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第九章 浮力 單元整理與復(fù)習(xí)—初中物理八年級全一冊(同步教學(xué)課件+教學(xué)設(shè)計+同步練習(xí))滬科版2024

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第九章 浮力 單元整理與復(fù)習(xí)—初中物理八年級全一冊(同步教學(xué)課件+教學(xué)設(shè)計+同步練習(xí))滬科版2024

資源簡介

第九章 浮力單元測試卷
(考試時間:90分鐘 試卷滿分:100分)
注意事項:
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。
2.回答第Ⅰ卷時,選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號。寫在本試卷上無效。
3.回答第Ⅱ卷時,將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
4.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、選擇題:本題共15小題,每小題2分,共30分。在每小題給出的四個選項中,第1--10題只有一項符合題目要求,第14--15題至少有兩項符合題目要求。全部選對的得2分,選對但不全的得1分,有選錯的得0分。
1.一艘輪船從海里駛?cè)牒永铮喆艿降母×Υ笮ⅲā 。?br/>A.變大 B.變小 C.不變 D.先變小后變大
2.一長方體物塊浸沒在水中,已知下表面受到水的壓力為100N,上表面受到水的壓力是40N,則物體受到的浮力為( ?。?br/>A.40N B.60N C.100N D.140N
3.將重力為5牛的物體輕輕放入盛滿水的容器中,溢出水的重力為3牛,則物體所受的浮力大小為( ?。?br/>A.5牛 B.3牛 C.2牛 D.8牛
4.小明進行驗證阿基米德原理的實驗,正確操作過程如圖所示,圖中、、、分別表示對應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)。下列說法錯誤的是( ?。?br/>
A.正確的測量順序是、、、
B.物體排開的液體受到的重力
C.若,則說明本次實驗結(jié)果符合阿基米德原理
D.步驟甲中如果溢水杯中的水面低于出水口,會導(dǎo)致測得的偏大
5.自制的簡易密度計如圖所示,它是在木棒的一端纏繞銅絲做成的,將其放入不同的液體中,會呈豎直漂浮狀態(tài)。下列說法錯誤的是( ?。?br/>A.密度計漂浮在水面上靜止時,水對密度計的浮力等于它的重力
B.密度計漂浮在水面上靜止時,把露出的部分剪去,剩余的部分在水面下靜止不動
C.密度計浸入液體的體積越大,說明該液體的密度越小
D.木棒越粗,測量誤差越大
6.將乒乓球壓入水底,松手后乒乓球上浮過程中經(jīng)過位置1和位置2,最終在位置3靜止,如圖所示。則乒乓球(  )

A.在位置1時處于懸浮狀態(tài),受到的浮力等于自身重力
B.從位置1至位置2的過程中,受到的浮力逐漸變大
C.從位置1至位置2的過程中,受到水的壓強逐漸變大
D.在位置3時受到的浮力小于在位置1時受到的浮力
7.水平桌面上兩個完全相同的燒杯中分別盛有不同密度的液體,將同一物體先后放入甲、乙兩燒杯中,當(dāng)物體靜止時,兩個燒杯中的液面相平,物體所處的位置如圖所示。下列說法中正確的是( )
A.甲燒杯中的液體密度大
B.甲燒杯中的液體對燒杯底的壓力小
C.乙燒杯中的物體受到的浮力大
D.乙燒杯對水平桌面的壓強小
8.沒剝皮的橘子和剝了皮的橘子在水里的表現(xiàn)競賽不一樣,如圖是小艾同學(xué)將剝皮前、后的同一個橘子,分別放入同一裝水容器中靜止的情景。下列說法正確的是( ?。?br/>A.橘子兩次受到的浮力一樣大 B.剝皮后的橘子所受浮力大于它的重力
C.剝皮前的橘子排開水的重力大 D.刺皮后的橘子密度變小
9.把質(zhì)量為 150g的蘋果放入裝滿水的圓柱形容器內(nèi),蘋果靜止后如圖所示,下列說法正確的是( )
A.溢出水的質(zhì)量為150g
B.放入蘋果后水對容器底的壓強增大
C.蘋果受到的浮力為15N
D.向容器中加入適量的鹽后蘋果可以懸浮
10.如圖所示,這是我國海軍戰(zhàn)略利器某型號核潛艇訓(xùn)練時的場景。下列對此核潛艇分析正確的是(海水密度保持不變)( ?。?br/>A.核潛艇在海面下下潛的過程中,所受浮力變大
B.核潛艇漂浮在水面時,排開的海水所受重力等于它所受重力
C.核潛艇在海水中漂浮或懸浮時,所受浮力相等
D.核潛艇在海水中下潛的過程中,所受海水的壓強不變
11.如圖所示,水母的傘狀體內(nèi)有一種特別的腺,可以發(fā)出一氧化碳,通過控制傘狀體的體積大小,水母實現(xiàn)了在水中上浮和下潛的自由。忽略一氧化碳的質(zhì)量,下列有關(guān)水母的判斷正確的是(  )
A.傘體縮小時,受到浮力會增大
B.懸浮的水母,產(chǎn)生一氧化碳時會下沉
C.逐漸下沉的水母,所受水的壓強逐漸增大
D.水母實現(xiàn)浮沉自由的原理與潛水艇的一致
12.如圖有A、B、C三個體積相同的小球,投入水中靜止時如圖所示,則關(guān)于它們受到浮力說法正確的是
A.A球最小 B.B球最小 C.C球最小 D.一樣大
13.一只新鮮雞蛋,沉沒在盛有水的燒杯里,要使雞蛋離開燒杯底,可采用的方法有( ?。?br/>A.給杯中的水加熱 B.向杯中加鹽
C.向杯中加酒精 D.向杯中加水
14.如圖所示,我國自行研制的首型艦載多用途殲-15戰(zhàn)斗機,在“遼寧艦”成功進行首次起降飛行訓(xùn)練的情景。下列有關(guān)航母和艦載飛機的說法中正確的是( ?。?br/>
A.飛機降落過程中,以飛機為參照物,則航母是靜止的
B.飛機靜止在甲板時,受到的重力與支持力是平衡力
C.規(guī)載機從跑道上起飛后,航母所受的浮力變小
D.艦載機從跑道上起飛后,航母底部所在處海水的壓強將變大
15.用鹽水浸泡可以去除新鮮水果表面殘留的農(nóng)藥。水平桌面上有甲、乙兩個完全相同的容器,分別盛有濃度不同的鹽水,將兩個質(zhì)量相等的冬棗、櫻桃(),分別放入鹽水中,靜止時的狀態(tài)如圖所示,兩容器中的液面相平。下列說法正確的是( ?。?br/>A.甲容器中鹽水的密度小于乙容器中鹽水的密度
B.冬棗受到的浮力大于櫻桃受到的浮力
C.甲容器對桌面的壓力大于乙容器對桌面的壓力
D.冬棗、櫻桃放入前,甲容器底受到的鹽水壓強小于乙容器底
第Ⅱ卷
二、填空題:(每空2分,共30分)
16.小明在長20厘米的均勻細(xì)木棒的一段纏繞適量銅絲,制作了一個簡易密度計。密度計能夠測量液體密度是應(yīng)用了 的原理。如圖所示,將其放入裝有相等質(zhì)量的酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)和水的兩個相同燒杯中,燒杯底部受到的液體壓強p酒 p水(選填“大于”、“等于”、“小于”)。在酒精中,密度計露出液面的長度為10厘米,則在水中,密度計露出液面的長度為 厘米。
17.某中學(xué)為慶祝辦學(xué)65周年設(shè)計了如圖所示的氣球,若要使氣球釋放后能在空中上升,充入氣體密度應(yīng) (選填“大于”、“小于”或“等于”)空氣密度。若該氣球體積為5m3,空氣密度為1.2kg/m3,氣球在空氣中受到的浮力為 N。
18.甲、乙、丙是三個體積、形狀相同的球,完全浸入水中后由靜止釋放,最后靜止時的情況如圖所示。則受浮力最小的是 球,重力最大的是 球(兩空均選填“甲”“乙”或“丙”)?!皬娷娭?,挺進深藍(lán)”,海軍372潛艇起航駛離軍港,奔赴深海大洋。該潛艇完全浸沒后,從密度小的海域進入密度大的海域所受的浮力 (選填“變大”“不變”或“變小”)。
19.2024年4月20日,備受矚目的第二艘國產(chǎn)大型郵輪H1509船正式下塢,H1509船“尺碼”更大、設(shè)備更先進,排水量達(dá)到14.19萬噸,如圖,郵輪滿載時受到的浮力 N,在郵輪的船舷上,都漆著五條“吃水線”,又稱“載重線”,其中標(biāo)有W的是北大西洋載重線,標(biāo)有S的是印度洋載重線。說明北大西洋海水的密度 印度洋海水的密度(選填“大于”“等于”或“小于”)。(g取10N/kg)
20.一個邊長為10cm的實心正方體(不吸水)重15N,將其懸掛在彈簧測力計上并完全浸沒在水中靜止時,燒杯內(nèi)水的深度為25cm,如圖所示。燒杯內(nèi)的水對杯底的壓強為 Pa,彈簧測力計的示數(shù)為 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
21.如圖所示,把質(zhì)量為50g 的雞蛋放入鹽水中,雞蛋靜止時,雞蛋受到的浮力為 N。若向杯中加入清水,雞蛋最終所受浮力 ;若向杯中加入鹽,雞蛋最終所受浮力 。 (后兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”)(g=10N/kg)
三、作圖題:(每小題2分,共4分)
22.小東的氫氣球總是飛上屋頂,于是他用細(xì)繩把球系在地面,如圖,細(xì)繩繃緊且有彈力,請畫出氣球受力的示意圖。
23.如圖所示小球漂浮在水面上,請畫出小球所受的浮力的示意圖及杯子內(nèi)壁A點所受水的壓力的示意圖。

四、實驗題:(每空1分,共18分)
24.如圖1所示是小楊探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”實驗,他將同一物體分別放在不同液體中。
(1)由圖1中甲乙可知此時物體浸在水中所受浮力的大小為 N;
(2)由圖1甲、丙、丁三圖可知,浮力大小和浸沒的深度 (選填“有關(guān)”或“無關(guān)”);由圖1甲、丁、戊三圖可知,浮力大小和 有關(guān);
(3)分析丁、戊兩圖,比較水對燒杯底的壓強和液體對燒杯底的壓強的大小關(guān)系,則 (選填“大于”“等于”或“小于”);
(4)圖2中反映物體浮力大小和物體下表面在水中的深度h關(guān)系的圖像是 (選填“A”或“B”)(金屬塊未接觸容器底);
(5)在實驗過程中,小楊還發(fā)現(xiàn)用測量浮力的方法也可以測量物體的密度:
將物體掛在彈簧測力計下,測得物體的重力為G;
將掛在彈簧測力計下的物體 水中,此時彈簧測力計的讀數(shù)為F;
物體的密度表達(dá)式為 (用G、F和來表示)。
25.如圖所示,小紅和小楓同學(xué)為了探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系”,選擇溢水杯、水、彈簧測力計、圓柱體石塊、小桶、細(xì)線等器材進行實驗,按照A、B、C、D的順序做了如下實驗:
(1)按照上述順序的實驗步驟所測 (選填“浮力”或“排開液體所受重力”)偏小,更合理的實驗順序是 。從步驟A到步驟B,水對溢水杯底部的壓強 (選填“變小”“變大”或“不變”)。
(2)按照合理的順序進行實驗,收集測量數(shù)據(jù)來驗證阿基米德原理。設(shè)A、B、C、D實驗中彈簧測力計的讀數(shù)分別是、、、,如果關(guān)系式 (用字母表達(dá)式表示)成立,即可驗證阿基米德原理。
(3)為使實驗結(jié)論具有科學(xué)性,接下來他們還應(yīng)該用 (選填“相同”或“不同”)的液體重新實驗。
(4)他們還發(fā)現(xiàn)通過上述實驗收集到的測量數(shù)據(jù)可以測出金屬塊的密度,某次實驗過程中記錄的A、B、C、D實驗中彈簧測力計的讀數(shù)分別是1.8N、1.6N、0.5N、0.3N,則金屬塊的質(zhì)量為 kg,金屬塊的密度為 ,(,)
26.用量筒測固體的密度(固體密度小于水且不吸水,水的密度用表示),方案如圖所示
(1)在量筒內(nèi)裝適量的水,讀取量筒示數(shù)為;
(2)將固體放入量筒內(nèi),讀取量筒示數(shù)為;
(3)用細(xì)鐵絲或大頭針將固體壓至 于水中,讀取量筒示數(shù)為;
(4)固體的質(zhì)量m= ,固體的體積V= ;
(5)固體的密度ρ= 。
五、計算題:(每小題9分,共18分)
27.小明同學(xué)對一個實心金屬塊進行了兩次測量:第一次如圖甲所示,用細(xì)線系住金屬塊掛在彈簧測力計下,彈簧測力計的讀數(shù)為8.9N;第二次如圖乙所示,讓金屬塊浸沒在盛水的杯子中,此時彈簧測力計的示數(shù)為7.9N。(;)
(1)求金屬塊在水中受到的浮力?
(2)求金屬塊的體積?
(3)通過進一步計算,結(jié)合下表所列的某些金屬的密度,說明該金屬塊可能是由何種金屬制成的?
金屬 金 銅 鐵 鋁
密度/(kg·m3) 19.3×103 8.9×103 7.9×103 2.7×103
28.我國最先進的055型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦,可執(zhí)行防空、反導(dǎo)、反潛、反艦、對陸打擊等最為多樣化的任務(wù)。該艦滿載排水量達(dá)12000t,甲板上降落重為3×104N的艦載直升機,輪胎與甲板的總接觸面積為0.06m2,請完成以下問題:(海水密度近似取 1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)直升機對甲板的壓強是多少?
(2)該艦滿載時在海面上受到的浮力是多少?
(3)該艦滿載時在海面上排開海水的體積是多少?
(4)若該艦從海水平均密度較大的太平洋駛向平均密度較小的印度洋。請分析該艦行駛過程中受到的浮力怎樣變化?第九章 浮力
【學(xué)業(yè)要求】
1.能認(rèn)識浮力,知道影響浮力大小的因素,知道阿基米德原理;能用浮力知識解釋相關(guān)的自然現(xiàn)象,解決生活中的有關(guān)問題。
2.能運用浮力知識對物體受力情況進行分析和推理,獲得結(jié)論;能使用證據(jù)判斷物體的浮沉,知道質(zhì)疑與創(chuàng)新的重要性。
3.能完成“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗;能發(fā)現(xiàn)并提出與浮力有關(guān)的問題;能根據(jù)實驗方案收集和分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論;能反思與評估。
4.能體會浮力知識對人類生活和社會發(fā)展的影響;能主動關(guān)心我國古代和現(xiàn)代在應(yīng)用浮力知識方面的成就。
【思維導(dǎo)圖】
【考點梳理】
●考點一:認(rèn)識浮力
1.浮力的定義:
浸在液體(氣體)中的物體,會受到液體(氣體)豎直向上的托力,這個托力就叫做浮力。
施力物體:液體(氣體);受力物體:浸在其中的物體
2.浮力的方向:
浮力的方向總是豎直向上,與重力的方向相反。
3.浮力的產(chǎn)生原因:
下表面受到水向上的壓力F1大于上表面受到水向下的壓力F2,向上和向下這兩個壓力之差就等于水對立方體的浮力。
分析可知,浮力是因液體對浸在其中的物體有壓力差而產(chǎn)生的。
4.浮力的計算公式:
(1)稱重法測浮力:F浮=G-F示
(G表示物體在空氣中的重力;F示表示物體浸在液體中時的彈簧測力計示數(shù)。)
(2)根據(jù)浮力產(chǎn)生原因計算浮力:F浮=F1-F2
F1表示液體對物體下表面的壓力;F2表示液體對物體上表面的壓力。
●考點二:浮力大小的影響因素
【實驗?zāi)康摹?br/>1. 探究浮力大小與哪些因素有關(guān)。
2. 學(xué)習(xí)制訂實驗步驟進行實驗。
【實驗器材】
鐵架臺、彈簧測力計、金屬塊、小石塊、燒杯、細(xì)繩、水、鹽水
【實驗設(shè)計】
1. 用彈簧測力計測量物體(金屬塊或小石塊)所受重力,將懸掛在彈簧測力計下的物體浸入液體中,測出物體所受的拉力,物體所受浮力等于重力與拉力的差值。
2. 采用控制變量法分別探究浮力大小與物體排開液體的體積、浸沒深度和液體密度的關(guān)系。
(1)探究浮力大小與物體排開液體的體積關(guān)系:控制液體密度不變。
(2)探究浮力大小與液體的密度關(guān)系:控制物體浸入液體中的體積不變。
【實驗步驟】
1. 用彈簧測力計測量出物體的重力。(圖A)
2. 將物體分別浸在水中不同深度處,讀出彈簧測力計示數(shù)。(圖BCD)
3.將物體浸沒在鹽水中,讀出彈簧測力計的示數(shù)。(圖E)
4. 記錄每次數(shù)據(jù),計算對應(yīng)的浮力。
【實驗表格】
【分析論證】
1. 圖A、B、C比較發(fā)現(xiàn):
浮力的大小跟物體排開液體的體積有關(guān),同種液體,物體排開液體的體積越大,浮力越大.
2. 圖A、C、E比較發(fā)現(xiàn):
浮力的大小跟液體的密度有關(guān),在排開液體的體積相同時,液體的密度越大,浮力越大。
3. 圖A、C、D比較發(fā)現(xiàn):
浮力的大小跟物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。
【實驗結(jié)論】
大量實驗表明:
物體在液體中所受浮力的大小不僅與液體的密度有關(guān),還與物體排開液體的體積有關(guān),而與浸沒在液體中的深度無關(guān)。物體排開液體的體積越大、液體的密度越大,浮力就越大。
●考點三:阿基米德原理
■知識點一:實驗
【實驗設(shè)計】
1. 稱重法測浮力:用彈簧測力計測量小石塊所受重力,將懸掛在彈簧測力計下的石塊浸沒液體中,測出物體所受的拉力,物體所受浮力等于重力與拉力的差值。
F浮=G-F示
2. 溢水法測量排開液體所受的重力:把石塊浸沒在盛滿水的溢水杯中,讓排開的水流入小桶中,用彈簧測力計測出排開液體所受的重力即可。G排=G總-G桶
【實驗步驟】
1. 先用彈簧測力計分別測出燒杯和石塊所受的重力。
2. 然后把石塊浸沒在水面恰好與溢口相平的溢水杯中,用燒杯收集從溢水杯里被石塊排開的水,讀出此時彈簧測力計的示數(shù)。
3.再用彈簧測力計測量燒杯和水的總重力。
4.比較測得的浮力與排開的水所受重力的大小,你發(fā)現(xiàn)了什么?
5.換用不同的物塊,重復(fù)上述實驗步驟。
6.換用不同的液體,重復(fù)上述實驗步驟。
【實驗表格】
【實驗結(jié)論】
大量實驗表明:
浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受重力的大小。(即:F浮= G排)
【反思交流】
(1)溢水杯中必須要裝滿水(斜放的燒杯相當(dāng)于溢水杯)。
(2)物塊浸入水中時,不能碰到杯底或杯壁。
(3)確保物體排開的水全部流入小桶。
■知識點二:阿基米德原理
1.阿基米德原理內(nèi)容:
浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受重力的大小。
2.原理表達(dá)式:
F浮= G排= m排g= ρ液 gV排(各物理量全部采用國際單位制)
ρ液----千克/米3(kg/m3) V排----米3(m3)
g----- 9.8牛/千克(N/kg) F浮-----牛(N)
3.對原理的理解:
(1)浮力大小只與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān),而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關(guān)。
(2)“浸在”的幾種情況: A. 浸沒時,V排=V物; B. 部分浸入:V排(3)適用條件:該定律適用所有液體(或氣體)。
(4)公式推導(dǎo):求液體密度、排開液體的體積。
●考點四:物體的浮沉
1.物體在液體中的狀態(tài) :
物體在液體中,有以下狀態(tài):下沉、上浮、漂浮、懸浮、沉底。
2.探究物體的浮沉條件 :
(1)比較浮力和重力:浸沒在液體中的物體,受到豎直向下的重力G和豎直向上的浮力F浮作用,物體浮沉,取決于二力之間的關(guān)系。
(2)比較物體密度和液體密度的關(guān)系。
若F浮>G,即ρ液gV排>ρ物gV物,得 ρ液>ρ物,物體上??;
若F浮=G ,即ρ液gV排 = ρ物gV物,得ρ液=ρ物,物體懸??;
若F浮3.浮沉條件的應(yīng)用 :
(1)密度計:
原理:漂浮原理。
用法:測量時,將密度計插入液體,它靜止后漂浮在液體中,此時液面所對的刻度等于該液體的密度。
刻度:刻度線從上到下,對應(yīng)的液體密度越來越大。
(因為密度計漂浮,所以F浮=G,且不變。 由 F浮=ρ液gV排可知,F(xiàn)浮不變,ρ液越大,V排越小,即它浸入液體的體積小,所以從下往上的示數(shù)是越來越小的)
(2)鹽水選種:
方法:農(nóng)民采用鹽水浸泡法來選種時,把種子
放入濃度適宜的鹽水中,干癟、蟲蛀的種子就會上浮直
至漂浮,而飽滿的種子則下沉到容器底部。
原理:浮沉條件。因為不飽滿種子的密度小于
鹽水密度會漂浮,而飽滿種子的密度大于鹽水的密度會下沉。
(3)潛水艇:
原理:是靠改變自身重力來實現(xiàn)上浮和下潛的。
浮沉過程:
(4)熱氣球(孔明燈):
原理:熱氣球的巨大氣袋中充滿空氣,從燃?xì)庋b置中噴出的火焰加熱氣袋中的空氣,熱氣球內(nèi)部氣體的溫度升高、密度減小。當(dāng)熱氣球內(nèi)部氣體的密度比其外部氣體的密度小到一定程度時,熱氣球便上浮了。
(5)輪船:
原理:把鋼鐵做成空心增大浮力,從而使它漂浮。
輪船的排水量:是輪船滿載時排開水的質(zhì)量,它的大小等于輪船和貨物的總質(zhì)量。
【考點小練】
●考點一:認(rèn)識浮力
1.小王在河邊玩耍時,發(fā)現(xiàn)水中有一塊奇特的石頭。在打撈過程中,小王覺得石頭在水中比在水面上 (填“輕”或“重”),這是因為在水中時,石頭受到一個方向向 的浮力。
【答案】 輕 上
【詳解】[1][2]石頭在水中時,小王用的力
F=G﹣F浮
浮力的方向是豎直向上的;石頭在水面上時,小王用的力
F′=G
可見
F′>F
所以小王會覺得石頭在水中比在水面上輕。
2.如圖所示,取一只去底的礦泉水瓶,瓶口朝下,瓶口直徑略小于乒乓球的直徑,放入乒乓球。

(1)如圖甲所示,往瓶中注水,可觀察到的現(xiàn)象:乒乓球被水壓在瓶底,同時有少量水從瓶口流出。這說明乒乓球 (選填“受”或“不受”)浮力;
(2)如圖乙所示,用瓶蓋(或手)堵住漏水的瓶口,當(dāng)乒乓球下面積滿水時,乒乓球會上??;
(3)上述實驗說明:①浸在液體中的物體 (選填“一定”或“不一定”)受到浮力;②浮力產(chǎn)生的根本原因是 。
【答案】 不受 不一定 上下表面存在壓力差
【詳解】(1)[1]乒乓球的密度小于水的密度,受到浮力作用時,乒乓球最終漂浮在水面上。如圖甲所示,往瓶中注水,可觀察到的現(xiàn)象:乒乓球被水壓在瓶底,說明乒乓球不浮力。
(3)[2][3]由上述實驗說明,當(dāng)物體下表面不受液體壓力作用時,物體不受到浮力作用,物體下表面受液體壓力作用時,物體受到浮力作用,則說明浸在液體中的物體不一定受到浮力;浮力產(chǎn)生的根本原因是上下表面存在壓力差。
3.如圖甲和乙,彈簧測力計甲示數(shù)為8N,當(dāng)A浸在水中靜止時彈簧測力計示數(shù)為7N??芍矬wA的質(zhì)量為 kg,乙圖所示物體A浸入水中所受的浮力為 N,(g=10N/kg)。
【答案】 0.8 1
【詳解】[1]由圖甲可知,物體A的重力為8N,則物體A的質(zhì)量為
[2]由稱量法可知,乙圖中物體A受到的浮力大小為
4.如圖所示,是王亞平在“天宮課堂”上做的關(guān)于浮力的實驗。乒乓球并沒有像在地面上一樣浮在水面,而是停留在了水中。下列關(guān)于該現(xiàn)象的解釋正確的是( ?。?br/>A.太空中重力消失時,浮力也就消失了
B.乒乓球受到的浮力方向向下
C.乒乓球受到的浮力小于重力
D.浮力和重力沒有關(guān)系
【答案】A
【詳解】太空中水與乒乓球均處于失重狀態(tài),乒乓球在水中不受水的壓力作用,浮力是乒乓球上下表面的壓力差,則太空中重力消失時,浮力也就消失了,故A正確,BCD錯誤。
故選A。
5.洗手盆底部的出水口塞著由橡膠制成的水堵頭,洗手盆中裝著一定質(zhì)量的水,洗手盆側(cè)壁A點在水面下,柱狀物體M被完全壓入水中,如圖所示,關(guān)于上述情景,下列說法正確的是( )
A.水堵頭可能由于受到水的浮力而上浮
B.柱狀物體M受到水施加的力的方向是豎直向上的
C.物體M受到重力、水向上的壓力、水向下的壓力、浮力而靜止
D.洗手池側(cè)壁A點受到水的壓力方向是豎直向下的
【答案】B
【詳解】A.洗手盆底部的出水口塞著橡膠制成的水堵頭,受到水向下的壓力,但水堵頭的下表面沒有水,沒有受到水向上的壓力,所以水堵頭不受浮力,故A錯誤;
B.柱狀物體M在水中受到浮力作用,方向是豎直向上的,故B正確;
C.物體M受到重力、壓力、浮力而靜止,故C錯誤;
D.洗手池側(cè)壁A點受到水的壓力方向是與側(cè)面垂直,指向側(cè)面,故D錯誤。
故選B。
6.一個氣球被細(xì)繩牽引著處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示,已知氣球在空氣中受到0.06牛大小的浮力,請用力的圖示法作出該浮力F浮。
【答案】
【詳解】氣球受的浮力豎直向上,作用點在氣球的重心,大小為0.06N,選取標(biāo)度為0.02N,過浮力的作用點,沿豎直向上的方向畫一條有向線段,使線段長度為標(biāo)度的3倍,如圖所示:
●考點二:浮力大小與哪些因素有關(guān)
1.如圖所示,在探究浮力大小與哪些因素有關(guān)的實驗中,比較甲和乙可知,物體受到的浮力 (用圖中的物理量符號表示);分析乙和丙可知,物體受到的浮力大小關(guān)系為: (選填“大于”、“等于”或“小于”),可知物體受到的浮力大小與物體 有關(guān)系。
【答案】 小于 排開液體體積
【詳解】[1]由甲圖可知物體的重力為G;乙圖中物體受到重力、拉力和浮力的作用,根據(jù)力的平衡條件可得
G=F1+F浮
所以物體受到的浮力
F浮=G F1
[2][3]比較乙和丙兩圖可知,乙中彈簧測力計的示數(shù)大于丙的示數(shù),由稱重法可知,即F浮1<F浮2;在圖乙、丙中,液體的密度不變,而排開液體的體積不同,浮力不同,由此說明:當(dāng)液體密度相同時,受到的浮力與物體排開的液體體積有關(guān)。
2.小虹確定了測量浮力的方法,做了如下嘗試。該物體浸沒在水中受到的浮力為 。由 三圖可得到結(jié)論:浸在液體中的物體所受浮力大小與液體密度有關(guān)。
【答案】 1N ADE
【詳解】[1]由A知,物體的重力G=2.4N;由D知,圓柱體浸沒在水中后,彈簧測力計的示數(shù)F=1.4N,圓柱體所受浮力
F浮=G﹣F=2.4N﹣1.4N=1N
[2]要探究浸在液體中的物體所受浮力大小與液體密度的關(guān)系,需要控制液體密度不同,浸入液體的深度和物體相同,故選ADE三圖,由F浮=G﹣F可知,重力一定時,當(dāng)物體浸沒在液體中,彈簧測力計的示數(shù)不同,所以浮力不同,進而得出結(jié)論:浸在液體中的物體所受浮力大小與液體密度有關(guān)。
3.潛水員在水中潛水(如圖所示),當(dāng)他從淺水區(qū)走向深水區(qū)時,若水底布滿小石頭,則下列體驗與分析合理的是( )
A.當(dāng)他從淺水區(qū)走向深水區(qū),他腳底的疼痛感會加重,是因為它受到的重力逐漸變大
B.當(dāng)他從淺水區(qū)走向深水區(qū),他腳底的疼痛感會減弱,是因為他受到的浮力逐漸變大
C.當(dāng)他浸沒于水中并從水下3m處下潛到水下10m的過程中,他所受到的浮力逐漸變大
D.他看到深埋于泥沙中的橋墩能穩(wěn)穩(wěn)地矗立于水中,是因為橋墩受到的浮力與重力平衡
【答案】B
【詳解】AB.當(dāng)他從淺水區(qū)走向深水區(qū),他腳底的疼痛感會減弱,是因為他排開水的體積變大,受到的浮力逐漸變大,他對池底的壓力變小,因此他腳底的疼痛感會減弱,故A不符合題意,B符合題意;
C.當(dāng)他浸沒于水中并從水下3m處下潛到水下10m的過程中,他排開水的體積不變,所受到的浮力不變,故C不符合題意;
D.他看到深埋于泥沙中的橋墩能穩(wěn)穩(wěn)地矗立于水中,是因為橋墩不受到浮力的作用,只受重力的作用,故D不符合題意。
故選B。
4.圖中的實驗操作中,可探究“浮力的大小與液體深度無關(guān)”的操作是( ?。?br/>A.①②③ B.①③⑤ C.③④⑤ D.①③④
【答案】D
【詳解】由可知,浮力大小與液體密度和物體排開液體的體積有關(guān),所以在探究浮力的大小與液體深度的關(guān)系時,要控制液體密度和物體排開液體的體積相同,而深度不同,所以應(yīng)選擇圖中①③④進行實驗,由圖①可知,物體的重力為4.8N,圖中③④測力計示數(shù)相同,說明拉力相同,均為2.8N,則浮力均為
即物體深度不同,但浮力相同,故可得:浮力的大小與液體深度無關(guān)。
故選D。
5.如圖所示,是“探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗;
(1)如圖甲所示,用彈簧測力計測出物體的重力為 N;
(2)將物體逐漸浸入水中,直至浸沒,如圖乙、丙、丁所示,記錄彈簧測力計示數(shù)并分析數(shù)據(jù)可知:浮力的大小與 有關(guān);
(3)浸沒后,繼續(xù)緩慢地增大物體在水中的深度,同時記錄彈簧測力計的示數(shù)和物體下表面的深度;下圖能正確反映物體所受浮力和物體下表面深度h關(guān)系的圖像是 ;(填序號)
A. B.
C. D.
(4)通過分析圖中甲、丁、戊可知:當(dāng)物體排開液體的體積一定時,液體的密度越大,物體所受的浮力 ;
(5)某同學(xué)猜想浮力大小可能與物體的密度有關(guān);請你自選實驗器材,簡要設(shè)計實驗步驟來證明他的猜想是否正確。
【答案】 (1)2.1 (2)物體排開液體的體積 (3)D (4)越大 (5)見解析
【解析】(1)[1]由圖甲可知,彈簧測力計的分度值為0.1N,示數(shù)為2.1N,則物體的重力為2.1N。
(2)[2]觀察乙、丙、丁圖發(fā)現(xiàn),在同種液體中,液體密度不變,物體逐漸浸入水中,排開液體的體積增大,彈簧測力計的示數(shù)減小,由稱重法可知,物體受到的浮力增大,所以浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)。
(3)[3]由于浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān),物體浸入水中越深,排開液體體積越大,則物體下表面深度越大,物體受到的浮力越大;當(dāng)物體浸沒在水中,排開液體的體積不變,則物體受到的浮力大小不變,故隨著物體下表面深度增大,物體受到的浮力先增大,后不變,故D符合題意,ABC不符合題意。
故選D。
(4)[4]分析圖中甲、丁、戊發(fā)現(xiàn),物體浸沒在不同液體中,液體密度不同,物體排開液體的體積相同,液體密度越大,彈簧測力計示數(shù)越小,即物體受到的浮力越大,所以可得結(jié)論:當(dāng)物體排開液體的體積一定時,液體的密度越大,物體所受的浮力越大。
(5)[5]①取體積相同的銅塊和鋁塊,用彈簧測力計分別測出它們的重力記為G1、G2;
②用彈簧測力計分別掛著它們浸沒在水中,金屬塊不觸底,讀出彈簧測力計的示數(shù)記為F1、F2;
③分析比較和的大小,即可驗證猜想。
●考點三:阿基米德原理
1.如圖是“驗證阿基米德原理”實驗步驟簡圖,由(a)與(b)計算可得,由(c)與(d)計算可得 。小李根據(jù)右圖步驟實驗后,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)明顯大于,他在實驗中可能存在的問題是 。(填寫序號)
①實驗中物體碰到容器底部 ②實驗中物體未浸沒在水中
③物體浸入前溢水杯中水未裝滿 ④彈簧測力計始終未調(diào)零
【答案】 ①③
【詳解】[1]為排開水和桶的總重力,為空桶的重力,故計算可得排開水的重力,即。
[2]①物體接觸了容器底部,使得彈簧測力計在液體中的示數(shù)偏小,由稱重法知測量的浮力偏大,故①符合題意;
②實驗中物體未全部浸沒在水中,物體排開液體的體積小,排開液體的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排開的液體受到的重力,對實驗沒有影響,故②不符合題意;
③浸入物體前,溢水杯中水未裝滿會造成排到小桶內(nèi)液體偏少,使得所測浮力偏大,故③符合題意;
④由于,,測量過程中測力計一直沒有調(diào)零對實驗結(jié)果沒有影響,故④不符合題意。
故選①③。
2.如圖所示,小紅想要驗證阿基米德原理,她將裝滿水且足夠高的平底溢水杯放在水平升降臺上,用升降臺來調(diào)節(jié)溢水杯的高度,然后將一重為5N,高為8cm,底面積為的實心物塊用輕質(zhì)細(xì)線懸掛于彈簧測力計A的正下方,調(diào)節(jié)升降臺使物塊下底面剛好與水面相平,隨后她將一個空燒杯用輕質(zhì)細(xì)線懸掛于彈簧測力計B的正下方。請你幫忙完成實驗,接下來應(yīng)該 ,當(dāng)出現(xiàn) 現(xiàn)象時,從而能證明了,驗證阿基米德原理。
【答案】 逐漸調(diào)高升降臺 彈簧測力計A的示數(shù)變化量等于B的示數(shù)變化量
【詳解】[1]驗證阿基米德原理,就要驗證浮力與排開液體重力的關(guān)系,為了避免實驗的偶然性,要改變物體所受的浮力多次實驗。所以接下來應(yīng)該逐漸調(diào)高升降臺,來改變物體浸入液體中的體積,改變浮力大小。
[2]隨著重物沒入水中的體積越來越大,則重物所受浮力越來越大,故彈簧測力計A的示數(shù)在減??;溢出的水流到燒杯中,使得彈簧測力計B的示數(shù)變大,且彈簧測力計A的示數(shù)變化量等于B的示數(shù)變化量,從而驗證了阿基米德原理。
3.用如圖所示的器材,探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系,下列說法錯誤的是(  )
A.圖甲中的溢水杯一定要裝滿液體
B.通過甲、乙兩圖可以測出物體所受浮力的大小
C.若圖乙中物體碰到了容器底,浮力的測量值會偏小
D.更換大小不同的物體多次實驗,是為了尋找普遍規(guī)律
【答案】C
【詳解】A.要想測出物體排開的水的重力,溢水杯內(nèi)水的液面必須到達(dá)溢水杯口,若達(dá)不到,則測得的排開的液體的重力會變小,故A正確,不符合題意;
B.根據(jù)稱重法,由甲乙兩圖可測出物體所受浮力的大小,故B正確,不符合題意;
C.若物體碰到了容器底,物體會受到容器底的支持力,導(dǎo)致乙圖中彈簧測力計的示數(shù)變小,測出的浮力測量值會偏大,故C錯誤,符合題意;
D.為了獲得普遍的規(guī)律,減小偶然性的發(fā)生,實驗中需要選用其他液體、更換不同的物體多次實驗為,故D正確,不符合題意;
故選C。
4.如圖所示,彈簧測力計下掛有一個圓柱體,把它從盛水的燒杯中緩慢提升,直到全部露出水面,該過程中彈簧測力計讀數(shù)F隨圓柱體上升高度h的關(guān)系如圖乙所示,下列說法正確的是( )
A.圓柱體的高是5cm
B.圓柱體受到的重力是6N
C.圓柱體受到的最大浮力是10N
D.圓柱體的密度是2.5g/cm3
【答案】D
【詳解】A.由圖得,圓柱體升高2cm時,上表面剛好接觸水面,當(dāng)圓柱體上升5cm時,圓柱體完全露出水面,由于不知水位位置,則無法得出圓柱體的高度,故A錯誤;
B.測力計的示數(shù)最大為10N,此時圓柱體在空氣中,則圓柱體受到的重力是10N,故B錯誤;
C.圓柱體受到的最大浮力是
D.圓柱體浸沒在水中,排開水的體積最大,受到的浮力最大,排開水的體積等于物塊的體積,由得,圓柱體的體積
圓柱體的密度是
故D正確。
故選D。
5.如圖甲是“探究浮力大小”的實驗過程示意圖。(取g = 10N/kg)
(1)實驗步驟C和D可以探究浮力大小與 的關(guān)系,步驟B和 可以測出物塊浸沒在水中時受到的浮力F浮,步驟A和 可以測出物塊排開的水所受重力G排;比較F浮與G排,可以得到浮力的大小跟物體排開的水所受重力的關(guān)系F浮 G排。(填“>”、“<”或“=”)
(2)圖乙是物塊緩慢浸入水中時,彈簧測力計示數(shù)F隨浸入深度h變化的關(guān)系圖象。分析圖象,可得關(guān)于浮力大小的初步結(jié)論:
①物塊浸沒前,物體浸入水中深度越深,物塊所受的浮力越大
②物塊浸沒后,所受的浮力大小與 無關(guān)。
③此物塊的密度是 kg/m3。
【答案】 排開液體體積 D E = 浸沒深度 2.5 x103
【詳解】(1)[1]在圖CD中,相同因素是液體的密度,不同因素是排開液體的體積,根據(jù)控制變量法,可探究浮力大小和排開液體體積的關(guān)系。
[2]B測物體的重力,D測物體完全浸沒時所需的拉力,二者的差為物塊浸沒在水中時受到的浮力。
[3]A測空桶的重力,E測空桶和溢出水的總重,二者的差為物塊排開的水所受重力。
[4]完全浸沒時,浮力為
排開液體的重為
所以浮力的大小跟物體排開的水所受重力相等。
(2)[5]由圖可知,浸沒后,深度增大,彈簧測力計示數(shù)不變,浮力不變,所以物塊浸沒后,所受的浮力大小與浸沒深度無關(guān)。
[6]物體重力為3N,所以質(zhì)量為
完全浸沒時物塊的體積為
密度為
●考點四:物體的浮沉
1.發(fā)生火災(zāi)時,受困人員常采取彎腰甚至爬行的姿勢撤離。這是因為含有有害物質(zhì)的空氣溫度較高,密度 (選填“較大”、“不變”、“較小”),大量聚集在房間的 (選填“下方”、“中間”、“上方”)。
【答案】 較小 上方
【詳解】[1]發(fā)生火災(zāi)時,溫度較高,室內(nèi)有毒氣體體積膨脹,密度減小。
[2]根據(jù)物體的浮沉條件,有毒氣體漂浮在房間的上方,所以為有效避免吸入有害氣體或被灼傷,受困人員常采取彎腰甚至爬行的姿勢撤離。
2.如圖所示,今年9月10日在滬東中華長興島基地舉行儀式,慶賀為17.4萬立方米大型LNG(液化天然氣)運輸船首船和2號船同日命名。若兩艘運輸船滿載天然氣后船體在水中會 (選填“上浮”或“下降”)一些,排開水的體積 (選填“變大”“變小”或“不變”),船體受到的浮力 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
【答案】 下降 變大 變大
【詳解】[1][2][3]輪船始終漂浮,根據(jù)物體的浮沉條件可知,浮力大小等于重力大小,滿載天然氣后,重力變大,故浮力變大,根據(jù)阿基米德原理知,排開液體的體積變大,因而船體在水中要下降一些。
3.中國制造的“和平方舟”號大型醫(yī)院船,被譽為守衛(wèi)和平的友誼使者?!昂推椒街邸碧枬M載時總重為1.4×108N,當(dāng)它滿載在海上航行時所受浮力為 N,在某次執(zhí)行任務(wù)過程中,它從大西洋駛?cè)牒K芏雀〉挠《妊髸r,吃水深度 (選填“變大”“變小”或“不變”)。(g取10N/kg)
【答案】 1.4×108 變大
【詳解】[1]當(dāng)它滿載在海上航行時,它處于漂浮狀態(tài),受到的浮力等于重力,所受浮力為
[2]它從大西洋駛?cè)牒K芏雀〉挠《妊髸r,它仍處漂浮狀態(tài),受到的浮力不變,海水密度變小,根據(jù)阿基米德原理可知,它排開海水的體積變大,吃水深度變大。
4.鹽水選種是我國古代勞動人民的發(fā)明的一種巧妙的挑選種子的方法,用鹽水選種時需要配制一定濃度的鹽水,然后把種子倒入鹽水中,則漂浮于鹽水面的是次種,沉入容器底的是良種,有關(guān)鹽水選種過程中下列說法正確的是( )
A.良種所受浮力大于重力,次種所受浮力小于重力
B.若良種和次種的體積相同,則良種受到的浮力較大
C.鹽水選種時所用鹽水的密度都要大于所有種子的密度
D.若要選出更飽滿種子,則需要往鹽水中加入適當(dāng)?shù)乃?br/>【答案】B
【詳解】A.良種下沉,所受浮力小于重力,次種漂浮,所受浮力等于重力,故A錯誤;
B.若良種和次種的體積相同,良種排開的水的體積大,由F浮=ρ液V排g知道,良種受到的浮力較大,故B正確;
C.若鹽水選種時所用鹽水的密度都大于所有種子的密度,所有種子將漂浮,無法選種,故C錯誤;
D.更飽滿種子的密度更大,若要選出更飽滿種子,則需要往鹽水中加入適當(dāng)?shù)柠},增大鹽水的密度,故D錯誤。
故選B。
5.“我勞動,我快樂”,瑤瑤同學(xué)養(yǎng)成了良好的勞動習(xí)慣,每天堅持洗碗,在洗碗過程中,他發(fā)現(xiàn)碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如圖所示,下列說法正確的是( ?。?br/>A.碗漂浮在水面時受到的浮力大于它的重力
B.碗沉入水底后不會受到浮力作用
C.碗沉入水底后比漂浮在水面上時洗碗盆的液面下降
D.碗沉入水底后比漂浮在水面上時洗碗盆的液面上升
【答案】C
【詳解】A.物體漂浮時,浮力等于自身的重力,所以碗漂浮在水面時受到的浮力等于的重力,故A錯誤;
B.浸在液體中的一切物體都受浮力作用,碗沉入水底后仍受到浮力作用,故B錯誤;
CD.碗沉入水底時,浮力小于重力;碗漂浮時,浮力等于自身的重力,由于碗的重力相同,所以碗沉入水底時比漂浮在水面上時的浮力小,即據(jù)可知,碗浸沒后,排開的水的體積減小,水面則下降,故C正確,D錯誤。
故選C。
6.如圖所示,水平桌面上放有甲、乙兩個完全相同的圓柱形容器,甲容器內(nèi)只有水,乙容器中放入木塊靜止時漂浮在水面上,此時兩容器內(nèi)水面相平。若在兩容器中分別抽取相同體積的水,最終木塊仍能漂浮在水面上,此時剩余部分的水對容器底部的壓強為、,容器對地面的壓力為、,則( ?。?br/>A.;
B.;
C.;
D.;
【答案】A
【詳解】容器對桌面的壓力等于容器的重力、水的重力、和水中漂?。☉腋。┑奈矬w的重力三者之和,而漂浮和懸浮時,F(xiàn)浮=G物,又根據(jù)阿基米德原理可知,F(xiàn)浮=G排,可得G排=G物,所以把木塊放入水中漂浮時,相當(dāng)于向容器中注水到現(xiàn)在液面的位置,則兩個容器中的水體積相等,重力也相等,所以容器對桌面的壓力相等;若在兩容器中分別抽取相同體積的水,最終木塊仍能漂浮在水面上,則抽取水的質(zhì)量相同,兩容器中剩余物質(zhì)重力也相等,故F甲=F乙。
此時兩容器內(nèi)水面相平,根據(jù)液體壓強公式,兩容器底部所受水的壓強大小相等;當(dāng)抽取相同體積的水后,木塊仍能漂浮,則此時兩容器內(nèi)水面仍舊相平,壓強仍相等,即p甲=p乙。
故BCD不符合題意,A符合題意。
故選A。
7.在學(xué)校舉辦的“自主創(chuàng)新實驗”活動中,創(chuàng)新小組制作了如圖所示的沉船打撈模型,用注射器通過膠管向“浮筒”中充氣或從“浮筒”中抽氣,就可以使“浮筒”上浮或下沉。若將“浮筒”從如圖所示的位置上浮直至露出水面,從而帶動沉船上浮(膠管在水中的體積變化忽略不計)。下列分析正確的是( )
A.“浮筒”上浮過程中所受的浮力逐漸變大
B.“浮筒”露出水面過程中排開水的重力逐漸變小
C.“浮筒”是通過改變自身體積實現(xiàn)上浮和下沉
D.當(dāng)“浮筒”處于懸浮狀態(tài)時向外抽氣,其所受重力等于浮力
【答案】B
【詳解】A.由可知,當(dāng)浮筒完全浸沒入水中,浮筒在上浮過程中所受的浮力不變,故A錯誤;
B.由可知,“浮筒”露出水面過程中排開水的體積變小,故受到的浮力變小,故B正確;
C.由浮沉原理可知,向“浮筒”中充氣把里邊的水排出,浮筒自身重力減小,或從“浮筒”中抽氣,水進入浮筒,浮筒的自身重力增大,就可以使“浮筒”上浮或下沉,是靠改變“浮筒”的自身重力實現(xiàn)上浮或下潛。故C錯誤;
D.當(dāng)“浮筒”處于懸浮狀態(tài)時向外抽氣,使水進入浮筒,其所受重力增大排開水的體積不變,故受到的浮力不變,重力大于浮力,故D錯誤。
故選B。
8.如圖所示,放在水平地面上的三個完全相同的玻璃缸內(nèi)裝滿了水,其中(a)只有水,(b)水中漂浮著一只小玩具鴨,(c)水中漂浮著一只大玩具鴨。這三個玻璃缸對水平地面的壓力( )
A.(a)最大 B.(b)最大 C.(c)最大 D.一樣大
【答案】D
【詳解】由于鴨子漂浮,由阿基米德原理和漂浮條件可知
F浮=G排=G鴨
即放入鴨子后排開水的重力等于鴨子的重力,整體的重力相當(dāng)于注滿水沒有放入物體時的重力,即與(a)相同,所以三個玻璃缸的總重相同,水平面上的壓力等于重力,故這三個玻璃缸對水平地面的壓力相等。
故選D。
9.水平面上的兩個相同柱形容器A、B,分別盛有體積相等的同種液體。將甲、乙兩支不同的密度計放入液體中,處于下圖所示的靜止?fàn)顟B(tài),下列判斷正確的是( )
A.兩密度計所受浮力
B.兩密度計的質(zhì)量
C.兩密度計受到液體向上的壓力
D.液體對容器底部的壓力
【答案】B
【詳解】A.由圖可知,因為兩容器中裝有體積相同的同種液體,放完密度計后B容器中的液面高,說明B排開液體的體積較大,而同種液體密度相等,根據(jù)可知,B中密度計所受浮力較大,即,故A錯誤;
B.因為兩只密度計都漂浮在液體表面,所以,又因為,所以,根據(jù)可知,,故B正確;
C.因為兩只密度計都漂浮在液體表面,根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知,又因為,所以,故C錯誤;
D.由圖可知,A中液面高度小于B中液面高度,而同種液體密度相等,根據(jù)可知,液體對容器底部的壓強為,又因為兩容器相同,故底面積相同,根據(jù)可知,液體對容器底部的壓力為,故D錯誤。
故選B。
【課堂小結(jié)】
引導(dǎo)學(xué)生學(xué)列本節(jié)課的思維導(dǎo)圖:
【學(xué)后反思】
談?wù)勀阍诒竟?jié)課中:
(1)收獲有哪些?
(2)需要改進的地方有哪些?第九章 浮力單元測試卷
(考試時間:90分鐘 試卷滿分:100分)
注意事項:
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。
2.回答第Ⅰ卷時,選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號。寫在本試卷上無效。
3.回答第Ⅱ卷時,將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
4.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、選擇題:本題共15小題,每小題2分,共30分。在每小題給出的四個選項中,第1--10題只有一項符合題目要求,第14--15題至少有兩項符合題目要求。全部選對的得2分,選對但不全的得1分,有選錯的得0分。
1.一艘輪船從海里駛?cè)牒永?,輪船受到的浮力大小將( ?。?br/>A.變大 B.變小 C.不變 D.先變小后變大
【答案】C
【詳解】船從海里駛?cè)牒永飼r,質(zhì)量不變,其重力不變,船在河里與海里都處于漂浮狀態(tài),浮力等于重力,重力不變,所以,浮力也不變,故ABD不符合題意,C符合題意。
故選C。
2.一長方體物塊浸沒在水中,已知下表面受到水的壓力為100N,上表面受到水的壓力是40N,則物體受到的浮力為( ?。?br/>A.40N B.60N C.100N D.140N
【答案】B
【分析】根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因進行解答。
【詳解】物體受到的浮力
故選B。
3.將重力為5牛的物體輕輕放入盛滿水的容器中,溢出水的重力為3牛,則物體所受的浮力大小為(  )
A.5牛 B.3牛 C.2牛 D.8牛
【答案】B
【詳解】容器中盛滿水,所以物體排開水的重力等于溢出水的重力,溢出水的重力為3N,則物體排開水的重力為3N,根據(jù)阿基米德原理可知,物體所受浮力
F浮=G排=3N
故選B。
4.小明進行驗證阿基米德原理的實驗,正確操作過程如圖所示,圖中、、、分別表示對應(yīng)的彈簧測力計示數(shù)。下列說法錯誤的是( ?。?br/>
A.正確的測量順序是、、、
B.物體排開的液體受到的重力
C.若,則說明本次實驗結(jié)果符合阿基米德原理
D.步驟甲中如果溢水杯中的水面低于出水口,會導(dǎo)致測得的偏大
【答案】D
【詳解】A.由圖可知,測物體的重力,測物體浸沒在液體中時的測力計的拉力,測空桶的重力,測出排出的水和空桶的總重力,為了避免水沾在物體和小桶的桶壁上,應(yīng)先測空桶和物體的重力,然后再將物體浸沒在液體中,測出拉力,最后測出排出的水和空桶的總重力,因此最合理的順序為、、、,故正確,不符合題意;
.由丙可知,物塊排開的液體受到的重力
故正確,不符合題意;
.因為

則表明物體受到的浮力等于其排開液體受到的重力,說明本次實驗結(jié)果符合阿基米德原理,故正確,不符合題意;
.溢水杯中水面低于溢水口,物體靜止時溢出水的體積小于排開水的體積,即,則
即測得的偏小,故錯誤,符合題意。
故選。
5.自制的簡易密度計如圖所示,它是在木棒的一端纏繞銅絲做成的,將其放入不同的液體中,會呈豎直漂浮狀態(tài)。下列說法錯誤的是( ?。?br/>A.密度計漂浮在水面上靜止時,水對密度計的浮力等于它的重力
B.密度計漂浮在水面上靜止時,把露出的部分剪去,剩余的部分在水面下靜止不動
C.密度計浸入液體的體積越大,說明該液體的密度越小
D.木棒越粗,測量誤差越大
【答案】B
【詳解】A.密度計漂浮在水面上靜止時,根據(jù)漂浮條件可知:F浮=G;故A正確,不符合題意;
B.密度計漂浮在水面上靜止時,把露出的部分剪去,密度計的重力減小,因此受到的浮力也減小,根據(jù)阿基米德原理可知,排開水的體積變小,因此剩余的部分將上浮,故B錯誤,符合題意;
C.因為浮力等于排開液體受到的重力,木棒在液體中受到浮力相等,排開液體重力和質(zhì)量也相等,木棒浸入液體的體積越大,排開液體的體積越大,說明該液體的密度越小,故C正確,不符合題意;
D.木棒重力一定,浮力一定,排開水的體積一定,則木棒越粗,在液體外得長度變化越不明顯,測量誤差越大,故D正確,不符合題意。
6.將乒乓球壓入水底,松手后乒乓球上浮過程中經(jīng)過位置1和位置2,最終在位置3靜止,如圖所示。則乒乓球( ?。?br/>
A.在位置1時處于懸浮狀態(tài),受到的浮力等于自身重力
B.從位置1至位置2的過程中,受到的浮力逐漸變大
C.從位置1至位置2的過程中,受到水的壓強逐漸變大
D.在位置3時受到的浮力小于在位置1時受到的浮力
【答案】D
【詳解】ABD.乒乓球在1、2位置時排開的水的體積相同,所受的浮力相同,因為乒乓球最終漂浮,所以浸沒在水中時,所受的浮力大于重力,乒乓球在3位置時漂浮,排開水的體積比1、2位置小,所受的浮力小于1、2位置的浮力,故AB不符合題意,D符合題意;
C.從1至2位置,水的深度變淺,據(jù),乒乓球受到水的壓強變小,故C不符合題意。
故選D。
7.水平桌面上兩個完全相同的燒杯中分別盛有不同密度的液體,將同一物體先后放入甲、乙兩燒杯中,當(dāng)物體靜止時,兩個燒杯中的液面相平,物體所處的位置如圖所示。下列說法中正確的是( )
A.甲燒杯中的液體密度大
B.甲燒杯中的液體對燒杯底的壓力小
C.乙燒杯中的物體受到的浮力大
D.乙燒杯對水平桌面的壓強小
【答案】B
【詳解】A.由圖得,物體在甲液體中懸浮
物體在乙液體中漂浮
則乙燒杯中的液體密度大,故A錯誤;
B.甲乙燒杯中液體深度相同,由得,甲燒杯中的液體對燒杯底的壓強較小,兩燒杯完全相同,燒杯的底面積相同,由得,甲燒杯中的液體對燒杯底的壓力較小,故B正確;
C.物體在甲乙燒杯中的物體受到的浮力均等于重力,則物體受到的浮力相等,故C錯誤;
D.乙燒杯液體的體積較大,液體密度較大,由得,乙液體的質(zhì)量較大,則乙燒杯的總質(zhì)量較大,由得,乙燒杯的總重力較大,燒杯對水平桌面的壓力等于燒杯的總重力,則乙燒杯對水平桌面的壓力較大,由得,乙燒杯對水平桌面的壓強大,故D錯誤。
故選B。
8.沒剝皮的橘子和剝了皮的橘子在水里的表現(xiàn)競賽不一樣,如圖是小艾同學(xué)將剝皮前、后的同一個橘子,分別放入同一裝水容器中靜止的情景。下列說法正確的是( ?。?br/>A.橘子兩次受到的浮力一樣大 B.剝皮后的橘子所受浮力大于它的重力
C.剝皮前的橘子排開水的重力大 D.刺皮后的橘子密度變小
【答案】C
【詳解】A.剝皮前橘子漂浮,浮力等于重力;剝皮后橘子下沉,浮力小于重力,由于橘子重力減小,所以剝皮后橘子受到的浮力變小,故A錯誤;
B.剝皮后的橘子下沉,浮力小于重力,故B錯誤;
C.剝皮前橘子漂浮,浮力等于重力;剝皮后橘子下沉,浮力小于重力,由于橘子重力減小,所以剝皮后橘子受到的浮力變小,根據(jù)阿基米德原理可知,剝皮前的橘子排開水的重力大,故C正確;
D.根據(jù)物體沉浮條件,剝皮前漂浮表明橘子的密度小于水的密度,剝皮后沉底,表明橘子的密度大于水的密度,所以剝皮后密度變大,故D錯誤。
故選C。
9.把質(zhì)量為 150g的蘋果放入裝滿水的圓柱形容器內(nèi),蘋果靜止后如圖所示,下列說法正確的是( )
A.溢出水的質(zhì)量為150g
B.放入蘋果后水對容器底的壓強增大
C.蘋果受到的浮力為15N
D.向容器中加入適量的鹽后蘋果可以懸浮
【答案】A
【詳解】A. 如圖,蘋果漂浮在水面上,故浮力等于重力,即
根據(jù)阿基米德原理有
圓柱形容器裝滿水,蘋果所受重力等于排開水所受的重力即溢出水的重力,根據(jù)公式G=mg可知,溢出水的質(zhì)量等于蘋果的質(zhì)量,即為150g,故A正確;
B. 圓柱形容器裝滿水,故放入蘋果前后水的深度不變,根據(jù)公式,放入蘋果后水對容器底的壓強不變,故B錯誤;
C. 蘋果漂浮在水面上,故浮力等于重力,即
=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N
故C錯誤;
D. 蘋果漂浮在水面上,說明蘋果密度小于水的密度,向容器中加入適量的鹽后,液體密度變大,所以蘋果依然漂浮,故D錯誤。
故選A。
10.如圖所示,這是我國海軍戰(zhàn)略利器某型號核潛艇訓(xùn)練時的場景。下列對此核潛艇分析正確的是(海水密度保持不變)( ?。?br/>A.核潛艇在海面下下潛的過程中,所受浮力變大
B.核潛艇漂浮在水面時,排開的海水所受重力等于它所受重力
C.核潛艇在海水中漂浮或懸浮時,所受浮力相等
D.核潛艇在海水中下潛的過程中,所受海水的壓強不變
【答案】B
【詳解】A.核潛艇在海面下下潛的過程中,海水密度保持不變排開海水體積不變,因此所受浮力不變,故A錯誤;
B.根據(jù)阿基米德原理,核潛艇排開的海水所受重力等于浮力,而核潛艇漂浮在水面時,浮力等于它所受重力,所以核潛艇漂浮在水面時,排開的海水所受重力等于它所受重力,故B正確;
C.核潛艇在海水中漂浮或懸浮時,浮力等于重力,懸浮時水倉中水更多,重力更大,所受浮力更大,故C錯誤;
D.核潛艇在海水中下潛的過程中,根據(jù)
可知,所受海水的壓強增大,故D錯誤。
故選B。
11.如圖所示,水母的傘狀體內(nèi)有一種特別的腺,可以發(fā)出一氧化碳,通過控制傘狀體的體積大小,水母實現(xiàn)了在水中上浮和下潛的自由。忽略一氧化碳的質(zhì)量,下列有關(guān)水母的判斷正確的是( ?。?br/>A.傘體縮小時,受到浮力會增大
B.懸浮的水母,產(chǎn)生一氧化碳時會下沉
C.逐漸下沉的水母,所受水的壓強逐漸增大
D.水母實現(xiàn)浮沉自由的原理與潛水艇的一致
【答案】C
【詳解】A.水母的傘體縮小時,排開水的體積減小,根據(jù)F浮=ρ液gV排知,水母受到的浮力會減小,故A錯誤;
B.水母懸浮時,浮力等于其重力;產(chǎn)生一氧化碳時,水母體積變大,則其排開水的體積變大,根據(jù)F浮=ρ液gV排可知,水母受到的浮力變大,則浮力大于重力,水母會上浮,故B錯誤;
C.逐漸下沉的水母,深度逐漸增大,由p=ρgh知,水母所受水的壓強逐漸增大,故C正確;
D.水母實現(xiàn)浮沉自由是靠改變浮力來實現(xiàn),而潛水艇是靠改變自身的重力來實現(xiàn),故D錯誤。
故選C。
12.如圖有A、B、C三個體積相同的小球,投入水中靜止時如圖所示,則關(guān)于它們受到浮力說法正確的是
A.A球最小 B.B球最小 C.C球最小 D.一樣大
【答案】A
【詳解】A、B、C三個體積相同的小球,浸在水中時,由阿基米德原理F浮=ρ液gV排;可知A、B、C三個小球體積相等,A排開水的體積小,B、C排開水的體積大于A,故A受到的浮力最小.
13.一只新鮮雞蛋,沉沒在盛有水的燒杯里,要使雞蛋離開燒杯底,可采用的方法有( ?。?br/>A.給杯中的水加熱 B.向杯中加鹽
C.向杯中加酒精 D.向杯中加水
【答案】B
【詳解】B.向杯中加鹽,當(dāng)鹽溶解后,使水的密度增大,在雞蛋排開水的體積不變的情況下,根據(jù)可知,雞蛋受到的浮力增大,當(dāng)受到的浮力大于雞蛋重時,雞蛋將上浮,故B符合題意;
AC.而給杯中的水加熱、向杯中加酒精,只能使杯內(nèi)水的密度減小,使雞蛋受到的浮力減小,不能使雞蛋上浮,故AC不符合題意;
D.向杯內(nèi)加水,不會改變水的密度,不能增大雞蛋受到的浮力,不能使雞蛋上浮,故D不符合題意。
故選B。
14.如圖所示,我國自行研制的首型艦載多用途殲-15戰(zhàn)斗機,在“遼寧艦”成功進行首次起降飛行訓(xùn)練的情景。下列有關(guān)航母和艦載飛機的說法中正確的是( ?。?br/>
A.飛機降落過程中,以飛機為參照物,則航母是靜止的
B.飛機靜止在甲板時,受到的重力與支持力是平衡力
C.規(guī)載機從跑道上起飛后,航母所受的浮力變小
D.艦載機從跑道上起飛后,航母底部所在處海水的壓強將變大
【答案】BC
【詳解】A.飛機降落時,飛機與航母的位置是變化的,因此以飛機為參照物航母是運動的,故A錯誤;
B.飛機靜止在甲板上,受力平衡,受重力和支持力,是一對平衡力,故B正確;
CD.艦載機從跑道上起飛后,重力減小,則航母所受浮力變小,根據(jù)可知,航母排開水的體積變小,即航母上浮一些,則航母底部所在水的深度變小,壓強變小,故C正確,D錯誤。
故選BC。
15.用鹽水浸泡可以去除新鮮水果表面殘留的農(nóng)藥。水平桌面上有甲、乙兩個完全相同的容器,分別盛有濃度不同的鹽水,將兩個質(zhì)量相等的冬棗、櫻桃(),分別放入鹽水中,靜止時的狀態(tài)如圖所示,兩容器中的液面相平。下列說法正確的是( ?。?br/>A.甲容器中鹽水的密度小于乙容器中鹽水的密度
B.冬棗受到的浮力大于櫻桃受到的浮力
C.甲容器對桌面的壓力大于乙容器對桌面的壓力
D.冬棗、櫻桃放入前,甲容器底受到的鹽水壓強小于乙容器底
【答案】AD
【詳解】A.依題意得,由冬棗、櫻桃質(zhì)量相等,兩者的體積關(guān)系為,由得,
由圖得,冬棗在甲液體中懸浮,櫻桃在乙液體中漂浮,則
,

故A正確;
B.由浮沉條件得,冬棗懸浮,櫻桃漂浮,冬棗與櫻桃受到的浮力均等于自身重力,冬棗與櫻桃質(zhì)量相同,則重力相同,因此受到的浮力相同,故B錯誤;
C.甲液體體積小于乙液體體積
由得
冬棗與櫻桃質(zhì)量相同,甲、乙兩個容器完全相同,則甲容器、甲液體與冬棗的總質(zhì)量小于乙容器、乙液體與櫻桃的總質(zhì)量,由得,甲容器、甲液體與冬棗的總重力小于乙容器、乙液體與櫻桃的總重力;物體在水平面上時,對水平面的壓力等于物體的重力,則甲容器對桌面的壓力小于乙容器對桌面的壓力,故C錯誤;
D.放入冬棗、櫻桃后,甲乙液體的深度相同,冬棗排開甲液體的體積大于櫻桃排開乙液體的體積,甲乙容器相同,則放入冬棗、櫻桃后,甲乙液體升高深度大于液體升高深度,則冬棗、櫻桃放入前,甲液體深度小于乙液體深度
由得,冬棗、櫻桃放入前,甲容器底受到的液體壓強小于乙容器底受到的液體壓強,故D正確。
故選AD。
第Ⅱ卷
二、填空題:(每空2分,共30分)
16.小明在長20厘米的均勻細(xì)木棒的一段纏繞適量銅絲,制作了一個簡易密度計。密度計能夠測量液體密度是應(yīng)用了 的原理。如圖所示,將其放入裝有相等質(zhì)量的酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)和水的兩個相同燒杯中,燒杯底部受到的液體壓強p酒 p水(選填“大于”、“等于”、“小于”)。在酒精中,密度計露出液面的長度為10厘米,則在水中,密度計露出液面的長度為 厘米。
【答案】 漂浮時浮力等于自身重力 等于 8
【詳解】[1]密度計能夠測量液體密度是應(yīng)用了密度計漂浮在待測液體中,此時密度計只受到了重力和浮力,此時的重力與浮力。
[2]如圖所示,將其放入裝有相等質(zhì)量的酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)和水的兩個相同燒杯中,液體對燒杯底部的壓力等于液體所受的重力,故液體對燒杯底部的壓力相同,底面積相同,故燒杯底部受到的液體壓強相等。
[3]在酒精中,密度計露出液面的長度為10厘米,此時密度計所受的浮力為
則在水中,密度計所受的浮力為
在不同的液體中,浮力等于重力,故浮力是相同的,故可以得到的等式為
密度計露出液面的長度為
17.某中學(xué)為慶祝辦學(xué)65周年設(shè)計了如圖所示的氣球,若要使氣球釋放后能在空中上升,充入氣體密度應(yīng) (選填“大于”、“小于”或“等于”)空氣密度。若該氣球體積為5m3,空氣密度為1.2kg/m3,氣球在空氣中受到的浮力為 N。
【答案】 小于 60
【詳解】[1]根據(jù)物體的浮沉條件,若要使氣球釋放后能在空中上升,充入氣體密度應(yīng)小于空氣密度,使得氣球的平均密度小于空氣密度。
[2]根據(jù)阿基米德原理可知,氣球在空氣中受到的浮力為
F浮=ρ空氣V排g=ρ空氣V物g =1.2kg/m3×5m3×10N/kg=60N
18.甲、乙、丙是三個體積、形狀相同的球,完全浸入水中后由靜止釋放,最后靜止時的情況如圖所示。則受浮力最小的是 球,重力最大的是 球(兩空均選填“甲”“乙”或“丙”)?!皬娷娭?,挺進深藍(lán)”,海軍372潛艇起航駛離軍港,奔赴深海大洋。該潛艇完全浸沒后,從密度小的海域進入密度大的海域所受的浮力 (選填“變大”“不變”或“變小”)。
【答案】 甲 丙 變大
【詳解】[1][2]由圖可知,三個球排開水的體積
因為
可知,三個球受到的浮力
即甲球受到的浮力最??;由圖可知,甲漂浮,乙懸浮,丙沉底,則
所以
即丙球的重力最大。
[3]該潛艇完全浸沒后,從密度小的海域進入密度大的海域時,排開液體的體積不變,液體的密度變大,由F浮=ρ液V排g可知,所受的浮力變大。
19.2024年4月20日,備受矚目的第二艘國產(chǎn)大型郵輪H1509船正式下塢,H1509船“尺碼”更大、設(shè)備更先進,排水量達(dá)到14.19萬噸,如圖,郵輪滿載時受到的浮力 N,在郵輪的船舷上,都漆著五條“吃水線”,又稱“載重線”,其中標(biāo)有W的是北大西洋載重線,標(biāo)有S的是印度洋載重線。說明北大西洋海水的密度 印度洋海水的密度(選填“大于”“等于”或“小于”)。(g取10N/kg)
【答案】 1.419×109 大于
【詳解】[1]郵輪滿載時處于漂浮狀態(tài),受到的浮力等于自身重力,滿載時受到的浮力
F浮=G=mg=14.19×107kg×10N/kg=1.419×109N
[2]郵輪在北大西洋和印度洋時,郵輪都漂浮,所以郵輪受到的浮力都等于郵輪的重力G,即浮力大小關(guān)系F1=F2,因為標(biāo)有W的是北大西洋載重線,標(biāo)有S的是印度洋載重線,則郵輪排開海水的體積V大20.一個邊長為10cm的實心正方體(不吸水)重15N,將其懸掛在彈簧測力計上并完全浸沒在水中靜止時,燒杯內(nèi)水的深度為25cm,如圖所示。燒杯內(nèi)的水對杯底的壓強為 Pa,彈簧測力計的示數(shù)為 N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】 2500 5
【詳解】[1]由題意可知,燒杯內(nèi)水的深度
h=25cm=0.25m
所以燒杯內(nèi)水對杯底的壓強為
[2]因為正方體的邊長為10cm,所以該正方體的體積為
V=(10cm)3=1000cm3=1.0×10-3m3
因為正方體浸沒在水中,所以正方體排開水的體積為
V排=V=1.0×10-3m3
所以正方體浸沒在水中時,受到的浮力為
由稱重法可知,彈簧測力計的示數(shù)為
F=G-F浮=15N-10N=5N
21.如圖所示,把質(zhì)量為50g 的雞蛋放入鹽水中,雞蛋靜止時,雞蛋受到的浮力為 N。若向杯中加入清水,雞蛋最終所受浮力 ;若向杯中加入鹽,雞蛋最終所受浮力 。 (后兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”)(g=10N/kg)
【答案】 0.5 變小 不變
【詳解】[1]由圖可知,雞蛋在鹽水中處于懸浮狀態(tài),受到的浮力為
[2]圖中雞蛋懸浮,雞蛋密度等于液體密度,若向杯中加入清水,液體密度變小,雞蛋密度大于液體密度,雞蛋將沉底,雞蛋排開液體的體積不變,液體密度變小,根據(jù)公式可知,雞蛋最終所受浮力變小。
[3]圖中雞蛋懸浮,雞蛋密度等于液體密度,若向杯中加入鹽,液體密度變大,雞蛋密度小于液體密度,雞蛋將漂浮,受到的浮力仍等于重力,大小不變,仍為0.5N。
三、作圖題:(每小題2分,共4分)
22.小東的氫氣球總是飛上屋頂,于是他用細(xì)繩把球系在地面,如圖,細(xì)繩繃緊且有彈力,請畫出氣球受力的示意圖。
【答案】
【詳解】如圖所示,用繃緊且有彈力的細(xì)繩系在地面的氫氣球要受到三個力的作用,分別是豎直向下的重力、豎直向下的拉力和豎直向上的浮力;如下圖所示:
23.如圖所示小球漂浮在水面上,請畫出小球所受的浮力的示意圖及杯子內(nèi)壁A點所受水的壓力的示意圖。

【答案】
【詳解】小球在水中處于漂浮狀態(tài),浮力等于重力,浮力的方向是豎直向上的,由題知,壓力F的作用點為A,壓力與接觸面垂直,則過A點作垂直于杯壁向右的壓力F。如圖所示:
四、實驗題:(每空1分,共18分)
24.如圖1所示是小楊探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”實驗,他將同一物體分別放在不同液體中。
(1)由圖1中甲乙可知此時物體浸在水中所受浮力的大小為 N;
(2)由圖1甲、丙、丁三圖可知,浮力大小和浸沒的深度 (選填“有關(guān)”或“無關(guān)”);由圖1甲、丁、戊三圖可知,浮力大小和 有關(guān);
(3)分析丁、戊兩圖,比較水對燒杯底的壓強和液體對燒杯底的壓強的大小關(guān)系,則 (選填“大于”“等于”或“小于”);
(4)圖2中反映物體浮力大小和物體下表面在水中的深度h關(guān)系的圖像是 (選填“A”或“B”)(金屬塊未接觸容器底);
(5)在實驗過程中,小楊還發(fā)現(xiàn)用測量浮力的方法也可以測量物體的密度:
將物體掛在彈簧測力計下,測得物體的重力為G;
將掛在彈簧測力計下的物體 水中,此時彈簧測力計的讀數(shù)為F;
物體的密度表達(dá)式為 (用G、F和來表示)。
【答案】(1)1.6
(2) 無關(guān) 液體的密度
(3)大于
(4)A
(5) 浸沒
【詳解】(1)圖1乙中,測力計分度值為0.2N,示數(shù)為4.4N,根據(jù)稱重法,可知此時物體浸在水中所受浮力的大小為
(2)[1]丙、丁中,只改變浸沒的深度,測力計示數(shù)不變,根據(jù)稱重法可知浮力不變,說明浮力大小和浸沒的深度無關(guān)。
[2]丁、戊中,只改變液體的密度,測力計示數(shù)改變,根據(jù)稱重法可知浮力改變,說明浮力大小和液體密度有關(guān)。
(3)分析丁、戊兩圖,丁中測力計示數(shù)較小,根據(jù)稱重法可知浮力較大,根據(jù)可知丁中水的密度大于戊中液體的密度,兩個燒杯中液體深度相同,根據(jù)可知水對燒杯底的壓強大于液體對燒杯底的壓強。
(4)物體浸沒之前,隨著深度增加,物體排開液體的體積增大,受到的浮力增大,物體浸沒后,排開液體的體積不變,所受的浮力大小不變,所以物體的浮力是先增大后不變,故A符合題意,B不符合題意。
故選A。
(5)[1][2]將物體掛在彈簧測力計下,測得物體的重力為G;將掛在彈簧測力計下的物體浸沒水中,此時彈簧測力計的讀數(shù)為F;則物體浸沒時受到的浮力,根據(jù)可知物體的體積為
則物體密度為
25.如圖所示,小紅和小楓同學(xué)為了探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系”,選擇溢水杯、水、彈簧測力計、圓柱體石塊、小桶、細(xì)線等器材進行實驗,按照A、B、C、D的順序做了如下實驗:
(1)按照上述順序的實驗步驟所測 (選填“浮力”或“排開液體所受重力”)偏小,更合理的實驗順序是 。從步驟A到步驟B,水對溢水杯底部的壓強 (選填“變小”“變大”或“不變”)。
(2)按照合理的順序進行實驗,收集測量數(shù)據(jù)來驗證阿基米德原理。設(shè)A、B、C、D實驗中彈簧測力計的讀數(shù)分別是、、、,如果關(guān)系式 (用字母表達(dá)式表示)成立,即可驗證阿基米德原理。
(3)為使實驗結(jié)論具有科學(xué)性,接下來他們還應(yīng)該用 (選填“相同”或“不同”)的液體重新實驗。
(4)他們還發(fā)現(xiàn)通過上述實驗收集到的測量數(shù)據(jù)可以測出金屬塊的密度,某次實驗過程中記錄的A、B、C、D實驗中彈簧測力計的讀數(shù)分別是1.8N、1.6N、0.5N、0.3N,則金屬塊的質(zhì)量為 kg,金屬塊的密度為 ,(,)
【答案】(1) 排開液體所受重力 D、A、B、C 不變
(2)
(3)不同
(4)
【詳解】(1)[1]若按圖示順序進行實驗,D圖中,因空桶中會沾有水,根據(jù)桶與水的重力減去空桶的重力計算出的排開液體的重力會偏小。
[2]為消除這個影響,實驗時,先測出空桶的重力,然后測出石塊的重力,再將石塊浸在溢水杯中,讀出彈簧測力計的示數(shù),根據(jù)得出石塊受到的浮力,最后測出小桶和水的總重力,從而測出石塊排開水的重力,因此合理的實驗步驟是D、A、B、C。
[3]從步驟A到步驟B水的深度不變,根據(jù)知水對溢水杯底部的壓強不變。
(2)由稱重法知石塊浸沒水中受到的浮力為
石塊排開水的重力為

說明
即可驗證阿基米德原理。
(3)由于只測了一組實驗數(shù)據(jù),這樣得出的結(jié)論會具有片面性或偶然性,所以為了尋找普遍規(guī)律,做完一次實驗后,需要換用不同液體重新實驗。
(4)[1]由表格數(shù)據(jù)知浸沒在水中的金屬塊所受的浮力
由阿基米德原理知物體的體積
根據(jù)知金屬塊的質(zhì)量為
[2]金屬塊的密度為
26.用量筒測固體的密度(固體密度小于水且不吸水,水的密度用表示),方案如圖所示
(1)在量筒內(nèi)裝適量的水,讀取量筒示數(shù)為;
(2)將固體放入量筒內(nèi),讀取量筒示數(shù)為;
(3)用細(xì)鐵絲或大頭針將固體壓至 于水中,讀取量筒示數(shù)為;
(4)固體的質(zhì)量m= ,固體的體積V= ;
(5)固體的密度ρ= 。
【答案】 浸沒
【詳解】[1][2][3]在量筒內(nèi)裝適量的水,讀取量筒示數(shù)為V1,將固體放入量筒內(nèi),讀取量筒示數(shù)為V2,此時,固體排開水的體積為
此時,固體受到的浮力為
固體處于漂浮狀態(tài),受到的浮力等于重力,即
則固體的質(zhì)量為
用細(xì)鐵絲或大頭針將固體壓至浸沒于水中,讀取量筒示數(shù)為V3,此時,固體和量筒內(nèi)水的總體積為V3,則固體的體積為
[4]固體的密度為
五、計算題:(每小題9分,共18分)
27.小明同學(xué)對一個實心金屬塊進行了兩次測量:第一次如圖甲所示,用細(xì)線系住金屬塊掛在彈簧測力計下,彈簧測力計的讀數(shù)為8.9N;第二次如圖乙所示,讓金屬塊浸沒在盛水的杯子中,此時彈簧測力計的示數(shù)為7.9N。(;)
(1)求金屬塊在水中受到的浮力?
(2)求金屬塊的體積?
(3)通過進一步計算,結(jié)合下表所列的某些金屬的密度,說明該金屬塊可能是由何種金屬制成的?
金屬 金 銅 鐵 鋁
密度/(kg·m3) 19.3×103 8.9×103 7.9×103 2.7×103
【答案】(1)1 N;(2);(3)銅
【詳解】解:(1)金屬塊在水中所受浮力
(2)因為金屬塊浸沒在水中,根據(jù)阿基米德原理可得金屬塊的體積
(3)物體的重力為
則金屬塊的密度
由表中數(shù)據(jù)可知該金屬是銅制成的。
答:(1)金屬塊在水中受到的浮力為1 N;
(2)金屬塊的體積為;
(3)該金屬塊可能是銅制成的。
28.我國最先進的055型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦,可執(zhí)行防空、反導(dǎo)、反潛、反艦、對陸打擊等最為多樣化的任務(wù)。該艦滿載排水量達(dá)12000t,甲板上降落重為3×104N的艦載直升機,輪胎與甲板的總接觸面積為0.06m2,請完成以下問題:(海水密度近似取 1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)直升機對甲板的壓強是多少?
(2)該艦滿載時在海面上受到的浮力是多少?
(3)該艦滿載時在海面上排開海水的體積是多少?
(4)若該艦從海水平均密度較大的太平洋駛向平均密度較小的印度洋。請分析該艦行駛過程中受到的浮力怎樣變化?
【答案】(1);(2);(3);(4)不變
【詳解】解:(1)因為在水平面上,所以壓力等于重力,所以直升機對甲板的壓力為
直升機停放在甲板上時對甲板的壓強為
(2)該艦滿載排水量為
由阿基米德原理可得,其滿載時受到的浮力為
(3)根據(jù)阿基米德原理可得,該艦滿載時在海面上排開海水的體積是
(4)若該艦從海水平均密度較大的太平洋駛向平均密度較小的印度洋,該艦都處于漂浮狀態(tài),受到的浮力等于重力,該艦的重力不變,所以該艦行駛過程中受到的浮力不變。
答:(1) 直升機停放在甲板上時對甲板的壓強;
(2)該艦滿載時在海面上受到的浮力是;
(3) 當(dāng)航母滿載時,在海面上排開海水的體積是;
(4)不變。(共60張PPT)
初中物理|滬科版(2024)|八年級全冊
整理與復(fù)習(xí)
第九章 浮力
本章學(xué)業(yè)要求
1.能認(rèn)識浮力,知道影響浮力大小的因素,知道阿基米德原理;能用浮力知識解釋相關(guān)的自然現(xiàn)象,解決生活中的有關(guān)問題。
2. 能運用浮力知識對物體受力情況進行分析和推理,獲得結(jié)論;能使用證據(jù)判斷物體的浮沉,知道質(zhì)疑與創(chuàng)新的重要性。
學(xué)習(xí)要點
本章學(xué)業(yè)要求
3.能完成“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗;能發(fā)現(xiàn)并提出與浮力有關(guān)的問題;能根據(jù)實驗方案收集和分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論;能反思與評估。
4.能體會浮力知識對人類生活和社會發(fā)展的影響;能主動關(guān)心我國古代和現(xiàn)代在應(yīng)用浮力知識方面的成就。
學(xué)習(xí)要點
學(xué)列思維導(dǎo)圖
快速翻看本章,回憶每節(jié)內(nèi)容,列出思維導(dǎo)圖。
導(dǎo)入新課
考點一 認(rèn)識浮力
1.浮力的定義:
浸在液體(氣體)中的物體,會受到液體(氣體)豎直向上的托力,這個托力就叫做浮力。
施力物體:液體(氣體);受力物體:浸在其中的物體
新課學(xué)習(xí)
考點一 認(rèn)識浮力
2.浮力的方向:
浮力的方向總是豎直向上,與重力的方向相反。
新課學(xué)習(xí)
考點一 認(rèn)識浮力
3.浮力的產(chǎn)生原因:
下表面受到水向上的壓力F1大于上表面受到水向下的壓力F2,向上和向下這兩個壓力之差就等于水對立方體的浮力。
分析可知,浮力是因液體對浸在其中的物體有壓力差而產(chǎn)生的。
新課學(xué)習(xí)
考點一 認(rèn)識浮力
4.浮力的計算公式:
(1)稱重法測浮力:F浮=G-F示
(G表示物體在空氣中的重力;F示表示物體浸在液體中時的彈簧測力計示數(shù)。)
新課學(xué)習(xí)
考點一 認(rèn)識浮力
4.浮力的計算公式:
(2)根據(jù)浮力產(chǎn)生原因計算浮力:F浮=F1-F2
F1表示液體對物體下表面的壓力;F2表示液體對物體上表面的壓力。
新課學(xué)習(xí)
考點一 認(rèn)識浮力
新課學(xué)習(xí)
考點小練 
【例題1】 1.小王在河邊玩耍時,發(fā)現(xiàn)水中有一塊奇特的石頭。在打撈過程中,小王覺得石頭在水中比在水面上 (填“輕”或“重”),這是因為在水中時,石頭受到一個方向向 的浮力。
【解析】[1][2]石頭在水中時,小王用的力
F=G﹣F浮
浮力的方向是豎直向上的;石頭在水面上時,小王用的力
F′=G可見F′>F
所以小王會覺得石頭在水中比在水面上輕。
課堂練習(xí)
考點小練 【例題2】如圖,取一只去底的礦泉水瓶,瓶口朝下,瓶口直徑略小于乒乓球的直徑,放入乒乓球。(1)如圖甲所示,往瓶中注水,可觀察到的現(xiàn)象:乒乓球被水壓在瓶底,同時有少量水從瓶口流出。這說明乒乓球 (選填“受”或“不受”)浮力;(2)如圖乙,用瓶蓋(或手)堵住漏水的瓶口,當(dāng)乒乓球下面積滿水時,乒乓球會上?。唬?)上述實驗說明:①浸在液體中的物體 (選填“一定”或“不一定”)受到浮力;②浮力產(chǎn)生的根本原因是 。
【解析】(1)[1]乒乓球的密度小于水的密度,受到浮力作用時,乒乓球最終漂浮在水面上。如圖甲所示,往瓶中注水,可觀察到的現(xiàn)象:乒乓球被水壓在瓶底,說明乒乓球不浮力。
(3)[2][3]由上述實驗說明,當(dāng)物體下表面不受液體壓力作用時,物體不受到浮力作用,物體下表面受液體壓力作用時,物體受到浮力作用,則說明浸在液體中的物體不一定受到浮力;浮力產(chǎn)生的根本原因是上下表面存在壓力差。
課堂練習(xí)
考點小練 
【例題3】如圖甲和乙,彈簧測力計甲示數(shù)為8N,當(dāng)A浸在水中靜止時彈簧測力計示數(shù)為7N??芍矬wA的質(zhì)量為 kg,乙圖所示物體A浸入水中所受的浮力為 N,(g=10N/kg)。
【解析】[1]由圖甲可知,物體A的重力為8N,則物體A的質(zhì)量為
[2]由稱量法可知,乙圖中物體A受到的浮力大小為
課堂練習(xí)
考點小練 
【例題4】 洗手盆底部的出水口塞著由橡膠制成的水堵頭,洗手盆中裝著一定質(zhì)量的水,洗手盆側(cè)壁A點在水面下,柱狀物體M被完全壓入水中,如圖所示,關(guān)于上述情景,下列說法正確的是( )
A.水堵頭可能由于受到水的浮力而上浮
B.柱狀物體M受到水施加的力的方向是豎直向上的
C.物體M受到重力、水向上的壓力、水向下的壓力、浮力而靜止
D.洗手池側(cè)壁A點受到水的壓力方向是豎直向下的
【解析】A.洗手盆底部的出水口塞著橡膠制成的水堵頭,受到水向下的壓力,但水堵頭的下表面沒有水,沒有受到水向上的壓力,所以水堵頭不受浮力,故A錯誤;
B.柱狀物體M在水中受到浮力作用,方向是豎直向上的,故B正確;
C.物體M受到重力、壓力、浮力而靜止,故C錯誤;
D.洗手池側(cè)壁A點受到水的壓力方向是與側(cè)面垂直,指向側(cè)面,故D錯誤。故選B。
課堂練習(xí)
考點小練 
【例題5】一個氣球被細(xì)繩牽引著處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示,已知氣球在空氣中受到0.06牛大小的浮力,請用力的圖示法作出該浮力F浮。
【解析】氣球受的浮力豎直向上,作用點在氣球的重心,大小為0.06N,選取標(biāo)度為0.02N,過浮力的作用點,沿豎直向上的方向畫一條有向線段,使線段長度為標(biāo)度的3倍,如圖所示:
課堂練習(xí)
考點二 浮力大小的影響因素
【實驗?zāi)康摹?br/>1. 探究浮力大小與哪些因素有關(guān)。
2. 學(xué)習(xí)制訂實驗步驟進行實驗。
【實驗器材】
鐵架臺、彈簧測力計、金屬塊、小石塊、燒杯、細(xì)繩、水、鹽水。
新課學(xué)習(xí)
考點二 浮力大小的影響因素關(guān)
【實驗設(shè)計】
1. 用彈簧測力計測量物體(金屬塊或小石塊)所受重力,將懸掛在彈簧測力計下的物體浸入液體中,測出物體所受的拉力,物體所受浮力等于重力與拉力的差值。
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考點二 浮力大小的影響因素
【實驗設(shè)計】
2. 采用控制變量法分別探究浮力大小與物體排開液體的體積、浸沒深度和液體密度的關(guān)系。
(1)探究浮力大小與物體排開液體的體積關(guān)系:控制液體密度不變。
(2)探究浮力大小與液體的密度關(guān)系:控制物體浸入液體中的體積不變。
新課學(xué)習(xí)
考點二 浮力大小的影響因素
【實驗步驟】
1. 用彈簧測力計測量出物體的重力。(圖A)
2. 將物體分別浸在水中不同深度處,讀出彈簧測力計示數(shù)。(圖BCD)
3.將物體浸沒在鹽水中,讀出彈簧測力計的示數(shù)。(圖E)
4. 記錄每次數(shù)據(jù),計算對應(yīng)的浮力。
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考點二 浮力大小的影響因素
【實驗表格】
實驗序號 B C D E
液體種類 水 水 水 鹽水
重力G / N
彈簧測力計 示數(shù)F/ N
浮力F浮/ N
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考點二 浮力大小的影響因素
【分析論證】
1. 圖A、B、C比較發(fā)現(xiàn):浮力的大小跟物體排開液體的體積有關(guān),同種液體,物體排開液體的體積越大,浮力越大.
2. 圖A、C、E比較發(fā)現(xiàn):浮力的大小跟液體的密度有關(guān),在排開液體的體積相同時,液體的密度越大,浮力越大。
3. 圖A、C、D比較發(fā)現(xiàn):
浮力的大小跟物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。
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考點二 浮力大小的影響因素
【實驗結(jié)論】
大量實驗表明:
物體在液體中所受浮力的大小不僅與液體的密度有關(guān),還與物體排開液體的體積有關(guān),而與浸沒在液體中的深度無關(guān)。物體排開液體的體積越大、液體的密度越大,浮力就越大。
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考點二 浮力大小的影響因素
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考點小練 
【例題1】如圖所示,在探究浮力大小與哪些因素有關(guān)的實驗中,比較甲和乙可知,物體受到的浮力 (用圖中的物理量符號表示);分析乙和丙可知,物體受到的浮力大小關(guān)系為: (選填“大于”、“等于”或“小于”),可知物體受到的浮力大小與物體 有關(guān)系。
【解析】[1]由甲圖可知物體的重力為G;乙圖中物體受到重力、拉力和浮力的作用,根據(jù)力的平衡條件可得
G=F1+F?。凰晕矬w受到的浮力F浮=G F1
[2][3]比較乙和丙兩圖可知,乙中彈簧測力計的示數(shù)大于丙的示數(shù),由稱重法可知,即F浮1<F浮2;在圖乙、丙中,液體的密度不變,而排開液體的體積不同,浮力不同,由此說明:當(dāng)液體密度相同時,受到的浮力與物體排開的液體體積有關(guān)。
課堂練習(xí)
考點小練 
【例題2】 小虹確定了測量浮力的方法,做了如下嘗試。該物體浸沒在水中受到的浮力為 。由 三圖可得到結(jié)論:浸在液體中的物體所受浮力大小與液體密度有關(guān)。
【答案】 [1]由A知,物體的重力G=2.4N;由D知,圓柱體浸沒在水中后,彈簧測力計的示數(shù)F=1.4N,圓柱體所受浮力
F浮=G﹣F=2.4N﹣1.4N=1N
[2]要探究浸在液體中的物體所受浮力大小與液體密度的關(guān)系,需要控制液體密度不同,浸入液體的深度和物體相同,故選ADE三圖,由F浮=G﹣F可知,重力一定時,當(dāng)物體浸沒在液體中,彈簧測力計的示數(shù)不同,所以浮力不同,進而得出結(jié)論:浸在液體中的物體所受浮力大小與液體密度有關(guān)。
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考點小練 
【例題3】 潛水員在水中潛水,當(dāng)他從淺水區(qū)走向深水區(qū)時,若水底布滿小石頭,下列體驗合理的是( )
A.當(dāng)他從淺水區(qū)走向深水區(qū),他腳底的疼痛感會加重,是因為它受到的重力逐漸變大
B.當(dāng)他從淺水區(qū)走向深水區(qū),他腳底的疼痛感會減弱,是因為他受到的浮力逐漸變大
C.當(dāng)他浸沒于水中并從水下3m處下潛到水下10m的過程中,他所受到的浮力逐漸變大
D.他看到深埋于泥沙中的橋墩能穩(wěn)穩(wěn)地矗立于水中,是因為橋墩受到的浮力與重力平衡
【解析】AB.當(dāng)他從淺水區(qū)走向深水區(qū),他腳底的疼痛感會減弱,是因為他排開水的體積變大,受到的浮力逐漸變大,他對池底的壓力變小,因此他腳底的疼痛感會減弱,故A不符合題意,B符合題意;
C.當(dāng)他浸沒于水中并從水下3m處下潛到水下10m的過程中,他排開水的體積不變,所受到的浮力不變,故C不符合題意;
D.他看到深埋于泥沙中的橋墩能穩(wěn)穩(wěn)地矗立于水中,是因為橋墩不受到浮力的作用,只受重力的作用,故D不符合題意。
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考點小練 
【例題4】圖中的實驗操作中,可探究“浮力的大小與液體深度無關(guān)”的操作是( ?。?br/>A.①②③ B.①③⑤ C.③④⑤ D.①③④
【解析】由阿基米德原理可知,浮力大小與液體密度和物體排開液體的體積有關(guān),所以在探究浮力的大小與液體深度的關(guān)系時,要控制液體密度和物體排開液體的體積相同,而深度不同,所以應(yīng)選擇圖中①③④進行實驗,由圖①可知,物體的重力為4.8N,圖中③④測力計示數(shù)相同,說明拉力相同,均為2.8N,則浮力均為
即物體深度不同,但浮力相同,故可得:浮力的大小與液體深度無關(guān)。
故選D。
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考點三 阿基米德原理
1.實驗:【實驗設(shè)計】
稱重法測浮力:用彈簧測力計測量小石塊所受重力,將懸掛在彈簧測力計下的石塊浸沒液體中,測出物體所受的拉力,物體所受浮力等于重力與拉力的差值。
F浮=G-F示
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考點三 阿基米德原理
【實驗設(shè)計】
溢水法測量排開液體所受的重力:把石塊浸沒在盛滿水的溢水杯中,讓排開的水流入小桶中,用彈簧測力計測出排開液體所受的重力即可。G排=G總-G桶
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考點三 阿基米德原理
【實驗步驟】
1. 先用彈簧測力計分別測出燒杯和石塊所受的重力。
2. 然后把石塊浸沒在水面恰好與溢口相平的溢水杯中,用燒杯收集從溢水杯里被石塊排開的水,讀出此時彈簧測力計的示數(shù)。
3.再用彈簧測力計測量燒杯和水的總重力。
4.換用不同的物塊和液體,重復(fù)上述實驗步驟。
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考點三 阿基米德原理
【實驗表格】
實驗 次數(shù) 物體重 力G/N 物體在水中時 測力計示數(shù)F/N 浮力 F浮/N 小桶與排出水 的總重G總/N 小桶重力 G桶/N 排開水的
重力G排/N
1
2
3
4
5
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考點三 阿基米德原理
【實驗結(jié)論】
大量實驗表明:
浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受重力的大小。(即:F浮= G排)
【反思交流】
(1)溢水杯中必須要裝滿水(斜放的燒杯相當(dāng)于溢水杯)。
(2)物塊浸入水中時,不能碰到杯底或杯壁。
(3)確保物體排開的水全部流入小桶。
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考點三 阿基米德原理
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考點三 阿基米德原理
2.阿基米德原理內(nèi)容:
浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受重力的大小。
3.原理表達(dá)式:
F浮= G排= m排g= ρ液 gV排(各物理量全部采用國際單位制)
ρ液----千克/米3(kg/m3) V排----米3(m3)
g----- 9.8牛/千克(N/kg) F浮-----牛(N)
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考點三 阿基米德原理
4.對原理的理解:
(1)浮力大小只與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān),而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀 、浸沒的深度等均無關(guān)。
(2)“浸在”的幾種情況:
A. 浸沒時,V排=V物; B. 部分浸入:V排新課學(xué)習(xí)
考點三 阿基米德原理
4.對原理的理解:
(3)適用條件:該定律適用所有液體(或氣體)。
(4)公式推導(dǎo):求液體密度、排開液體的體積。
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考點小練
【例題1】在阿基米德解開王冠之謎的故事中,若王冠的質(zhì)量為490g ,將它浸沒在水中時測得其“重”為4.5N,則這頂王冠在水中所受的浮力為________N ,它排開的水所受的重力為_______ N 。(g 取10N/kg)
【答案】0.4;0.4
【詳解】王冠的重力G=mg=0.49kg×10N/kg=4.9N;所以,王冠受到的浮力F浮=G-F=4.9N-4.5N=0.4N
根據(jù)阿基米德原理可知,它排開的水所受的重力 G排=F浮=0.4N。
課堂練習(xí)
【例題2】如圖是“驗證阿基米德原理”實驗步驟簡圖,由(a)與(b)計算可得浮力,由(c)與(d)計算可得 。小李根據(jù)右圖步驟實驗后,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)浮力明顯大于DC之差,他在實驗中可能存在的問題是 。(填寫序號)
①實驗中物體碰到容器底部 ②實驗中物體未浸沒在水中
③物體浸入前溢水杯中水未裝滿 ④彈簧測力計始終未調(diào)零。
【解析】[1]d為排開水和桶的總重力,c為空桶的重力,故計算可得排開水的重力。
[2]①物體接觸了容器底部,使得彈簧測力計在液體中的示數(shù)偏小,由稱重法知測量的浮力偏大,故①符合題意;
②實驗中物體未全部浸沒在水中,物體排開液體的體積小,排開液體的重力小,浮力也小,仍然能得出浮力等于排開的液體受到的重力,對實驗沒有影響,故②不符合題意;
③浸入物體前,溢水杯中水未裝滿會造成排到小桶內(nèi)液體偏少,使得所測浮力偏大,故③符合題意;
④由于測量過程中測力計一直沒有調(diào)零對實驗結(jié)果沒有影響,故④不符合題意。故選①③。
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考點小練 
【例題3】 如圖,小紅想要驗證阿基米德原理,她將裝滿水且足夠高的平底溢水杯放在水平升降臺上,用升降臺來調(diào)節(jié)溢水杯的高度,然后將一重為5N,高為8cm,底面積為的實心物塊用輕質(zhì)細(xì)線懸掛于彈簧測力計A的正下方,調(diào)節(jié)升降臺使物塊下底面剛好與水面相平,隨后她將一個空燒杯用輕質(zhì)細(xì)線懸掛于彈簧測力計B的正下方。請你幫忙完成實驗,接下來應(yīng)該 ,當(dāng)出現(xiàn) 現(xiàn)象時,從而能證明了,驗證阿基米德原理。
【解析】[1]驗證阿基米德原理,就要驗證浮力與排開液體重力的關(guān)系,為了避免實驗的偶然性,要改變物體所受的浮力多次實驗。所以接下來應(yīng)該逐漸調(diào)高升降臺,來改變物體浸入液體中的體積,改變浮力大小。
[2]隨著重物沒入水中的體積越來越大,則重物所受浮力越來越大,故彈簧測力計A的示數(shù)在減?。灰绯龅乃鞯綗校沟脧椈蓽y力計B的示數(shù)變大,且彈簧測力計A的示數(shù)變化量等于B的示數(shù)變化量,從而驗證了阿基米德原理。
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考點小練 
【例題4】 用如圖器材,探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系,說法錯誤的是( ?。?br/>A.圖甲中的溢水杯一定要裝滿液體
B.通過甲、乙兩圖可以測出物體所受浮力的大小
C.若圖乙中物體碰到了容器底,浮力的測量值會偏小
D.更換大小不同的物體多次實驗,是為了尋找普遍規(guī)律
【解析】A.要想測出物體排開的水的重力,溢水杯內(nèi)水的液面必須到達(dá)溢水杯口,若達(dá)不到,則測得的排開的液體的重力會變小,故A正確,不符合題意;
B.根據(jù)稱重法,由甲乙兩圖可測出物體所受浮力的大小,故B正確,不符合題意;
C.若物體碰到了容器底,物體會受到容器底的支持力,導(dǎo)致乙圖中彈簧測力計的示數(shù)變小,測出的浮力測量值會偏大,故C錯誤,符合題意;
D.為了獲得普遍的規(guī)律,減小偶然性的發(fā)生,實驗中需要選用其他液體、更換不同的物體多次實驗為,故D正確,不符合題意;故選C。
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考點小練 
【例題5】 如圖,彈簧測力計下掛一個圓柱體,把它從盛水的燒杯中緩慢提升,直到全部露出水面,該過程中彈簧測力計讀數(shù)F隨圓柱體上升高度h的關(guān)系如圖乙所示,下列說法正確的是( )
A.圓柱體的高是5cm B.圓柱體受到的重力是6N
C.圓柱體受到的最大浮力是10N
D.圓柱體的密度是2.5g/cm3
【答案】D
【解析】略。
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考點四 物體的浮與沉
1.物體在液體中的狀態(tài) :
物體在液體中,有以下狀態(tài):下沉、上浮、漂浮、懸浮、沉底。
新課學(xué)習(xí)
考點四 物體的浮與沉
1.物體在液體中的狀態(tài) :
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考點四 物體的浮與沉
2.探究物體的浮沉條件 :
(1)比較浮力和重力:浸沒在液體中的物體,受到豎直向下的重力G和豎直向上的浮力F浮作用,物體浮沉,取決于二力之間的關(guān)系。
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考點四 物體的浮與沉
2.探究物體的浮沉條件 :
(2)比較物體密度和液體密度的關(guān)系。
若F浮>G,即ρ液gV排>ρ物gV物,得 ρ液>ρ物,物體上?。?br/>若F浮=G ,即ρ液gV排 = ρ物gV物,得ρ液=ρ物,物體懸?。?br/>若F浮新課學(xué)習(xí)
考點四 物體的浮與沉
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考點四 物體的浮與沉
3.浮沉條件的應(yīng)用 :
(1)密度計:
原理:漂浮原理。
用法:測量時,將密度計插入液體,它靜止后漂浮
在液體中,此時液面所對的刻度等于該液體的密度。
刻度:刻度線從上到下,對應(yīng)的液體密度越來越大。
(因為密度計漂浮,所以F浮=G,且不變。 由 F浮=ρ液gV排可知,F(xiàn)浮不變,ρ液越大,V排越小,即它浸入液體的體積小,所以從下往上的示數(shù)是越來越小的)
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考點四 物體的浮與沉
3.浮沉條件的應(yīng)用 :
(1)密度計:
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考點四 物體的浮與沉
3.浮沉條件的應(yīng)用 :
(2)鹽水選種:
方法:農(nóng)民采用鹽水浸泡法來選種時,把種子
放入濃度適宜的鹽水中,干癟、蟲蛀的種子就會上浮直
至漂浮,而飽滿的種子則下沉到容器底部。
原理:浮沉條件。因為不飽滿種子的密度小于
鹽水密度會漂浮,而飽滿種子的密度大于鹽水的密度會下沉。
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考點四 物體的浮與沉
3.浮沉條件的應(yīng)用 :
(3)潛水艇:
原理:是靠改變自身重力來實現(xiàn)上浮和下潛的。
浮沉過程:
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考點四 物體的浮與沉
3.浮沉條件的應(yīng)用 :
(3)潛水艇:
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考點四 物體的浮與沉
3.浮沉條件的應(yīng)用 :
(4)熱氣球(孔明燈):
原理:熱氣球的巨大氣袋中充滿空氣,從燃?xì)庋b置中噴出的火焰加熱氣袋中的空氣,熱氣球內(nèi)部氣體的溫度升高、密度減小。當(dāng)熱氣球內(nèi)部氣體的密度比其外部氣體的密度小到一定程度時,熱氣球便上浮了。
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考點四 物體的浮與沉
3.浮沉條件的應(yīng)用 :
(5)輪船:
原理:把鋼鐵做成空心增大浮力,從而使它漂浮。
輪船的排水量:是輪船滿載時排開水的質(zhì)量,它的大小等于輪船和貨物的總質(zhì)量。
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考點四 物體的浮與沉
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考點小練 
【例題1】發(fā)生火災(zāi)時,受困人員常采取彎腰甚至爬行的姿勢撤離。這是因為含有有害物質(zhì)的空氣溫度較高,密度 (選填“較大”、“不變”、“較小”),大量聚集在房間的 (選填“下方”、“中間”、“上方”)。
【解析】[1]發(fā)生火災(zāi)時,溫度較高,室內(nèi)有毒氣體體積膨脹,密度減小。
[2]根據(jù)物體的浮沉條件,有毒氣體漂浮在房間的上方,所以為有效避免吸入有害氣體或被灼傷,受困人員常采取彎腰甚至爬行的姿勢撤離。
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考點小練 
【例題2】 如圖,為是我國17.4萬立方米大型LNG(液化天然氣)運輸船首船和2號船。若兩艘運輸船滿載天然氣后船體在水中會 (選填“上浮”或“下降”)一些,排開水的體積 (選填“變大”“變小”或“不變”),船體受到的浮力 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
【解析】[1][2][3]輪船始終漂浮,根據(jù)物體的浮沉條件可知,浮力大小等于重力大小,滿載天然氣后,重力變大,故浮力變大,根據(jù)阿基米德原理知,排開液體的體積變大,因而船體在水中要下降一些。
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【例題3】 中國制造的“和平方舟”號大型醫(yī)院船,被譽為守衛(wèi)和平的友誼使者?!昂推椒街邸碧枬M載時總重為1.4×108N,當(dāng)它滿載在海上航行時所受浮力為 N,在某次執(zhí)行任務(wù)過程中,它從大西洋駛?cè)牒K芏雀〉挠《妊髸r,吃水深度 (選填“變大”“變小”或“不變”)。(g取10N/kg)
【解析】[1]當(dāng)它滿載在海上航行時,它處于漂浮狀態(tài),受到的浮力等于重力,所受浮力為
[2]它從大西洋駛?cè)牒K芏雀〉挠《妊髸r,它仍處漂浮狀態(tài),受到的浮力不變,海水密度變小,根據(jù)阿基米德原理可知,它排開海水的體積變大,吃水深度變大。
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學(xué)習(xí)目標(biāo)
考點小練 
【例題4】有關(guān)鹽水選種過程中下列說法正確的是( )
A.良種所受浮力大于重力,次種所受浮力小于重力
B.若良種和次種的體積相同,則良種受到的浮力較大
C.鹽水選種時所用鹽水的密度都要大于所有種子的密度
D.若要選出更飽滿種子,則需要往鹽水中加入適當(dāng)?shù)乃?br/>【解析】A.良種下沉,所受浮力小于重力,次種漂浮,所受浮力等于重力,故A錯誤;
B.若良種和次種的體積相同,良種排開的水的體積大,由F浮=ρ液V排g知道,良種受到的浮力較大,故B正確;
C.若鹽水選種時所用鹽水的密度都大于所有種子的密度,所有種子將漂浮,無法選種,故C錯誤;
D.更飽滿種子的密度更大,若要選出更飽滿種子,則需要往鹽水中加入適當(dāng)?shù)柠},增大鹽水的密度,故D錯誤。
故選B。
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【例題5】 如圖所示的沉船打撈模型,用注射器通過膠管向“浮筒”中充氣或從“浮筒”中抽氣,就可以使“浮筒”上浮或下沉。若將“浮筒”從如圖所示的位置上浮直至露出水面,從而帶動沉船上?。z管在水中的體積變化忽略不計)。下列分析正確的是( )
A.“浮筒”上浮過程中所受的浮力逐漸變大
B.“浮筒”露出水面過程中排開水的重力逐漸變小
C.“浮筒”是通過改變自身體積實現(xiàn)上浮和下沉
D.當(dāng)“浮筒”處于懸浮狀態(tài)時向外抽氣,其所受重力等于浮力。
【答案】B
【解析】略
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謝謝觀看
成功的花,
人們只驚慕她現(xiàn)時的明艷!
然而當(dāng)初它的芽兒,
浸透了奮斗的淚泉,灑遍了犧牲的血雨。

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