湖南2020中考物理专题复习--11.益阳物理 第11讲 浮力

示例1 关于物体受到的浮力，下列说法正确的是( D ) A．浸在水中的物体，体积越大，受到的浮力越大 B．静止在水中的物体，受到的浮力等于自身重力 C．漂浮在水面上的物体，受到的浮力可能大于自身重力 D．在水中向下运动的物体，受到的浮力可能大于自身重力
知识点3 物体的浮沉条件及其应用
一、物体的浮沉条件
03 素养提升 突破重点实验
实验1 探究浮力的大小跟哪些因素有关 1.实验方法：控制变量法。 （1）探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系：用弹簧测力计提着同一 物体，让它分别浸没于相同液体的不同深度处。 （2）浮力大小与浸入液体体积的关系：用弹簧测力计提同一物体，让物 体浸入相同液体中的体积不同。 （3）探究浮力的大小与液体密度的关系：用弹簧测力计提着同一物体， 让它分别浸没于密度不同的液体中的同一深度处。
样题4 小芳用手将重1.5N,体积为1.6×10-4m3的苹果压入水中,直到苹果浸没在水 中,此过程中水对容器底部的压强将 增大 (选填“增大”“减小”或“不 变”),苹果浸没时受到的浮力大小为 1.6 N｡松手后苹果将 上浮 (选填 “上浮”“悬浮”或“下沉”),最后静止时,苹果受到的浮力大小为 1.5 N｡ (ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
实验2 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系 1.重要实验器材：弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶。 2.实验操作要点及注意事项： （1）选用合适的物块：重力不能超过弹簧测力计的量程、密度大于水、 不吸水。 （2）弹簧测力计的使用及读数。 （3）溢水杯的使用：溢水杯中的液体到达溢水口，以保证物体排开的液 体全部流出。
夺分点拨
对浮力的理解 （1）浸在液体中的物体不一定都受到液体对它的浮力。例如：桥墩、拦 河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F向上=0，故物体 不受浮力作用。 （2）浮力的实质是液体对物体各个表面的合力。因此，在分析物体的受 力情况时，浮力和液体的压力不能同时考虑。
知识点二 阿基米德原理
（3）分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想 B 是错误的。 （4）分析比较实验 ①③④，可以验证猜想D是正确的。 （5）比较实验②⑥⑦ 可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的 密度有关。
（6）综合以上分析，得出最后的实验结论：浸在液体中的物体所受浮力 的大小与 物体排开液体的体积和液体的密度有关。 （7）在进行实验⑥⑦过程中，也运用了控制变量法，保持 了 物体浸在液体中的体积.不变，进行探究、验证。
物体均处于静止状态，受力平衡
夺分点拨
漂浮“四规律” （1）规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它所受的重力； （2）规律二：同一物体在不同液体中漂浮，所受浮力相同，且在密度大 的液体中浸入的体积小； （3）规律三：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密 度就是液体密度的几分之几； （4）规律四：将漂浮物体全部浸入液体中，需施加的竖直向下的外力等 于液体对物体增大的浮力。
5.拓展： （1）阿基米德原理的应用：密度计。 （2）F拉-h、F浮-h图像分析： ①当物体逐渐浸入液体中时，弹簧测力计的示数不断减小，浮力增大； ②当物体浸没在液体中时，弹簧测力计的示数不变，浮力不变。
样题1 在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出了如下猜想： A.可能与物体浸没在液体中的深度有关； B.可能与物体的密度有关； C.可能与液体的密度有关； D.可能与物体浸在液体中的体积有关。 为了验证上述猜想，小明选用了物块甲和乙（甲和乙的体积相等但密度不同）、弹簧 测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材，做了如图所示的实验。 （1）比较实验①⑤，可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力为 2 N。 （2）分析比较实验①④⑤，可以验证猜想 A 是错误的。
02 考法 聚焦重难点
焦点1 物体的浮沉条件及其应用（重点） 样题1 饺子是大家喜爱的食品，煮饺子时，饺子刚放入水中会下沉，过一会儿 煮熟的饺子又会上浮，漂浮在水面。下列分析正确的是( C ) A．饺子在水中下沉的过程中所受的浮力变小 B．饺子在水中下沉的过程中所受水的压强变小 C．饺子浮在水面，排开水的重力等于饺子的重力 D．沉在水底的饺子所受的浮力等于饺子的重力
命题点：物体的浮沉条件及其应用 3.如图所示，悬浮在水中的潜艇受到的浮力 等于 （选填“大于”“等于”
或“小于”）重力，若用压缩空气将水舱里的水排出一部分后，它将 _上__浮__（选填“上浮”“下沉”或“悬浮”）。
命题点：物体的浮沉条件及其应用 4.密度计是测量液体密度的仪器，它始终会竖直立在液面上，如图甲所示。 如图把两支完全相同的自制密度计分别放在乙、丙两种液体中，密度计 静止时，它们所受到的浮力F乙 = F丙；两种液体的密度ρ乙 < ρ丙。（均选 填“＞”“＜”或“=”）
对应训练 2.一个不规则的实心物体,质量为55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排 开0.5N的水｡然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止｡(水的密度为 1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求: (1)物体在水中所受的浮力; (2)物体的体积; (3)物体悬浮时盐水的密度｡
解:(1)根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力:F浮=G排=0.5N; (2)由F浮=ρ液gV排得,物体排开水的体积: V排=F浮/ρ水g=0.5N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=5×10-5m3=50cm3, 浸没时,物体的体积:V物=V排=50cm3; (3)因为物体悬浮在盐水中,所以,盐水的密度: ρ盐水=ρ物=m物/V物=55g/50cm3=1.1g/cm3=1.1×103kg/m3｡
（5）误差分析： ①将物体放入水中测拉力，再测物体的重力：物体沾水所测重力偏大， 所测浮力偏大； ②先测桶和排开液体的总重力，再测桶的重力：桶因沾水所测重力偏大， 所测排开液体的重力偏小。 4.实验结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开 的液体所受的重力。
样题2 在“探究浮力的大小跟排开液体所受的重力的关系”的实验中，选择溢水杯、 水、弹簧测力计、石块、小桶、细线等器材进行实验，具体操作步骤如下： A.测出物块所受重力G； B.测出空桶所受重力G1； C.将水倒入溢水杯中； D.把挂在测力计下的物块浸没在水中，用小桶 接着溢出的水，读出弹簧测力计的示数F； E.测出小桶和被排开水的总重力G2； F.记录分析数据，归纳总结实验结论，整理器材。
2.实验操作要点及注意事项： （1）弹簧测力计的使用及读数。 （2）注意控制变量法的运用。 （3）探究浮力的大小与液体密度的关系时，选用不同的液体进行多次实 验的目的：得出普遍规律，因为一次实验具有偶然性。
3.实验数据及实验分析： （1）实验步骤的补充与排序。 （2）称重法计算浮力：F浮＝G物-F拉。 （3）浮力的方向、大小变化的判断：方向竖直向上；弹簧测力计示数变小，说 明浮力变大。 （4）计算物体的体积、密度：V物=(G物-F拉)/(ρ液g)，ρ物=G物ρ液/(G物-F拉)（注意F 拉为物体浸没在某液体中时弹簧测力计的示数）。 4.实验结论： 物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的体积、液体的密度有关。物体 浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大。
3.实验数据及实验分析： （1）实验步骤的补充与排序。 （2）称重法计算浮力：F浮=G物-F拉。 （3）利用阿基米德原理计算物体的体积或液体的密度：V物=V排=F浮/(ρ液 g)，ρ液=F浮/(V排g)。（F浮为物体浸没在液体中所受的浮力） （4）由浸没改为浸在，换用不同的液体、不同的固体等进行实验：多做 几次实验，得出普遍规律。
对应训练
1.“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中,潜水艇在海水中 潜行时所受的浮力 大于 在江水中潜行时所受的浮力,潜水艇在海水中潜 行时所受的重力 大于 在江水中潜行时所受的重力｡(均选填“大于”“等 于”或“小于”)
焦点2 浮力的相关计算(重点､难点)
浮力的计算方法
压力差法
F浮=F向上-F向下(一般应用于计算形状规则的 物体受到的浮力)
命题点：液体压强的特点、物体的浮沉条件及其应用 2.如图所示，小红将质量相同的两枚新鲜鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中，观 察发现，水和浓盐水的深度相同，浓盐水中的鸡蛋悬浮在盐水中，则甲容器底部受到 水的压强 小于 乙容器底部受到盐水的压强，甲容器中鸡蛋受到的浮力小于 乙容器 中鸡蛋受到的浮力。（均选填“大于”“小于”或“等于”）
第十一讲 浮力
01 考点 梳理知识点
知识点1 浮力
定义
浸在液体（或气体）中的物体受到向 上 的力
方向
竖直向上 .
产生 浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）对它向上 原因 和向下的压力差 . 影响 物体浸在液体中的 体积 越大、液体的 密度 越大，所受浮力 因素 越大。跟物体的密度、物体浸没在液体中的深度等无关
称重法
F浮=G物-F拉(F拉为物体浸在液体中时弹簧测 力计的示数)
阿基米德原理法 F浮=G排=ρ液gV排(注意ρ液为液体的密度;只有 当物体浸没在液体中时,才有V排=V物)
二力平衡法
F浮=G物(适用于物体漂浮于液体表面或悬浮 于液体中)
样题2 边长为5cm的正方体金属块,完全浸入水中,其上表面距离水面5cm,则金属 块上表面受到水的压力为 1.25 N,金属块下表面受到水的压力为 2.5 N, 金属块受到的浮力为 1.25 N｡(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg) 样题3 一物体挂在弹簧测力计下,示数为10N,当它浸入水中时,示数为3N,则物体 受到的浮力为 7 N｡
内容 公式
浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的 液体所受的 重力 .
F浮= G排 = ρ液gV排.
适用条件
液体、气体
夺分点拨
对阿基米德原理的理解 （1）浮力等于物体排开的液体所受的重力，但不一定等于物体的重力。 （2）“浸在”的两层含义：物体部分浸入液体中，V排＜V物；物体全部 浸没在液体中，V排=V物。
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
F浮 ＞G ρ液 ＞ρ物
F浮 ＜ G ρ液 ＜ρ物
F浮 ρ液 ＞ρ物
F浮+FN = G ρ液 ＜ ρ物
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
物体可以停
留在液体内
物体的运动状态不断改变， 部任何深度
受非平衡力作用
处
是上浮的最 终状态，物 体静止在液 面上
是下沉的最 终状态，物 体下沉到容 器底部静止
问题补充
（1）如图⑥所示，物块乙浸没在水中时，排开水的体积为 200 为 2 g/cm3。如图⑦所示，盐水的密度为 1.2×103 kg/m3。
（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （2）如果给图⑦中盐水加盐，则弹簧测力计的示数将
变小
大”“变小”或“不变”）。
cm3，其密度 （选填“变
示例2 俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下 沉。对此现象，下列说法正确的是( D ) A．西瓜的密度比李子的密度大 B．西瓜漂浮时所受浮力大于重力 C．李子下沉过程中所受水的压强不变 D．李子浸没后，下沉过程中所受浮力大小不变
教材图片解读
命题点：物体的浮沉条件及其应用 1. 如 图 所 示 ， 人 之 所 以 可 以 浮 在 “ 死 海 ” 水 面 上 ， 是 因 为 海 水 的 密 度 _大__于__（选填“大于”“小于”或“等于”）人体的密度。
二、浮力的应用 1.密度计：在任何液体中都处于 漂浮 状态，浸入液体的体积越大，液体的密度越小 ， 因此，密度计的刻度值是上 小 下 大 。 2.轮船：利用“空心法”来增大可利用的浮力实现漂浮。轮船在不同的水域中处于漂 浮状态时所受的浮力相等，均等于自身的重力。轮船的大小通常用排水量来表示，即 轮船装满货物时排开水的质量。 3.潜水艇：通过向水舱中充水或排水来改变自身的 重力 来实现上浮、悬浮或下潜。 （潜水艇在水下时所受的浮力不变） 4.气球和飞艇：充入密度比空气小的气体，通过充气或放气（升温或降温）来控制升 降。