沪粤版物理中考复习 09.第九章 浮力与升力 PPT课件+单元练习
展开实验1 探究浮力大小与哪些因素有关
实验2 探究浮力的大小跟物体排开液体重力的关系
【版本导航】HY:八下P83~P93; RJ:八下P48~P56; HK:八年级P168~P176
1.弹簧测力计下挂一正方体,在空气中的示数为10 N,浸没在水中时,测力计的示数为4.9 N,则该物体所受浮力为_____N,该物体上、下表面所受液体压力差为_____N.
2.如图所示,将一个盛有足量水的容器放在水平地面上,然后将体积为5×10-5 m3的生鸡蛋放入水中,鸡蛋不断下沉,直到沉底,此时鸡蛋受到的浮力为____N.
探究浮力大小与哪些因素有关
【猜想与假设】1. 浮力的大小可能跟物体排开液体的体积、液体的密度等因素有关【设计与进行实验】2. 实验装置图(如图1所示)
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▲3. 实验原理:称重法(F浮=________)4. 实验注意事项(1)实验前沿竖直方向对弹簧测力计______(2)实验时烧杯中液体“适量”的标准(能使物体__________________,且不接触到容器底部)(3)物体浸没后不能接触容器底5. 弹簧测力计的使用与读数
▲6. 实验方法:控制变量法(1)探究浮力大小跟物体浸在液体中体积的关系(控制物体浸在同一液体中,改变_____________________,读出每次弹簧测力计的示数并计算浮力大小,如图2所示)
(2)探究浮力大小跟液体密度的关系(控制物体浸入液体的体积相同,换用________________,读出每次弹簧测力计的示数并计算浮力大小,如图3所示)
(3)探究浮力大小跟物体浸在液体中的深度的关系(控制物体浸没在同种液体中,改变物体浸没的______,读出每次弹簧测力计的示数并计算浮力大小,如图4所示)
7. 多次实验的操作和目的(1)操作:换用不同物体或不同液体进行多次实验.(2)目的:________________________.【分析现象和数据,总结结论】▲8. 实验结论:(1)浸在液体中的物体受到的浮力的大小,跟物体浸入液体的体积_____,跟液体的密度也______;(2)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_____.
使实验结论更具有普遍性
9. F浮-V排图像分析与绘制:物体排开液体的体积V排变大→物体所受浮力逐渐_____,如图5所示
【交流与反思】10. 为了使弹簧测力计示数变化明显可采取的操作[选用体积______(选填“更大”或“更小”)的物体、密度差异较大的不同液体、精度更高的弹簧测力计]
11. F浮=ρ液gV排的应用
(1)物体完全浸没时,计算物体的体积(V物=V排= )(2)物体完全浸没时,计算物体的密度(ρ物= ρ液)(3)计算待测液体的密度(ρ液= ρ水,F浮为物体浸没在水中受到的浮力,F浮′为物体浸没在待测液体中受到的浮力)
12. (2016年遵义)在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中,将装有适量水的烧杯放在升降台上,使升降台逐渐上升,如图6所示,与命题点2中的装置图相比该装置的优点是___________________.
例1 (2021河南)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:①与物体浸入液体中的深度有关;②与物体排开液体的体积有关;③与液体的密度有关.
人在水中下沉,而在死海中却能漂浮(或鸡蛋在清水中下沉,而在盐水中可以漂浮等)
(1)请你写出能够支持猜想③的一个生活现象:______________________________________________________________________________.(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图甲所示.其中序号b中物体P所受浮力大小为____N.
(3)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度____(选填“有关”或“无关”);分析___________________三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力_____(选填“越大”或“越小”).
a、b、c(或a、b、d)
变式点1 控制变量法的应用[第(3)问](1) (RJ八上P51第5题改编)同学们又想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他们找来薄铜片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:步骤一:将铜片放入盛水的烧杯中,铜片下沉至杯底;步骤二:将铜片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上.①通过分析可知,第一次铜片受到的浮力______第二次铜片受到的浮力;②同学们得出了“物体受到的浮力与其形状有关”的错误结论,原因是忽视了物体_______________对浮力大小的影响.
4∶1 (2)3 增大
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体P的密度为________kg/m3.(已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(5)(2020苏州)小明对图abcd进行分析研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度无关,对此合理的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而_____,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度_____.
(6)为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系,另一同学小刚把装满水的溢水杯放到台秤上,溢水杯口下方放置一空量筒.用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上,测力计示数为G. 然后将金属块缓慢浸入水中,且始终不与杯接触,如图乙所示.该装置的优点是_________________________________________.
台秤方便读数,量筒直观显示排开液体的体积
(7)(2021广安)当物体从接触水面开始,到物体浸没在水中,直至浸没到更深位置(未触底),在图丙中能表示出此过程物体所受浮力F与浸入水中深度h关系的图像是___(选填“①”或“②”).
变式点2 实验图像的分析[第(7)问](2)小明换另一液体重复实验,记录实验数据,得到弹簧测力计读数与物体P下表面浸入深度的关系图像如图所示,图中拐点表示物体_______________,则该液体的密度为________kg/m3.
探究浮力的大小跟物体排开液体重力的关系
【设计与进行实验】1. 实验装置图
2. 实验注意事项(1)溢水杯要求________,保证物体排开的液体全部流入小桶(2)待弹簧测力计示数稳定后再读数▲3. 实验步骤(1)用测力计测出某物体所受的重力G1,如图甲(2)测出空桶的重力G2,如图乙(3)将物体浸没在盛满水的溢水杯中,测出拉力的大小F,如图丙(4)__________________________________
测出桶与物体排开水所受的总重力G3
4. 浮力计算(称重法F浮=_______)(用上述步骤中的字母表示)▲5. 排开的液体所受的重力(G排=________)(用上述步骤中的字母表示)6. 多次实验的操作和目的操作:更换不同的液体或大小不同的物体,多次实验.目的:使实验结论更具有_______.【分析现象和数据,总结结论】▲7. 实验结论:浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小_____被物体排开的液体的重力.
【交流与反思】▲8. 实验误差分析(1)先测桶和排开液体的重力,再测空桶的重力(所测桶沾水重力偏大,所测排开液体的重力偏___)(2)先将物体放入水中测拉力,再测物体的重力(物体沾水所测重力偏大,所测浮力偏___)(3)若溢水杯中液体未达到溢水口(排开液体的重力偏___,不能得出正确结论)
例2 (2021云南省卷)某小组探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”.(1)弹簧测力计使用前要先进行__________.(2)实验步骤如图所示,甲、乙、丁、戊中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,由图甲和丁可知物体受到的浮力F浮=________.
(3)以下选项中若_____成立,则可以得出浮力的大小与排开液体所受重力的关系.A. F1-F2=F3-F4 B. F1-F3=F4-F2 C. F3-F2=F1-F4(4)另一小组利用两个相同的弹簧测力计A和B、饮料瓶和吸管组成的溢水杯、薄塑料袋(质量忽略不计)对实验进行改进,装置如图己所示.向下移动水平横杆,使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中,观察到A的示数逐渐_____,B的示数逐渐______,且A、B示数的变化量______(选填“相等”或“不相等”).
变式点 创新装置[第(4)问](1)另一小组又进行了如下深入探究:将溢水杯中注满水放在电子秤上,如图甲所示,其示数为m1,将铁球用细线悬挂轻轻放入水中浸没,待杯中水停止外溢时,如图乙所示,其示数为m2,则m2____m1(选填“>”“=”或“<”).
(5)比较两种实验方案,改进后的优点是_____(多选).A. 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,测力计固定、示数更稳定C. 能同步观察测力计A、B示数的变化
(6)物体从刚接触水面到全部浸没水中,水对溢水杯底的压强_________(选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”).(7)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是____.A. 用原来的方案和器材多次测量求平均值B. 用原来的方案将水换成酒精进行实验C. 用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(8)(2021泰州)实验后小组成员又进行了交流,要验证阿基米德原理,物体________(选填“一定”或“不一定”)要浸没在水中.
浮力 阿基米德原理(柳州6年6考,常结合密度、压强等知识综合考查)
1. (2019柳州11题3分)将打足气的篮球和套扎在气针上的未充气的气球一起悬挂在杠杆右端,左端挂适量钩码使杠杆水平平衡.将气针插入篮球气孔中,篮球中的部分空气充入气球后,杠杆左端下降,如图所示.这个现象说明( )A. 大气压的存在B. 钩码重大于篮球与气球总重C. 空气充入气球后,钩码对杠杆的拉力与其力臂的乘积变大D. 空气充入气球后,篮球和气球受到总的空气浮力变大注:本题源自HY八下P89课外活动改编
2. (2020柳州26题8分)如图所示是我市某商场前竖立的大型充气金箍棒,为估算它受到空气浮力的大小,将其视为底面半径r=1 m,高为h=10 m的圆柱体.两名同学提出两种不同方法:甲方法:根据它上、下表面受到大气的压力差计算浮力.乙方法:根据阿基米德原理计算浮力.(1)请你用以上两种方法.分别计算该充气金箍棒受到浮力的大小.以下信息可供使用:海拔2 000 m以内.每升高10 m,大气压降低约110 Pa;地面附近的空气密度约为ρ=1.3 kg/m3;取π=3.14,g=10 N/kg.
(2)不考虑上述两种方法计算结果的差异,对于估算空气中物体受到浮力的大小,你认为哪种方法适用范围更广?请简述理由.
解:(1)甲方法:在海拔2 000 m以内,每升高10 m,大气压降低约110 Pa,由于金箍棒的高度为h=10 m,所以金箍棒上下表面受到的压强差Δp=110 Pa,充气金箍棒受到的浮力F浮甲=ΔF=ΔpS=Δpπr2=110 Pa×3.14×(1 m)2=345.4 N乙方法:金箍棒的体积V棒=πr2h=3.14×(1 m)2×10 m=31.4 m3金箍棒受到的浮力F浮乙=G排=ρgV排气=ρgV棒=1.3 kg/m3×10 N/kg×31.4 m3=408.2 N(2)答:乙方法适用范围更广;乙方法中,地面附近空气的密度是一定的,不用考虑物体是否规则,只要知道物体的体积(即排开空气的体积),代入公式F浮=G排=ρgV排气中即可求得空气中物体所受的浮力.
3. (2019梧州10题3分)将不同体积的一个乒乓球和一个实心球同时没入水中,放手后发现乒乓球浮出水面,而实心球沉入水底,如图所示,乒乓球和实心球受到的浮力分别为F1和F2,则下列判断正确的是( )A. F1>F2 B. F1=F2C. F1<F2 D. 无法确定
4. (2018北部湾经济区26题7分)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关
(1)如图甲所示,用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力.这个事实可以支持以上猜想___(选填序号).
(2)为了研究猜想1和猜想2,选用了体积相同的A,B,C三个圆柱体,测得重力分别为4 N、4.5 N和5 N,然后进行如图乙所示的实验.①在序号a的实验中,物体所受的浮力为__N.②比较序号__、___、e的三次实验,可得出初步结论:浮力的大小与液体的密度有关.③进一步分析可知:液体的密度越大,物体所受的浮力越___.④比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力___关.
(3)为了研究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图丙所示的实验,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,小玲认为这结论不可靠,主要原因是_________________________.
没有控制排开水的体积相同
探究浮力的大小跟排开液体重力的关系
5. (2021贵港24题6分)如图所示是某物理兴趣小组验证“阿基米德原理”的实验操作过程示意图.
(1)验证阿基米德原理实验的合理顺序是_____________.(填字母代号)(2)金属块浸入溢杯前,溢杯里水面高度应______________.(3)金属块浸没在水中时,受到的浮力是_____N.
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