2012版中考一轮复习物理精品课件第8课时浮力及其应用(47ppt)

悬浮 相同点 不同点 ρ 漂浮
F浮＝G
液＝ρ 物
ρ
液＞ρ 物
V排＝V物
V排<V物
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2.升力与浮力
不同点 相同点
升力
浮力
物体上、下表面由于流速不同而形成的压力差
方向都是竖直向
物体上、下表面由于所处深度不同而形成的压
力差，即物体排开液体(或气体)的重力
上的
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用阿基米德原理求浮力)
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[点拨] 解浮力问题的步骤：
(1)确定研究对象； (2)分析物体受力情况，画出受力示意图，判断物体在液体中所处
的状态(看是否静止或做匀速直线运动)；
(3)选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。
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1．悬浮与漂浮
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实验步骤： (1)在量筒中注入适量的水，读出此时水的体积V0；用细线把一个 铝块拴好，使其浸没在量筒内的水中，此时量筒中水面对应的刻度值 用V表示；将V0、V的数据记在实验数据记录表中。 (2)在烧杯中注入适量的水，用调节好的天平测出烧杯和水的总质 量m0的数据，并记在实验数据记录表中；将步骤(1)中用细线拴好的铝 块悬挂并浸没在天平左盘上的烧杯内的水中，铝块不接触烧杯，在天 平右盘添加适量的砝码，移动游码，天平再次平衡时，天平右盘中砝 码的总质量与游码所对刻度值之和用m表示，将m的数据记在实验数据 记录表中。
天平、砝码、体积不同的铝块、细线、大烧杯、量筒、水。请你利用上 述器材设计一个实验证明： 浸在水中的物体所受的浮力大小跟物体排开 水的体积成正比。请你写出实验步骤，画出实验数据记录表。 本题利用分析评估方式将“天平法”测浮力与阿基米 德原理知识巧妙结合，命题既要求同学们能发现问题，又要求同学们能 解决问题，对相应知识的应用能力进行了深度考查，但考查形式又简单 明了，是中考命题的一个方向。“天平法”是测量浮力的方法之一，在 北京市中考中曾经进行过考查。
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[解析] 液体对浸在其中物体向上和向下的压力的合力，
就是液体对物体的浮力，浮力方向竖直向上。故A、B错，C对；
因为物体M悬浮在水中，必有F浮＝G物，故D对。
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► 类型二
例2
阿基米德原理
[2011·北京中考] 实验桌上有满足实验需要的如下器材：
注意
溢水杯中水要______，若水面低于溢水口，则测出的G排将 装满 小于 ______F浮，得不到正确结论 它排开的液体所受的重力 浸入液体中物体受到的浮力等于________________________。这 就是著名的阿基米德原理
事项
实验 结论
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2.阿基米德原理
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考点1 浮力
定义 竖直向上 一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它____________的 托力叫浮力 大于 液(气)体对物体上、下表面的压力不相等，并且向上的压力______ 压力差 向下的压力，________即为浮力
产生原因 公式 方向 施力物体
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图 8－1 A．F1＞F2，ρ1＜ρ2 C．F1＜F2，ρ1＞ρ2 B．F1＝F2，ρ1＜ρ2 D．F1＜F2，ρ1＜ρ2
本题综合考查了液体压强和浮力的问题，难度较 大，该类型的习题还经常会涉及物体的浮沉条件，都可用列表法使思 维可视化。
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p2 B浸入 F压 F2
p2＝2p1
＝
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∵p2＝2p1 ∴ρ2＝2ρ1，∴ρ1＜ρ2∴C 错。 ∵ F 压＝ F 压 ， ∴p1S1＋F1＝p2S2＋F2， 将 2S1＝3S2、p2＝2p1 代入可解得 F1＞F2。
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► 类型四
例 4
浮力与简单机械的综合
说明
[注意] “全部浸入”和“部分浸入” 当物体全部浸入液体(气体)时，V排＝V物； 当物体部分浸入液体(气体)时，V排＜V物。 ·北京专用
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考点3 物体的浮沉条件
1．物体浸在液体(气体)中，且只受浮力和重力时，物体的浮沉 存在的几种状态
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
> F浮____G ρ > 液___ρ 物
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[解析] 此类问题即使是填空题，也是按照力学综合题的思路来解决 问题的。 首先利用拆分法进行受力分析： 杠杆在水平位置平衡时，物体甲、乙的受力分析如图所示。
水注入容器 M 中静止后，物体甲、乙的受力分析如图所示。
F浮____G <
ρ < 液___ρ 物
F浮____G ＝
ρ ＝ 液___ρ 物
F浮____G ＝
ρ > 液___ρ 物
F浮＋N＝G
ρ < 液___ρ 物
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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
内容
表达式 适用范围 它排开的液体所受的重力 浸在液体中的物体所受的浮力大小等于________________________ G排 F浮＝____＝ρ
液V排g
适用于物体受到液体(气体)对物体的浮力 密度 排开液体的体积 液体对物体的浮力与液体的______、物体_________________有关， 而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关
增大 当物体没有完全浸没前，浮力的大小随着深度的增加而______；当物体完全 无关 无关 浸没后，浮力的大小与深度______，浮力______ 浮力 与深 度的 关系 画出浮力大小随深度变化的图像
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[点拨] 浸入液体中的物体不一定受到液体对它的浮力，例如
深入泥底的柱状桥墩或水里打的木桩等。
5.6×10 为 60 cm ， 不计杠杆的质量， 取 10 N/kg， g 则圆柱体甲的密度为________
2
3
kg/m 。
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3
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图 8－2 解答本题的关键是正确选择研究对象和进行受力 分析，一般解答与压强、浮力有关的综合题要在选择好研究对象后对 其进行正确的受力分析，然后根据力或杠杆的平衡关系列出方程。
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考点4 浮力的计算
常用的计算浮力的方法
方法 称量法 压力差法 二力平衡法 阿基米德原理法 表达式
F浮＝G－F(用弹簧测力计测浮力) F浮＝F向上－F向下(用浮力产生的原因求浮力) F浮＝G(处于漂浮或悬浮状态时用二力平衡分析求浮力)
F浮＝G排或F浮＝ρ
液V排g(知道物体排开液体的质量或体积时常
F 向上－F 向下 F浮＝____________
竖直向上 ____________ 液(气)体 ______________
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测量
重力G 用弹簧测力计测出物体的________，将物体浸在液体中记下
测力计示数 F 示 G－F 示 ________________，则物体受到的浮力F浮＝________
和所给的实验器材建立起联系寻找测量方法，如本题中的“浮力” 和“天平”建立联系，想办法用天平测量浮力，“排开水的体积”
和“量筒”建立联系，用量筒测量排开水的体积。
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► 类型三
例3
物体浮沉条件及其应用
[2011·北京中考] 甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的
液体，放置于水平桌面上，如图 8－1 所示。甲、乙两容器的底面积分 别为 S1 和 S2，且 2S1＝3S2。甲容器中液体的密度为 ρ1，液体对容器底 产生的压强为 p1。乙容器中液体的密度为 ρ2，液体对容器底产生的压 强为 p2，且 p2＝2p1。将 A 球浸在甲容器的液体中，B 球浸在乙容器的液 体中，两容器中均无液体溢出。液体静止后，甲、乙两容器底受到液体 的压力相等，A、B 两球所受浮力分别为 F1 和 F2。则下列判断正确的是 ( A )
处于静态，受平衡力的作用
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2．物体浮沉条件的应用
应用 木船 的以增大可以利用的浮力 空心 物体的密度大于液体的密度，做成______的可以漂浮在液体的表面上， 也增大了可以利用的浮力 轮船 轮船的大小用排水量表示，排水量是指轮船按照设计要求满载货物时排 质量 开液体的________ 原理和特点
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(3)换用体积不同的铝块，仿照步骤(1)、(2)再做5次实验，依次读
出它们浸没在量筒的水中时，水面对应的刻度值V的数据；分别测出相
应的每个铝块悬挂并浸没在烧杯的水中时m的数据；分别将每次的V、 m的数据记在实验数据记录表中。
(4)根据V排＝V－V0，F浮＝mg－m0g分别计算出6次的V排和F浮
的数据，并分别记在实验数据记录表中。 实验数据记录表
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V0/m3 V/m3 V排/m3 m0/kg m/kg F浮/N
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[解析] 解决探究实验题的思路重点是：一看探究目的找物 理量，如本题中的“浮力”和“排开水的体积”，二看器材找测
量工具，如本题中的“天平”和“量筒”，三将 9分 难 难 难
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