水所受重力的关系。
(2)图1-9-20乙是圆柱体物块从水面缓慢浸入水中时,根据实验数据描绘出弹簧测力计示数F随物块浸入深度h变化的关系图像。分析图像可得:当物块没有浸没之前,h增大时,弹簧测力计示数________(填“变大”“变小”或“不变”)。当h=4 cm时,物块所受的浮力为________N,浸没后,h继续增大时,弹簧测力计示数为________N,该圆柱体物块的高度是________cm。
6. 图1-9-21(2015年)如图1-9-21所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总质量为600 g,杯的底面积为100 cm2,将一个质量为600 g、体积为300 cm3的长方体实心物体A用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中(烧杯的厚度忽略不计,杯内水没有溢出,g取10 N/kg)。则:
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