資源簡介

復習課
要點回顧 知識點一 浮力 1.浮力的定義：一切浸入液體（氣體）中的物體都受到液體（氣體）對它豎直向上的力叫浮力，符號：。 2.浮力方向：_____，施力物體：液（氣）體。 3.浮力的測量（稱重法測浮力）：______。 甲 乙 4.浮力的影響因素實驗： 命題點：（1）彈簧測力計的讀數 （2）浮力計算() （3）控制變量法的應用 ① ② ③ ④ ⑤ (1)探究浮力大小與的關系 操作：用彈簧測力計緩緩將物體浸入液體中(未浸沒)，增大物體排開液體的體積。 結論：物體排開液體的體積越大，浮力越大。 (2)探究浮力大小與的關系 操作：用彈簧測力計提著同一物體，讓它分別浸沒在不同液體的同一深度。 結論：液體的密度越大，所受浮力越大。 (3)探究浮力大小與物體浸沒在液體中深度的關系 操作：用彈簧測力計提著同一物體，讓它分別浸沒在相同液體的不同深度。 結論：物體所受浮力與浸沒在液體中的深度無關。 實驗結論：物體在液體中所受浮力的大小，跟它排開液體的體積和液體的密度有關，越大、越大，所受浮力就越大；與浸沒在液體中的深度無關。 5.浮力產生的原因（實質）：液（氣）體對物體向上的壓力大于向下的 壓力，_________即浮力。 知識點二 阿基米德原理 1.實驗：探究浮力大小與排開液體所受重力的關系 命題點：（1）彈簧測力計的讀數； （2）稱重法計算浮力()； （3）測量排開液體重力的步驟：先測出空杯的重力，再測出杯和溢出液體的總重力，則排開的液體所受的重力為； （4）多次測量的目的：使結論具有普遍性； （5）實驗結論：浸在液體中的物體所受浮力的大小等于它排開的液體所受重力的大小。 2.阿基米德原理 (1)內容：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于__________。 (2)公式：________________，從公式中可以看出：液體對物體的浮力與液體的_____和物體_______有關，而與物體的質量、體積、重力、形狀、浸沒的深度等均無關。 ★如何找排開液體的體積？有露出時：；沒有露出時：。 知識點三 物體的浮沉條件 1.前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。 2.請根據示意圖完成下空。 下沉 懸浮 上浮 漂浮 _______ _______ _______ 3.說明：①密度均勻的物體懸浮（或漂浮）在某液體中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊都懸浮（或漂浮）。 ②一物體漂浮在密度為ρ的液體中，若露出體積為物體總體積的，則物體密度為。 分析： 則： ③懸浮與漂浮的比較：相同： 不同：懸浮 ； 漂浮；。 ④判斷物體浮沉（狀態）有兩種方法：比較 與或比較 與。 ⑤物體吊在測力計上，在空中重力為，浸沒在密度為的液體中，示數為，則物體密度為：。 ⑥冰或冰中含有木塊、蠟塊等密度小于水的物體，冰化為水后液面不變，冰中含有鐵塊、石塊等密度大于水的物體，冰化為水后液面下降。 4.適用條件：___________（或氣體）。 ★漂浮問題“五規律”： 規律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力； 規律二：同一物體在不同液體里漂浮，所受浮力相同； 規律三：同一物體在不同液體里漂浮，在液體里露出部分越多，液體的密度越大； 規律四：漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾； 規律五：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力等于液體對物體增大的浮力。 知識點四 浮力的利用 1.輪船 工作原理：要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成______的，使它能夠排開更多的水。 排水量：是用來表示船舶尺度大小的重要指標。輪船滿載時排開水的質量。單位:t,由排水量m可計算出： 排開液體的體積：；排開液體的重力：；輪船受到的浮力：，輪船和貨物共重：。 當輪船從密度小的河水中駛入密度大的海水中時，船將_________。 2.潛水艇 工作原理：潛水艇的下潛和上浮是靠改變__________來實現的。潛水艇露出水面前浮力不變。 3.氣球和飛艇 工作原理：氣球是利用__________升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體。如：氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風飄蕩，人們把氣球發展成為飛艇。 4.密度計 工作原理：利用__________________來進行工作。 構造：下面的鉛粒能使密度計直立在液體中。 刻度：刻度線從上到下，對應的液體密度越來越大 ★改變物體浮沉狀態的方法 （1）改變物體所受重力（潛水艇、熱氣球）。 （2）改變物體所受浮力（空心輪船、魚上浮、下沉）。 ★常用求的四種方法 稱重法：（已知彈簧測力計）； 原理法：（已知排水量）； 原理法：（已知排開液體的體積）； 平衡法：（已知漂浮、懸浮）。 如果物體受三個力而處于平衡狀態，則要分析出重力和浮力以外的第三個力的方向，當第三個力方向與重力同向時，則；當第三個力方向與重力方向相反，則。 ★記住一種算物體體積的方法：浸沒：。 ★解題方法：(1)確定研究對象，認準要研究的物體。(2)分析物體受力情況畫出受力示意圖，判斷物體在液體中所處的狀態(看是否靜止或做勻速直線運動)。(3)選擇合適的方法列出等式（一般考慮平衡條件）。 本章熱點題型 一、對浮力的理解 例1 關于物體受到的浮力，下列說法正確的是( ) A.浮在水面上的物體比沉入水底的物體受到的浮力大 B.物體的密度越大受到的浮力越小 C.物體沒入水中越深受到的浮力越大 D.物體排開水的體積越大受到的浮力越大 解析：根據阿基米德原理可知，浮力的大小與物體排開液體的體積和密度有關，物體排開液體的體積越大，密度越大，浮力越大，與物體的運動狀態和浸沒在液體中的深度、物體的密度無關，故A、B、C錯誤，D正確。 答案：D 【跟蹤練習】 1.下圖所示物體沒有受到浮力的是( ) 2.一個盛有鹽水的容器中懸浮著一個雞蛋，容器放在斜面上，如圖所示。圖中畫出了幾個力的方向，你認為雞蛋所受浮力的方向應是( ) A. B. C. D. 3.如圖所示，體積相等，形狀不同的鉛球、鐵球和鋁塊浸沒在水中不同深度處，則( ) A.鐵球受到的浮力大 B.鋁塊受到的浮力大 C.鉛球受到的浮力大 D.它們受到的浮力一樣 二、探究浮力的大小與哪些因素有關 例2（2019 重慶期末）某物理小組在探究影響浮力大小的實驗中將同一物體A分別按如圖所示的步驟放入水中和某種液體中進行實驗，分析實驗步驟①～⑤可知： （1）物體A所受重力為_____N，物體A浸沒在水中時受到的浮力為_____N，物體A的密度是______kg/m3。 （2）將物體A逐漸浸入水中時，發現彈簧測力計的示數逐漸______，說明物體所受浮力大小隨其排開液體的體積增大而_____（兩空均選填“增大”“減小”或“保持不變”）。 （3）根據已有實驗數據，可以知道實驗步驟⑤的液體密度是______kg/m3，若取下物體A放入實驗步驟⑤的液體中，靜止后它將處于_____（選填“漂浮”“懸浮”或“沉底”）狀態。 （4）小明通過比較實驗步驟①～③得出結論：“浮力的大小與浸在液體中的深度有關”。對此結論你認為是______（選填“正確”或“錯誤”）的，理由是___________________。 ① ② ③ ④ ⑤ 解析：（1）由①圖可知，物體在空氣中時彈簧測力計示數為4N，即物體所受重力為4N； 由④圖可知，全部浸沒在水中時彈簧測力計的示數為3N，則物體浸沒在水中受到的浮力：； 根據阿基米德原理：知， 物體的體積：； 物體的密度為：。 （2）將物體逐漸浸入水中時，物體排開水的體積變大，彈簧測力計的示數逐漸變小，說明受到的浮力變大，故物體所受浮力大小隨其排開液體的體積增大而增大。 （3）根據稱量法知物體浸沒在液體中時的浮力 根據阿基米德原理：知， 液體的密度為：； 因為液體的密度小于物體A的密度，所以物體A放入液體中會下沉，最終沉底。 （4）研究浮力大小與浸在液體中深度的關系時，要控制排開液體的體積和密度都相同，只改變浸在液體中的深度。 通過比較①②③三幅圖，小明得出的結論是不對的；②中，物體沒有浸沒，深度變化的同時，排開液體的體積也在變化。應將物體完全浸沒后，再探究浮力與深度是否有關。 答案：（1）4 1 4×103 （2）減小 增大 （3）1.2×103 沉底 （4）錯誤 過程不完整，沒有探究物體浸沒后受到浮力與深度的關系 【跟蹤練習】 4.（2020·北京房山區期末）(多選)如圖是某同學探究影響浮力大小因素的實驗，容器甲、乙、丙裝有水，丁裝有酒精。根據圖中情形，得出的結論中合理的是（ ） 甲 乙 丙 丁 A.由甲、乙兩圖可得水能夠產生浮力 B.由乙、丙兩圖可得浮力大小與物體排開水的體積有關 C.由丙、丁兩圖可得浮力大小與物體排開液體的體積有關 D.由丙、丁兩圖可得浮力大小與液體密度有關 5.（2019·德州）在探究“浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中（如圖所示），小明先用彈簧測力計測出金屬塊的重力，然后將金屬塊緩慢浸入液體中不同深度，步驟如圖B、C、D、E、F所示（液體均未溢出），并將其示數記錄在表中： A B C D E F 實驗步驟BCDEF彈簧測力計示數/N2.22.01.71.71.9
（1）分析比較實驗步驟A和_____，可得出：浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關；分析比較A、B、C、D可知：浮力大小與物體______有關；分析實驗步驟A、E、F可知：浮力的大小還與_______有關。 （2）分析實驗數據可知，F中液體密度_____（選填“大于”“小于”或“等于”）水的密度。 （3）金屬塊浸沒在水中時受到的浮力大小是___N，金屬塊密度為____。（水的密度，g取10N/kg） 教學反思
三、探究浮力大小跟排開液體所受重力的關系
例3 為了驗證“浸在水中的物體受到的浮力大小等于物體排開的水所受的重力”，小明選用石塊、彈簧測力計、小燒杯和裝有適量水的溢水杯等進行實驗。他的實驗步驟如圖所示：
（1）由圖甲、乙可知：石塊所受的浮力＝______（用、表示）。
（2）由圖丙可知：石塊排開的水所受的重力＝_____（用、表示）。
（3）比較和的大小，發現（選填“＝”或“≠”），從而驗證“浸在水中的物體受到的浮力大小等于物體排開的水所受的重力”。
甲 乙 丙
解析：（1）由圖甲、乙，根據稱重法測浮力知：石塊所受的浮力：。
（2）由圖丙可知：石塊排開的水所受的重力：。
（3）比較和的大小，發現，從而驗證“浸在水中的物體受到的浮力大小等于物體排開的水所受的重力”。
答案：（1） （2） （3）＝
【跟蹤練習】
6.（多選）曉晨進行了驗證阿基米德原理的實驗，其正確操作過程如圖所示，圖中、、、分別表示對應的彈簧測力計示數。下列說法正確的是（ ）
A.物塊受到的浮力
B.表明物塊受到的重力減小了
C.物塊排開的液體受到的重力
D.若，則說明本次實驗結果符合阿基米德原理
7.如圖甲所示，圖A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排開液體所受重力的關系”實驗的五個步驟。
A B C D E
甲
乙
(1)步驟E放置于_____步驟前會使實驗結果更準確。
(2)改正實驗步驟之后，根據______兩步驟可計算出立方體物塊浸沒在水中時受到的浮力_____N。_____兩步驟可得出物塊排開水所受的重力。比較與，可以得到浮力的大小跟物塊排開水所受重力的關系。
(3)如圖乙所示是立方體物塊從水面緩慢浸入水中時，根據實驗數據描繪出彈簧測力計示數F隨物塊浸入深度h變化的關系圖象：分析圖象可得：當物塊浸沒之前，h增大時，彈簧測力計示數_____(選填“變大”“變小”或“不變”)。當h＝4 cm時，物塊所受的浮力為_____N。浸沒后，h繼續增大時，彈簧測力計示數為_____N，該立方體物塊的棱長是_____cm。
四、阿基米德原理的應用
例4 （2020 楊浦區一模）一正方體漂浮在水中，排開水的體積為，它受到的浮力為____N，排開水的質量為_____kg。若該正方體漂浮在酒精中（），則排開酒精的質量為______kg。
解析：根據阿基米德原理可得，正方體所受浮力：
；
因為正方體漂浮在水中，所以由漂浮條件和阿基米德原理可得
，
由得，排開水的質量：。
若該正方體漂浮在酒精中，根據漂浮條件可得正方體受到的浮力：，所以，
根據阿基米德原理可知，排開酒精的重力等于排開水的重力，所以排開酒精的質量等于排開水的質量，等于1kg。
答案：10 1 1
【跟蹤練習】
8.(2019·廣東)如圖甲所示，彈簧測力計通過細線拉著正方體物塊緩慢浸入某未知液體中，物塊受到的拉力F與其下表面浸入液體中的深度h之間的關系如圖乙所示。則物塊受到的重力為______N，物塊剛好浸沒在液體中時其下表面浸入的深度為_____cm，未知液體的密度為_____kg/m3。（g取10N/kg）
甲 乙
9.（2019·北京）將物塊豎直掛在彈簧測力計下，在空氣中靜止時彈簧測力計的示數。將物塊的一部分浸在水中，靜止時彈簧測力計的示數，如圖所示，已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10 N/kg。
求:（1）物塊受到的浮力；
（2）物塊浸在水中的體積。
沉浮條件的應用
例5 重10N、體積為的物體浸沒在水中，如果它只受浮力和重力兩個力的作用，此物體將_______（選填“上浮”“下沉”或“懸浮”）。浮力是______N。（g取10N/kg）
解析：物體浸沒在水中時，受到的浮力；，浮力小于重力，物體下沉，最后沉底，此時浮力等于8N。
答案：下沉 8
例6 如圖所示，甲、乙兩杯液體靜止放在水平桌面上。把同一個雞蛋分別放入甲、乙兩杯液體中，雞蛋在甲杯中漂浮，在乙杯中懸浮，此時兩液面相平。下列說法中正確的是（ ）
甲 乙
A.雞蛋在甲、乙兩杯液體中受到的浮力相等
B.兩杯液體的密度相等
C.兩杯液體對容器底部的壓強相等
D.在甲杯液體中加入食鹽溶化后，雞蛋會下沉一些
解析：由圖可知，同一個雞蛋在甲、乙兩杯液體中分別處于漂浮和懸浮狀態，物體漂浮或懸浮時，受到的浮力和自身的重力相等，所以同一個雞蛋在兩杯中受到的浮力相等，都等于雞蛋的重力，故A正確；由圖可知，雞蛋在甲杯中漂浮，可得；雞蛋在乙杯中懸浮，可得，所以，故B錯誤；由題可知，兩液面相平，即，且，根據可得容器底部所受液體壓強，故C錯誤；在甲杯液體中加入食鹽溶化后，甲杯中液體密度變大，雞蛋仍然漂浮，其所受浮力仍然等于其所受重力，根據可知，排開液體的體積變小，所以雞蛋會上浮一些，故D錯誤。
答案：A
【跟蹤練習】
10.三個質量相同的實心物體靜止在三種液體中，如圖，可判定
甲 乙 丙
（1）浮力大小（ ）
A.甲受到的浮力最小 B.乙受到的浮力最小
C.丙受到的浮力最小 D.一樣大
（2）三種液體的密度（ ）
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一樣大
11.甲、乙兩個完全相同的密度計放在A、B兩種液體中，如圖所示，則甲、乙密度計受浮力、和A、B液體密度比較（ ）
， B.，
C.， D.，
六、浮力、壓強和密度的綜合
例7 （2020·北京豐臺區期末）如圖所示，在水平桌面上放置一個體積為20、重為1.8N的小球，小球處于靜止狀態。旁邊的桌面上放置一個平底薄塑料杯（重力忽略不計），高為0.1m，杯中裝滿水，水重為3N。（g取10N/kg）求：
（1）畫出小球靜止在水平桌面時的受力示意圖；
（2）小球對水平桌面的壓力；
（3）杯中水對杯底的壓強；
（4）把小球緩慢地放入水中，當小球再次靜止時，杯子對桌面的壓力增加了多少牛？
解：（1）小球靜止在水平桌面上，受到豎直向下的重力、豎直向上的支持力，二力是一對平衡力，大小相等，，二力的作用點都畫在小球的重心，如圖所示。
（2）小球對水平桌面的壓力：。
（3）杯中裝滿水，水深h＝0.1m，杯中水對杯底的壓強：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1×103Pa。
（4）小球的質量：，
小球的密度：；
因為，所以，小球沉底，
小球在水中靜止時受到的浮力：
，
杯子重力忽略不計，小球沒有放入水中時杯子對桌面的壓力：
；
小球排開水的重力：，
則小球放入水中時杯子對桌面的壓力：
，
當小球再次靜止時，杯子對桌面的壓力增加值：
。
【跟蹤練習】
12.用一彈簧測力計掛著一實心圓柱體，圓柱體的底面剛好與水面接觸（未浸入水）如圖甲，然后將其逐漸浸入水中，如圖乙是彈簧測力計示數隨圓柱體逐漸浸入水中的深度變化情況，求：（g取10N/kg）
甲 乙
（1）圓柱體受的最大浮力。
（2）圓柱體剛浸沒時下表面受到的液體壓強。
（3）圓柱體的體積。
（4）圓柱體的密度。
參考答案
知識回顧
一、
2.豎直向上
3.
5.向上、向下的壓力差
二、
2.（1）它排開的液體受到的重力的大小
（2） 密度 排開液體的體積
三、
2.
3.液體
四、
1.空心 浮上來一些
2.自身重力
3.空氣的浮力
4.物體的漂浮條件
跟蹤練習
1.C 2.C 3.D 4.AB
5.（l）D、E 排開液體的體積 液體的密度 （2）小于 （3）1
6.AD
7.（1）A （2）AC 1.2 DE （3）變小 0.8 3 6
8.15 10
解析：（1）由圖象可知，彈簧測力計的最大示數，此時物塊未浸入水中，則物塊重力；
（2）由圖象可知，物塊從剛浸入水到完全浸入，物塊浸入深度h＝10cm，即正方體物塊的邊長為10cm；
（3）物塊的體積，物塊全浸入時彈簧測力計的示數，
受到的浮力，
物塊排開水的體積：，
由可得液體的密度：
。
9.解：（1）由稱重法可得物塊受到的浮力：
；
（2）由可得，物塊浸在水中的體積：
。
10.（1）D （2）C
11.D
12.解：（1）由圖可知，圓柱體的重G＝2N；
當圓柱體浸入水中的深度為12cm時，圓柱體恰好浸沒在水中，此時彈簧測力計的示數為，
則圓柱體受到的最大浮力（浸沒時）：。
（2）圓柱體剛浸沒時，下表面所處的深度為：，
圓柱體剛浸沒時下表面受到的液體壓強：
。
（3）根據可得圓柱體的體積：
。
（4）由可得，圓柱體的質量：；
則圓柱體的密度：。

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