資源簡介

第1講　機(jī)械運(yùn)動
過教材 串知識 夯基礎(chǔ)
知識點1
1．(1)刻度尺　(2)米(m)　(3)零刻度線　量程　分度值　緊貼　垂直　分度值　數(shù)字　單位　(4)測量值　真實值　2．(1)停表　(2)秒(s)
知識點2
1．位置　2．標(biāo)準(zhǔn)
知識點3
1．(1)路程　(2)時間　2．路程　時間　(1)快慢　(2)v＝
t＝；s＝vt　(3)米每秒(m/s或m·s-1)　千米每小時(km/h或km·h-1)　3.6　(4)人在1 s時間內(nèi)通過的路程為1.1 m
知識點4
1．v＝　2．變化　快
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1　解析：刻度尺上1 cm之間有10個小格，所以一個小格代表的長度是0.1 cm，即此刻度尺的分度值為0.1 cm；物體左側(cè)與零刻度線對齊，右側(cè)與3.55 cm對齊，所以物體的長度為L＝3.55 cm。
在停表的中間小表盤上，1 min中間有2個小格，所以一個小格代表0.5 min，指針在“3”和“4”之間，偏向“3”一側(cè)，所以分針指示的時間為3 min；在停表的大表盤上，1 s之間有10個小格，所以一個小格代表0.1 s，指針在10 s處，所以秒針指示的時間為10 s，即秒表的讀數(shù)為3 min 10 s＝190 s。
答案：3.55　190
變式1　解析：將四次測量結(jié)果取平均值就是鉛筆的測量長度：＝17.57 cm；刻度尺讀數(shù)要估讀到分度值的下一位，所以此刻度尺的分度值為1 mm。
答案：17.57　1 mm
變式2　解析：從題圖甲中信息可知，刻度尺的分度值是1 mm，A的長度為1.10 cm；從題圖乙中信息可知，分針在1和2之間更靠近2，秒表的分度值是0.1 s，故停表的讀數(shù)是99.8 s。
答案：1.10　99.8
典例2　D　[從物理學(xué)的角度看，我們說舟中人是靜止的，即人相對于輕舟的相對位置沒有改變，故是選擇輕舟為參照物，故A、B、C不符合題意。]
變式3　D　[天舟六號到達(dá)天和核心艙所用的時間t＝＝＝95 s，A錯誤；以天和核心艙為參照物，天舟六號的位置發(fā)生了變化，是運(yùn)動的，故B錯誤；以天舟六號為參照物，天和核心艙的位置發(fā)生了變化，是運(yùn)動的，C錯誤，D正確。]
變式4　向西運(yùn)動　靜止
典例3　解析：當(dāng)汽車過橋速度為100 km/h時，駕車通過大橋的時間最少，為t＝＝＝0.55 h＝33 min；依題意得，飲酒后與不飲酒相比，反應(yīng)時間多Δt＝1.0 s－0.4 s＝0.6 s，在反應(yīng)時間內(nèi)要多行駛s′＝v′t＝72× m/s×0.6 s＝12 m。
答案：33　12
變式5　解析：(1)聲音傳到人耳的時間t＝＝＝8 s。
(2)人聽到飛機(jī)發(fā)出聲音時，飛機(jī)沿水平方向飛行的距離：s飛機(jī)＝v飛機(jī)t＝200 m/s×8 s＝1 600 m。
答案：(1)8 s　(2)1 600 m
典例4　C　[5～10 s內(nèi)，由題圖可知甲車的s-t圖線的斜率更大，表明甲車速度更快，兩車均向東行駛，開始時乙車在甲車前方20 m處，甲車速度比乙車快，所以距離在縮小，以甲車為參照物，則乙車相對甲車向西運(yùn)動，故A不符合題意；甲、乙兩車運(yùn)動時的s-t圖象為一條直線，表示路程隨時間變化均勻，速度不變，都做勻速直線運(yùn)動，故B不符合題意；甲車與橫坐標(biāo)相交，表明開始運(yùn)動時，位置在坐標(biāo)原點，運(yùn)動的開始時刻是5 s，而乙車與縱坐標(biāo)相交，表示開始運(yùn)動的時刻是0時刻，但是開始運(yùn)動的位置在距坐標(biāo)原點20 m處，所以開始運(yùn)動時，甲、乙兩車相距20 m，乙車先運(yùn)動，甲車晚5 s運(yùn)動，故C符合題意；s-t圖象相交的點表示的是兩車在同一位置，即兩車相遇，而不是速度相同，由題圖可知兩車均做勻速直線運(yùn)動，甲車的s-t圖線的斜率更大，表明甲車速度更快，故D不符合題意。故選C。]
變式6　B　變式7　C
練實驗 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實驗　解析：(1)利用速度公式可求出平均速度，因此本實驗的原理是v＝。
(2)小車在下滑過程中，到達(dá)B點的速度并不為零，所以讓小車從B點由靜止釋放，到達(dá)C點的時間并不等于下半段的時間，計算得到v3結(jié)果不準(zhǔn)確，故A不符合題意；可以在B點開始計時，但在運(yùn)動中開始計時，計時誤差比較大，計算結(jié)果不準(zhǔn)確，故B不符合題意；不測量，利用已有數(shù)據(jù)求得t3＝t1－t2，s3＝s1－s2，再計算得到v3結(jié)果比較準(zhǔn)確，故C符合題意。故選C。
(3)由于小車在下滑過程中做加速運(yùn)動，所以上半段的平均速度最小，下半段的平均速度最大，全程的平均速度居中，即v3>v1>v2。
(4)提前按下停表停止計時，會導(dǎo)致所測量的時間偏小，根據(jù)v＝可知，所測得的平均速度會偏大。
(5)小車全程做加速運(yùn)動。選項A中小車運(yùn)動速度逐漸減小，說明小車做減速運(yùn)動，故A不符合題意；選項B中小車運(yùn)動速度不變，說明小車做勻速運(yùn)動，故B不符合題意；選項C中，小車運(yùn)動速度逐漸增大，說明小車做加速運(yùn)動，故C符合題意；選項D中小車運(yùn)動速度先減小后增大，說明小車先做減速運(yùn)動，后做加速運(yùn)動，故D不符合題意。故選C。
(6)斜面的坡度越大，小車在斜面上滑下的速度越快，在斜面上運(yùn)動的時間越短，不便于測量時間，因此為了便于測量時間，應(yīng)將木塊向右適當(dāng)移動，保持較小的坡度。
(7)小明如果在小車過了A點才開始計時，則測量時間偏小，根據(jù)v＝可知，會使所測AC段的平均速度偏大。
(8)該刻度尺分度值為0.1 cm，故sAB讀數(shù)為42.40 cm；vAB＝＝＝42.40 cm/s，vCD＝＝＝19.70 cm/s。
答案：(1)v＝　(2)C　(3)v3>v1>v2　(4)偏大　(5)C
(6)右　(7)大　(8)42.40　42.40　19.70
變式訓(xùn)練
1．B　2．A
3．解析：測量小車的平均速度實驗原理：v＝；根據(jù)v＝知，測量路程要用刻度尺，測量小車運(yùn)動時間要用停表。
(1)由題中實驗數(shù)據(jù)知小車在AB段的速度小于BC段的速度，故小車全程做變速運(yùn)動。
(2)由實驗數(shù)據(jù)可知，小車在做加速運(yùn)動，即小車的速度越來越大，則小車在中間時刻不能達(dá)到AC段的中點，因此小車中間位置速度大于中間時刻速度。
答案：v＝　刻度尺　停表　(1)變速　(2)大于
第2講　聲現(xiàn)象
過教材 串知識 夯基礎(chǔ)
知識點1
振動　振動　振動　介質(zhì)　真空　波的形式　340 m/s　v固>v液>v氣　被反射回來
知識點2
高低　高　強(qiáng)弱　大　遠(yuǎn)近　品質(zhì)　特色　不同
知識點3
20 000 Hz　20 Hz
知識點4
做無規(guī)則　聲源　傳播過程　人耳
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1　B　[聲音是由物體振動產(chǎn)生的，“魚洗”發(fā)出的嗡嗡聲是由“魚洗”振動產(chǎn)生的，故A錯誤；發(fā)聲的“魚洗”振動的同時帶動水振動，從而使“水花四濺”，因此“水花四濺”說明發(fā)聲的“魚洗”正在振動，故B正確；聲音的傳播需要介質(zhì)，“魚洗”發(fā)出的聲音通過空氣傳入人耳，故C錯誤；聲音的傳播速度只與介質(zhì)種類和溫度有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)，故D錯誤。故選B。]
變式1　解析：在教室里，小明敲響乙音叉時，與甲音叉的叉股接觸的乒乓球會彈起來，這一現(xiàn)象既可以說明聲音是由物體振動產(chǎn)生，也能說明聲音可以在空氣中傳播；若在月球表面上進(jìn)行此實驗，則不能觀察到上述現(xiàn)象，這是因為真空不能傳聲。
答案：空氣　不能　真空不能傳聲
變式2　解析：用手捏住棉線，“土電話”便不能傳聲，原因是用手捏住棉線，棉線不能振動，發(fā)不出聲音。
答案：用手捏住棉線，棉線不能振動，發(fā)不出聲音
變式3　(1)振動　放大音叉的振動，便于觀察　(2)減弱　不能　科學(xué)推理法
典例2　D　[將一把鋼尺緊緊按在桌面上，一端伸出桌面適當(dāng)?shù)拈L度，撥動鋼尺，就可聽到鋼尺振動發(fā)出的聲音；保持鋼尺振動的幅度大致相同，增大鋼尺伸出桌邊的長度，則鋼尺振動變慢，因此聽到聲音的音調(diào)變低。]
變式4　B　[手機(jī)能識別主人是依據(jù)聲音的音色不同，B正確。]
變式5　解析：用相同力度敲擊編鐘，編鐘的大小不同，振動頻率不同；大鐘聲音低沉、渾厚，小鐘聲音高昂、清脆，這是因為聲音的音調(diào)不同。
答案：音調(diào)
變式6　解析：骨笛發(fā)出的聲音，是由笛子內(nèi)部空氣柱振動產(chǎn)生的；用手指按住不同的孔，改變了里面空氣柱振動的長度，從而改變頻率，改變聲音的音調(diào)。
答案：空氣柱　音調(diào)
典例3　A　[禁止鳴喇叭是在聲源處減弱噪聲，防止噪聲的產(chǎn)生。故A正確，B、C、D錯誤。故選A。]
變式7　解析：題圖中噪聲監(jiān)測器顯示此時的噪聲是63.0 dB，該裝置是用來監(jiān)測噪聲強(qiáng)弱的儀器，所以測的是當(dāng)時環(huán)境聲音的響度；廣場周邊禁止汽車鳴笛是從聲源處減弱噪聲。
答案：響度　聲源
典例4　C　[物體振動能夠產(chǎn)生聲音，但是產(chǎn)生的聲音不一定被人耳聽到，只有頻率在人耳聽覺范圍內(nèi)的聲音才能被人耳聽到，即使在人耳聽覺范圍內(nèi)的聲音，如果沒有傳播聲音的介質(zhì)，人也是無法聽到的，A錯誤；古箏演奏中撥動不同琴弦時，琴弦振動的頻率不同，發(fā)出聲音的音調(diào)不同，B錯誤；用超聲波清洗眼鏡，是利用聲波可以傳遞能量，C正確；航空母艦上的起飛引導(dǎo)員佩戴耳罩是在人耳處減弱噪聲，D錯誤。]
變式8　B
第3講　物態(tài)變化
過教材 串知識 夯基礎(chǔ)
知識點1
1．(1)冷熱　(2)攝氏度　(3)0　100　1　2．(1)液體熱脹冷縮
(2)量程　全部浸入　不能　相平　3．(1)0.1　(2)可以
知識點2
1．固　液　吸　液　固　放　2．液　氣　吸　蒸發(fā)　沸騰　氣　液　放　壓縮體積　降低溫度　3．沸點　吸熱　液體與空氣接觸面積　液面上方空氣流速　液體溫度　4．固　氣　吸　氣　固　放
知識點3
有　沒有　不變　下降　熔點　凝固點
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1　C　[體溫計的量程是35～42 ℃，A錯誤；體溫計一個小格代表0.1 ℃，所以體溫計的分度值是0.1 ℃，B錯誤；人的正常體溫約37 ℃，某同學(xué)體溫是36.6 ℃，該同學(xué)體溫正常，C正確；體溫計的量程是35～42 ℃，液體的溫度可能低于35 ℃，也有可能高于42 ℃，因此不可以用體溫計測量液體的溫度，D錯誤。]
變式1　解析：由題圖甲知，此刻度尺的分度值是1 mm，木塊的長度是9.80 cm－6.00 cm＝3.80 cm；溫度計上，10 ℃之間有10個小格，一個小格代表1 ℃，所以此溫度計的分度值為1 ℃；“30”在“20”的下方，液柱最高處在兩者之間，說明溫度低于0 ℃，為－22 ℃。
答案：3.80　－22
變式2　解析：由題圖可知，體溫計的分度值為0.1 ℃，示數(shù)為37.8 ℃；體溫計都是利用液體的熱脹冷縮的原理制成的。
答案：37.8　熱脹冷縮
典例2　A　[冰雪消融是固態(tài)變成了液態(tài)，是熔化現(xiàn)象，需要吸熱，故A正確；夏天灑水降溫，水變?yōu)樗魵猓諢崃浚蔅錯誤；秋天細(xì)雨綿綿，雨是水蒸氣液化形成的，需放熱，故C錯誤；冬天大雪紛飛，雪為水蒸氣凝華形成的，需要放熱，故D錯誤。故選A。]
變式3　D　[二氧化碳?xì)怏w變成干冰，由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)，屬于凝華現(xiàn)象，A錯誤；干冰直接變成二氧化碳?xì)怏w，是直接由固態(tài)升華為氣態(tài)，屬于升華現(xiàn)象，B錯誤；水蒸氣遇冷凝結(jié)成水滴，是氣態(tài)變化為液態(tài)，屬于液化現(xiàn)象，水蒸氣遇冷凝結(jié)成小冰晶，屬于凝華現(xiàn)象，C錯誤；升華吸熱，干冰有致冷作用是因為干冰變成氣體時需吸收熱量，D正確。]
變式4　解析：園內(nèi)城堡、滑梯等都是由冰塊雕琢而成，地上還積了厚厚的雪，冰是水凝固形成的，是凝固現(xiàn)象，需要放熱，雪是空氣中水蒸氣遇冷形成的小冰晶，是凝華現(xiàn)象，需要放熱。
答案：凝固　凝華　放
典例3　D　[從圖象可知，此物質(zhì)在熔化過程中溫度保持60 ℃不變，所以此物質(zhì)是晶體，且熔點為60 ℃；BC段平行于橫軸，處于熔化過程，B處于固態(tài)、BC之間處于固液共存態(tài)，C熔化剛結(jié)束時是液態(tài)，D正確，A、C錯誤；物質(zhì)從第6 min開始熔化，到第13 min結(jié)束，熔化過程持續(xù)了7 min，B錯誤。]
變式5　D　變式6　D
變式7　解析：(1)由題圖可知，該物質(zhì)的熔點為0 ℃，沸點為100 ℃，故這種物質(zhì)氣態(tài)時的名稱是水蒸氣，固態(tài)時它是晶體。
(2)由圖象可知，在AB段物質(zhì)處于固體狀態(tài)，在BC段物質(zhì)的溫度保持0 ℃不變，此時吸熱，物質(zhì)正在熔化；CD段為水，水的密度為1.0 g/cm3。
(3)B至C段是物質(zhì)的熔化過程；DE段是水的汽化過程。
答案：(1)水蒸氣　晶體　(2)固　吸　1.0　(3)熔化　汽化
練實驗 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實驗1　答案：(1)－4　(2)從下到上　(3)晶體　(4)小于　小于　(5)不能　(6)受熱均勻　(7)汽化　(8)高于　(9)減少試管中冰的質(zhì)量
變式訓(xùn)練
1．解析：(1)題圖乙中，溫度計的分度值為1 ℃，且液柱在零刻度線的上方，因此該溫度計的示數(shù)是10 ℃。
(2)由題圖丙可知，在5～15 min加熱時間內(nèi)，冰正在熔化過程中，吸收熱量，溫度保持0 ℃不變。
(3)在加熱過程中，物體吸收熱量，內(nèi)能增加，溫度不變，故在第10 min時的內(nèi)能大于在第5 min時的內(nèi)能。
(4)物體在15～25 min內(nèi)完全熔化為液態(tài)的水，吸收的熱量為Q水＝c水m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×30×10-3 kg×10 ℃＝1 260 J，由于相同時間吸收的熱量相同，冰在第10～15 min吸收的熱量為Q＝Q水＝×1 260 J＝630 J。
答案：(1)10　(2)不變　(3)大于　(4)630
2．(1)a　(2)固液共存態(tài)　(3)43　(4)增加
實驗2　答案：(1)停表　(2)液化　(3)12　水在沸騰過程中吸熱，溫度保持不變　小于　(4)減少水的質(zhì)量(或提高水的初溫)　(5)移走酒精燈(或停止加熱)　(6)水的質(zhì)量不相等
(7)B
變式訓(xùn)練
1．(1)水銀　(2)96　(3)后　(4)98　初始溫度
2．解析：(1)在實驗中需要用酒精燈的外焰加熱，所以應(yīng)先確定鐵圈的高度。
(2)該實驗需要記錄溫度和時間，所以需要的主要測量儀器有溫度計和停表。
(3)在實驗中，向燒杯內(nèi)倒入熱水，這種做法的優(yōu)點是熱水溫度較高，可以縮短實驗時間。
(4)水沸騰時，氣泡的體積逐漸變大，大量氣泡不斷上升到水面破裂，其中氣泡中的“氣”指的是水蒸氣。
(5)在沸騰過程中，水的溫度保持不變，一切液體在沸騰時都有確定的溫度，這個溫度叫沸點。
答案：(1)鐵圈　(2)停表　(3)縮短實驗時間　(4)水蒸氣　(5)沸點
第4講　光現(xiàn)象
第1課時　光的直線傳播和反射
過教材 串知識 夯基礎(chǔ)
知識點1
正在發(fā)光　真空中或同種均勻介質(zhì)　徑跡　方向　3×108 m/s
知識點2
一種介質(zhì)　另一種介質(zhì)　反射　在同一平面內(nèi)　分居法線　等于　可逆　平行光　各個方向　光的反射定律
知識點3
相等　相等　垂直　虛像　鏡面對稱　發(fā)散　會聚
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1　B　[題圖甲中雖然發(fā)生了漫反射，但每條光線也要遵循光的反射定律，A錯誤；木工師傅利用光沿直線傳播的原理來檢測木板是否光滑平整，B正確；題圖丙是小孔成像情況，屏幕上出現(xiàn)的是物體倒立的實像，C錯誤；題圖丁中能看到掉在地面上的書，書本表面不平整，書發(fā)生了漫反射，故D錯誤。]
變式1　C　[鏡子表面光滑，發(fā)生鏡面反射，垂直照射的手電筒的光，反射后幾乎還是向上的，人眼在側(cè)面看，幾乎接收不到鏡子的反射光線，所以鏡子比較暗；白紙表面粗糙，發(fā)生漫反射，手電筒的光反射后，各個方向都有，人眼在側(cè)面看，白紙的反射光線進(jìn)入人眼的較多，人感覺更亮，故C正確。]
典例2　解析：先過入射點畫出法線，根據(jù)反射角等于入射角畫出反射光線；同理在平面鏡S2上畫出第二次反射光線，如圖所示。
答案：見解析圖
變式2　解析：過鏡面作出點A的對稱點A′，即為點光源A在平面鏡中的像，連接A′B與鏡面交于O點，即為入射點(反射點)，連接AO就得到入射光線，OB為反射光線，如圖所示。
答案：見解析圖
變式3　解析：根據(jù)平面鏡成像特點，像與物關(guān)于平面鏡對稱，所成的像為虛像，作出B、O的對稱點，用虛線連接即為BO的像，如圖所示。
答案：見解析圖
典例3　解析：一只蜻蜓平行于湖面飛行，距湖面1 m，蜻蜓在水中所成的像與蜻蜓的大小相等，蜻蜓的像距水面1 m，蜻蜓的像到蜻蜓相距1 m＋1 m＝2 m，以蜻蜓的像為參照物，蜻蜓與像的位置不變，是靜止的。
答案：相等　2　靜止
變式4　解析：平面鏡成的像與物到平面鏡的距離相等，小麗同學(xué)站在平面鏡前3 m處，則她的像到平面鏡的距離也是3 m，故鏡中的像與她相距6 m。平面鏡成的像與物大小相等，物不變，像不變，故她向平面鏡靠近1 m時，成的像大小不變。
答案：6　不變
變式5　D　變式6　C
練實驗 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實驗1　解析：(5)移動激光筆，使入射光線繞入射點O沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，則入射角增大，反射角也增大，則反射光線會遠(yuǎn)離法線，即反射光線將會繞入射點O順時針轉(zhuǎn)動。
(7)在題圖中，若將紙板(連同激光筆)向后傾斜，而法線始終垂直于平面鏡，則反射光線、入射光線、法線所在的平面也垂直于平面鏡，可知反射光線在紙板前方，故應(yīng)選C。
答案：(1)等于　(2)同一平面內(nèi)　(3)可逆　(4)漫反射　(5)順　(6)一次實驗得到的結(jié)論具有偶然性　(7)C
變式訓(xùn)練
1．A　2．A　
實驗2　解析：(1)用透明玻璃代替平面鏡，在觀察到蠟燭A的像的同時，也能觀察到蠟燭B，便于確定像的位置，便于比較物像大小。蠟燭點燃時比較亮，在較暗的環(huán)境中，燭焰和環(huán)境的對比度比較大，燭焰的像會更清晰，因此實驗時應(yīng)選擇較暗的環(huán)境進(jìn)行實驗。
(2)當(dāng)蠟燭A逐漸遠(yuǎn)離鏡面時，由于像的大小始終與物體的大小相同，則在鏡中所成像的大小將不變。
(3)實驗時，點燃蠟燭A，透過玻璃板觀察到A的像，把與A完全相同的蠟燭B放在像的位置，觀察到B與A的像完全重合，說明像與物大小相等。
(4)因為虛像不能在光屏上承接，所以將光屏放到像的位置，無法直接在光屏上觀察到像，說明所成的像是虛像。平面鏡成的像是光的反射形成的，A蠟燭發(fā)出的光線經(jīng)玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像，故眼睛在蠟燭A所在這一側(cè)。
(5)一次實驗不具有普遍性，多次改變蠟燭A的位置，重復(fù)前面的步驟，目的是尋找普遍規(guī)律，避免實驗結(jié)論的偶然性。
(6)根據(jù)平面鏡成像的特點，因物的位置不變，所以像的位置不變，所以蠟燭通過左右兩部分玻璃板都能成完整的像，且兩個像在同一位置。故選A。
(7)如果在實驗時，玻璃板未與水平面垂直，則蠟燭所成的像會向上或向下偏，此時蠟燭B不能與蠟燭A的像重合。
(8)拿另一支與點燃蠟燭大小相同的沒有點燃的蠟燭C在玻璃板后面移動，當(dāng)看到它跟像完全重合，這說明了像和物大小是相等的。
(9)根據(jù)平面鏡成像特點：物與像關(guān)于鏡面對稱可知，鍍膜玻璃應(yīng)與顯示器夾角45°時，像正好成在演講者的前方的豎直方向。
答案：(1)玻璃板　暗　(2)不變　(3)像與物大小相等　(4)虛　A　(5)尋找普遍規(guī)律，避免實驗結(jié)論的偶然性　(6)A　(7)玻璃板未與水平面垂直　(8)不需要　像和物大小相等　(9)45°
變式訓(xùn)練
1．(1)確定像的位置　(2)相等　(3)垂直　(4)斜上方　(5)不透過
2．C　[使用厚玻璃板會出現(xiàn)兩個像，會干擾觀察，故A不符合題意；燭光較弱，為了成像清晰，應(yīng)在較暗的環(huán)境中進(jìn)行，故B不符合題意；像與物關(guān)于平面鏡對稱，點燃的蠟燭靠近玻璃板，盛水的玻璃杯也應(yīng)靠近玻璃板，故C符合題意；平面鏡成像是光的反射現(xiàn)象，應(yīng)讓學(xué)生在玻璃板右側(cè)觀察水中的“蠟燭”，故D不符合題意。故選C。]
第2課時　光的折射和色散
過教材 串知識 夯基礎(chǔ)
知識點1
斜射　同一平面　分居法線　小于　大于　增大　不變　可逆
知識點2
1．牛頓　紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫　紅　綠　藍(lán)　2．紅外線夜視儀、電視遙控器　紫外線燈、驗鈔機(jī)
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1　B　[墻上的手影，影子的形成利用了光沿直線傳播的原理，A錯誤；杯中“折斷”的鉛筆，這是光的折射現(xiàn)象，B正確；日食是由光的直線傳播形成的，C錯誤；水中的“倒影”屬于平面鏡成像，平面鏡成像是利用光的反射原理，D錯誤。]
變式1　解析：硬幣反射的光線由水中斜射入空氣時，在水面處發(fā)生折射，折射角大于入射角；折射光線進(jìn)入人眼，人會認(rèn)為光是沿直線傳播的，會逆著折射光線的方向看去，就會看到硬幣變淺了的虛像，所以看到“硬幣”是由于光的折射造成的。
答案：虛像　折射
變式2　解析：①手影是光沿直線傳播形成的，光傳播到不透明的物體時，被物體擋住，就形成了影子；②海市蜃樓是光在不均勻介質(zhì)中發(fā)生折射形成的；③小孔成像是光沿直線傳播形成的；④池水變“淺”是光由水中斜射入空氣時，在水面上發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進(jìn)入人眼，人眼會逆著折射光線的方向看去，看到的是比真實位置要淺的虛像；所以，由于光沿直線傳播產(chǎn)生的是①③，由于光的折射產(chǎn)生的是②④。
答案：①③　②④
典例2　解析：由光的反射定律可知，反射角等于入射角，入射光線和反射光線分別位于法線兩側(cè)，畫出入射光線AO；由光的折射規(guī)律可知，入射光線和折射光線分別位于法線兩側(cè)，折射角大于入射角，故折射光線應(yīng)遠(yuǎn)離法線，據(jù)此畫出折射光線OB，如圖所示。
答案：見解析
變式3　C
典例3　解析：電視機(jī)上絢麗多彩的畫面都是由紅、綠、藍(lán)三種色光組成的；沐浴時常打開浴霸來加熱浴室，這是利用了紅外線的熱作用強(qiáng)的特點。
答案：綠　紅外線
變式4　解析：驗鈔器利用了紫外線可以使熒光物質(zhì)發(fā)光的特點。
答案：紫外線
第5講　透鏡及其應(yīng)用
第1課時　透鏡對光的作用和凸透鏡成像的規(guī)律
過教材 串知識 夯基礎(chǔ)
知識點1
厚　薄　薄　厚　會聚　發(fā)散　焦點
知識點2
縮小　等大　放大　放大的虛
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1　解析：延長線過另一側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸，由此畫出經(jīng)過凹透鏡后的折射光線；平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點，由此畫出經(jīng)凸透鏡后的折射光線，如圖所示。
答案：見解析圖
變式1　解析：延長線過另一側(cè)焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸，如圖所示。
答案：見解析圖
變式2　解析：分別做S點發(fā)出的平行于主光軸的光線與過光心的光線，平行于主光軸的光線的折射光線過焦點；通過光心的光線經(jīng)凸透鏡傳播方向不變，這兩條光線的反向延長線的交點為S點的像S′，過S′用虛線作出物體所成的像，如圖所示。
答案：見解析圖
典例2　B　[由題圖可知，刻度尺的分度值為1 cm，蠟燭與凸透鏡的距離為20.0 cm，即物距為20.0 cm，此時在光屏上成的像是倒立、等大的實像，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知此時物距等于二倍焦距，所以凸透鏡的焦距為10.0 cm，故A錯誤；把蠟燭移至刻度尺10 cm處，凸透鏡不動，此時物距為40 cm，大于兩倍焦距，成倒立、縮小的實像，故B正確；把蠟燭移至刻度尺32 cm處，凸透鏡不動，此時物距為18 cm，大于一倍焦距小于兩倍焦距，成倒立、放大的實像，而照相機(jī)成的是倒立、縮小的實像，故C錯誤；把蠟燭移至刻度尺45 cm處，凸透鏡不動，此時物距為5 cm，小于焦距，成正立、放大的虛像，虛像不能呈現(xiàn)在光屏上，故D錯誤。故選B。]
變式3　B
練實驗 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實驗　解析：(1)凸透鏡正對平行光，平行光線平行于主光軸，經(jīng)凸透鏡折射后會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦點，焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是f＝60.0 cm－50.0 cm＝10.0 cm。
(2)為了使像成在光屏的中心，所以要使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度上。
(3)如題圖乙所示，物距u＝30.0 cm>2f，成倒立、縮小的實像，生活中的照相機(jī)就是這個原理。
(4)保持凸透鏡位置不變，將蠟燭向左移動一段距離，物距變大，像變小，像距變小，所以應(yīng)將光屏向左移動適當(dāng)距離才能呈現(xiàn)清晰的像。若在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡放置一近視鏡，近視鏡為凹透鏡，對光線的會聚作用減弱，光線會會聚在更遠(yuǎn)的地方，為了使光屏上重新呈現(xiàn)清晰的像，光屏應(yīng)遠(yuǎn)離透鏡，即光屏應(yīng)向右移動。
(5)飛蛾飛到了凸透鏡上，透過凸透鏡的光線減少，蠟燭的像亮度會暗一些，但像仍然是完整的，同時飛蛾所成的是虛像，不能出現(xiàn)在光屏上，故C符合題意。故選C。
(6)保持蠟燭和凸透鏡位置不動，換成焦距更小、折射能力更強(qiáng)的凸透鏡，所成的像向左移動，則需要適當(dāng)向左移動光屏可以再次得到清晰的像。
(7)物距均為u＝35 cm－5 cm＝30 cm，由題圖丙所示可知，成倒立、放大的實像，則物距介于1倍焦距與2倍焦距之間，因此凸透鏡A的焦距15 cm(8)(9)用注射器向水透鏡里加適量的水，水透鏡變厚，焦距變短，水透鏡對光的偏折能力變強(qiáng)。根據(jù)近視眼的成因可知，遠(yuǎn)處來的光線經(jīng)晶狀體后，在視網(wǎng)膜前方會聚，這是晶狀體太厚，聚光能力太強(qiáng)或眼球前后距離太遠(yuǎn)造成的，要佩戴對光有發(fā)散作用的凹透鏡矯正。
答案：(1)10.0　(2)同一高度　(3)縮小　照相機(jī)　(4)左　右　(5)C　(6)左　(7)大于　靠近　(8)強(qiáng)　前方　(9)凹
變式訓(xùn)練
(1)同一高度　光屏正中央　(2)10　(3)倒立、縮小的實像　照相機(jī)　(4)靠近　(5)靠近
第2課時　生活中透鏡的成像原理和使用
過教材 串知識 夯基礎(chǔ)
知識點1
1．u>2f　縮小　2．f知識點2
1．凸　縮小　2．厚　前　薄　后　凹透鏡　凸透鏡
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1　解析：由題圖可知，物距u＝50 cm－10 cm＝40 cm，像距v＝74 cm－50 cm＝24 cm，物距大于像距，此時u＞2f，成倒立、縮小的實像，與照相機(jī)的成像特點相同；在此基礎(chǔ)上，若僅將蠟燭和光屏的位置互換，光屏上仍然能看到燭焰清晰的像，原因是發(fā)生折射時，光路是可逆的。
答案：照相機(jī)　仍能　可逆
變式1　C　[刷臉機(jī)的成像原理與照相機(jī)相同，“刷臉”時，人要在凸透鏡的二倍焦距之外，成的是倒立、縮小的實像，A、B錯誤，C正確；要使屏幕上自己的像變大，需要減小物距，增大像距，即要靠近刷臉機(jī)鏡頭，D錯誤。]
變式2　解析：由于凸透鏡對光有會聚作用，可以把冰塊削成凸透鏡形狀，把太陽光會聚在焦點上，就可以點燃物體。遠(yuǎn)處物體通過人眼所成的像成在視網(wǎng)膜的后方，為遠(yuǎn)視眼，為了使像成在視網(wǎng)膜上，需要佩戴對光線具有會聚作用的凸透鏡。照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡，其原理是物體在凸透鏡的2倍焦距以外，像成在另一側(cè)的1倍焦距和2倍焦距之間，成一個倒立、縮小的實像。
答案：會聚　遠(yuǎn)視　倒立、縮小的實像
典例2　解析：近視眼的成因是像成在視網(wǎng)膜的前方，故丙是近視眼的成因；近視眼需要佩戴對光線具有發(fā)散作用的凹透鏡矯正，故丁是近視眼的矯正。
答案：丙　丁
變式3　B
微專題1　光現(xiàn)象作圖
考點1
1．解析：過入射點垂直界面作出法線，發(fā)生反射時反射角等于入射角，在法線右側(cè)的水中畫出反射光線OB；光由水斜射入空氣中時，折射角大于入射角，由此在法線的右側(cè)空氣中畫出折射光線OC，如圖所示。
答案：見解析圖
2．解析：平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點，該折射光線又入射到水面上，入射點為焦點F；過焦點垂直水面畫出法線，根據(jù)折射角小于入射角在水中法線的右側(cè)畫出水中的折射光線，如圖所示。
答案：見解析圖
3．解析：由題圖知，入射光線與主光軸垂直，主光軸與鏡面的夾角為45°，過入射點垂直于鏡面作出法線，則入射角為90°－45°＝45°，反射角也為45°，根據(jù)光的反射定律作出反射光線，與主光軸平行；平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點，據(jù)此畫出折射光線，如圖所示。
答案：見解析圖
考點2
1．解析：作出像點S′的對稱點，即為發(fā)光點S，連接S′P，與鏡面的交點為入射點O，再連接SO，畫上箭頭，則SO為入射光線，OP為反射光線，如圖所示。
答案：見解析圖
2．解析：(1)(2)根據(jù)平面鏡成像時，像與物到鏡面的距離相等，則水面在BC的中點處，根據(jù)BC長度為30.0 cm－10.0 cm＝20.0 cm，則水面在20.0 cm刻度處；連接AC與水面相交點O是入射點，連接DO是入射光線，OA是折射光線，如圖所示。
答案：見解析圖
3．解析：(1)過焦點的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸射出，過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變，兩條折射光線的交點位置，就是像點S1的位置。
(2)像與物關(guān)于平面鏡對稱，畫出S2關(guān)于鏡面的對稱點，即為人身上點S的位置，如圖所示。
答案：見解析圖
第6講　質(zhì)量與密度
過教材 串知識 夯基礎(chǔ)
知識點1
1．(1)m　(2)千克(kg)　(3)103　106　109　(4)形狀　狀態(tài)
位置　2．托盤天平　3．(1)水平　左端的零刻度線　(2)平衡螺母　中央刻度線處　(3)左盤　右　(4)砝碼總質(zhì)量　左　①稱量　③不能
知識點2
1．質(zhì)量　體積　2．ρ＝　m＝ρV　V＝　3．103　4．體積為1 m3的水的質(zhì)量為1.0×103 kg　5．>　<
知識點3
1．量筒(或量杯)　(1)1　1　(3)相平　相平　2．ρ＝
知識點4
1．(1)小　大　(2)最大
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1　解析：由題圖甲知，指針指在盤中央刻度線的右側(cè)，根據(jù)“左偏右調(diào)、右偏左調(diào)”可知，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)；標(biāo)尺的分度值為0.2 g，金屬塊的質(zhì)量為20 g＋10 g＋5 g＋1.6 g＝36.6 g。
答案：左　36.6
變式1　解析：題圖中的2處錯誤操作分別是：①物體和砝碼的位置放反了；②用手拿砝碼。
答案：①物體和砝碼的位置放反了　②用手拿砝碼
典例2　解析：由題圖可知，當(dāng)a、b、c三種物質(zhì)體積相同時，c的質(zhì)量最大，由ρ＝可知，c物質(zhì)的密度最大；由題圖可知，當(dāng)體積Vc＝2 cm3時，c物質(zhì)的質(zhì)量mc＝4 g，c物質(zhì)的密度ρc＝＝＝2 g/cm3＝2×103 kg/m3。
答案：c　2×103
變式2　解析：密度是物質(zhì)的一種特性，把鐵棒放在石頭上磨的過程中，其質(zhì)量變小，體積變小，但密度大小不變；在寒冷的冬天，裸露在室外的自來水管容易爆裂，其原因是水管中的水結(jié)冰后，質(zhì)量不變，但冰的密度小于水的密度，根據(jù)ρ＝可知其體積增大。
答案：不變　減小　增大
變式3　解析：(1)石塊的總質(zhì)量為m石＝10 g×25＝250 g。
(2)瓶內(nèi)水的體積為V水＝＝＝200 cm3
石塊的總體積為V石＝V容－V水＝300 cm3－200 cm3＝100 cm3。
(3)石塊的密度為ρ石＝＝＝2.5 g/cm3。
答案：(1)250 g　(2)100 cm3　(3)2.5 g/cm3
練實驗 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實驗　解析：(1)題圖甲所示天平的游碼沒有在標(biāo)尺的零刻度線處，故應(yīng)進(jìn)行的操作是用鑷子把游碼撥到標(biāo)尺左端零刻度線處。
(2)天平平衡后，在測量金屬塊的質(zhì)量時，通過增減砝碼或移動游碼使天平平衡，由題圖乙可知，小紅通過調(diào)節(jié)天平的平衡螺母使天平平衡，故她的實驗操作中的錯誤是調(diào)節(jié)了天平的平衡螺母。
(3)由題圖丙可知游碼在標(biāo)尺上對應(yīng)的刻度值為4 g，則金屬塊的質(zhì)量m＝50 g＋20 g＋5 g＋4 g＝79 g，天平右盤添加砝碼的順序為先大后小，故她向天平盤中依次添加這3個砝碼的合理順序是50 g、20 g、5 g。
(4)由題圖丁可知金屬塊和水的總體積為30 mL，金屬塊的體積V＝30 mL－20 mL＝10 mL＝10 cm3，金屬塊的密度為ρ＝＝＝7.9 g/cm3，金屬塊的密度為7.9 g/cm3＝7.9×103 kg/m3，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知該金屬塊可能是鐵。
(5)量筒的分度值為2 mL，量筒中牛奶的體積為V＝40 mL。
(6)已知測得燒杯和牛奶的總質(zhì)量m總＝106 g，燒杯和剩余牛奶的質(zhì)量m剩＝50 g＋10 g＋2 g＝62 g，量筒中牛奶的質(zhì)量為m＝m總－m剩＝106 g－62 g＝44 g。
(7)牛奶的密度ρ＝＝＝1.1 g/cm3＝1.1×103 kg/m3。
(8)若操作(5)時有少量牛奶附著在量筒內(nèi)壁上，使得體積偏小，由密度公式ρ＝可知，密度測量偏大。
(9)取出土豆后，土豆上會沾有一部分水，導(dǎo)致步驟③剩余的水偏少，所以步驟①的數(shù)據(jù)加上步驟③的數(shù)據(jù)不等于步驟②的數(shù)據(jù)。
(10)若沒有步驟③測量的數(shù)據(jù)，能求出土豆的密度。后加水的質(zhì)量m水＝202.0 g＋80.5 g－212.5 g＝70 g，由密度定義公式得，土豆的體積等于后加水的體積V土＝V水＝＝＝70 cm3，土豆的密度ρ土＝＝＝1.15 g/cm3。
答案：(1)用鑷子把游碼撥到標(biāo)尺左端零刻度線處　(2)調(diào)節(jié)了天平的平衡螺母　(3)79　50 g、20 g、5 g　(4)10　7.9　鐵　(5)40　(6)62　44　(7)1.1×103　(8)偏大　(9)取出土豆后，土豆上會沾有一部分水，導(dǎo)致步驟③剩余的水偏少
(10)能　1.15 g/cm3
變式訓(xùn)練
1．(1)零刻度線　右　分度盤中央刻度線處　(3)　一
體積　大(或“三　質(zhì)量　小”)
2．解析：(2)由題圖乙可知，游碼的分度值為0.2 g，故櫻桃的質(zhì)量為m＝10 g＋0.6 g＝10.6 g。
(3)由題圖丙可知，櫻桃的體積為V＝70 mL－60 mL＝10 mL＝10 cm3。則櫻桃的密度為ρ＝＝＝。
(4)由測量過程可知，用細(xì)線將大櫻桃從水中提出時，細(xì)線上會帶出一部分水，使得量筒中剩余的水變少，從而使得櫻桃的體積測量值偏大，故由ρ＝可得，會使得所測的櫻桃密度值與真實值相比偏小。
(5)由題意可知，手鐲的質(zhì)量為m0＝48.0 g，由題圖丁、戊可知，手鐲浸入水中后，電子秤的示數(shù)變化量為Δm＝668.5 g－666 g＝2.5 g＝0.0025 kg；由受力分析可得，手鐲所受浮力為F浮＝ρ水gV排＝Δmg＝0.0025 kg×10 N/kg＝0.025 N；故可得手鐲的體積為V0＝V排＝＝＝2.5×10-6m3；可得手鐲的密度為ρ0＝＝＝。
答案：(1)零刻度線　左　(2)10.6　(3)1.06　(4)偏小　(5)19.2
第7講　力
過教材 串知識 夯基礎(chǔ)
知識點1
1．作用　牛頓(N)　2．作用　3．形變　運(yùn)動狀態(tài)　4．大小　方向　作用點　5．受力物體　力的方向　力的作用點　6．相互的
知識點2
1．受力發(fā)生形變　2．彈性形變　發(fā)生彈性形變　相反
4．(1)在彈性限度內(nèi)，彈簧受到的拉力越大，彈簧的伸長量就越長　(2)量程　分度值　最大測量值　調(diào)零　軸線　垂直
知識點3
2．地球的吸引　G　3．正比　G＝mg　9.8 N/kg　質(zhì)量為1 kg的物體受到的重力是9.8 N　4．地球　5．豎直向下　豎直向下　豎直　6．重心
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1　解析：重力的方向豎直向下，作用在物體重心位置；物體對斜面的壓力垂直于斜面向下，作用在物體與斜面接觸面的中心位置，如圖所示。
答案：見解析圖
變式1　解析：細(xì)繩拉著沙袋繞手做圓周運(yùn)動，此時沙袋受重力和細(xì)繩的拉力，重力方向豎直向下，拉力方向沿細(xì)繩指向手，作用點均在沙袋的重心上，如圖所示。
答案：見解析圖
變式2　D　[若忽略空氣阻力，實心球在最高點A位置時只受到重力作用。故選D。]
典例2　解析：(1)最多儲水的體積V水＝V容＝16 m3
最多儲水的質(zhì)量m水＝ρ水V水＝1.0×103 kg/m3×16 m3＝1.6×104 kg。
(2)裝滿水時總質(zhì)量m總＝m車＋m水＝10×103 kg＋1.6×104 kg＝2.6×104 kg
車與水的總重力G總＝m總g＝2.6×104 kg×10 N/kg＝2.6×105 N。
答案：(1)1.6×104 kg　(2)2.6×105 N
變式3　解析：物體質(zhì)量m＝＝＝23.5 kg；因為物體的質(zhì)量不隨位置的改變而改變，所以在月球上物體的質(zhì)量不變，還是23.5 kg。
答案：23.5　不變
第8講　運(yùn)動和力
過教材 串知識 夯基礎(chǔ)
知識點1
1．阻力　勻速直線運(yùn)動　運(yùn)動狀態(tài)　2．靜止　勻速直線運(yùn)動
3．(1)不變　(2)固有　質(zhì)量　質(zhì)量　慣性
知識點2
1．靜止　勻速直線運(yùn)動　2．相等　相反　同一條直線　3．靜止　勻速直線運(yùn)動　運(yùn)動快慢改變　運(yùn)動方向改變
知識點3
1．相對運(yùn)動　阻礙　3．接觸面粗糙　4．相對運(yùn)動趨勢　相反
5．壓力大小　粗糙程度　6．壓力　粗糙　滑動　壓力　光滑
滾動　彼此分離
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1　D　[錘頭與錘柄原來都向下運(yùn)動，錘柄撞在硬物上受到阻力作用，改變了它的運(yùn)動狀態(tài)，就停止了運(yùn)動，錘頭由于慣性仍保持原來的運(yùn)動狀態(tài)，繼續(xù)向下運(yùn)動，這樣錘頭就緊套在錘柄上了，故D正確。]
變式1　解析：當(dāng)停止蹬腳踏時，由于慣性，自行車還要保持原來向前運(yùn)動的狀態(tài)，因此還會繼續(xù)向前運(yùn)動；自行車越來越慢，最終停下來，是由于受到阻力作用的緣故。
答案：慣性　阻力
變式2　D
典例2　B　[鋼絲對自行車的支持力等于自行車和所掛物體的重力之和，即自行車的重力小于鋼絲對自行車的支持力，所以自行車和所掛物體總重力與鋼絲對自行車的支持力是一對平衡力，A錯誤，B正確；自行車對鋼絲的壓力與鋼絲對自行車的支持力是一對相互作用力，C錯誤；自行車對繩的拉力作用在繩上，繩下所掛物體的重力作用在物體上，二者沒有作用在同一個物體上，不是一對平衡力，D錯誤。]
變式3　C
典例3　A　[鞋底刻有凹凸不平的花紋，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦，A符合題意；拉桿旅行箱底部裝有輪子，用滾動摩擦代替滑動摩擦來減小摩擦，B不符合題意；向自行車的轉(zhuǎn)軸處加潤滑油，在壓力一定時，通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦，C不符合題意；在氣墊船底和水之間形成一層空氣墊，通過使接觸面脫離來減小摩擦，D不符合題意。]
變式4　解析：用杯子接水時，水杯靜止在手中，在豎直方向上，杯子受到的重力和摩擦力是一對平衡力，在接水過程中，杯子和水的總重力變大，所以杯子受到的摩擦力將會變大；接觸面的粗糙程度是一定的，因此可以緊握杯子，通過增大壓力的方式來增大摩擦力使其在手中靜止。
答案：變大　增大壓力
變式5　解析：冰壺被推出后，能在冰面上繼續(xù)滑行就是因為冰壺具有慣性，要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)；運(yùn)動員在冰壺前方的冰道上用冰刷“刷冰”，其目的是使冰熔化，在冰面上形成一層水膜，這是通過使接觸面彼此分離的方法減小摩擦力，使冰壺運(yùn)動得更遠(yuǎn)。
答案：慣性　減小
典例4　解析：(1)平衡車的重力G車＝m車g＝10 kg×10 N/kg＝100 N。
(2)G總＝m總g＝(m小紅＋m車)g＝(50 kg＋10 kg)×10 N/kg＝600 N
根據(jù)二力平衡可知地面對平衡車的支持力為600 N。
(3)平衡車受到的阻力f＝0.2 G總＝0.2×600 N＝120 N
因為勻速行駛，平衡車的牽引力F＝f＝120 N。
答案：(1)100 N　(2)600 N　(3)120 N
變式6　D　[物體靜止，說明物體受到平衡力的作用，在水平方向上物體受到的壓力和墻壁對物體的支持力平衡，均為50 N；在豎直方向上，物體受到豎直向下的重力，G＝30 N，還受豎直向上的拉力，F(xiàn)＝20 N；物體有向下的運(yùn)動趨勢，因此它還受到向上的靜摩擦力作用， 根據(jù)力的平衡條件有F＋f＝G，則摩擦力f＝G－F＝30 N－20 N＝10 N，方向豎直向上，D正確。]
變式7　30　60
典例5　解析：(1)根據(jù)控制變量法，讓小車從同一高度滑下，目的是為了控制小車每次滑到水平面時的初始速度相同。
(2)實驗中通過觀察小車滑行的距離來反映阻力對物體運(yùn)動的影響，A正確。
(3)表面越光滑，小車速度減小的越慢，故小車在木板上運(yùn)動時，速度減小的慢。
(4)根據(jù)牛頓第一定律的內(nèi)容，即物體不受力時將保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，故如果小車在水平面運(yùn)動時不受阻力，它就不會停下來，B正確。
(5)物體受力平衡時，可以保持靜止?fàn)顟B(tài)，A錯誤；物體不受力，會保持靜止或做勻速直線運(yùn)動，不一定靜止，B錯誤；物體不受力的作用，也可以做勻速直線運(yùn)動，故C錯誤；物體運(yùn)動狀態(tài)改變，一定受力，且受的是非平衡力，D正確。
答案：(1)初始速度　(2)A　(3)木板　(4)B　(5)D
變式8　(1)摩擦力　(2)靜止　(3)相等　(4)同一條直線
練實驗 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實驗　解析：(1)根據(jù)二力平衡的條件，只有用彈簧測力計沿水平方向拉著木塊做勻速直線運(yùn)動，彈簧測力計的示數(shù)才等于滑動摩擦力的大小。因題圖甲中，彈簧測力計沿斜上方拉動木塊，故它的示數(shù)不等于木塊所受的滑動摩擦力，操作是錯誤的。
(2)驗證滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力的關(guān)系，應(yīng)該控制接觸面粗糙程度相同，改變壓力大小，由題圖丙、丁可知，接觸面粗糙程度相同，壓力大小不同，可以驗證猜想A；驗證滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)該控制壓力大小相同，改變接觸面粗糙程度，由題圖乙、丙可知，壓力大小相同，接觸面粗糙程度不同，可以驗證猜想B。
(3)木塊做勻速直線運(yùn)動(與速度大小無關(guān))，所以木塊受力平衡，水平方向上受到的拉力與滑動摩擦力是一對平衡力，大小相等，所以毛巾對木塊的摩擦力為2.4 N。
(4)研究滑動摩擦力的大小與接觸面積的關(guān)系，要控制壓力大小和接觸面粗糙程度相同，將題圖甲中的木塊沿豎直方向截去一半后，壓力變小了，由此得出的“滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小”這一結(jié)論不正確，原因是沒有控制壓力大小相同。
(5)由題圖(a)可知，木塊相對于地面處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到彈簧測力計的拉力與受到的滑動摩擦力為一對平衡力，大小相等，實驗中用力F向右拉木板，當(dāng)F變大時，因壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，木塊受到的滑動摩擦力大小不變，故彈簧測力計的示數(shù)將不變。
(6)①從實驗數(shù)據(jù)處理來看，圖線a是平滑的直線，圖線b是曲折的，故a更合理。②小明作圖時，認(rèn)為木塊與長木板間的壓力F壓＝G，而事實上G是砝碼的重力，壓力大小等于砝碼的重力和木塊的重力的總和，F(xiàn)壓不等于G，所以圖線沒有過原點。
(7)本實驗要保證甲物體在電子秤上保持靜止，乙物體才能保持靜止；當(dāng)長木板運(yùn)動時，乙物體受到的摩擦力大小就等于乙物體受到的拉力，所以長木板不一定要勻速運(yùn)動，但是乙物體受到的拉力方向必須是水平向右的，否則乙物體受到的拉力就不等于摩擦力，所以實驗除了要保證甲物體在電子秤上保持相對靜止外，還需控制的條件是：定滑輪左側(cè)連接乙的繩子必須保持水平。故選A。
(8)對乙物體進(jìn)行受力分析可知，乙物體通過細(xì)繩對甲的拉力等于乙受到的摩擦力f，對甲物體進(jìn)行受力分析可知，甲物體除了受到細(xì)繩對它向上的拉力F(物體間力的作用是相互的，所以繩子的拉力大小也為F)外，還受到豎直向下的重力G1和豎直向上的支持力，甲物體受到豎直向上的支持力大小和電子秤的讀數(shù)一樣，為G。因甲物體靜止，受力平衡，所以此時繩子的拉力F＝G1－G，則物體乙所受的摩擦力大小f＝F＝G1－G。
答案：(1)錯誤　(2)丙、丁　乙、丙　(3)2.4　(4)不正確　沒有控制壓力大小相同　(5)不變　(6)①a　②壓力不等于砝碼的重力G　(7)A　(8)G1－G
變式訓(xùn)練
1．解析：(1)箱子放在水平面上，對水平面的壓力大小等于箱子的重力，箱子越重，壓力越大，推起來越費(fèi)力，滑動摩擦力越大，由此猜想滑動摩擦力的大小可能跟壓力的大小有關(guān)；水平面越粗糙，接觸面的粗糙程度越大，推起來越費(fèi)力，滑動摩擦力越大，由此猜想滑動摩擦力的大小可能跟接觸面的粗糙程度有關(guān)。
(2)根據(jù)二力平衡條件可知，只有當(dāng)用彈簧測力計水平拉動木塊，使木塊做勻速直線運(yùn)動時，彈簧測力計對木塊的拉力與木塊受到的滑動摩擦力大小才相等。
(3)由實驗甲、丙可知，壓力的大小相同，毛巾表面比木板粗糙，木塊在毛巾表面運(yùn)動時，彈簧測力計的示數(shù)較大，說明滑動摩擦力較大，因此可得結(jié)論：在壓力大小一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。由實驗甲、乙可知，接觸面的粗糙程度相同，乙實驗中壓力較大，彈簧測力計的示數(shù)較大，說明滑動摩擦力較大，因此可得結(jié)論：在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大。在實驗中，小華用到的主要研究方法是轉(zhuǎn)換法和控制變量法。
(4)由在木塊和桌面之間形成的一層水膜充當(dāng)了潤滑劑可知，注水后滑動摩擦力會減小，因此注水后的摩擦力都比沒注水時要小。
答案：(1)壓力的大小　接觸面的粗糙程度　(2)勻速直線　(3)越大　越大　控制變量　(4)小
2．A　3．D
第9講　壓強(qiáng)
第1課時　固體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)
過教材 串知識 夯基礎(chǔ)
知識點1
1．(1)垂直　(2)被壓物體　(4)壓力的大小　受力面積　2．(1)壓力的大小　受力面積　(5)減小　增大　減小　增大
減小　增大
知識點2
(1)重力　流動性　各個方向　(2)同一深度　相等　深度
液體的密度
知識點3
1．開口　連通　2．不流動　相同
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1　解析：(1)本實驗是通過觀察海綿的凹陷程度來比較壓力作用效果的；實驗中用到的研究方法有控制變量法和轉(zhuǎn)換法。
(2)通過比較題圖甲、乙知，受力面積一定，題圖乙中壓力大，海綿的凹陷程度大，這說明受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯。
(3)探究壓力的作用效果與受力面積時，應(yīng)控制壓力的大小不變，而受力面積不同，故應(yīng)該比較圖乙、丙。
(4)將該小桌和砝碼放在題圖丁所示的木板上，與題圖丙相比，因壓力大小和受力面積都相同，則根據(jù)p＝可知，題圖丙中海綿受到的壓強(qiáng)p和題圖丁中木板受到的壓強(qiáng)p′的大小關(guān)系為p＝p′。
答案：(1)海綿的凹陷程度　控制變量法　(2)受力面積一定時，壓力越大　(3)乙、丙　(4)＝
變式1　B　[該實驗通過比較釘子陷入沙土中的深度來比較壓力的作用效果，這是轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用，A正確；由題圖可知，甲、乙受力面積相同，壓力不同，因此說明壓力的作用效果與壓力的大小有關(guān)，B錯誤，D正確；實驗中探究壓力作用效果與壓力大小和受力面積大小兩個量的關(guān)系，用到了控制變量法，C正確。]
典例2　解析：(1)水對魚缸底部的壓強(qiáng)p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m＝3 000 Pa
水對魚缸底部的壓力F＝pS＝3 000 Pa×0.01 m2＝30 N。
(2)魚的重力G魚＝mg＝0.1 kg×10 N/kg＝1 N
魚缸對桌面的壓力F′＝G水＋G缸＋G魚＝40 N＋30 N＋1 N＝71 N
魚缸對桌面的壓強(qiáng)p′＝＝＝7 100 Pa。
答案：(1)30 N　(2)7 100 Pa
變式2　D　
變式3　3×103　40　0.5
變式4　B　[鐵軌鋪在枕木上、書包帶做得較寬、坦克裝有較寬的履帶，是通過增大受力面積的方法減小對受力面的壓強(qiáng)，A、C、D錯誤；圖釘?shù)尼敿庾龅煤芗猓峭ㄟ^減小受力面積的方法增大壓強(qiáng)，B正確。]
練實驗 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實驗　解析：(1)探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點時，要用到液體壓強(qiáng)計測量液體內(nèi)部壓強(qiáng)。
(2)實驗中通過U形管中兩邊的液面高度差反映液體壓強(qiáng)，當(dāng)探頭的橡皮膜受到壓強(qiáng)時，U形管中兩邊的液面會形成高度差，這個高度差越大，說明受到的壓強(qiáng)越大。
(3)由題圖可知，C、D、E中，液體的密度相同，探頭的朝向相同，探頭深度不同，U形管中兩邊的液面高度差不同，液體壓強(qiáng)不同，可以得到在同種液體中，壓強(qiáng)與深度有關(guān)，壓強(qiáng)隨深度增加而增大。
(4)由A、B、C可知，探頭放在水中的深度不變，改變探頭的朝向，U形管兩側(cè)液面的高度差相同，可得出的結(jié)論是：液體內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng)，同種液體在同一深度處向各個方向的壓強(qiáng)大小相等。
(5)由E、F可知，控制探頭的朝向、深度相同，改變液體的密度，U形管兩側(cè)液面的高度差不同，可得出的結(jié)論是：不同的液體，在同一深度產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小與液體的密度有關(guān)，密度越大，液體的壓強(qiáng)越大。
(6)向瓶中緩慢注水，水對橡皮膜產(chǎn)生向下的壓強(qiáng)，橡皮膜會向下凸出，壓強(qiáng)越大，凸出程度越大，所以可以通過觀察橡皮膜向下凸出程度來比較液體壓強(qiáng)的大小。
(7)向隔板左側(cè)倒水，側(cè)壁的橡皮膜向右側(cè)凸起，這說明液體對容器側(cè)壁也有壓強(qiáng)。
(8)橡皮膜恢復(fù)原狀，說明另一種液體和水對橡皮膜產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等，由題圖丙可知，橡皮膜到水面的深度小于到另一種液面的深度，根據(jù)公式p＝ρgh可知，ρ液＜ρ水；若在隔板的M點處也安裝一橡皮膜，M點到原橡皮膜這段高度水的壓強(qiáng)大于另一種液體壓強(qiáng)，由于原橡皮膜處兩種液體壓強(qiáng)相等，所以水對M點的壓強(qiáng)大于另一種液體對M點的壓強(qiáng)，則此橡皮膜將向右側(cè)凸起。
(9)探究液體內(nèi)部某點的壓強(qiáng)跟該點到容器底的距離是否有關(guān)，應(yīng)控制液體的密度和液體的深度相同，甲杯中探頭距液面的距離hA＝19 cm－7 cm＝12 cm，乙杯中探頭距液面的距離hB＝19 cm－12 cm＝7 cm；要控制探頭所處深度相同，從甲杯中抽出5 cm深的水，使h′A＝hB＝7 cm，或向乙杯中加入5 cm深的水，使h′B＝hA＝12 cm，故選B。
(10)本實驗中采用轉(zhuǎn)換法的實驗方法，將液體壓強(qiáng)通過玻璃管下方的薄膜鼓起的程度來反映液體壓強(qiáng)的大小。
(11)題圖1中三支相同的玻璃管，液體的種類相同，且管內(nèi)液體的深度逐漸增加，相應(yīng)的液體的質(zhì)量、體積、重力也逐漸增大，所以猜測液體的壓強(qiáng)可能與液體的質(zhì)量、重力、體積或深度有關(guān)。
(12)題圖2中，4號管中液體的質(zhì)量、體積、重力一定大于2號管，但二者薄膜鼓起程度相同，說明液體壓強(qiáng)與液體的質(zhì)量、體積、重力無關(guān)，只與深度有關(guān)，且題圖1中液體的深度越大，薄膜鼓起的程度越大，即液體壓強(qiáng)越大，所以可得結(jié)論：液體的深度越大，壓強(qiáng)越大。
(13)題圖3中5號管和2號管液體的深度相同，液體的密度不同，薄膜鼓起的程度不同，所以可探究液體壓強(qiáng)與液體的密度是否有關(guān)，且5號管裝的鹽水，橡皮膜鼓起的程度更大，由此可得液體的密度越大，壓強(qiáng)越大。
(14)題圖3中2號管和6號管液體的種類、深度相同，液體的長度不同，但橡皮膜鼓起的程度相同，表明液體的壓強(qiáng)與液柱的長度無關(guān)。
答案：(1)液體壓強(qiáng)計　(2)高度差　大　(3)C、D、E　增大
(4)各個方向　(5)E、F　深度　大　(6)橡皮膜向下凸出的程度　(7)側(cè)壁　(8)＜　向右側(cè)凸起　(9)深度　B
(10)壓強(qiáng)　(11)深度　(12)深度越大　(13)密度　(14)無關(guān)
變式訓(xùn)練
1．C　2．D
3．解析：(1)實驗中液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小通過U形管中的液面高度差來反映，U形管中的液面高度差越大，表明金屬盒所在位置的壓強(qiáng)越大。
(2)題圖乙和題圖丙中是同種液體，丙中金屬盒深度更深，U形管中的液面高度差更大，則說明液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與深度有關(guān)。
(3)金屬盒距液面的距離相同時，只改變金屬盒的方向，U形管兩邊液柱的高度差不變化，表明在相同條件下，液體內(nèi)部各個方向的壓強(qiáng)相等。
(4)U形管底部受到的液體壓強(qiáng)為p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10×10-2 m＝1 000 Pa。
(5)要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系，須控制深度不變。小明將一杯濃鹽水倒入燒杯中攪勻后(如題圖丁所示)，則丁中的液面上升，即金屬盒的深度增加了，故小明的做法是不對的。
答案：(1)U形管液面的高度差　(2)深度　(3)相等　(4)1 000　(5)不可靠　未控制深度相同
第2課時　大氣壓強(qiáng)和流體壓強(qiáng)
過教材 串知識 夯基礎(chǔ)
知識點1
重力作用　流動性　壓強(qiáng)　馬德堡半球　托里拆利實驗
1．013×105　760　10　升高　減小　增大　降低
知識點2
2．越大　越小　4．快　小　慢　大　壓強(qiáng)差　壓力差
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1　A　[在測量過程中，由于外界的氣壓不變，則支持的水銀柱的高度不變，如果玻璃管傾斜，管內(nèi)水銀的長度會變長，但高度差不變，故A正確；水銀柱的高度是由外界大氣壓的大小決定的，若將玻璃管向上提2 cm，但玻璃管口仍在槽內(nèi)水銀面以下，不會影響水銀柱的最終高度，則玻璃管內(nèi)外水銀面高度差仍為760 mm，故B錯誤；玻璃管中混入了空氣，空氣會對水銀柱產(chǎn)生向下的壓強(qiáng)，抵消了大氣壓的部分作用效果，所測高度將變小，則所測的大氣壓值偏小，故C錯誤；因為大氣壓隨高度的升高而降低，故將此裝置從山腳移到山頂，管內(nèi)被托起的水銀將下降，即管內(nèi)外水銀面高度差減小，故D錯誤。故選A。]
變式1　C
變式2　解析：大氣裝置壓強(qiáng)與海拔高度有關(guān)，高度越高，氣壓越低，將甲、乙兩實驗裝置從泰山山腳移到山頂，外界氣壓變小，甲裝置中能支撐的水銀柱高度會降低，乙裝置中瓶內(nèi)的氣壓大于外界氣壓，因此會將液體壓入玻璃管內(nèi)，導(dǎo)致玻璃管內(nèi)的水柱升高。
答案：減小　增大　減小
典例2　D　[飛機(jī)的機(jī)翼呈現(xiàn)流線型，故飛機(jī)在運(yùn)動時，其機(jī)翼上方的空氣流速快，壓強(qiáng)小，而機(jī)翼下方的空氣流速慢，壓強(qiáng)大，故機(jī)翼受到一個向上的壓強(qiáng)，所以飛機(jī)能起飛，能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來解釋，A不符合題意；當(dāng)火車駛過車站時，安全線以內(nèi)的地方空氣流速增大壓強(qiáng)減小，人外側(cè)受到的壓強(qiáng)大于內(nèi)側(cè)受到的壓強(qiáng)，人被壓向列車，易發(fā)生交通事故，所以火車站的站臺設(shè)置安全線，能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來解釋，B不符合題意；對著兩張平行的紙吹氣，兩紙中間的空氣流速大壓強(qiáng)小，而兩紙的外部空氣流速小壓強(qiáng)大，兩紙受到兩邊向內(nèi)的壓力差，所以兩張紙相吸，能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來解釋，C不符合題意；抽水機(jī)抽水，通過活塞上移使活塞下方的桶內(nèi)氣壓減小，水在外界大氣壓的作用下被壓上來，利用了大氣壓，不能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來解釋，D符合題意。]
變式3　C　[由題圖知，相同時間內(nèi)，空氣通過傘上方的路程大于傘下方的路程，所以傘上方的空氣流速大于下方。根據(jù)流體的流速越大、壓強(qiáng)越小可知，傘下方的壓強(qiáng)大于上方的壓強(qiáng)，傘在向上的壓強(qiáng)差的作用下被吸向上方。故選C。]
變式4　解析：由于在流體中，流速越大的地方壓強(qiáng)越小，流速越小的地方壓強(qiáng)越大，漩渦中心流速大，壓強(qiáng)小，小于周圍的水壓；因為海拔越高，氣壓越低，所以峨眉山的大氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，又因為液體沸點隨液面上氣壓的減小而減小，所以水的沸點低于100 ℃，在這些地方用普通鍋煮飯，往往不熟。
答案：小于　低
第10講　浮力
第1課時　浮力的產(chǎn)生及大小
過教材 串知識 夯基礎(chǔ)
知識點1
1．(1)向上　(2)豎直向上　重力　(3)壓力　F壓力差　F向上－F向下　2．(2)液體的密度　液體的體積　無關(guān)
知識點2
1．它排開的液體所受的重力　3．(1)不一定　(2)V浸　V物　V浸　V物
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1　D　[F上表面＝5 N，F(xiàn)下表面＝13 N，則這個圓柱體受到水的浮力F浮＝F下表面－F上表面＝13 N－5 N＝8 N，D正確。]
變式1　B　[在水中下沉的鐵塊、浮在水面上的輪船、空中上升的氣球，都受到液體或氣體向上的壓力，由浮力的產(chǎn)生原因可知，它們都受到浮力作用，A、C、D不符合題意；橋墩由于底面埋在地下，其底面不與水接觸，因此橋墩沒有受到水對其向上的壓力，則橋墩不受浮力作用，B符合題意。]
變式2　解析：開始時乒乓球受到上面液體壓強(qiáng)和大氣壓的作用，下部沒有液體只受大氣壓的作用，向上的壓強(qiáng)小于向下的壓強(qiáng)，向上的壓力小于向下的壓力，乒乓球不能上浮。當(dāng)用手堵住瓶口，乒乓球下面有水，乒乓球下面也受到液體壓強(qiáng)和大氣壓的作用，向上的液體壓強(qiáng)大于向下的液體壓強(qiáng)，根據(jù)F＝pS，產(chǎn)生了一個豎直向上的壓力差，所以乒乓球上浮，故此實驗說明了浮力產(chǎn)生的原因，浮力的方向是豎直向上的。
答案：豎直向上　壓力差
典例2　D　[由題圖乙可知，當(dāng)注入水的深度在16 cm時，圖線出現(xiàn)拐點，且此后注入相同深度的水時水的質(zhì)量增大，而圓柱體高是20 cm，所以，當(dāng)注入水的深度h1＝16 cm時，圓柱體恰好處于漂浮狀態(tài)，此時圓柱體露出水面的高度為20 cm－16 cm＝4 cm，故A錯誤；當(dāng)圓柱體剛好漂浮時，圓柱體受到的浮力為F浮＝ρ水gV排＝ρ水gS柱h1＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×50×10-4 m2×0.16 m＝8 N，即G＝F浮＝8 N，根據(jù)密度公式結(jié)合G＝mg可知，圓柱體的密度為ρ柱＝＝＝＝0.8×103 kg/m3，故B錯誤；注水停止時，圓柱體處于漂浮狀態(tài)，浸入水中的深度不變，則水對圓柱體底部的壓強(qiáng)為p＝ρ水gh1＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.16 m＝1 600 Pa，故C錯誤；注入水的體積為V水＝V總－V排＝S容h－S柱h1＝200 cm2×25 cm－50 cm2×16 cm＝4 200 cm3，水的質(zhì)量為m水＝ρ水V水＝×4 200 cm3＝4 200 g，故D正確。故選D。]
變式3　解析：(1)由題圖甲可知，彈簧測力計分度值為0.2 N，彈簧測力計的示數(shù)為4.8 N，則金屬塊的重力為4.8 N。
(2)根據(jù)稱重法測浮力，由題圖甲、乙可得金屬塊浸沒在水中受到的浮力為F浮水＝G－F示乙＝4.8 N－2.8 N＝2 N。
(3)根據(jù)阿基米德原理，金屬塊排開水(另一種液體)的體積V排＝＝＝2×10-4 m3，根據(jù)題圖甲、丙可得金屬塊浸沒在另一種液體中受到的浮力F浮液＝G－F示丙＝4.8 N－2.4 N＝2.4 N，由阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液V排g可得另一種液體的密度ρ液＝＝＝1.2×103 kg/m3。
答案：4.8　2　1.2×103
變式4　解析：木塊漂浮，木塊受到的浮力為F浮＝G木＝0.8 N；木塊浸沒在水中時，木塊受到的浮力為F浮′＝G排＝ρ水gV排＝ρ水gV木＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×100×10-6m3＝1 N。
答案：0.8　1
變式5　解析：將它浸沒到酒精中時，所受浮力F浮＝ρ酒精gV排＝0.8×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-3m3＝16 N，則測力計的示數(shù)F＝G－F浮＝18 N－16 N＝2 N。
答案：16　2
練實驗 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實驗　解析：(1)由題圖①可知物體的重力，由②③兩次實驗可知，液體的密度相同，排開液體的體積不同，彈簧測力計的示數(shù)不同，由稱重法可知，物體受到的浮力不同，排開液體體積越大，物體受到的浮力越大，由此可知，①②③三次實驗可以探究浮力的大小與排開液體體積的關(guān)系，得出的結(jié)論是：在液體密度一定時，物體排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大。
(2)由題圖①可知物體的重力，由③④兩次實驗可知，液體的密度和排開液體的體積均相同，物體浸沒在液體中的深度不同，彈簧測力計的示數(shù)相同，由稱重法可知物體受到的浮力相同，由此可知浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。
(3)由題圖③⑤所示實驗可知，物體排開液體的體積相同，而液體的密度不同，鹽水密度較大，彈簧測力計示數(shù)較小，由稱重法可知，物體在鹽水中受到的浮力較大，由此可知，該實驗可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系，得出的結(jié)論是：在排開液體體積一定的情況下，液體密度越大，物體受到的浮力越大。
(4)由題圖①所示實驗可知，物體的重力G＝7.9 N，由G＝mg可知，物體的質(zhì)量為m＝＝＝0.79 kg，由題圖①④所示實驗可知，物體浸沒在水中受到的浮力為F浮＝G－F＝7.9 N－6.9 N＝1 N，由F浮＝ρ水gV排可知，物體的體積為V＝V排＝＝＝1×10-4 m3，則物體的密度為ρ＝＝＝7.9×103 kg/m3。
(5)通過實驗證明“物體受到的浮力和重力有關(guān)”的觀點是錯誤的，必須改變物體的重力，且保持液體的密度和排開液體的體積不變，因而選擇鋁塊，浸沒水中，如圖所示。
(6)要證明“物體受到的浮力和重力有關(guān)”的觀點是錯誤的，題圖B中銅塊所受浮力記為F浮1，題圖C中物塊所受浮力記為F浮2，因而當(dāng)F浮1等于F浮2，就可以證明這種觀點是錯誤的。
(7)h＝0 cm時電子秤示數(shù)為2.00 kg，則容器和水的總重力為G0＝m0g＝2.00 kg×10 N/kg＝20 N，圓柱體重力為G，電子秤受到壓力為F，細(xì)線對圓柱體拉力為F拉，則圓柱體未下沉到容器底時電子秤受到壓力F＝G0＋F浮，當(dāng)h＝8 cm時，圓柱體受到的浮力大小為F浮＝F－G0＝m示g－G0＝2.16 kg×10 N/kg－20 N＝1.6 N；當(dāng)h＝8 cm開始，電子秤顯示的示數(shù)不變，說明當(dāng)h＝8 cm時，圓柱體剛好浸沒，以圓柱體為研究對象，由力的平衡知圓柱體的重力G＝F浮＋F拉＝1.6 N＋0.8 N＝2.4 N，根據(jù)F浮＝ρ液V排g可知，圓柱體的體積即排開水的體積為V＝V排＝＝＝1.6×10-4 m3，圓柱體的密度為ρ＝＝＝＝1.5×103 kg/m3＝1.5 g/cm3；當(dāng)h＝14 cm時，因電子秤示數(shù)為2.18 kg>2.16 kg，說明圓柱體沉底，則m示′g＝G0＋G－F拉′，可得F拉′＝G0＋G－m示′g＝20 N＋2.4 N－2.18 kg×10 N/kg＝0.6 N。
(8)①②相比，臺秤示數(shù)增加值即為排開水的質(zhì)量，為m排＝m2－m1＝110 g－105 g＝5 g＝0.005 kg，由阿基米德原理，增加的浮力為ΔF浮＝ m排g＝0.005 kg×10 N/kg＝0.05 N，根據(jù)阿基米德原理，在排開液體的密度不變時，浮力與排開液體的體積成正比，故圓柱體完全浸沒時，在水中受到的浮力為F浮′＝2ΔF浮＝2×0.05 N＝0.1 N，根據(jù)阿基米德原理知圓柱體的體積V圓柱體＝V排′＝＝＝1×10-5 m3＝10 cm3，圓柱體從一半浸入水中到全部浸沒在水中，臺秤示數(shù)增加量m排＝m2－m1＝110 g－105 g＝5 g＝0.005 kg，所以圓柱體未浸入前，容器中水與容器的總質(zhì)量為m總液＝m1－m排＝105 g－5 g＝100 g，將圓柱體全部浸入與水等質(zhì)量的未知液體中，臺秤示數(shù)增加量m′＝m3－m總液＝108 g－100 g＝8 g＝0.008 kg，此時圓柱體全部浸沒在未知液體中受到的浮力等于增加的壓力F浮″＝ΔF壓′＝m′g＝0.008 kg×10 N/kg＝0.08 N，未知液體的密度ρ液＝＝＝0.8×103 kg/m3＝0.8 g/cm3。
答案：(1)①②③　有關(guān)　(2)①③④　(3)液體密度
(4)7.9×103　(5)見解析圖　(6)等于　(7)1.6　1.5　0.6
(8)10　0.8
變式訓(xùn)練
1．(1)丁、乙、甲、丙　(2)2.0　(3)排開液體的重力
(4)1.7×103 kg/m3　(5)不變　不變
2．解析：(1)由題圖甲可知物體的重力G＝F1，由題圖丁可知物體浸沒時彈簧測力計的示數(shù)F′＝F3，則物體受到的浮力F浮＝G－F′＝F1－F3。
(2)由題表可知，物體a、b的實驗數(shù)據(jù)中物體受到浮力大小與物體排開水的重力相等，因此可得結(jié)論：物體浸在液體中時所受浮力大小等于它排開液體所受的重力。
(3)在實驗中，若溢水杯沒有裝滿水，造成溢出水的體積小于排開水的體積，則排開水的重力明顯小于所受的浮力(或排開的水沒有全部流入小桶)。
(4)如題圖2所示，向下移動水平橫桿，使重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中，重物排開水的體積變大，受到的浮力變大，由稱重法F浮＝G－F′可知彈簧測力計A的示數(shù)變小，重物排開水的體積越大時薄塑料杯內(nèi)水的重力越大，即彈簧測力計B的示數(shù)變大，薄塑料杯的質(zhì)量忽略不計時，由阿基米德原理可知，彈簧測力計A、B示數(shù)的變化量大小相等，即ΔFA＝ΔFB。
(5)比較兩種實驗方案，改進(jìn)后由稱重法F浮＝G－F′可知，彈簧測力計A的示數(shù)等于物體的重力減去受到的浮力，故A錯誤；薄塑料杯不計質(zhì)量，能同步觀察彈簧測力計A、B示數(shù)的變化，從而得出物體受到浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系，故B正確。
答案：(1)F1－F3　(2)物體浸在液體中時所受浮力大小等于它排開液體所受的重力　(3)將物體c浸入水中之前，溢水杯中沒有加滿水(或排開的水沒有全部流入小桶)　(4)變小　變大　＝　(5)B
第2課時　物體的浮沉條件及應(yīng)用
過教材 串知識 夯基礎(chǔ)
知識點
1．＞　＜　＞　＜　2．F浮＝G總　F浮＝G排　3．自身的重力
4．小
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1　解析：滿載時受到的浮力為F浮＝G排＝m排g＝88 000×103 kg×10 N/kg＝8.8×108 N
滿載時航母漂浮，處于平衡狀態(tài)，所受浮力和航母的總重是一對平衡力，艦載機(jī)飛離航母后，航母總重力變小，航母仍漂浮，根據(jù)F浮＝G可知航母所受浮力會變小。航母將會上浮一些，艙底到海面的深度h會變小，根據(jù)p＝ρ液gh可知艦底所受海水的壓強(qiáng)變小。
因為航母漂浮在水面上，則F浮＝G
艦載機(jī)飛離該航母后，則F浮′＝G′
由于艦載機(jī)飛離該航母后，艦載機(jī)的重力G機(jī)＝G－G′
則ΔF浮＝F浮－F浮′＝G－G′＝G機(jī)
根據(jù)F浮＝ρ液gV排，G＝mg
可得，艦載機(jī)的質(zhì)量m機(jī)＝＝＝ρ海ΔV排＝×26 m3＝2.6×104 kg＝26 t。
答案：8.8×108　小　小　26
變式1　解析：(1)已知水對潛艇頂部的壓強(qiáng)為p＝4.12×105 Pa
潛艇頂部面積為1.5 m2的艙門受到海水的壓力F＝pS＝4.12×105 Pa×1.5 m2＝6.18×105 N。
(2)水下排水量m排＝8 000 t＝8×106 kg
由阿基米德原理得，潛艇水下潛航時，受到的浮力
F浮＝G排＝m排g＝8×106 kg×10 N/kg＝8×107 N。
(3)排出2 000 t海水后，此時排水量m排′＝8 000 t－2 000 t＝6 000 t＝6×106 kg
核潛艇漂浮在海面時所受浮力等于重力
即F漂浮＝G排′＝m排′g＝6×106 kg×10 N/kg＝6×107 N
由F漂浮＝ρ液gV排可得，核潛艇排開海水體積
V排＝＝≈5.83×103 m3。
答案：(1)6.18×105 N　(2)8×107 N　(3)5.83×103 m3
變式2　B　變式3　C
典例2　解析：(1)靜止時玻璃杯浸入水中的深度為5.5 cm
則玻璃杯底面所受水的壓強(qiáng)p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5.5×10-2 m＝550 Pa
玻璃杯底面所受水的壓力F＝pS＝550 Pa×80×10-4 m2＝4.4 N。
(2)空玻璃杯的重力G杯＝m杯g＝200×10-3kg×10 N/kg＝2 N
因玻璃杯上表面受到水的壓力為零，下表面受到的壓力F＝4.4 N
由壓力差法F浮＝F向上－F向下可知，玻璃杯受到水的浮力F浮＝F＝4.4 N
由題圖甲可知，裝有鐵塊的玻璃杯在水中處于漂浮狀態(tài)
根據(jù)物體的浮沉條件可知，玻璃杯和鐵塊的總重力G總＝F浮＝4.4 N
則鐵塊的重力G鐵＝G總－G杯＝4.4 N－2 N＝2.4 N
鐵塊的質(zhì)量m鐵＝＝＝0.24 kg。
(3)將空玻璃杯放入待測液體中，空玻璃杯處于漂浮狀態(tài)
由物體的浮沉條件可知，此時玻璃杯受到的浮力F浮′＝G杯＝2 N
此時玻璃杯排開待測液體的體積V排＝Sh1＝80×10-4m2×2×10-2m＝1.6×10-4m3
由阿基米德原理可知待測液體的密度
ρ液＝＝＝1.25×103 kg/m3。
答案：(1)550 Pa　4.4 N　(2)0.24 kg　(3)1.25×103 kg/m3
變式4　3　0.6×103　2.1×103
變式5　解析：(1)V排＝V＝(10 cm)3＝1 000 cm3＝1×10-3 m3
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3m3＝10 N。
(2)G木＝mg＝ρVg＝0.6×103 kg/m3×1×10-3m3×10 N/kg＝6 N
所以繩子對木塊的拉力F拉＝F浮－G＝10 N－6 N＝4 N。
(3)木塊漂浮在水面上F浮＝G木＝6 N
浮力是液體對物體上下表面的壓力差，所以下表面的壓力F＝F浮＝6 N
下表面受到的壓強(qiáng)p＝＝＝600 Pa。
答案：(1)10 N　(2)4 N　(3)600 Pa
變式6　解析：(1)因為此時小球全部浸沒在水中，所以V排＝V球＝1×10-4m3
則小球受到的浮力F浮＝ρ水gV球＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-4m3＝1 N。
(2)此時小球受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和壓力的作用，且處于靜止?fàn)顟B(tài)，由力的平衡條件可知，F(xiàn)浮＝G＋F壓
擋板對小球的壓力為F壓＝F浮－G＝1 N－0.6 N＝0.4 N。
(3)當(dāng)撤去擋板后，小球要上浮，最后漂浮在液面上，由F浮′＝ρ水gV排′＝G，代入數(shù)據(jù)可得
1.0×103 kg/m3×10 N/kg×V排′＝0.6 N
解得V排′＝6×10-5m3。
答案：(1)1 N　(2)0.4 N　(3)6×10-5m3
微專題2　壓強(qiáng)、浮力的綜合計算和判斷
考點1
1．B　[由題圖可知，甲在水中漂浮，甲的密度小于水的密度，乙在水中懸浮，乙的密度等于水的密度，故甲物體的密度小于乙物體的密度，故A錯誤；甲、乙的體積相同，甲在水中漂浮，乙在水中懸浮，根據(jù)阿基米德原理，甲排開液體的體積小于乙排開液體的體積，故甲物體受到的浮力小于乙物體受到的浮力，故B正確；往水中加入食用鹽，液體密度變大，甲物體仍然漂浮在水面上，浮力等于自身重力，重力不變，所受浮力不變，故C錯誤；丙物體沉在底部靜止，受到的支持力、浮力和重力，三力平衡，故D錯誤。故選B。]
2．C　[A、B、C三個物體的體積相同，由題圖可知，A、B浸沒則排開液體的體積等于物體的體積，C物體漂浮，排開液體的體積小于物體的體積，由F浮＝ρ液gV排可得，A、B受到的浮力相等且大于C物體受到的浮力，即FA浮＝FB浮>FC浮，故A正確，A不符合題意；由于各杯液面相平，則乙、丙兩容器內(nèi)，物體漂浮或懸浮，物體受到的浮力等于物體的重力，根據(jù)阿基米德原理可知，B、C兩物體的質(zhì)量等于排開液體的質(zhì)量，甲容器中物體的質(zhì)量大于排開液體的質(zhì)量，則三個容器對桌面的壓力為F甲>F乙>F丙，由于容器的底面積相同，由p＝可知，燒杯對桌面的壓強(qiáng)p甲>p乙>p丙，故B、D正確，B、D不符合題意；已知FA浮＝FB浮>FC浮，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因，只能確定C物體上表面無壓力，浮力等于其下表面的壓力，由于A、B兩物體不確定底面積的大小，所以無法確定壓力的大小，故C錯誤，C符合題意。故選C。]
3．D　[如題圖所示，小球在甲中沉底，則密度大于甲液體，浮力小于重力；小球在乙中漂浮，則密度小于乙液體，浮力等于重力；小球在丙中懸浮，則密度等于丙液體，浮力等于重力。所以液體的密度關(guān)系是ρ甲<ρ丙<ρ乙，小球受到的浮力大小關(guān)系F乙＝F丙＞F甲，故A、C錯誤；液體的密度關(guān)系是ρ甲<ρ丙<ρ乙，深度相同，根據(jù)p＝ρgh可知液體對容器底部的壓強(qiáng)關(guān)系為p甲4．D　[a在水中漂浮，說明a的密度小于水的密度，b在水中懸浮，說明b的密度等于水的密度，c在水中沉底，說明c的密度大于水的密度，三個球的體積相同，由m＝ρV可知，小球的質(zhì)量關(guān)系為ma5．B　[由題圖乙可知，當(dāng)注入液體深度h＝0 cm，即還沒有注入液體時，M對容器底部的壓力F壓1＝G＝12 N，由G＝mg得，M的質(zhì)量m＝＝＝1.2 kg，M的體積V＝＝0.001 m3，M的密度ρM＝＝＝1.2×103 kg/m3，故①錯誤；由題圖乙可知，當(dāng)注入液體深度h＝5 cm，M對容器底部的壓力F壓2＝G－F浮＝7 N，此時M受到的浮力F浮＝G－F壓2＝12 N－7 N＝5 N，M排開液體的體積為V排＝(0.1 m)2×0.05 m＝0.000 5 m3，由F浮＝ρ液gV排可得，液體的密度ρ液＝＝＝1×103 kg/m3，故②正確；當(dāng)h＝10 cm時，排開液體的體積V排′＝(0.1 m)2×0.1 m＝0.001 m3，受到的浮力F浮′＝ρ液gV排′＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.001 m3＝10 N，M對容器底部的壓力F壓3＝G－F浮′＝12 N－10 N＝2 N，故③正確；M的密度ρM＝1.2×103 kg/m3>ρ液＝1×103 kg/m3，即M的密度大于注入液體的密度，當(dāng)h>10 cm時，M不會漂浮，故④錯誤。故選B。]
考點2
1．解析：(1)B浸沒在水中，則物體B受到的浮力
F浮B＝ρ水gV排B＝ρ水gVB＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×100×10-6m3＝1 N。
(2)B物體的重力GB＝mBg＝0.5 kg×10 N/kg＝5 N
細(xì)線對物體B的拉力F拉B＝GB－F浮B＝5 N－1 N＝4 N。
(3)因為物體間力的作用是相互的，所以細(xì)線對物體A的拉力和B對細(xì)線的拉力大小相等，即F拉A＝F拉B＝4 N
A的體積VA＝(10 cm)3＝1×10-3 m3
A浸沒在水中時，排開水的體積V排A＝VA＝1×10-3 m3
A浸沒在水中時受到的浮力F浮A＝ρ水gV排A＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3m3＝10 N
對物體A受力分析知GA＋F拉A＝F浮A
故物體A受到的重力GA＝F浮A－F拉A＝10 N－4 N＝6 N。
答案：(1)1 N　(2)4 N　(3)6 N
2．解析：(1)當(dāng)盛液筒內(nèi)沒有液體時，浮筒下表面受到水的壓強(qiáng)為
p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m＝1 200 Pa。
(2)不放液體時，浮力秤處于漂浮狀態(tài)，該密度秤的重力為
G＝F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh1＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×10-3m2×0.12 m＝4.8 N。
(3)倒入醬油時，密度秤處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力和自身的重力相等，該密度秤的總重力為G總＝F浮′＝ρ水gV排′＝ρ水gSh2＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×10-3 m2×0.18 m＝7.2 N
醬油的重力為G醬油＝G總－G＝7.2 N－4.8 N＝2.4 N
由G＝mg得醬油的質(zhì)量為m醬油＝＝＝0.24 kg
醬油的密度為ρ醬油＝＝＝1.2×103 kg/m3。
答案：(1)1 200 Pa　(2)4.8 N　(3)1.2×103 kg/m3
3．D　[由題圖可知，木塊A從剛接觸液面(h＝0 cm)到完全浸沒(h＝12.5 cm)，下沉的高度(即木塊A的高度)為h＝12.5 cm，則木塊A的體積為VA＝S2h＝0.01 m2×0.125 m＝0.001 25 m3＝1 250 cm3，故A正確；由題圖可知，當(dāng)h＝0 cm 時，即物體完全處于空氣中時，壓力傳感器示數(shù)為－6 N，說明此時壓力傳感器對A有向上的拉力，該拉力大小即為A的重力，所以GA＝6 N；當(dāng)h＝12.5 cm以后，壓力傳感器示數(shù)為F＝9 N保持不變，說明A已經(jīng)浸沒在液體中，此時A受到的浮力為F浮A＝F＋GA＝9 N＋6 N＝15 N，根據(jù)F浮＝ρ液gV排得，該液體的密度為ρ液＝＝＝＝1.2×103 kg/m3＝1.2 g/cm3，故B正確；木塊A從接觸液面到浸沒過程中，A下降、液面上升，液面上升高度為Δh液＝＝＝＝＝0.062 5 m，則木塊下降的高度為Δh木＝h－Δh液＝0.125 m－0.062 5 m＝0.062 5 m，所以木塊A的重力對它做功為W＝GAΔh木＝6 N×0.062 5 m＝0.375 J，故C正確；木塊A從接觸液面到浸沒，容器底對水平面的壓力增大量等于A的重力與傳感器施加的壓力之和，即A受到的浮力，則容器底對水平面的壓強(qiáng)增加了Δp＝＝＝＝750 Pa，故D錯誤。]
4．解析：(1)此時水深h＝26 cm＝0.26 m
水對容器底部的壓強(qiáng)p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.26 m＝2 600 Pa。
(2)物塊剛好完全浸沒在水中，排開水的體積等于物塊的體積，即V排＝V物＝(0.1 m)3＝1×10-3m3
物塊所受的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3m3＝10 N。
(3)由題圖甲可知，當(dāng)物塊上表面與液面齊平時，物塊上表面距容器底的距離為h＝26 cm，彈簧伸長的長度ΔL＝26 cm－12 cm－10 cm＝4 cm
由題圖乙可知，此時彈簧對物體的拉力為F拉＝4 N
物塊的重力G物＝F浮－F拉＝10 N－4 N＝6 N
物塊的質(zhì)量m物＝＝＝0.6 kg
物塊的密度ρ物＝＝＝0.6×103 kg/m3。
答案：(1)2 600 Pa　(2)10 N　(3)0.6×103 kg/m3
5．解析：(1)當(dāng)注入水的質(zhì)量等于m0時，木塊恰好漂浮。此時水對容器底部的壓強(qiáng)為0.5×103 Pa，注入水的深度為h0＝＝＝0.05 m＝5 cm。
(2)木塊恰好漂浮時，所注水的質(zhì)量為m水＝ρ水V0＝ρ水(S1－S2)h0＝1.0 g/cm3×(300 cm2－200 cm2)×5 cm＝500 g。
(3)木塊恰好漂浮時，水深為5 cm，當(dāng)注水深度為4 cm時，木塊排開液體的體積為V排＝S2h＝200 cm2×4 cm＝＝8×10-4 m3
木塊受到的浮力為F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10-4 m3＝8 N
木塊對圓柱形容器的壓力為F＝G－F浮＝1 kg×10 N/kg－8 N＝2 N
木塊對圓柱形容器的壓強(qiáng)為ρ＝＝＝100 Pa。
答案：(1)5 cm　(2)500 g　(3)100 Pa
第11講　功和機(jī)械能
第1課時　功和功率
過教材 串知識 夯基礎(chǔ)
知識點1
1．(1)距離　(2)力　距離　2．(1)乘積　(2)Fs　Gh　焦耳(J)
知識點2
1．比　2．做功快慢　單位時間內(nèi)所做的功　3．P＝　P＝Fv　4．瓦(W)　1 000　1
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1　A　[學(xué)生背著書包在水平路面上勻速前進(jìn)，施加的力豎直向上，而移動的方向沿水平方向，沒有在力的方向上移動距離，A符合題意；女孩把一箱報刊搬起來，對報刊施加了力，且沿力的方向移動了距離，對報刊做了功，B不符合題意；把車推出來，人對車有一個力的作用，車移動距離，對車做了功，C不符合題意；運(yùn)動員用力將足球踢出去，球在力的作用下移動一段距離，因此腳對足球做功，D不符合題意。]
變式1　B
典例2　D　[因為兩次都是勻速直線運(yùn)動，根據(jù)二力平衡條件可知，推力都等于摩擦力，摩擦力沒變，故受到的水平推力為F1＝F2，因此F1∶F2＝1∶1，由題圖甲可知，第一次物體的速度大小為v甲＝＝＝3 m/s，由題圖乙可知，第二次物體的速度大小為v乙＝5 m/s，由P＝＝＝Fv可得，兩次推力的功率之比＝＝＝＝，故D正確。故選D。]
變式2　解析：起重機(jī)提升大石頭做的功W＝Gh＝mgh＝6×103 kg×10 N/kg×10 m＝6×105 J，起重機(jī)提升大石頭的功率P＝＝＝4×104 W。
答案：6×105　4×104
變式3　解析：(1)由v＝得推土機(jī)的做功時間t＝＝＝8 s
推土機(jī)做功W＝Pt＝1.5×105 W×8 s＝1.2×106 J。
(2)由W＝Fs得，F(xiàn)＝＝＝1×105 N
因為推土機(jī)勻速前進(jìn)，所以阻力f和牽引力F是一對平衡力，則阻力f＝F＝1×105 N。
答案：(1)1.2×106 J　(2)1×105 N
第2課時　機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
過教材 串知識 夯基礎(chǔ)
知識點1
運(yùn)動　受到重力并處在一定高度　彈性形變　質(zhì)量　運(yùn)動速度　質(zhì)量　所處高度　彈性形變　大
知識點2
1．機(jī)械能　轉(zhuǎn)化　2．不變
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1　A　[衛(wèi)星和火箭加速升空過程中，衛(wèi)星的質(zhì)量不變、速度增大，動能增大；高度增大，重力勢能增大；衛(wèi)星升空時，沒有發(fā)生彈性形變，不具有彈性勢能；機(jī)械能＝動能＋重力勢能，故機(jī)械能增大，A正確。]
變式1　D　[返回艙在減速下降過程中，質(zhì)量不變，速度變小，動能減小；質(zhì)量不變，高度變低，勢能減小；機(jī)械能是動能與勢能的總和，動能減小，勢能減小，所以機(jī)械能也減小，D正確。]
變式2　B　[動能的影響因素是質(zhì)量和速度，重力勢能的影響因素是質(zhì)量和高度。在水平路面上勻速行駛的灑水車正在灑水作業(yè)，則灑水車的質(zhì)量減小，速度不變，動能變小；高度不變，重力勢能變小，故B正確，A、C、D錯誤。故選B。]
典例2　D　[小球起跳時，由于與空氣的摩擦，在彈跳的過程中部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機(jī)械能逐漸減少，故A正確；從A點運(yùn)動到B點，小球做加速運(yùn)動，速度變大，動能增加，高度減小，重力勢能減小，即小球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故B正確；B、C兩點高度相同，小球的質(zhì)量不變，所以B、C兩點小球的重力勢能相同，故C正確；小球從B點運(yùn)動到C點時，由于與空氣的摩擦，機(jī)械能逐漸減少，由于B、C兩點高度相同，所以B、C兩點小球的重力勢能相同，而C點的機(jī)械能小于B點，所以C點的動能小于B點的動能，故D錯誤。]
變式3　A
變式4　重力勢　動
第12講　簡單機(jī)械
第1課時　簡單機(jī)械
過教材 串知識 夯基礎(chǔ)
知識點1
1．固定點　2．F1l1＝F2l2　＞　＜　費(fèi)距離　＜　＞　省距離　＝　＝
知識點2
方向　省力　F＝G物　s繩＝h物　v繩＝v物　等臂　省力　方向　s繩＝2h物　v繩＝2v物　省力　省力　方向　s繩＝nh物　v繩＝nv物
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1　解析：(1)支架下端墊有底面積較大的石塊，是為了在壓力相同的情況下，通過增大受力面積來減小壓強(qiáng)。
(2)支架上橫桿的動力臂大于阻力臂，所以支架上的橫桿相當(dāng)于省力杠桿。
(3)如果他們無法將巨木抬起，可以將支架支點向左移動，增長動力臂，同時減小阻力臂，從而更加省力。
答案：(1)減小　(2)省力　(3)將支架支點左移
變式1　B　[羊角錘、鋼絲鉗和扳手在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，費(fèi)距離；筷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，省距離。]
典例2　解析：讀圖可知，用手提起重物時，是橈骨在肱二頭肌的牽引下繞著肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動，肘關(guān)節(jié)為支點O；肱二頭肌對橈骨的拉力沿肱二頭肌收縮向上方向；從O點作動力F1的垂線段，就是動力F1的力臂L1，如圖所示。
答案：見解析圖
變式2　解析：在杠桿上，支點是杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點，根據(jù)用力情況，起子與瓶蓋上面接觸點O為支點，當(dāng)動力臂等于OA時，力臂最長，動力最小，動力F1方向垂直O(jiān)A斜向下，如圖所示。
答案：見解析圖
變式3　解析：向下拉繩將重物提升，從繩子的自由端繞過定滑輪，再繞過動滑輪，最后掛在定滑輪的下掛鉤上，如圖所示。
答案：見解析圖
典例3　解析：如圖所示，由杠桿平衡可知G1·OA＝G2·OB，即m1g·OA＝m2g·OB，m1＝＝＝0.4 kg。若秤砣有缺損，m2減小，而G1·OA不變，所以O(shè)B要變大，桿秤所示的質(zhì)量值要偏大。
答案：0.4　偏大
變式4　解析：過重心作豎直向下的重力即為F2，從支點O向力F2的作用線作垂線段，即為阻力臂L2, 由所作圖象可知L為8個小格，L2為3個小格，根據(jù)杠桿平衡條件可得FL＝F2L2，且F2＝mg，則支撐力F＝＝＝＝225 N；只將胳膊彎曲，阻力臂變大，根據(jù)杠桿平衡條件可知墻壁對手掌的支撐力F將會變大；腳尖離開墻壁越遠(yuǎn)，支撐點會下移，由題圖可知動力臂會減小，阻力臂會增大，阻力(人的重力)大小不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知人受到的支撐力會變大。
答案：225　變大　增大腳尖與墻壁的距離
變式5　A　[根據(jù)杠桿平衡條件F1L1＝F2L2分析，將杠桿緩慢地由最初位置拉到水平位置時，動力臂不變，阻力為杠桿的重力，也不變，阻力臂變大，所以動力變大。當(dāng)杠桿從水平位置拉到最終位置時，動力臂不變，阻力不變，阻力臂變小，所以動力變小。故F先變大后變小，故A正確，B、C、D錯誤。故選A。]
練實驗 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實驗　解析：(1)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，就是處于平衡狀態(tài)。題圖甲所示左高右低，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)。
(2)題圖乙，此時若推動右側(cè)鉤碼的懸線，懸線對杠桿的拉力方向向左傾斜，使力臂變小，因此左端下沉。
(3)“動力×支點到動力作用點的距離＝阻力×支點到阻力作用點的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的，也就是實驗過程中沒有改變動力或阻力的方向。
(4)將杠桿中點置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，右端上翹，平衡螺母向上翹的右端移動，直到杠桿在水平位置平衡。
(5)用彈簧測力計代替右側(cè)鉤碼，保持杠桿在水平位置平衡，右側(cè)彈簧測力計的拉力作為動力，每個小格長L0。如圖所示：
此時的力臂L＝sin 60°×3L0＝×3L0≈2.6 L0>2L0，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿。
(6)由表格中數(shù)據(jù)可得①1.0 N×0.2 m＝2.0 N×0.1 m，②1.5 N×0.1 m＝1.0 N×0.15 m，③2.0 N×0.15 m＝1.5 N×0.2 m，故可得，杠桿的平衡條件為F1l1＝F2l2。
(7)保持阻力F2及阻力臂l2不變，根據(jù)杠桿的平衡條件知，F(xiàn)1與l1的乘積為常數(shù)，題圖(c)中，當(dāng)F1＝1 N時，l1＝15 cm，所以當(dāng)l1＝30 cm時，F(xiàn)1＝0.5 N。
(8)桿秤利用了杠桿平衡原理，若物體和秤盤的重力為G物，秤砣的重力為G砣，提紐到秤盤的距離為l1，且為G物的力臂，提紐到秤砣的距離為l2，且為G砣的力臂，由杠桿的平衡條件可知滿足關(guān)系G物×l1＝G砣×l2，由題圖1可知，將秤砣置于最遠(yuǎn)處時，使用提紐2，則l1減小而l2增大，此時G物變大，即使用提紐2桿秤的量程更大。
(9)桿秤出現(xiàn)左低右高現(xiàn)象，根據(jù)杠桿平衡原理，右側(cè)的動力和動力臂的乘積小于左側(cè)阻力和阻力臂的乘積，所以向右移動秤砣，增大動力臂，可以達(dá)到水平平衡。根據(jù)杠桿平衡原理，懸掛的秤盤質(zhì)量不同會影響“0”刻度的位置。
(10)若秤砣長時間使用出現(xiàn)磨損，會導(dǎo)致秤砣質(zhì)量偏小，那么使用該桿秤，根據(jù)杠桿平衡條件，其力臂會增大，則測量結(jié)果將偏大。
答案：(1)平衡　左　(2)左端下沉　(3)力的方向　(4)右　(5)省力　(6)F1l1＝F2l2　(7)0.5　(8)2　(9)右　會　(10)偏大
變式訓(xùn)練
1．B
2．解析：(1)如題圖甲所示，杠桿左低右高，表明左邊要重一些，可將左端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)。
由于實驗時作用力一般為豎直方向，杠桿在水平位置平衡，此時力臂與杠桿重合，這樣操作的目的是便于測量力臂。
(2)兩種收集實驗數(shù)據(jù)的方案，方案一中動力與阻力相等，導(dǎo)致動力臂與阻力臂與相等，數(shù)據(jù)過于特殊，為了實驗結(jié)論更具普遍性，其中合理的是方案二。
(3)分析合理方案中的實驗數(shù)據(jù)，每次實驗中動力與動力臂的乘積總是等于阻力與阻力臂的乘積，故得出杠桿的平衡條件F1l1＝F2l2。
(4)某次實驗所掛鉤碼的個數(shù)和位置如題圖乙所示，假設(shè)每個鉤碼重為G0，每一格長為l0，將兩側(cè)所掛的鉤碼同時遠(yuǎn)離支點O一格，左邊動力與動力臂的乘積為F1l1＝4G0×4l0＝16G0l0
右邊阻力與阻力臂的乘積為F2l2＝3G0×5l0＝15G0l0
由于F1l1>F2l2，杠桿右端將會上升。
(5)根據(jù)杠桿平衡條件，在秤砣一定時，使用它稱較重的物體時，可以增加秤砣的力臂，減小重物的力臂，故常用離秤鉤較近的提紐。
答案：(1)右　力臂　(2)二　(3)F1l1＝F2l2　(4)上升　(5)近
3．解析：由題圖可知，硬棒平衡時，有ρBVg×OC＝GA×L1，把金屬塊B浸沒在水中，硬棒再次在水平位置平衡時，有(ρBVg－ρ水gV)×OC＝GA×L2，聯(lián)立兩式可得ρB＝。
答案：
第2課時　機(jī)械效率
過教材 串知識 夯基礎(chǔ)
知識點
1．(3)總和　W有用＋W額　2．(1)比值　　(2)η＝
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1　解析：(1)實驗時，需要讀出測力計的示數(shù)，所以需要勻速緩慢的拉動測力計，以方便讀數(shù)。
(2)由題表中數(shù)據(jù)可得，鉤碼移動的距離為0.1 m時，繩子端移動的距離為0.4 m，則繩子的股數(shù)為n＝＝4，即動滑輪上有4股繩，所以題圖丙符合題意。由題表中數(shù)據(jù)可得，有用功為W有＝G3h3＝4 N×0.1 m＝0.4 J；總功為W總＝F3S3＝1.25 N×0.4 m＝0.5 J；機(jī)械效率為η＝＝＝80%。
(3)對比2、4的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，其他條件不變，只改變重物提升的高度，機(jī)械效率是不變的，所以猜想Ⅰ是錯誤的。
(4)要想得到同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高的結(jié)論，需要保證滑輪組不變，重物提升的高度也不變，只改變重物的重力，所以題表中1、2號實驗符合條件。
(5)對比2、3次實驗可以發(fā)現(xiàn)，重物的重力不變，提升的高度也不變，但滑輪組中動滑輪的個數(shù)增多了，且動滑輪個數(shù)越多，機(jī)械效率越低，所以可得結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低。
答案：(1)勻速　(2)丙　80%　(3)錯誤　(4)1、2　(5)越低
變式1　(1)60%　3.2　A　(2)左　2、3
典例2　解析：(1)由題圖可知，有兩段繩子拉著動滑輪，則繩子的自由端移動的速度為v＝2×0.2 m/s＝0.4 m/s；拉力的功率為P＝＝＝Fv＝150 N×0.4 m/s＝60 W。
(2)物體在運(yùn)動時受到地面的摩擦力為物重的0.2倍，則物體受到的摩擦力為f＝0.2G＝0.2×1 000 N＝200 N；物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動，受到的拉力與摩擦力是一對平衡力，則拉動物體的力F′＝f＝200 N；不計繩重及繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦，根據(jù)F＝(F′＋G動)可知，動滑輪的重力為G動＝2F－F′＝2×150 N－200 N＝100 N。
(3)若物重增大到2 000 N，知識點1　浮力
1．浮力基本知識
(1)浸在液體中的物體受到________的力——浮力。
(2)方向：________，與________的方向相反。
(3)產(chǎn)生原因：浸在液體中的物體，其上、下表面受到液體對它的________不同，即F浮＝________＝________。
關(guān)鍵點撥：對浮力的理解：
(1)浸在液體中的物體不一定都受到浮力。如：橋墩、攔河壩等，因其下底面同河床緊密黏合，水對它向上的壓力F向上＝0，因此物體不受浮力作用。
(2)同一物體浸沒在液體的不同深度，所受的壓力差不變，浮力不變。
(3)浮力的實質(zhì)是液體對物體各個表面的合力，即在物體受力分析時，浮力和液體的壓力不能同時考慮。
2．浮力的大小
(1)稱重法：F浮＝F1－F2。
(2)影響浮力大小的因素：物體浸在液體中所受的浮力大小與________和物體排開________有關(guān)；與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒的深度等均________。
知識點2　阿基米德原理
1．內(nèi)容：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于_____________________________________________________________________。
2．公式：F浮＝G排＝m排g＝ρ液V排g(適用條件：液體、氣體)。
3．阿基米德原理的理解
(1)浮力等于物體排開的液體所受的重力，但________等于物體的重力。
(2)“浸在”包含：“浸沒”(即全部浸入)和“部分浸入”。
①浸沒：V排＝________＝________；
②部分浸入：V排＝________<________(此時V物＝V排＋V露)。
重難點1　浮力產(chǎn)生的原因
【典例1】　(2023·棗莊二模)一個豎直懸掛在水中的圓柱體，上表面受到的水的壓力為5 N，下表面受到水的壓力為13 N，這個圓柱體受到的水的浮力為(　　)
　　　　　　　　　　　　　　
A．18 N B．5 N
C．13 N D．8 N
[聽課記錄]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【變式1】　下列物體中，不受浮力作用的是(　　)
A．在水中下沉的鐵塊
B．在水中的橋墩
C．浮在水面上的輪船
D．空中上升的氣球
【變式2】　如圖所示，取一個瓶口內(nèi)徑略小于乒乓球直徑的飲料瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口處，然后向瓶里注水，會發(fā)現(xiàn)水從瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口，不久就可觀察到乒乓球上浮起來。此實驗說明了浮力的方向________，浮力產(chǎn)生的原因是物體上下表面受到的________。
重難點2　阿基米德原理的應(yīng)用
【典例2】　將一底面積為的圓柱形容器放置于水平面上，容器內(nèi)放一個底面積、高20 cm的圓柱體，如圖甲所示，緩慢向容器中注水到一定深度時圓柱體漂浮，繼續(xù)注水到25 cm時停止，在整個注水過程中，圓柱體始終處于直立狀態(tài)，其注水質(zhì)量m與容器中水的深度h的關(guān)系圖象如圖乙所示(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)，則以下說法正確的是(　　)
A．當(dāng)圓柱體漂浮時，露出水面的高度為9 cm
B．圓柱體的密度為0.64×103 kg/m3
C．注水停止時，水對圓柱體底部的壓強(qiáng)為2 500 Pa
D．向容器內(nèi)注水的總質(zhì)量是4 200 g
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【變式3】　(2021·棗莊)如圖是小聰同學(xué)利用水、彈簧測力計和金屬塊測量某液體密度的情境。根據(jù)圖中信息可知，金屬塊的重力是________N，金屬塊在水中受到的浮力是______N，所測液體的密度是______kg/m3。(取g＝10 N/kg)
【變式4】　某一木塊的體積為100 cm3，所受的重力為0.8 N。漂浮在水面上靜止時受到的浮力為________N。用手將木塊壓住使它浸沒在水中，木塊受到的浮力為________N(g取10 N/kg)。
【變式5】　如圖所示，將一重力為18 N，體積為2×10-3m3的蠟塊用細(xì)線系在彈簧測力計的掛鉤上，將它浸沒在酒精中，則蠟塊受到的浮力是______N，此時測力計的示數(shù)是________N(g＝10 N/kg，ρ酒精＝0.8×103 kg/m3)。
實驗　探究浮力大小與哪些因素有關(guān)
在探究“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，某同學(xué)和他的小伙伴們做了如圖所示的一系列實驗。
基礎(chǔ)設(shè)問：
(1)分析________三次的實驗數(shù)據(jù)，可知浮力大小與物體排開液體的體積________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)；
(2)分析________三次的實驗數(shù)據(jù)，可知浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)；
(3)此實驗還可探究浮力的大小與________的關(guān)系；
(4)通過實驗數(shù)據(jù)可知物體的密度為________kg/m3(g取10 N/kg，下同)。
變式設(shè)問：
為證明“物體受到的浮力和重力有關(guān)”的觀點是錯誤的，小亮從實驗室中找到了符合實驗要求的彈簧測力計、燒杯、體積相同的實心銅塊和鋁塊等器材進(jìn)行實驗(ρ銅＞ρ鋁)。
(5)若想通過實驗證明“物體受到的浮力和重力有關(guān)”的觀點是錯誤的，他應(yīng)該如何操作呢？彈簧測力計位置不變，細(xì)線的長度可調(diào)節(jié)，請你在圖C上畫出科學(xué)合理、簡明扼要的操作示意圖并標(biāo)注物塊和液體名稱；
(6)B圖中銅塊所受浮力記為F浮1，C圖中物塊所受浮力記為F浮2，當(dāng)F浮1________(選填“等于”或“不等于”)F浮2，就可以證明這種觀點是錯誤的。
創(chuàng)新設(shè)問：
實驗探究課上，同學(xué)們想探究浮力大小的影響因素。
(7)如圖所示，先將盛有水的容器放在電子秤上，然后用手提著系有細(xì)線的不吸水圓柱體將其緩緩地浸入水中，同時記下圓柱體下表面所處的深度h和電子秤顯示的相應(yīng)的質(zhì)量m，數(shù)據(jù)如表所示。已知圓柱體的高度為8 cm，當(dāng)h＝8 cm時，用彈簧秤測得細(xì)線對圓柱體的拉力為0.8 N。
h/cm 0 2 4 6 8 10 12 14
m/kg 2.00 2.04 2.08 2.12 2.16 2.16 2.16 2.18
①當(dāng)h＝8 cm時，圓柱體受到的浮力大小為______N；分析表中數(shù)據(jù)可知：圓柱體的密度為________g/cm3；
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)h＝14 cm時，手通過繩子對圓柱體豎直向上的拉力是________N；
(8)丙同學(xué)想用臺秤、燒杯和金屬圓柱體測量一未知液體的密度，測量步驟如圖所示：
①將圓柱體的一半浸入水中，記下臺秤的示數(shù)105 g；
②將圓柱體全部浸入水中，記下臺秤的示數(shù)110 g；
③將圓柱體從水中取出，擦干后全部浸入與水等質(zhì)量的未知液體中，記下臺秤的示數(shù)108 g。則圓柱體的體積為__________cm3；未知液體的密度ρ液＝________g/cm3。
[聽課記錄]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
[變式訓(xùn)練]
1．(2024·棗莊二模)某實驗小組利用彈簧測力計、小石塊、溢水杯等器材，探究浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系。(g取10 N/kg)
(1)如圖所示的甲、乙、丙、丁四個實驗步驟，合理的實驗順序是________________；
(2)把石塊浸沒在盛滿水的溢水杯中，石塊受到的浮力大小為________N；
(3)由以上步驟可初步得出結(jié)論：浸在水中的物體所受浮力的大小等于它__________；
(4)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，還可得出石塊的密度為__________；
(5)小明將裝滿水的溢水杯放到電子秤上，再用細(xì)線掛著鋁塊，將其緩慢浸入溢水杯中的水中(如圖戊)，在鋁塊浸入水的過程中(始終不碰到杯底)，溢水杯底所受水的壓力________(選填“變大”“變小”或“不變”)，電子秤的讀數(shù)________(選填“變大”“變小”或“不變”)。
2．(2022·棗莊)小李同學(xué)想探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系”。
(1)實驗步驟如圖1所示，甲、乙、丙、丁中的彈簧測力計的示數(shù)分別為F1、F2、F3、F4，物體受到的浮力F浮＝________。
(2)小李利用三個不同物體a、b、c進(jìn)行實驗探究，實驗數(shù)據(jù)如表：
物體 物重 G/N 物體浸沒 在水中測 力計的示 數(shù)F/N 浮力 F浮/N 空桶重 G0/N 桶與排 開水的 總重 G1/N 排開 水重 G排/N
a 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5
b 2 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6
c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6
分析表中物體a、b的實驗數(shù)據(jù)，小李得出的結(jié)論是： ______________________
_____________________________________________________________________。
(3)小李在探究物體c所受浮力的實驗中，排除各種測量誤差因素的影響，發(fā)現(xiàn)物體c排開水的重力明顯小于它所受浮力，請分析實驗操作中造成這種結(jié)果的原因： _______________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)小張利用身邊的器材對小李的實驗進(jìn)行改進(jìn)：兩個相同的彈簧測力計A和B、重物、溢水杯(由飲料瓶和吸管組成)、薄塑料杯(質(zhì)量忽略不計)等器材，裝置如圖2所示。實驗時小張逐漸向下移動水平橫桿，使重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中，觀察到彈簧測力計A的示數(shù)逐漸________，彈簧測力計B的示數(shù)逐漸________，若彈簧測力計A的示數(shù)變化量為ΔFA，彈簧測力計B的示數(shù)變化量為ΔFB，則它們的大小關(guān)系是ΔFA______(選填“＞”“＝”或“＜”)ΔFB。
(5)針對兩種實驗方案，小張實驗裝置的優(yōu)點是________(填答案標(biāo)號)。
A．彈簧測力計A的示數(shù)就是物體所受浮力的大小
B．實驗器材生活化，實驗中能同步觀察彈簧測力計A、B示數(shù)的變化(共54張PPT)
第10講　浮力
知識點 考向 考查難度 考查年份
浮力 浮力的方向、稱重法計算浮力、壓力差法計算浮力 易、中、中 2024T6、2024T19、2021T14
棗莊中考·考情分析
知識點 考向 考查難度 考查年份
阿基米德原理 探究浮力大小與排開液體重力的關(guān)系、阿基米德原理計算浮力 中、中 2024T14、2023T23、
2022T22、2021T14
物體的浮沉條件及應(yīng)用 浮沉條件的應(yīng)用、輪船、潛水艇、密度計 難、中、中、中 2024T14
第10講　浮力
第10講　浮力
第1課時　浮力的產(chǎn)生及大小
第10講　浮力
過教材 串知識 夯基礎(chǔ)
知識點1　浮力
1．浮力基本知識
(1)浸在液體中的物體受到________的力——浮力。
(2)方向：___________，與________的方向相反。
(3)產(chǎn)生原因：浸在液體中的物體，其上、下表面受到液體對它的________不同，即F浮＝________＝______________。
向上
豎直向上
重力
壓力
F壓力差
F向上－F向下
關(guān)鍵點撥：對浮力的理解：
(1)浸在液體中的物體不一定都受到浮力。如：橋墩、攔河壩等，因其下底面同河床緊密黏合，水對它向上的壓力F向上＝0，因此物體不受浮力作用。
(2)同一物體浸沒在液體的不同深度，所受的壓力差不變，浮力不變。
(3)浮力的實質(zhì)是液體對物體各個表面的合力，即在物體受力分析時，浮力和液體的壓力不能同時考慮。
2．浮力的大小
(1)稱重法：F浮＝F1－F2。
(2)影響浮力大小的因素：物體浸在液體中所受的浮力大小與____________和物體排開____________有關(guān)；
與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒的
深度等均________。
液體的密度
液體的體積
無關(guān)
知識點2　阿基米德原理
1．內(nèi)容：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于
________________________。
2．公式：F浮＝G排＝m排g＝ρ液V排g(適用條件：液體、氣體)。
它排開的液體所受的重力
3．阿基米德原理的理解
(1)浮力等于物體排開的液體所受的重力，但________等于物體的重力。
(2)“浸在”包含：“浸沒”(即全部浸入)和“部分浸入”。
①浸沒：V排＝________＝________；
②部分浸入：V排＝________<________
(此時V物＝V排＋V露)。
不一定
V浸
V物
V浸
V物
研重難 學(xué)方法 提能力
重難點1　浮力產(chǎn)生的原因
【典例1】　(2023·棗莊二模)一個豎直懸掛在水中的圓柱體，上表面受到的水的壓力為5 N，下表面受到水的壓力為13 N，這個圓柱體受到的水的浮力為(　　)
A．18 N B．5 N
C．13 N D．8 N
√
D　[F上表面＝5 N，F(xiàn)下表面＝13 N，則這個圓柱體受到水的浮力F浮＝F下表面－F上表面＝13 N－5 N＝8 N，D正確。]
【變式1】　下列物體中，不受浮力作用的是(　　)
A．在水中下沉的鐵塊
B．在水中的橋墩
C．浮在水面上的輪船
D．空中上升的氣球
√
B　[在水中下沉的鐵塊、浮在水面上的輪船、空中上升的氣球，都受到液體或氣體向上的壓力，由浮力的產(chǎn)生原因可知，它們都受到浮力作用，A、C、D不符合題意；橋墩由于底面埋在地下，其底面不與水接觸，因此橋墩沒有受到水對其向上的壓力，則橋墩不受浮力作用，B符合題意。]
【變式2】　如圖所示，取一個瓶口內(nèi)徑略小于乒乓球直徑的飲料瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口處，然后向瓶里注水，會發(fā)現(xiàn)水從瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口，不久就可觀察到乒乓球上浮起來。此實驗說明了浮力的方向___________，浮力產(chǎn)生的原因是物體上下表面受到的________。
豎直向上
壓力差
解析：開始時乒乓球受到上面液體壓強(qiáng)和大氣壓的作用，下部沒有液體只受大氣壓的作用，向上的壓強(qiáng)小于向下的壓強(qiáng)，向上的壓力小于向下的壓力，乒乓球不能上浮。當(dāng)用手堵住瓶口，乒乓球下面有水，乒乓球下面也受到液體壓強(qiáng)和大氣壓的作用，向上的液體壓強(qiáng)大于向下的液體壓強(qiáng)，根據(jù)F＝pS，產(chǎn)生了一個豎直向上的壓力差，所以乒乓球上浮，故此實驗說明了浮力產(chǎn)生的原因，浮力的方向是豎直向上的。
A．當(dāng)圓柱體漂浮時，露出水面的高度為9 cm
B．圓柱體的密度為0.64×103 kg/m3
C．注水停止時，水對圓柱體底部的壓強(qiáng)為2 500 Pa
D．向容器內(nèi)注水的總質(zhì)量是4 200 g
√
【變式3】　(2021·棗莊)如圖是小聰同學(xué)利用水、彈簧測力計和金屬塊測量某液體密度的情境。根據(jù)圖中信息可知，金屬塊的重力是________N，金屬塊在水中受到的浮力是______N，所測液體的密度是_________kg/m3。(取g＝10 N/kg)
4.8
2
1.2×103
解析：(1)由題圖甲可知，彈簧測力計分度值為0.2 N，彈簧測力計的示數(shù)為4.8 N，則金屬塊的重力為4.8 N。
(2)根據(jù)稱重法測浮力，由題圖甲、乙可得金屬塊浸沒在水中受到的浮力為F浮水＝G－F示乙＝4.8 N－2.8 N＝2 N。
【變式4】　某一木塊的體積為100 cm3，所受的重力為0.8 N。漂浮在水面上靜止時受到的浮力為________N。用手將木塊壓住使它浸沒在水中，木塊受到的浮力為________N(g取10 N/kg)。
解析：木塊漂浮，木塊受到的浮力為F浮＝G木＝0.8 N；木塊浸沒在水中時，木塊受到的浮力為F浮′＝G排＝ρ水gV排＝ρ水gV木＝1.0×
103 kg/m3×10 N/kg×100×10-6m3＝1 N。
0.8
1
【變式5】　如圖所示，將一重力為18 N，體積為2×10-3m3的蠟塊用細(xì)線系在彈簧測力計的掛鉤上，將它浸沒在酒精中，則蠟塊受到的浮力是______N，此時測力計的示數(shù)是________N(g＝10 N/kg，ρ酒精＝0.8×103 kg/m3)。
16
2
解析：將它浸沒到酒精中時，所受浮力F浮＝ρ酒精gV排＝0.8×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-3m3＝16 N，則測力計的示數(shù)F＝G－F浮＝
18 N－16 N＝2 N。
練實驗 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實驗　探究浮力大小與哪些因素有關(guān)
在探究“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，某同學(xué)和他的小伙伴們做了如圖所示的一系列實驗。
基礎(chǔ)設(shè)問：
(1)分析__________三次的實驗數(shù)據(jù)，可知浮力大小與物體排開液體的體積________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)；
(2)分析________三次的實驗數(shù)據(jù)，可知浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)；
(3)此實驗還可探究浮力的大小與__________的關(guān)系；
(4)通過實驗數(shù)據(jù)可知物體的密度為________kg/m3(g取10 N/kg，下同)。
①②③
有關(guān)
①③④
液體密度
7.9×103
變式設(shè)問：
為證明“物體受到的浮力和重力有關(guān)”的觀點是錯誤的，小亮從實驗室中找到了符合實驗要求的彈簧測力計、燒杯、體積相同的實心銅塊和鋁塊等器材進(jìn)行實驗(ρ銅＞ρ鋁)。
(5)若想通過實驗證明“物體受到的浮力和重力有關(guān)”的觀點是錯誤的，他應(yīng)該如何操作呢？彈簧測力計位置不變，細(xì)線的長度可調(diào)節(jié)，請你在圖C上畫出科學(xué)合理、簡明扼要的操作示意圖并標(biāo)注物塊和液體名稱；
見解析圖
(6)B圖中銅塊所受浮力記為F浮1，C圖中物塊所受浮力記為F浮2，當(dāng)F浮1________(選填“等于”或“不等于”)F浮2，就可以證明這種觀點是錯誤的。
等于
創(chuàng)新設(shè)問：
實驗探究課上，同學(xué)們想探究浮力大小的影響因素。
(7)如圖所示，先將盛有水的容器放在電子秤上，然后用手提著系有細(xì)線的不吸水圓柱體將其緩緩地浸入水中，同時記下圓柱體下表面所處的深度h和電子秤顯示的相應(yīng)的質(zhì)量m，數(shù)據(jù)如表所示。已知圓柱體的高度為8 cm，當(dāng)h＝8 cm時，用彈簧秤測得細(xì)線對圓柱體的拉力為0.8 N。
h/cm 0 2 4 6 8 10 12 14
m/kg 2.00 2.04 2.08 2.12 2.16 2.16 2.16 2.18
①當(dāng)h＝8 cm時，圓柱體受到的浮力大小為______N；分析表中數(shù)據(jù)可知：圓柱體的密度為________g/cm3；
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)h＝14 cm時，手通過繩子對圓柱體豎直向上的拉力是________N；
1.6
1.5
0.6
(8)丙同學(xué)想用臺秤、燒杯和金屬圓柱體測量一未知液體的密度，測量步驟如圖所示：
①將圓柱體的一半浸入水中，記下臺秤的示數(shù)105 g；
②將圓柱體全部浸入水中，記下臺秤的示數(shù)110 g；
③將圓柱體從水中取出，擦干后全部浸入與水等質(zhì)量的未知液體中，記下臺秤的示數(shù)108 g。則圓柱體的體積為__________cm3；未知液體的密度ρ液＝________g/cm3。
10
0.8
解析：(1)由題圖①可知物體的重力，由②③兩次實驗可知，液體的密度相同，排開液體的體積不同，彈簧測力計的示數(shù)不同，由稱重法可知，物體受到的浮力不同，排開液體體積越大，物體受到的浮力越大，由此可知，①②③三次實驗可以探究浮力的大小與排開液體體積的關(guān)系，得出的結(jié)論是：在液體密度一定時，物體排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大。
(2)由題圖①可知物體的重力，由③④兩次實驗可知，液體的密度和排開液體的體積均相同，物體浸沒在液體中的深度不同，彈簧測力計的示數(shù)相同，由稱重法可知物體受到的浮力相同，由此可知浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。
(3)由題圖③⑤所示實驗可知，物體排開液體的體積相同，而液體的密度不同，鹽水密度較大，彈簧測力計示數(shù)較小，由稱重法可知，物體在鹽水中受到的浮力較大，由此可知，該實驗可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系，得出的結(jié)論是：在排開液體體積一定的情況下，液體密度越大，物體受到的浮力越大。
(5)通過實驗證明“物體受到的浮力和重力有關(guān)”的觀點是錯誤的，必須改變物體的重力，且保持液體的密度和排開液體的體積不變，因而選擇鋁塊，浸沒水中，如圖所示。
(6)要證明“物體受到的浮力和重力有關(guān)”的觀點是錯誤的，題圖B中銅塊所受浮力記為F浮1，題圖C中物塊所受浮力記為F浮2，因而當(dāng)F浮1等于F浮2，就可以證明這種觀點是錯誤的。
(7)h＝0 cm時電子秤示數(shù)為2.00 kg，則容器和水的總重力為G0＝m0g＝2.00 kg×10 N/kg＝20 N，圓柱體重力為G，電子秤受到壓力為F，細(xì)線對圓柱體拉力為F拉，則圓柱體未下沉到容器底時電子秤受到壓力F＝G0＋F浮，當(dāng)h＝8 cm時，圓柱體受到的浮力大小為F浮＝F－G0＝m示g－G0＝2.16 kg×10 N/kg－20 N＝1.6 N；當(dāng)h＝8 cm開
[變式訓(xùn)練]
1．(2024·棗莊二模)某實驗小組利用彈簧測力計、小石塊、溢水杯等器材，探究浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系。(g取10 N/kg)
(1)如圖所示的甲、乙、丙、丁四個實驗步驟，合理的實驗順序是___________________；
(2)把石塊浸沒在盛滿水的溢水杯中，石塊受到的浮力大小為________N；
(3)由以上步驟可初步得出結(jié)論：浸在水中的物體所受浮力的大小等于它__________________；
丁、乙、甲、丙
2.0
排開液體的重力
(4)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，還可得出石塊的密度為_______________；
(5)小明將裝滿水的溢水杯放到電子秤上，再用細(xì)線掛著鋁塊，將其緩慢浸入溢水杯中的水中(如圖戊)，在鋁塊浸入水的過程中(始終不碰到杯底)，溢水杯底所受水的壓力________(選填“變大”“變小”或“不變”)，電子秤的讀數(shù)________(選填“變大”“變小”或“不變”)。
1.7×103 kg/m3
不變
不變
2．(2022·棗莊)小李同學(xué)想探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系”。
(1)實驗步驟如圖1所示，甲、乙、丙、丁中的彈簧測力計的示數(shù)分別為F1、F2、F3、F4，物體受到的浮力F浮＝___________。
(2)小李利用三個不同物體a、b、c進(jìn)行實驗探究，實驗數(shù)據(jù)如表：
物體 物重
G/N 物體浸沒在水中測力計的示數(shù)F/N 浮力
F浮/N 空桶重
G0/N 桶與排開水的總重
G1/N 排開
水重
G排/N
a 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5
b 2 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6
c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6
F1－F3
分析表中物體a、b的實驗數(shù)據(jù)，小李得出的結(jié)論是： _____________________________________________________________。
物體浸在液
體中時所受浮力大小等于它排開液體所受的重力
(3)小李在探究物體c所受浮力的實驗中，排除各種測量誤差因素的影響，發(fā)現(xiàn)物體c排開水的重力明顯小于它所受浮力，請分析實驗操作中造成這種結(jié)果的原因： _________________________________________________________________________。
將物體c浸入水中之前，溢水杯
中沒有加滿水(或排開的水沒有全部流入小桶)
(4)小張利用身邊的器材對小李的實驗進(jìn)行改進(jìn)：兩個相同的彈簧測力計A和B、重物、溢水杯(由飲料瓶和吸管組成)、薄塑料杯(質(zhì)量忽略不計)等器材，裝置如圖2所示。實驗時小張逐漸向下移動水平橫桿，使重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中，觀察到彈簧測力計A的示數(shù)逐漸________，彈簧測力計B的示數(shù)逐漸________，若彈簧測力計A的示數(shù)變化量為ΔFA，彈簧測力計B的示數(shù)變化量為ΔFB，則它們的大小關(guān)系是ΔFA______(選填“＞”“＝”或“＜”)ΔFB。
變小
變大
＝
(5)針對兩種實驗方案，小張實驗裝置的優(yōu)點是________(填答案標(biāo)號)。
A．彈簧測力計A的示數(shù)就是物體所受浮力的大小
B．實驗器材生活化，實驗中能同步觀察彈簧測力計A、B示數(shù)的變化
B
解析：(1)由題圖甲可知物體的重力G＝F1，由題圖丁可知物體浸沒時彈簧測力計的示數(shù)F′＝F3，則物體受到的浮力F浮＝G－F′＝F1－F3。
(2)由題表可知，物體a、b的實驗數(shù)據(jù)中物體受到浮力大小與物體排開水的重力相等，因此可得結(jié)論：物體浸在液體中時所受浮力大小等于它排開液體所受的重力。
(3)在實驗中，若溢水杯沒有裝滿水，造成溢出水的體積小于排開水的體積，則排開水的重力明顯小于所受的浮力(或排開的水沒有全部流入小桶)。
(4)如題圖2所示，向下移動水平橫桿，使重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中，重物排開水的體積變大，受到的浮力變大，由稱重法F浮＝G－F′可知彈簧測力計A的示數(shù)變小，重物排開水的體積越大時薄塑料杯內(nèi)水的重力越大，即彈簧測力計B的示數(shù)變大，薄塑料杯的質(zhì)量忽略不計時，由阿基米德原理可知，彈簧測力計A、B示數(shù)的變化量大小相等，即ΔFA＝ΔFB。
(5)比較兩種實驗方案，改進(jìn)后由稱重法F浮＝G－F′可知，彈簧測力計A的示數(shù)等于物體的重力減去受到的浮力，故A錯誤；薄塑料杯不計質(zhì)量，能同步觀察彈簧測力計A、B示數(shù)的變化，從而得出物體受到浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系，故B正確。

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