中考物理第12课时浮力阿基米德原理课件

第二板块物质、运动和相互作用第12课时浮力阿基米德原理目录CONTENTS过基础过易错过中考过考点过实验过基础•一、浮力(5年2考，2017、2013年考)•1．定义：浸在液体或气体里的物体受到向上托的力，这个力叫做浮力。•2．方向：__________。•3．测量：先用_____________测出物体在空气中所受的重力G；再将物体悬挂在弹簧测力计下浸没在液体中，读出弹簧测力计的示数为F拉，则此时物体所受的浮力F浮＝__________。竖直向上弹簧测力计G－F拉•4．产生原因：浸没在液体中的物体，其上下表面受到液体对它的__________不同，即F浮＝F下表面－F上表面。•注意浸入液体中的物体不一定受到液体对它的浮力，如：深埋在泥底的柱状桥墩。压力•5．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。物体浸入液体的体积越______，液体的密度越大，浮力就越______。(控制变量法)•注意浮力的大小与物体的重量、形状、密度、物体在液体中是否运动等无关。当物体浸没在液体中时，浮力的大小与物体在液体中的深度无关。体积密度大大•二、阿基米德原理(5年3考，2017、2015、2013年考)•1．内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于______________________。•2．公式：F浮＝________＝__________。ρ液是_______的密度，而非物体的密度，单位是kg/m3；V排是____________的体积，而非物体的体积，单位是m3。它排开的液体所受的重力G排ρ液gV排液体排开的液体•变形式：(1)求物体排开液体的体积：V排＝_______；(2)求液体密度：ρ液＝______。•注意(1)阿基米德原理也适用于气体；•(2)当物体全部浸入液体(或气体)中时，排出液体(或气体)的体积就等于物体的体积(V物＝V排)；若物体只有部分浸入液体(或气体)时，排出液体(或气体)的体积就等于物体浸入液体(或气体)中那部分的体积(V排V物)。F浮ρ液gF浮gV排过易错•易混易错点影响浮力的因素•——练习《过考点》6、7、8题•例1(2016岳阳改编)关于物体受到的浮力，下列说法正确的是()•A．在水中上浮的物体比下沉的物体受到的浮力大•B．物体的密度越小受到的浮力越大•C．物体随着浸入水中深度的增加受到的浮力逐渐增大•D．物体排开水的体积越大受到的浮力越大•答案：D•技巧规律物体受到浮力的大小与物体排开液体的体积及液体密度有关。排开液体体积相同时，比较液体密度：密度大的浮力大；液体密度相同时，比较排开液体体积：排开液体体积大的浮力大。不能凭感觉和经验来回答物理问题，要养成运用学过的物理概念、物理规律分析解答物理问题的习惯。•例2(原创)如图1所示，边长2dm的正方体物块下底面浸入水中3dm，此时弹簧测力计的示数为10N，(ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg)求：•(1)物块受到水的浮力为多大？(用两种方法解答)•(2)正方体物块的密度是多少？•易混易错点与浮力有关的计算•——练习《过考点》15、16题图1•解：(1)方法一(阿基米德原理法):•物块全部浸没在水中，排开水的体积等于物体的体积：•V排＝V物＝(0.2m)3＝8×10－3m3•物块所受的浮力：•F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×8×10－3m3＝80N•方法二(压力差法)：•物块下底面受到水的压强：•p下＝ρ水gh下＝1×103kg/m3×10N/kg×0.3m＝3000Pa•物块下底面受到水的压力：•F下＝p下S＝3000Pa×(0.2m)2＝120N•物块上底面受到水的压强：•p上＝ρ水gh上＝1×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa•物块上底面受到水的压力：•F上＝p上S＝1000Pa×(0.2m)2＝40N•物块所受的浮力：F浮＝F下－F上＝120N－40N＝80N(2)物块的重力：G＝F浮＋F拉＝80N＋10N＝90N物块的质量：m＝Gg＝90N10N/kg＝9kg物块的密度：ρ物＝mV＝9kg8×10－3m3＝1.125×103kg/m3•易错原因(1)对浮力产生的原因不清楚；(2)悬挂在弹簧测力计挂钩下的物体浸入液体中时，不能对物体进行正确的受力分析(受到重力、浮力和绳子的拉力三个力的作用)，不能列出平衡方程G＝F浮＋F拉。•例3(2016自贡)如图2所示，放在水平面上装满水的一溢水杯，水深为20cm。弹簧测力计挂着重为10N的物块。•现将物块浸没在装满水的溢水杯中，静止后溢出水的质量为0.4kg(g取10N/kg)。求：图2•(1)弹簧测力计的示数。•(2)物体的密度。•解：(1)物块受到浮力：•F浮＝G排＝m排g＝0.4kg×10N/kg＝4N•弹簧测力计示数：•F＝G－F浮＝10N－4N＝6N(2)F浮＝G排＝ρ水gV排＝ρ水gV物可得物块的体积：V物＝V排＝F浮ρ水g＝4N1×103kg/m3×10N/kg＝4×10－4m3物块的质量：m＝Gg＝10N10N/kg＝1kg物块的密度：ρ＝mV物＝1kg4×10－4m3＝2.5×103kg/m3•易错原因(1)对阿基米德原理的两种表述理解不透记忆不牢；(2)不会灵活运用阿基米德原理的公式F浮＝ρ液gV排，不能立刻反映出物体浸没在水中，V物＝V排。•技巧规律(1)在进行浮力计算时，不能只会运用公式F浮＝ρ液gV排，而应根据题中具体情况选择不同方法。•(2)浮力的常用计算方法如下：求浮力大小方法计算公式适用范围1用浮力产生的原因计算F浮＝F向上－F向下柱体2称量法F浮＝G－F拉弹簧测力计测浮力3用阿基米德原理计算F浮＝ρ液gV排普遍适用4平衡法F浮＝G物漂浮或悬浮过实验•实验一浮力的大小跟哪些因素有关•例1在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中，班级的“物理小博士”为同学们做了如图3所示的一系列实验。实验中铜块与铝块的体积相同。图3•【进行实验与收集证据】铜块浸没水中后，所受的浮力大小为_____N。图31•【分析与论证】•(1)做①③④三次实验是为了探究浮力的大小与___________________的关系，得出的结论是____________________________________________________________________；主要采用的方法是_____________。图3物体排开液体的体积在液体的控制变量法密度相同时，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大•(2)分析__________三次的实验数据，可知浮力的大小与物体浸入液体内的深度无关。•(3)做①②④⑥四次实验是为了探究浮力的大小与物重的关系，得出的结论是_______________________________。图3①④⑤物体受到的浮力大小与物重无关•(4)做__________三次实验可探究浮力的大小与液体密度的关系，可得出的结论是______________________________________________________________。图3①④⑦在物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大•(5)小明画出了测力计拉力、浮力、容器底部所受液体压力以及容器对桌面的压力与物体浸入深度h的图像，其中表示容器底部所受液体压力与物体浸入液体深度的关系图像是_____。C•【评估】•(1)班里有同学认为此实验结论不可靠，原因是___________________________________。•(2)实验时若先将物体放入水中测拉力，再测物体的重力，则会使浮力的测量结果_______(选填“偏大”或“偏小”)。图3没有换用其他液体测量(不具有普遍性)偏大•【拓展应用】•(1)由图中提供的数据，可以求出铜块的密度为__________kg/m3。•(2)由图中提供的数据，可以求出盐水的密度为__________kg/m3。图39×1031.2×103•【进行实验与收集证据】•小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”，他找来薄铁片，烧杯和水进行实验，实验步骤如下：•步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底；•步骤二：将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。•【分析与评估】•(1)通过分析可知，第一次铁片受到的浮力______(选填“大于”“等于”或“小于”)第二次铁片受到的浮力。•(2)小明得出：物体受到的浮力与其形状有关，小明得出错误结论的原因是：他只关注了铁片______的改变，忽视了______________对浮力大小的影响。小于形状排开水的体积•实验二浮力的大小跟排开液体所受重力的关系•例2在探究“浮力的大小等于什么”的实验中•【实验步骤】明辉同学的实验操作步骤如图4所示，实验过程如下：图4•①用细线将石块挂在弹簧测力计下，测出石块所受的_______；•②将水倒入溢水杯中；图4重力•③将挂在弹簧测力计下的石块浸没水中，让溢出的水全部流入小桶中，同时_______________________；图4读出弹簧测力计的示数•④将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，读出此时弹簧测力计的示数；•⑤记录、分析实验数据，得出实验结论；•⑥整理实验器材。图4•【评估与交流】请根据小明的实验过程回答下面问题：•(1)指出小明在实验操作中漏掉的一个步骤：_________________。图4测量空小桶的重力•(2)指出上面实验操作中的一处错误：_____________________________________________。图4在B步骤中，水面没有到达溢水口(或水没有注满)•(3)改正实验操作后，若空小桶所受的重力为F4，则实验中测得石块所受的浮力为__________，排出水的重力为__________；若等式_________________成立，则可得出阿基米德原理。图4F1－F2F3－F4F1－F2＝F3－F4•(4)在另外一位同学的实验中，也进行了如图的四次操作，但却得出了F浮大于G排的结论，关于原因分析不合理的是______。图4•A．在③步骤的操作中，石块没有完全浸没在水中•B．放入石块前，溢水杯中未装满水•C．在③步骤的操作中，石块碰到了容器底且对底部产生了压力•D．实验中先进行③步骤，后进行①步骤•答案：A•【拓展应用】该实验还能测出橡皮的密度ρ＝________________(只能用F1、F2、F3、F4、ρ水表示)。F1ρ水F1－F2或F1ρ水F3－F4•特色能力实验探究物体的浮沉条件•例3探究“物体的浮与沉”实验中，老师演示了如图5所示的几个实验：图5•【设计实验与进行实验】•(1)把图5－甲中卷成团的牙膏皮弄成空心后，可以用如图5－乙方式立在水中，牙膏皮受到的重力_________，排开水的体积_________，受到的浮力________。(选填“变大”“变小”或“不变”)图5不变变大变大•(2)如图5－丙、丁所示，将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形，分别放入相同的两杯水中，静止时丙杯中橡皮泥所受的浮力_______(选填“大于”“小于”或“等于”)丁杯中橡皮泥所受的浮力，______杯中水面升高得多。图5小于丁•(3)如图5－戊所示，鸡蛋沉在装有水的烧杯底部，老师向水中不断加盐，使鸡蛋慢慢由沉底变为悬浮最后漂浮，则鸡蛋由沉底到悬浮的过程中受到的浮力__________，鸡蛋由悬浮到漂浮的过程中受到的浮力__________。(选填“变大”“变小”或“不变”)图5变大不变•【分析与论证】我们通过以上三个实验可以发现：重力不变时，可以通过改变___________________和______________而改变浮力，从而改变物体的浮沉状态。图5排开液体的体积液体的密度过考点•考点浮力及浮力的产生•1．(原创)下列情景中受到浮力的物体是__________。•答案：ADEGH•2．(原创)下列有关浮力的说法中正确的是()•A．物体在液体中受到浮力，在气体中不受浮力•B．物