中考物理一轮专题复习课件：第11讲--浮力及其应用

装有足够深的水的容器中恰好处于悬浮状态，它的 上表面受到的压力为1.8 N，下表面受到的压力为3 N，则该物体受到的浮力大小为___1_._2___N；若使 物体再下沉5 cm，则它受到的浮力大小为___1_.2__N。
图11.4
【寻考法】本题考查了浮力产生的原因和阿基米德原理的 应用，是一道基础题目。用压力差法来计算浮 力，这是另一种计算浮力的常用方法，常在填 空题中出现。物体的浮沉条件在生活中有很多 的应用，如船只漂浮、潜艇下潜、鱼类在水中 的上浮下沉、飞艇、孔明灯、密度计等，都可 能会在中考试题中涉及。
图11.1
考点2 阿基米德原理
探究
探究 阿基 米德 原理
过程
分析 归纳
先用弹簧测力计分别测量出物体和空小桶的重力G物和G桶；再 测量出物体完全浸没后弹簧测力计的示数F拉；最后再测量出排 开液体和小桶的总重G
物体受到的浮力为F浮＝G物－F拉，排开液体所受的重力G排＝G －G桶。对比两者的大小，得出实验结论
【探解法】由浮力产生的原因可知，该物体受到的浮力：F浮 ＝F向上－F向下＝3 N－1.8 N＝1.2 N；因长方体已 经是完全浸没在水中，即使再下沉，它排开水的 体积也不会变，由F浮＝ρgV排可知，物体再下沉5 cm后，受到的浮力仍为1.2 N。
【点学法】知道浮力产生的原因是上、下表面受到的压力 差，能够根据F浮＝F向上－F向下计算浮力的大小。 学会用阿基米德原理去分析浮力问题，由F浮＝ ρgV排，可根据ρ的变化，V排的变化，判断浮力 的变化。
簧测力计示数的示意图。由此可知，物体的质量为 ___0_._4___kg，物体受到的浮力为____1____N。(g取 10 N/kg)
图11.2
【寻考法】测量浮力的方法很多，本题中主要考查的是其中一
种测量浮力的方法——称重法。这是河北中考中有
关浮力计算问题考查最多的一种方法，它经常结合
质量、密度等知识一起考查，在河北中考中多出现
【点学法】浮力的计算是本部分知识学习的重难点，综合 性强，难度大。复习过程中首先要熟知计算浮 力的各种方法，熟练掌握物体的浮沉条件；再 有就是要牢固掌握液体压强、密度等计算方法， 对类似题目进行适当训练，达到能综合运用这 些知识解答问题的目的。
图11.5
(1)细线受到的拉力是多大？
解：由题知，物体浸没在煤油中，V排＝V＝1.0× 10－3 m3，物体受到的浮力：F浮＝ρ煤油 gV排＝ 0.8×103 kg/m3×10 N/kg×1.0×10－3 m3＝8 N，因 为G＋F拉＝F浮，细线受到的拉力：F拉＝F浮－G ＝8 N－6 N＝2 N；
＝(ρ甲－ρ水)V甲 ：(ρ乙－ρ水)V乙＝
＝（2水－水） 5
（5水－水） 2
＝5 ：8。
(甲－水 )V甲 ( 乙－水 )V乙
命题方向二 阿基米德原理(重点) 考题2 (2017•陕西)小明自制了一个简易实用的“救生圈”，用一个三
通塑料管将3个大号空塑料瓶固定，如图11.3所示。已知每个 空塑料瓶的体积是2 L，则此“救生圈”全部浸没在水中时
实验 浸在液体中的物体所受的浮力__等__于___它排开的液体所受的重力
结论
续表
阿基 米德 原理
内容 表达式
浸在液体中的物体受到的浮力竖直向上，浮力的大小 __等__于____它排开的液体所受的重力 F浮＝_ρ_液__g_V_排__。
适用条件 适用于物体受到液体或气体的浮力
提示
(1)液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积 有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深 度等无关。
二
考点整合梳理
·考点1 浮力 ·考点2 阿基米德原理 ·考点3 物体的浮沉条件及其应用
考点1 浮力
定义
浸在液体(气体)中的物体受到液体(气体)对它__向__上__托__起___的力，
这个力叫做浮力
如图所示，液体(气体)对物体上、下表面的压力不相等，并且
向上的压力__大__于____向下的压力，_压__力__差___即为浮力
变式1 (2017•自贡)有质量相同的两个实心球，其密度分别为水 的密度的2倍和5倍。把它们分别挂在两个弹簧测力计的 下端，然后将两球完全浸没在水中，此时两球所受浮力 之比为__5__: _2___，两弹簧测力计的示数之比为__5_:_8____。
【解析】因为ρ＝ m ，两球的质量相同为m，假设两个实心
所受浮力为___6_0____N(忽略三通管和绳子的体积，g取10
N/kg)。扔到水中救人时，人和“救生圈”漂浮在水面上所受
的总浮力__等__于____(填“大于”“等于”或“小于”)总重力。
若在该“救生圈”上固定更多的空塑料瓶，使用时可
__增___大___(填“增大”或“减小”)浮力。
图11.3
【寻考法】本题考查了阿基米德原理的应用。阿基米德原 理是计算浮力最常用的方法，也叫公式法计算 浮力，这是河北中考的常考点。中考中还会考 查到计算潜水艇所受浮力大小、排水体积等， 有时也会考查船只从海水到河水时排开水体积 的变化等问题。
【探解法】3个大号空塑料瓶的体积V＝3×2 L＝6 L＝6 dm3 ＝6×10－3 m3，此“救生圈”全部浸没在水中时 所受浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg ×6×10－3 m3＝60 N；扔到水中救人时，人和 “救生圈”漂浮在水面上所受的总浮力等于总重 力；若在该“救生圈”上固定更多的空塑料瓶， V排增大，由F浮＝ρ水gV排可知，使用时浮力增大。
在填空题和实验探究题中。
【探解法】由图可知，物体的重力G＝4 N，由G＝mg可得，物
体的质量：m＝
G g
＝ 104NN/kg＝0.4 kg；由图可知，
物体浸入水中时测力计的示数F＝3 N，所以，物
体受到的浮力：F浮＝G－F＝4 N－3 N＝1 N。
【点学法】知道浮力产生的原因，理解“称重法”测量浮 力大小的原理，同时掌握其他几种测量浮力的 方法，加强训练，达到熟练计算浮力的目的
变式3 (2017•金华)“彩球温度计”是一种现代居家饰品，其结 构模型如图所示，该“彩球温度计”是由体积相同(保 持恒定)、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小 的液体组成。当环境温度升高时，浸没在液体中的小球 受到的浮力将__变__小____，在某一环境温度下，四个小球 处于如图位置，此时B小球受到的浮力与D小球受到的 浮力的大小关系为_F__B_＝__F_D_。
有关。物体浸在液体中的体积越大，液体密度越大，物体所受浮力就 越大
提示
(1)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。
(2)浮力大小与深度的关系：当物体浸没前，所受浮力大小 随深度的增加而增大；当物体浸没后，所受浮力大小将 不变，与物体所处深度无关。浮力大小随深度变化的图 象如图11.1所示。
F浮＝__G物 ρ液＝__ ρ物
F浮＋F支＝G物 ρ液＜ρ物
物体处于静止状态，受平衡力
提示
(1)上浮的结果是漂浮，下沉的结果是沉底。 (2)浮力等于重力可能是漂浮，也可能是悬浮。
2.物体浮沉条件的应用
轮船 潜水艇
物体的密度大于液体的密度，制成__空__心___的可以漂 原理
浮在液体的表面上，也增大了可以利用的浮力 轮船载重的大小用排水量表示，是指轮船按照设计 排水量 要求满载货物时排开水的质量 因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变，所以，潜水艇 受到的浮力不变，潜水艇的上浮和下沉全靠改变自身的重力
产生原因
公式 方向 施力物体
F浮＝_F__向_上__－__F_向__下_ _竖__直___向__上__ _液__体__或___气__体__
续表
用弹簧测力计测出物体的重力G，将物体悬挂在弹簧测力计下，浸在液
体中，记下弹簧测力计的示数F示，则物体受到的浮力F浮＝__G_－___F_示_
测量
决定因素
物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的_体___积__和_液__体__密___度_
变化：Δh＝
ΔV排 S
＝
2.5 10－4 m3 250 10－4 m 2
＝0.01
m，Δp＝ρ煤油
gΔh＝0.8×103 kg/m3×10N/kg× 0.01 m＝80 Pa。
【寻考法】有关浮力的计算问题，是河北中考中的一个重要 考点，也是学习过程中的一个难点，河北中考题 中一定会结合压强、密度等内容进行综合考查， 由于综合性强，难度相对较大，中考命题中一般 会将其设置成实验探究题或计算应用题。
变式2 (2017•鸡西)如图所示，“蛟龙号”完成第20次下潜 任务后，逐渐浮出水面，当排开海水的质量为2 000 t 时，所受海水的浮力是__2_×__1_0_7_N；在“蛟龙号”浮 出水面的过程中，浮力将_变__小___(填“变大”“变小” 或“不变”)。(g取10 N/kg)
命题方向三 浮沉条件及其应用 考题3 (2017•益阳)如图11.4所示，将一长方体物体浸没在
(2)当物体浸没在液体里，此时V排＝V物；当物体的一部分 浸入液体里，另一部分露在液面上，此时V排＜V物。
考点3 物体的浮沉条件及其应用 1.物体的浮沉条件
上浮
下沉 漂浮
悬浮
沉底
F浮＞G物 F浮<__G物 ρ液＞ρ物 ρ液_＜_ ρ物 物体处于动态，受到 的是非平衡力
F浮＝__G物 ρ液_＞_ ρ物
第六单元 压强与浮力
第 11 讲 浮力及其应用
目录
一
特色分析
二
考点整合梳理
三
中考命题剖析
四
中考实验探究
纵观历年河北中考，浮力知识几乎每年必考，难度较大， 分值2~4分。对于浮力的考查，多是通过利用浮力测量密度 或结合浮力计算压力、压强的方式进行考查，常会设置在 实验探究题的第33题中。对浮力的考查，在河北中考中没 有太多的规律可循，2016年未考查，2017年却出现在了计 算应用题第37题中。预计2018年会出现在实验探究题第33 题中，考查利用浮力测量密度的可能性较大。
气球和飞艇 靠充入密度小于空气的气体来工作的
密度计
根据物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成，用 原理
来测定液体密度的仪器 特点 浸入液体的体积越小，说明液体的密度越大
三
中考命题剖析
·命题方向一 浮力 ·命题方向二 阿基米德原理 ·命题方向三 浮沉条件及其应用 ·命题方向四 浮力的综合计算
命题方向一 浮力 考题1 (2017•内江)如图11.2所示是物体A浸入水中前后弹
命题方向四 浮力的综合计算 考题4 (2017•威海)某实验小组在研究某种物质的属性时，通
常需将物体浸没在煤油中保存，将体积为1×10－3 m3、 重6 N的该物体用细线系在底面积为250 cm2的圆柱形 容器的底部，物体浸没在煤油中，如图11.5所示，(g 取10 N/kg，ρ煤油＝0.8×103 kg/m3)求：
V
球是甲和乙，甲、乙两球密度分别为水的密度的2倍
和5倍，则ρ乙＝
5 2
ρ甲，所以V甲
：V乙＝
mm 甲 ： 乙
＝
ρ乙：ρ甲＝5 ：2。浸没在水中，V排＝V球，受到水的
浮力：F甲：F乙＝ρ水V甲g ：ρ水V乙g＝V甲 ：V乙＝5 ：
2；因为F示＝G－F浮，F示甲 ：F示乙＝(G甲－F甲)：
(G乙－F乙)＝(ρ甲V甲g－ρ水V甲g) ：(ρ乙V乙g－ρ水V乙g)
(2)若细线与物体脱离，待物体静止后煤油对容器底
的压强变化了多少？
解：漂浮时，F浮′＝G＝6 N，由F浮′＝ρ煤油gV排′得：V排′
＝ F浮 ＝ 煤油 g
0.8 103 kg
6N / m3
0
N
/
kg
＝7.5×10－4 m3，
ΔV排＝1×10－3 m3－7.5×10－4 m3＝2.5× 10－4 m3，水深
【点学法】在理解的基础上熟记阿基米德原理的内容，加强 浮力计算问题的训练，养成运用公式计算结果和 分析问题的习惯，牢记F浮＝G排＝ρ液gV排。
【规律方法小结】漂浮或悬浮在水中的物体，它所受的浮力 等于它所受的重力。从河里驶入海里轮船始终漂 浮，浮力等于重力，浮力大小不变，海水密度大， 根据公式F浮＝ρ液gV排可得出排开水的体积变小。
【探解法】(1)物体浸没在煤油中，排开煤油的体积等于物体 的体积，利用阿基米德原理求物体受到的浮力， 根据物体重力加上细线的拉力等于物体受到的浮 力，求出细线受到的拉力；(2)由物体漂浮时所受 的浮力等于它自身的重力，可得浮力的大小，根 据阿基米德原理求排开煤油的体积，可得排开煤 油的体积的变化，知道容器的底面积，可求煤油 深度的变化量，再利用液体压强公式求容器底所 受压强的变化量。