中考物理总复习：浮力（提高）知识讲解.pdf

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1、1 总 复习：浮 力（提高）【考纲要求】1、了 解浮 力的 概念，知 道 浮力的 方向 及产 生的 原因；2、理 解阿 基米 德原 理，熟练 掌握 原理 的内 容、公式以 及阿 基米 德原 理的 适用范 围；3、运 用浮 力知 识解 决 有关问 题；4、知 道物 体浮 沉条 件；5、知 道浮 力的 利用。【知识网络】【考点梳理】（高清课 堂403719 浮力复习知识要 点梳理）考点一、浮力 当物体 浸在 液体 或气 体中 时会受 到一 个竖 直向 上托 的力，这个 力就 是浮 力。要点诠释：1.一 切浸 在液 体或 气体 里 的物体 都受 到竖 直向 上的 浮力。2.浮力=物 体重-物 体在

2、液 体中的 弹簧 秤读 数，即 F 浮=G-F。3.阿 基米 德原 理：浸在 液 体里的 物体 受的 浮力，大 小等于 它排 开的 液体 受的 重力。用公式 表示 为：F 浮=G 排。(1)根 据阿 基米 德原 理可 得 出计算 浮力 大小 的数 学表 达式；F 浮=G 排=m 液g=液gV 排。(2)阿 基米 德原 理既 适用 于 液体也 适用 于气 体。考点二、浮力的应用 1.浸在液体中物体的浮沉 条件(1)物 体上 浮、下沉 是运 动 过程，此时 物体 受非 平衡 力作用。下沉的 结果 是沉 到液 体底 部，上 浮的 结果 是浮 出液 面，最 后漂 浮在 液面。(2)漂浮 与悬 浮的 共

3、同 点 都是浮 力等 于重 力，在平 衡力的 作用 下静 止不 动。但漂浮 是物 体在 液面 的平 衡状态，物 体的 一部 分浸 入液体 中。悬浮是 物体 浸没 在液 体内 部的平 衡状 态，整个 物体 浸没在 液体 中。上浮 漂浮 悬浮 下沉 物 液 物 液 物=液 物 液 G 物 F 浮 G 物=F 浮 G 物=F 浮 G 物 F 浮 2.应用(1)轮船 原理：把 密度 大于 水的 钢铁制 成空 心的 轮船，使 它排开 水的 体积 增大，从 而来增 大它 所受 的浮力，故 轮船 能漂 浮在 水面 上。排水 量：轮船 满载 时排 开的水 的质 量。(2)潜 水艇 2 原理：潜水 艇体 积一

4、定，靠水舱 充水、排 水来 改变 自身重 力，使重 力小 于、大于或 等于 浮力 来 实现上浮、下 潜或 悬浮 的。(3)气球 和气 艇 原理：气球 和飞 艇体 内充 有密度 小于 空气 的气 体(氢 气、氨 气、热空 气)，通过改 变气 囊里 的气 体质 量来改 变自 身体 积，从而 改变所 受浮 力大 小。3.浮力 的计 算方 法 压力差 法：F 浮=F 向上-F 向下 阿基米 德原 理法：F 浮=G 排=液gV 排 力的平 衡法：受 力分 析 考点 三、液面升降 确定液 面的 升降，只 要比 较变化 后 的 V 排 与变 化前 的V 排 的大 小。1.冰熔化后液面升降（1）纯冰 在液 体

5、中，冰熔化 后液 面升 降。，如冰 浮于 盐水 中，冰熔 化后，液 面上 升。，冰熔 化后，液 面 下降。，液面 不变。（2）冰中 含杂 质，冰 熔化后，水 面升 降。，若冰 中有 铁、铜、铝、石块 等，冰熔 化后，水面 下降。，如冰 中有 木块、蜡、气 泡，冰熔 化后，水 面不变。，水面 不变。2.漂浮在液面的“载体”当把所 载的 物体 取出 放入 液体中 时，如，容器 中液 面下降，当 时，容器 中 液 面不变。考点 四、几个规律问 题 1.同一物体浮在不 同 液体中 是一个 定值，都 等于，此 时 与 成反比（密 度计 原理，轮船 浮在 海中 或浮 在江 河中，一木块 分别 浮在 不同

6、液体 中）。2.同种物质组成的 不 同物体，浮在同一种 液体 中，为一 定值，等 于（浮在液 体中 的物 体，将露 出液面 部分 切去，物 体上 浮又露出液 面，为定 值，等于）。3 3.漂浮在液体中的 物 体 浮力的 变化 等于 物体 重力 的变化。【典型例题】类型 一、基础 知识 1、如 图 所 示，在 容 器 中 放 一 个 上、下 底 面 积 均 为 10 cm2、高为 5 cm，体 积 为 80 cm3的均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力是（）A、0 B、0.3N C、0.5N D、0.8N【思路 点拨】由 于 下

7、 底 面 与 容 器 紧 密 接 触，因 为 圆柱底面与水缸底面紧密接触，所以没有向上的压力，又圆柱上底面与水面相平，所以也没有向下的压力，这部分与浮力无关，排开水的体积的计算应去掉中间圆柱的体积。【答案】B【解析】石 鼓排 开水 的体 积：V 排=80cm3-10cm25cm=30c m3=30 10-6m3，石鼓受 到水 的浮 力：F 浮=gV 排=1.0 103kg/m310N/kg 30 10-6m3=0.3N。【总结 升华】本 题考 查了 学生对 阿基 米德 原理 的掌 握和运 用，关键 在于 排开 液体体 积的 计算。举一反三：【变式】如 图所 示，A、B 是 能自 由移 动的 物

8、体，C、D 是 容器 自身 凸起 的部 分，现 往容 器里 注入一些水，则 下列 说法 错误 的是()A B 物体 一定 受浮力 作用 B A 物体 一定 受浮力 作用 C C 部 分一 定受 浮力 作用 D D 部分 一定 受浮力 作用【答案】D 2、（2015 佛山）如 图所 示，弹簧 测力 计下 端悬 挂一 高度 为 l、质 量为 m 的圆 柱体，它在 水中 受到最大浮 力为，圆 柱体 下表 面刚刚 与水 面接 触到 全部 浸没后，测 力计 示数 F 拉 及圆柱 体所 受的 浮 力 F 浮 分别与 浸入 水中 深 度 h 关 系图正 确的 是（）4 A B C D【思路 点拨】根据 F

9、浮=液 V 排 g 可 知影 响浮 力大 小的因 素是 液体 的密 度和 物体排 开液 体的 体积；由上可 知，金属 块逐 渐浸 入水中 的过 程中，浮 力是 先变大 后不 变的。弹 簧测 力计的 示 数 F 示=G F 浮，重力是一 定的，浮 力变 大，弹簧测 力计 的示 数变 小，浮力不 变，弹簧 测力 计的 示数不 变。【答案】A【解析】圆 柱体 下表 面 刚刚与 水面 接触，没有 受 到浮力；然后 随着 浸入 水 中深度 的逐 渐增 大到 全部 浸没时物 体排 开水 的体 积逐 渐变大，根 据 F 浮=液 V 排 g 可知 受到 的浮 力逐 渐变 大；当浸 没时，物体 排 开 液体的体

10、 积最 大，受到 浮力 最大为，然 后浮 力保 持不 变，故 CD 错误。由上 可知，金属 块逐 渐浸 入水中的 过程 中，浮力 是先 变大后 不变 的。弹簧 测力 计的示 数 F 示=G F 浮，重 力是一 定的，所 以浮 力变 大时，弹 簧测 力计 的示 数变 小；当 受到 浮力 最大 时，则弹簧 测力 计的 示数 为，然后示 数不 变。故 A 正确，B 错误。【总结 升华】此 题是浮 力 和深度 关系 的探 究实 验，主要是 考查 对实 验数 据的 分析能 力，这也 是课标 上 的一个明 确要 求。在 分析 此 题时，关 键搞 清转 折点：圆柱体 下表 面刚 刚与 水面 接触，刚 刚全

11、部浸 没时 与 浸没后的 状态。举一反三：【变式】（高清课堂 403719浮力复习 例 2）将 一 半径 为 R 的实 心金 属球，用细线 拉着，匀 速缓 慢地放入水 深 为 2R 的盛 水容 器中，直至 容器 底部，水 未溢出。下 图能 反映 金属 球从水 面刚 接触 处开 始 至 容器底部 过程 中，所受 浮力 的大 小 F 与金属球 浸入 水 中深 度 h 的 关系 的是【答案】C 5 3、（2015 达州）如 图甲，用弹簧 测力 计吊 一金 属块 逐渐浸 入水 中，乙图 是这 个过程 弹簧 测力 计的示数 F 随金属 块下 表面 在 水中的 深 度 h 的 变化 情况。由 图可 知，金

12、属 块质 量 是 kg，金 属块 所 受最大浮 力是 N，金 属 块下表 面所 受水 的最 大压 强是 Pa（g 取 10N/kg）。【思路 点拨】（1）由 F h 图象可 知，当 h=0（金属 块 没有浸 入水 中），弹簧 测力 计的示 数为 金属 块的 重；根据 G=mg 即可求 出质 量；（2）当 h=6cm（金 属块 全 浸入水）时，弹 簧测 力计 的拉 力 F 拉=4N，利用 称重法求 出金 属块 受到 的浮 力，F 浮=G F 拉；（3）由 右图图 象可 知，金属 块浸 入水中 的最 大深 度为hmax=8cm=0.08m，根据 公 式 p=gh 求 出金 属块 受到 水的最 大压

13、 强。【答案】0.6；2；800【解析】由 图示 图象 可 知，金 属块 的重 力 G=6N，金属 块的 质量：m=G/g=6N/10N/kg=0.6kg；当h=6cm，金属 块全 部浸 入 水中时，所受 浮力 最大，此时，弹 簧测 力计 的拉 力 F 拉=4N，金属 块受 的浮 力 F浮=G F 拉=6N 4N=2N；由 右图 图象 可知，金 属 块浸入 水中 的最 大深 度 为 h=8cm=0.08m，则金 属块受到水 的最 大压 强：p=gh=1103kg/m310N/kg0.08m=800Pa。【总结 升华】本题 考查 知 识点比 较多，压强 的计 算、浮 力的 计算 及其 公式 变

14、形，会识 图并 从中 得出 相 关信息是 本题 的关 键，属于 中档题。举一反三：【变式】用 弹簧 测力 计测出 一个 物体 重为 4N，然后将 该物 体浸 没在 水中，这时 弹簧 测力 计的 示数 变为3N，则 该物 体在 水中 受到 的浮力 是（）A7N B 4N C3N D1N【答案】D 4、如图 是探 究“浮力 的大 小与哪 些因 素有 关”实验 的若干 操作，根 据此 图回 答下列 问题：（1）若探 究浮 力大 小与 物 体浸没 的深 度的 关系（填序 号）；（2）若选 用的 操作 是，可 探究 浮力 的大 小与 是 否有 关；（3）若探 究浮 力大 小与 物 体排开 液体 体积 的

15、关 系，应选用 的操 作是（填序 号）。【思路 点拨】浮力 的大 小 可能跟 液体 的密 度、物 体 排开液 体的 体积、物体 浸 没到液 体的 深度 有关，研 究浮力大 小的 影响 因素 时，采用控 制变 量法。【答案】（1）（2）与液 体密 度（3）。【解析】（1）研 究浮 力大 小与物 体浸 没的 深度 的关 系，保持 液体 的密 度、物 体排开 液体 的体 积相 同，选6 择实验；（2）实验 的物 体排 开液体 的体 积相 同，液 体 的密度 不同，可 探究浮 力 的大小 与液 体密 度的 关系；（3）探究 浮力 大小 与物 体 排开液 体体 积的 关系，保 持液体 的密 度相 同，选

16、择 实验。【总结 升华】掌 握浮 力大 小的影 响因 素，掌握 用控 制变量 法研 究浮 力大 小的 影响因 素。举一反三：【变式】如图 甲所 示，在 一只薄 塑料 袋中 装水 过半（未 满），用细 线扎 紧袋 口，用弹 簧测 力计 测得 其 所受重力 为 9N；再将 这个 装 水的塑 料袋 浸入 烧杯 内的 水中，如图 乙，当弹 簧测 力计示 数 为 6N 时，袋 内水面与烧 杯中 的水 面相 比（不计塑 料袋 和细 线的 重）（）A比 烧杯 中的 水面 高 B 比烧 杯中 的水面 低 C与 烧杯 中的 水面 相平 D 高低 无法 判断【答案】A 类型 二、知识 运用 5、（多 选）用密 度

17、、的不同物 质制 成实 心小 球 A、B、C，其 质量，放入水 中 后 A 球 下沉，B 球悬浮，C 球漂 浮，若它 们所受 浮力 分别 是、，则（）A、B、在 原位 将C 球露 出 水面部 分截 去，剩余 部分 将静止 不动 C、D、在 原位 将A 球截 去 适当部 分后，剩 余部 分可 能上浮【思路 点拨】由 题意 可知，A 球 下沉，B 球悬 浮，C 球漂浮 至容 器底 部，所 以A 球的 密度 大于 水的 密度，B 球的 密度 等于 水的 密度，C 球 的密 度 小 于水 的密 度；知道 A、B、C 质量 相等，A 球的 密度 大于 B 球的 密 度，B 球的 密度 大于 C 球 的密

18、度，根 据密 度公 式得 出ABC 球 的体 积关 系。【答案】A、C【解析】根据 A、B、C 三 球的浮 沉情 况知 三球 所受 浮力与 重力 的关 系：，,；根 据三 球质 量相等 知三 球所 受重 力，由以上 分析 可知 选 项 C 正确。根据 三球 的浮 力与重 力的 关系 和物 体的 浮沉原 因知：，7 即是，再 根据 和，知 选 项A 正 确。若将 C 球与 A 球截去 一部 分，其密 度不 变，不 等式 仍成 立，A 球 仍下 沉，C 球仍漂 浮。选 项 B、D 不 正 确。【总结 升华】根 据物 体浮 沉条件 和浮 沉原 因进 行分 析、推 理。举一反三：【变式】（多选）如 图

19、将 一个实 心铁 球 A 和一 个密 度小于 水的 木球 B 放 在小 盒中再 将小 盒放 在 水槽中，漂浮 在水 面上，那 么下列 说法 正确 的是（）A、将A 从 盒中 拿出 放 到水槽 的水 中，水槽 中水 面高度 不变 B、将A 从 盒中 拿出 放 到水槽 的水 中，水槽 中水 面高度 下降 C、将B 从 盒中 拿出 放 到水槽 的水 中，水槽 中水 面高度 下降 D、将 两个 小球 都从 盒 中拿出 放到 水槽 的水 中，水槽中 水面 高度 下降【答案】B、D【解析】两 球均在 盒中 时，盒子 所受 浮力。拿出A 球时，由于 A 球密 度大 于 水的密度，它 将沉 入水 底，所受浮

20、力小 于自 身重 力，它们所 受总 浮力，小 于 F 浮，即V 排 变 小，水 面下降。拿 出B 球时，由于B 球 密度 小于 水的密 度，B 球浮 在水 面上。浮 力等 于其 自身 重力。所以拿 出 B 球前 后它 们所 受总浮 力不 变，即 V 排 不 变，液面 不升 不降。6、学 过浮力 知识后，小波 用一根粗 细均匀 的木棍 和 一些铁丝（不计 铁丝体 积），自己制 作 了 一 个 测 量 液 体 密 度 的“土 密 度 计”，如 图 所 示。他 把 密 度 计 先 后 放 入 水 和 酒 精（酒精=0.8g/cm3）中，“土密 度 计”均 处于 漂浮 状态。小 波在密 度计 上面 记

21、下 了两 种液体 液面 所在 的位置 a 和b，用刻 度尺 测量 出a 和 b 之间 的距 离是1cm，但他忘 记了 刻线 跟液 体的 关系。请 你告 诉他，刻线 b 对应 的 是（填：“水”或“酒精”）。小 波同学 把这 个“土密 度计”放入 足够 多的 另一种液 体中，在 密度 计上 面记下 了液 体液 面所 在的 位置 c，用刻 度尺 测量 出 c 和 b 之间 的距 离是1.5cm，则 这种 液体 的密 度 为 g/cm3。【思路 点拨】密 度计 的原 理是利 用漂 浮时 浮力 等于 物体自 身的 重力 制成，根 据公 式 F 浮=液gV 排 分析，液 越大 V 排 越小，酒精 的 密

22、度小 于水 的密 度，所 以 在密度 计在 酒精 中的 体积 大于在 水中 的体 积；先 利 用密度计 在酒 精和 水中 排开 的液体 的体 积差 算出 密度 计单位 长度 上的 密度 值，即可求 得液 面 在 c 处的液体密 度。【答案】水 1.6 解析】密度 计是 利用 漂浮 时浮力 等于 重力 的原 理制 成的，则 F 浮=液gV 排，因 为 酒精 水，所以 V 排酒精 V 排水，所以刻 线b 对 应的是 水的 密度。F 浮=水gVb=酒精gVa，设密度 计的 截面 积 为 S，水的深 度 为 h，酒精 的深 度为h1，则 水 gS h=酒精gSh1=酒精gS（h+1cm），8 0.8g/cm3gS（h+1cm）=1g/cm3gSh，解得 h=4cm，则 水 gS h=cgS（h-1.5cm），即 1g/cm3gS 4c m=cgS（4-1.5）cm，解得：c=1.6g/cm3。【总结 升华】本 题考查 物 体的沉 浮条 件和 浮力 公式 的应用，关 键知 道物体 不 管在哪 种液 体中 漂浮，浮 力始终等 于自 身重 力，还要 知道密 度计 的原 理。