10(新人教版)2014年中考物理一轮复习课件：第十章-浮-力

知识点1浮力课标要求通过实验,认识浮力。探究浮力大小与哪些因素有关1.定义：浸在液体中的物体受到的_____的力。2.方向：_________。向上竖直向上3.称量法：(1)用弹簧测力计测物体所受的重力G;(2)将物体悬挂于弹簧测力计下,读出浸在液体中时弹簧测力计的示数F;(3)物体受到的浮力F浮=____。G-F4.产生原因：浸在液体中的物体其上、下表面受到液体对它的_____不同,即F浮=_______。5.决定浮力大小的因素：跟它浸在液体中的_____有关,跟___________有关。物体浸在液体中的_____越大,液体的_____越大,浮力就越大。压力F下-F上体积液体的密度体积密度知识点2阿基米德原理课标要求知道阿基米德原理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：______。3.适用性：阿基米德原理适用于_____和_____。它排开的液体所受到的重力F浮=G排液体气体知识点3物体的浮沉条件及应用课标要求运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象1.物体的浮沉条件：(1)比较物体受到的浮力F浮与物重G。上浮下沉悬浮漂浮沉底F浮__GF浮__GF浮__GF浮__GF浮+FN__G===上浮下沉悬浮漂浮沉底处于动态(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,受平衡力作用(2)比较液体的密度与物体的密度。①ρ物ρ液时,物体_____。②ρ物ρ液时,物体_____。③ρ物=ρ液时,物体_____。2.浮力的应用：(1)轮船：采用“_____”的办法增大可利用的浮力。(2)潜水艇：靠_____________的方法实现上浮或下潜。(3)气球和飞艇：充的是密度_____空气的气体。下沉上浮悬浮空心改变自身重力小于(1)在海上航行的轮船受到浮力,浮力的方向。(2)轮船从海水里行驶到河水里,浮力,排开水的体积。(3)轮船的排水量是1000t,则在河水中所受浮力为N。参考答案：(1)竖直向上(2)不变变大(3)107高频考点1阿基米德原理的理解及应用中考题眼①液体的密度②浮力的大小1.阿基米德原理的理解：(1)原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态。①物体的全部体积都浸入液体里,即物体浸没在液体里。②物体的一部分浸入液体里,另一部分露在液面以上。(2)F浮=G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。(3)V排表示被物体排开的液体的体积。①当物体全部浸没在液体里时,V排=V物;②当物体只有一部分浸入液体里时,则V排V物。(4)由F浮=ρ液gV排可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。(5)阿基米德原理也适用于气体,其计算公式是：F浮=ρ气gV排。2.阿基米德原理的应用：(1)求物体所受浮力：F浮=ρ液gV排。(2)求物体排开液体体积：V排=(3)求液体密度：ρ液=Fg浮液。FgV浮排。【典例1】(2013·泰州中考)如图甲所示,弹簧测力计示数为5N。如图乙所示,小球一半浸在水中,测力计示数为2N。则小球受到的浮力为N,小球的体积为cm3。剪断悬吊小球的细线,小球在水中稳定时受到的浮力为N。(g取10N/kg)【思路导引】解答本题分三步走：【精讲精析】本题考查浮力的计算及浮沉条件。根据称重法可知F浮=G-F拉=5N-2N=3N,因为小球一半浸入水中,所以V物=2V排,V排==300cm3,故V物=600cm3,当小球一半体积浸入水中时,受到的浮力是3N,若全部浸入水中,则排开的水重即浮力增加一倍,故小球受到的浮力是6N,因为此时浮力大于重力,所以小球会上浮,最终漂浮在水面,此时受到的浮力等于小球重力,为5N。答案：360054333F3N310mg1.010kg/m10N/kg浮水【失误档案】利用阿基米德原理解题时,易出现以下失误：(1)单位没有换算统一。(2)直接把V物当V排用,没有考虑物体是否完全浸没。【变式训练】(2013·聊城中考)如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓慢下降(其底部始终与水面平行),使其逐渐浸入水中某一深度,如图所示是整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图像。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求：(1)圆柱体的重力。(2)圆柱体浸没时受的浮力。(3)圆柱体的密度。(4)圆柱体刚浸没时下表面受到的水的压强。【解析】(1)圆柱体入水前弹簧测力计的示数即为其重力：G=F=12N(2)圆柱体浸没在水中后弹簧测力计的示数即为其重力与浮力之差,所以F浮=G-F=12N-4N=8N(3)圆柱体浸没时,由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排33333333F8NV0.810mg1.010kg/m10N/kgG12N1.510kg/mVg0.810m10N/kg浮水得(4)刚刚浸没在水中时圆柱体下表面所在的深度为h=4cm=0.04m,所以刚浸没时下表面受到的水的压强为：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa。答案：(1)12N(2)8N(3)1.5×103kg/m3(4)400Pa高频考点2浮力的利用中考题眼①浮力的大小②浮沉状态1.物体浮沉的判断：2.如何比较浮力的大小：(1)将同一物体放在不同液体中比较浮力大小,把物体的重力G物作为“桥梁”,根据物体浮沉状态,判断F浮与G物的大小,比较浮力。(2)将不同物体放在同种液体中比较浮力大小。①若题中已知G物,可用F浮=G物判断。②若题中已知V排,可用F浮=ρ液gV排判断。3.浮力的计算方法：(1)称重法：F浮=G-F′;(2)原理法：F浮=G排=ρ液gV排;(3)压力差法：F浮=F向上-F向下;(4)平衡力法：F浮=G物。【典例2】(2012·嘉兴中考)随着全球平均气温的升高,北极地区冰层融化速度加快,北极熊的栖息地不断缩小,北极熊遭遇的生存危机是全球变暖的又一证据。由于全球变暖,冰层变薄而经常开裂,北极熊为了获取食物,常要从一块浮冰跳到另一块浮冰。当一只780kg的北极熊跳到一块露出海面部分体积为100m3的浮冰上时,请计算说明这块浮冰能否继续保持漂浮状态。(ρ海水=1.04×103kg/m3,g=10N/kg)【思路导引】【精讲精析】本题考查阿基米德原理及物体沉浮条件的应用。浸入液体中的物体的浮沉取决于物体的重力和受到浮力的大小关系,当F浮G时,物体上浮,最终漂浮在液面上;当F浮G时,物体下沉;当F浮=G时,物体会悬浮在液体中或漂浮在液面上。要判断浮冰的状态,可以比较浮冰露出海面部分受到的浮力与北极熊的重力的大小关系。答案：浮冰露出海面部分受到的浮力F浮=ρ海水V排g=1.04×103kg/m3×100m3×10N/kg=1.04×106N北极熊的重力G=mg=780kg×10N/kg=7.8×103N。因为F浮G,所以浮冰可以继续漂浮。【方法归纳】计算浮力的方法(1)计算浮力时,可依据物体所处的状态和题目已知条件选择适当的方法来计算;(2)通常将阿基米德原理与物体的悬浮、漂浮条件结合在一起来计算浮力的大小;(3)对于悬浮的物体,F浮=G排=G物,m排=m物。【变式训练】(2012·岳阳中考)质地均匀的小球漂浮于水面,如图所示。切掉小球露出水面的部分,小球剩余部分的密度(选填“变大”“变小”或“不变”);若将小球剩余部分浸没于水中,松手后它将(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。【解析】本题考查密度与浮力的知识。密度是物质本身的一种特性,物质密度的大小取决于物质本身的种类,与物体的质量和体积无关。切掉小球露出水面的部分后,小球的质量和体积都减小,但是其密度是不变的。若将小球剩余部分浸没于水中,小球排开水的体积不变,小球受到的浮力不变,质量变小,此时浮力大于重力,所以松手后小球将上浮。答案：不变上浮高频考点浮力及决定浮力大小的因素中考题眼①液体的密度及深度②浮力大小1.浮力的产生：(1)浮力产生条件。①浸在液体中的物体无论是全部浸没,还是只有一部分浸入;无论是正在上浮还是正在下沉;无论是静止在容器底部还是漂浮在液面上,都要受到液体对物体的浮力作用。②浸在气体中的物体也会受到浮力,例如氢气球、热气球等。(2)浮力产生原因：由液体对浸在它里面的物体向上和向下的压力差产生的。①如果某物体的下底面没有浸入液体,它就不会受到液体向上的压力,则该物体不会受到液体对它的浮力作用。②当物体浮在液面上时,浮力等于物体下表面所受的压力。2.浮力的大小：浸在液体中的物体受到浮力的大小,只跟物体浸入液体中的体积有关,跟液体的密度有关,跟物体浸入液体中的深度无关。【典例】(2012·安顺中考)某地在江面上修建一座大桥,如图中甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图。在整个投放过程中,石料以恒定速度下降。乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图像(从开始投放到石料刚好接触江底前)。t=0时刻吊车开始下放石料,忽略水的摩擦阻力,则下列说法错误的是()A.石料在t=20s时开始浸入水中B.石料的重力是1400NC.石料受到的浮力始终是500ND.石料完全浸没水中后钢绳的拉力为900N【思路导引】注意从图像中获得有用信息,要抓住以下两个关键点：(1)石料浸入水前,拉力等于重力;(2)石料浸入水后,受浮力作用,拉力减小,F浮=G-F。【精讲精析】选C。本题考查浮力的相关知识。从图像中可以看出石料浸入水前,拉力是1400N,所以石料的重力是1400N,故B正确。在t=20s时所用拉力开始减小,说明石料受到了浮力作用,故A正确。当拉力等于900N时不再减小,说明此时石料已浸没于水中,此时石料受到的浮力是1400N-900N=500N,故D正确。在拉力从1400N减小到900N的过程中,拉力不断减小,说明石料受到的浮力不断增大,故C错误,故选C。【失误档案】浸在液体中的物体受浮力作用,不要认为只有上浮或漂浮的物体才受浮力,在液体中下沉的物体同样也受浮力。【变式训练】跳水运动员入水的过程中,他所受浮力F随深度h变化的关系如图所示,其中正确的是()【解析】选A。跳水运动员入水的过程中,排开水的体积先增大后不变,由于液体的密度未变,故所受浮力先增大后不变。实验探究1浮力的大小与哪些因素有关考查角度①利用控制变量法设计实验步骤②分析实验数据,总结影响浮力大小的因素1.实验方法：___________。2.实验步骤：(1)探究浮力与液体密度的关系：思路：控制___________________不变,只改变_________,比较浮力的大小。(2)探究浮力与物体排开液体的体积的关系：思路：控制_________不变,只改变___________________,比较浮力的大小。控制变量法物体排开液体的体积液体密度液体密度物体排开液体的体积3.问题探究：(1)实验中如何求出浮力的大小?提示：用测力计测出物体所受的重力G物,把被测物体浸在液体中,记下此时测力计的示数F,则F浮=G物-F。(2)浮力与物体的密度有关系吗?如何设计实验来探究?提示：探究浮力与物体密度的关系。思路：保证液体密度和物体排开液体的体积不变,只改变物体的密度。操作：取两个形状完全相同,但材料不同的金属块,将其中一个金属块用细线挂在弹簧测力计上测出重力G1,然后将其全部浸没在水中再读出弹簧测力计的示数F1,则浮力为F浮1=G1-F1;同样测出另一金属块的重力G2和全部浸没在水中时的弹簧测力计示数F2,则F浮2=G2-F2;比较F浮1与F浮2是否相等,相等则说明浮力与物体密度无关。【易错警示】浮力大小与物体密度及物体浸在液体中的深度无关。不要认为物体密度越大,深度越深,物体所受浮力越大。【典例1】(2012·绥化中考)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想：A.