中考物理版第9章课时2

(2)探究浮力与物体排开液体的体积的关系：
控制液体密度不变，只改变物体排开液体的体积，比较 浮力的大小． 实验结论： 浮力的大小与排开液体的重力的大小有关， 也可理解成与液体的密度和排开液体的体积有关．
注意事项：(1)“物体浸在液体中的体积”也就是物体排
开液体的体积，浸入的物体体积排开了本来处于这一位置的 液体． (2)物体浸入液体中的体积逐渐增大，物体受到的浮力也 随着变大，这表明物体受到的浮力的大小与浸没在液体中的
因此，需要将物体A换成密度不同的物体 B，将B缓慢浸入水
中，直到水面正好上升到 O 点位置时读出弹簧测力计的示 数，取出B后，再将A缓慢浸入水中，直到水面也正好上升到 O点位置时读出弹簧测力计的示数．这样做是为了控制排开 液体的体积相同，以便判断浮力是否与物体密度的大小有 关． 【答案】 (3)O点 (1) 一 越大 2.2 竖直向上 (2) 丙 有关 物体排开水的体积．
体积有关，不能理解为与浸没在液体中的深度有关．
(3)浸没在液体中的物体所受浮力的大小与物体的材料、 密度、形状以及液体的多少、物体浸没在液体中的深度、物 体在液体中的运动状态等因素无关，只与液体的密度和物体 排开液体的体积有关，在设计实验时要注意采用控制变量 法．
(2015·南宁)在进行“探究浮力的大小跟哪些
3．物体浮沉条件的应用
(1)密度计：利用物体浮在液面上处于平衡状态时，浮力
等于重力的原理工作． 轮船的总重力(排开水的重力) (2) 轮船 ：根据浮力等于 ⑫ _________________________ 的原理工作的．轮船的排水量为满载时排开水的质量，轮船 受到的浮力F浮＝G船＋G物． 重力 实现浮沉；潜水 (3)潜水艇：通过改变自身的⑬________ 艇两边有两个水箱，通过改变水箱中水的多少改变浮力和重 力的关系，从而实现浮沉． 密度 来实现浮 (4)热气球和飞艇：根据改变自身的⑭________ 沉的．
(6)综合以上分析，得出最后的实验结论是：浸在液体中 物体排开液体的体积和液体的密度 的物体所受浮力的大小与 ______________________________
有关； (7)在进行实验⑥⑦过程中，也运用了控制变量法，保持 物体排开液体的体积 不变，进行探究、验证． 了_______________________
－3
m3
塑料盒
受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3× 10 N/kg×10－3 m3 ＝10 N
(3)物体重力：G＝m1g＝0.3 kg×10 N/kg＝3 N 注水结束时，塑料盒受到的浮力应该增加3 N 塑料盒排开水的体积增加值 ΔF浮 3N －4 ΔV＝ ＝ ＝ 3 × 10 m3 3 3 ρ水g 1.0×10 kg/m ×10 N/kg
_________熟鸡蛋的密度．
【解题思路】
本题考查密度的计算和物体沉浮条件的
3
m 判断．已知鸡蛋的质量是57.5 g，体积为55 cm ，则密度ρ＝ V 57.5 g 3 ＝ 103 kg/cm3；当鸡蛋浸没在水中 3 ≈1.05 g/cm 或1.05× 55 cm 后，在下沉过程中鸡蛋排开水的体积大小不变，由于浸在液 体里的物体所受的浮力只与液体的密度和排开液体的体积有 关，所以鸡蛋所受的浮力大小不变；熟鸡蛋下沉说明鸡蛋的 密度大于水的密度，欲使熟鸡蛋悬浮，需要增大液体的密 度，可向水里加浓盐水，当熟鸡蛋悬浮时，F浮＝G，即ρ蛋V蛋g ＝ρ水V水g，又V蛋＝V水，所以ρ蛋＝ρ水．
实验方法 ·指导
实验
探究浮力的大小跟哪些因素有关 命题点： G－G示 1.称重法计算浮力F浮＝____________. 2.控制变量法的应用. 3.数据表格的分析.
实验方法：控制变量法．
实验步骤 (1)探究浮力与液体密度的关系： 控制物体排开液体的体积不变，只改变液体密度，比较 浮力的大小．
(1)分析比较实验①⑤，可以知道甲浸没在水中时所受到 2.0 的浮力是________N ；
A 是错误 (2) 分析比较实验①④⑤，可以验证猜想 _____
的；
B (3) 分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想 _______ 是 错误的； ①③④ ，可以验证猜想D是正确的； (4)分析比较实验________ ②⑥⑦ 可得：浸在液体中的物体所受 (5)分析比较实验________ 的浮力的大小与液体的密度有关；
液体的体积不变，只改变液体的密度．题目中物体在酒精和 盐水中浸没，则也必须在水中浸没，因此要分析表中的数据 和上述实验中水浸没时丙图的数据．通过数据分析发现，在 排开液体体积相同时，物体在密度不同的酒精、水、盐水中
受到的浮力不同，因此可得结论：浮力的大小与液体的密度
有关．(3)因为我们已经知道了浮力的大小与液体的密度和物 体排开液体的体积有关，因此探究浮力与物体的密度的关系 时，就要在改变物体密度的同时，保持液体的密度和物体排 开液体的体积相同，而实验始终在水中进行，所以只要再保 持物体排开水的体积相同即可．
三年中考 ·讲练
题型一 【例 1】
填空类 (2013· 陕西 27 题 ) 小华测得一个熟鸡蛋的质量
是57.5 g，体积为55 cm3，其密度为______kg/m3(计算结果保 留两位小数)．她将熟鸡蛋浸没在水中后，熟鸡蛋下沉，下沉 过 程 受 到 的 浮 力 ________( 填 “ 变 大 ” 、 “ 变 小 ” 或 “ 不 变”)．欲使熟鸡蛋悬浮，可向水中加_________(填“水”、 “ 酒精 ” 或 “ 浓盐水 ” ) ．当熟鸡蛋悬浮时 ，液体的密度
第一部分
第九章
教材同步复习
压强和浮力
课时二 浮 力 物体的浮与沉
知识要点 ·归纳
浮力 1 ． 定义： 浸在液体或气体里的物体，受到液体或气体 向上的托力，这个力叫做浮力． 竖直向上 ． 2．方向：①____________ 3 ． 产生的原因： 浸在液体或气体中的物体受到液体或 F下表面－F上表面 气体对它上下表面的压力差：F ＝②__________________
中，物体排开液体的体积越大 ，受到的浮力 _____ ．实验
中，物体A浸没时受到的浮力为_________N，方向_______． (2)下表是小丽验证猜想二时收集的实验数据：分析比较
表中数据和图中实验 _____(填“甲”、“乙”或“丙”)的数
据可知：浮力的大小与液体的密度_____________.
物体的浮沉条件及其应用(高频考点) 1．物体的沉浮条件
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
F浮⑥＝ __G F浮⑧＝ __G F浮＋FN＝G ρ液＝ρ物V排 ρ液⑨＞ __ρ物 ρ液⑩＜ __ρ物V排 ＝V物 ⑦__ V排＜V物 ⑪＝ __V物 可以停留 是“上浮” 是“下沉” 处于动态(运动状态不 在液体的 过程的最 过程的最终 断改变)，受非平衡力 任何深度处 终状态 状态 作用 处于静态，受平衡力的作用 F浮③ ＞ __G F浮＜G 实心 ρ液④ ρ液 体 ＞ __ρ物 ⑤＜ __ ρ物
【解题思路】
本题考查浮力的影响因素．(1)图示实验
中，物体浸入液体的密度不变，只是物体改变了浸入液体的 体积，所以探究的是浮力的大小跟物体排开液体体积的关 系，即猜想一．根据 F浮 ＝ G－F可得物体在甲、乙、丙三图 中受到的浮力分别是0.6 N、1.4 N、2.2 N，而显然物体浸在
相同密度的水中，而且由甲到乙再到丙排开水的体积也越来
题型三 【例3】
综合类 (2014· 陕西34题)在缺水
的地区，需要时刻储备生活用水．图 示为一种具有自动蓄水功能的长方形 水池．A是一个底面积为100 cm2的方 形塑料盒，与塑料盒连接的直杆可绕固定点O转动，当蓄水量 达到2.4 m3时，活塞B堵住进水管，注水结束，水位为H.(水的 密度是1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) (1)注水的过程中，随着水位上升，水对水池底部的压强 逐渐________________．
【备注】
悬浮和漂浮的异同
相同点：都是一种静止的平衡状态，都满足F浮＝G物．
不同点：(1)悬浮是物体完全浸没在液体中，这时物体所
受的浮力是最大浮力，F浮＝ρ液gV排(V排＝V物)；漂浮由于V排 <V物，所受的浮力不是最大的； (2)漂浮条件是ρ物<ρ液，悬浮 条件是ρ物＝ρ液(以上情况指的是实心物体)．
m＝ρV V排＝Sh F浮＝ρ水gV排
注水结束时的 水位比H高了 多少？
G＝mg 塑料盒内放入质量为0.3 ΔF浮 kg的物体 ΔV＝ ρ水g
【答案】(1)增大 解： (2)水池中水的质量：
m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×2.4 m3＝2.4×103 kg 塑料盒排开水的体积： V排＝Sh＝100 cm2×10 cm＝103 cm3＝10
浮 ．
阿基米德原理(详见实验方法指导) 【备注】 (1)在阿基米德原理中“浸在液体里的物体” 包含两种状态：一是物体全部浸入液体里，即物体浸没在液 体里(此时V排＝V物)；二是物体的一部分浸在液体里，另一部 分露在液面上(此时V排＜V物)． (2)G排是指被物体排开的液体受到的重力，F浮＝G排表示 物体受到的浮力等于被物体排开液体所受的重力． (3) 由 F 浮 ＝ ρ 液 gV 排 可以看出，浮力的大小只跟液体的密 度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的 体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动和 液体的多少等因素无关． (4)阿基米德原理也适用于气体，但公式中ρ液要改为ρ气．
【答案】
1.05×103
不 【例 2】 (2015· 陕西 31 题 ) 在“探究浮力的大小跟哪些 因素有关”的实验时，小丽提出如下猜想： 猜想一：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关； 猜想二：浮力的大小跟液体的密度有关； 猜想三：浮力的大小跟物体的密度有关．
图1
(1)小丽用重为3.2 N的物体A做了如图1所示的实验，该 实验验证了猜想 ________是正确的，可得出：在同种液体
(2)注水结束时，水池中水的质量是多少？此时塑料盒浸
入水中的深度是10 cm，塑料盒所受的浮力是多大？ (3)若在塑料盒内放入质量为0.3 kg的物体，注水结束时 的水位比H高了多少？ 【解题思路】 本题考查液体压强的影响因素和浮力的
计算．(1)根据液体压强公式：p＝ρgh可以得出：液体的压强
与液体的密度和液体的深度有关．在液体的密度一定时，液 体的压强随液体深度的增加而增大，所以在注水的过程中，
越大，因此可得结论：在同种液体中，物体排开液体的体积 越大，受到的浮力越大．因为物体的重力为G＝3.2 N，浸没
在水中时弹簧测力计的示数F＝1 N，所以物体浸没时受到的
浮力是F浮＝G－F＝3.2 N－1 N＝2.2 N．浮力的方向是竖直 向上的．
(2)要探究浮力的大小与液体密度的关系，应该保持物体排开
液体种类
酒精 盐水
物体A在液体 中的状态 浸没 浸没
弹簧测力计 的示数/N 1.4 0.8
物体A受到的 浮力/N 1.8 2.4
(3)为验证猜想三，小丽选用了与物体A密度 不同的物体B进行实验，她将物体B逐渐浸入水 中，容器中的水面上升至图示O位置时，发现棉 线松弛，弹簧测力计示数变为0，如图2所示，取 出物体B后，小丽又将物体A缓慢浸入水中，她 在水面上升到_________(填“O点之上”、“O 点”或“O点之下”)位置时，读取弹簧测力计的示数，这样 做是为了控制__________相同，以便判断浮力的大小与物体 的密度是否有关．
因素有关”的实验中，同学们提出了如下的猜想： 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．
随着水位上升，水对水池底部的压强逐渐增大．
【思路分析】(2)(3)
求解 所用公式及 单位换算 题干信息 方形塑料盒的底面积为 100 cm2 蓄水量达到2.4 m3 塑料盒浸入水中的深度是 10 cm， 水的密度是1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg
水池中水的质 量．塑料盒所 受到的浮力．