資源簡介

(共21張PPT)
第一部分　教材知識整合
第十章　浮　力
第1節　浮力的理解及相關計算
情境創設·引思考
知識精講·夯基礎
重慶真題·明考向
　　如圖所示是我國研發的萬米載人潛水器——“奮斗者號”。“奮斗者號”如何在一萬多米的深海實現沉與浮的？其實這與浮力有關，什么是浮力？浮力是怎樣產生的？為什么有的物體可以沉在水底，有的物體卻浮在水面？讓我們來復習浮力的相關知識。
情境創設·引思考
　　　　　　　 浮力(A卷近5年每年必考；B卷近5年每年必考)
1．定義：浸在液體中的物體受到①______的力，這個力叫做浮力。
2．方向：②__________。
3．浮力產生的原因：浸沒在液體中的物體，其上、下表面受到液體對它的壓力不同，上下表面存在壓力差。如圖，F浮＝F1－F2。
4．影響浮力大小的因素：物體在液體中所受浮力的大小，跟它浸在液體中的③______和液體的④______有關。物體浸在液體
中的體積越⑤____，液體的密度越⑥____，受到的浮力就越大。
知識精講·夯基礎
知識點1
向上
豎直向上
體積
密度
大
大
為了探究浮力產生的原因，小明做了以下實驗：取一個大的塑料瓶子，用剪刀剪去底部，將一個乒乓球放在里面，輕輕向瓶中倒水，水已沒過乒乓球，發現有水緩慢流出瓶口，但乒乓球不浮上來(如圖所示)，此時乒乓球______(選填“受”或“不受”)浮力作用。用瓶塞(或手)堵住漏水的瓶口，一段時間后你能觀察到的現象是____________。
基礎小練
不受
乒乓球上浮
　　　　　　　 阿基米德原理(A卷近5年每年必考；B卷近5年每年必考)
1．內容：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受的⑦______。
2．公式：F浮＝⑧______＝m排g＝⑨___________，ρ液表示液體的密度，單位為kg/m3；V排表示物體排開液體的體積，單位為m3。
知識點2
重力
G排
ρ液gV排
(科技成就)2024年5月1日，我國第三艘航空母艦“福建艦”開展首次航行試驗，“福建艦”滿載時排水量約為8萬噸，可搭載各類戰機。g取10 N/kg，“福建艦”滿載時受到海水的浮力約為________N。
基礎小練
8×108
　　　　　　　 物體的浮沉條件及應用(A卷近5年每年必考；B卷近5年每年必考)
1．物體的浮沉條件
知識點3
狀態 上浮 漂浮 懸浮 下沉 沉底
示意圖
狀態 上浮 漂浮 懸浮 下沉 沉底
運動狀態 向上運動 靜止在 液面上 靜止在 液體內 向下運動 靜止在容
器底部
條件 F浮⑩____G F浮 ____G F浮 ____G F浮 ____G F浮＋F支 ____G
ρ液與ρ物的關系(實心物體) ρ液 ____ρ物 ρ液 ____ρ物 ρ液 ____ρ物 ρ液 ____ρ物 ρ液 ____ρ物
V排與V物 的關系 V排＝V物(露 出液面前) V排＜V物 V排＝V物 V排＝V物 V排＝V物
＞
＝
＝
＜
＝
＞
＞
＝
＜
＜
2. 浮沉條件的應用：輪船、潛水艇、氣球和飛艇、密度計等。
(2022年版課標素材改編)執行深海作業的潛水艇懸浮在海水中(如圖所示)，要使潛水艇下潛，應對水艙______(選填“注水”或“排水”)，在下潛過程中，潛水艇受到的浮力______(選填“變大”“變小”或“不變”)。
基礎小練
注水
不變
浮力的理解(A卷近5年每年必考；B卷近5年每年必考)
1．(2024·河南)(傳統文化)宋朝的懷丙利用浮船打撈鐵牛，展現了我國古人的智慧。如圖所示為打撈過程示意圖，先將陷在河底的鐵牛和裝滿泥沙的船用繩索系在一起，再把船上的泥沙鏟走，鐵牛就被拉起，然后把船劃到岸邊，解開繩索卸下鐵牛，就可將鐵牛拖上岸。船在圖中甲、乙、丙三個位置所受浮力分別為F甲、F乙、F丙，下列判斷正確的是(　　)
A．F甲＝F乙＝F丙　　 B．F甲＞F乙＞F丙
C．F甲＝F乙＞F丙　　 D．F甲＜F乙＜F丙
重慶真題·明考向
命題點1
拓展訓練
B
【解析】題圖甲、乙、丙三個位置船所排開水的體積逐漸變小，根據F浮＝ρ水V排g可知所受浮力逐漸變小，故F甲＞F乙＞F丙。
浮力的相關計算(A卷近5年每年必考；B卷近5年每年必考)
計算浮力的四種方法
命題點2
方法 阿基米德原理法 稱重法
圖示 及公 式 F浮＝G排液＝m排液g＝ρ液gV排液
F浮＝G物－F
方法 平衡法 壓力差法
圖示 及公 式 F浮＝G物，F浮′＝G物′
F浮＝F向上－F向下
2．如圖所示，將一長方體物體浸沒在裝有足夠深水的容器中，恰好處于懸浮狀態，它的上表面受到的壓力為1.8 N，下表面受到的壓力為3 N，則該物體受到的浮力大小為_____N；該物體的重力為_____N。
拓展訓練
1.2
1.2
3．(2023·重慶B卷7題3分)小俊用彈簧測力計吊著質量為1.35 kg的圓柱體，從如圖所示位置緩慢浸入裝滿水、深度合適的溢水杯中，圓柱體底面積為100 cm2、高為5 cm。則圓柱體下降過程中(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)(　　)
A．浸沒前彈簧測力計示數逐漸變大
B．浸沒前水對溢水杯底部的壓強逐漸變小
C．浸入一半時彈簧測力計的示數為11 N
D．剛浸沒時圓柱體底部受到水的壓力為8.5 N
C
【解析】浸沒前，圓柱體排開水的體積逐漸變大，由F浮＝ρ水gV排可知，圓柱體受到的浮力逐漸變大，由F＝G－F浮可知，彈簧測力計的示數逐漸變小，故A錯誤；浸沒前后，溢水杯中水一直是滿的，水的深度不變，由p＝ρ水gh可知，水對溢水杯底部的壓強不變，故B錯誤；圓柱體的重力G＝mg＝1.35 kg×10 N/kg＝13.5 N，圓柱體的體積V＝Sh＝100 cm2×5 cm＝500 cm3＝5×10－4 m3，浸入一半時圓柱體受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝ρ水g× V＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg× ×5×10－4m3＝2.5 N，彈簧測力計的示數F＝G－F浮＝13.5 N－2.5 N＝11 N，故C正確；剛浸沒時圓柱體底部受到水的壓強p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m＝500 Pa，圓柱體底部受到水的壓力F壓＝pS＝500 Pa×100×10－4 m2＝5 N，故D錯誤。
4．(2024·重慶A卷20題節選)如圖甲所示，我國自主建造的重為3.7×108 N的導管架“海基二號”需要用駁船運輸到指定位置，安裝在超過300 m深的海域搭建石油開采平臺。而亞洲最大駁船的最大載重只有3×108 N，該駁船可看成長200 m、寬50 m、高14 m的規則長方體，其最大吃水深度為7 m。“文沖修造廠”通過加寬駁船解決了超重難題，如圖乙所示是駁船加寬后的示意圖，加寬后駁船的最大吃水深度不變。(ρ海水取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
第(2)問：加寬后，駁船載重增加量與自重增加量之和等于浮力增加量，列等式求解。
方案設計：可以從增加駁船的體積入手。
思路梳理
(1)求加寬前，駁船空載時排開水的體積。
解：加寬前，駁船滿載時受到的浮力
F浮＝ρ海水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×200 m×
50 m×7 m＝7×108 N，
加寬前，駁船的自重
G船＝F浮－G載＝7×108 N－3×108 N＝4×108 N，
駁船空載時所受浮力F浮′＝G船＝4×108 N，
(2)若駁船體積每增加1 m3，自重增加2.5×103 N，為了安全裝載“海基二號”，駁船總寬度至少應增加多少；請你另外設計一種改裝駁船的方法(只說方法，不計算)。
解：駁船載重增加量ΔG載重＝G導管架－G載＝3.7×108 N－3×108 N＝0.7×108 N，
駁船加寬后浮力的增加量ΔF浮＝ρ海水gΔV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(200 m×7 m×l加寬)，
駁船加寬后自重增加量
由ΔG載重＝ΔF浮－ΔG船可得駁船總寬度增加量至少為l加寬＝10 m。
改裝駁船的方法：增加駁船的長度；增加駁船的高度或在駁船周圍增加浮筒。(答案合理即可)

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