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1、第第12課時浮力阿基米德原理課時浮力阿基米德原理第二板塊物質(zhì)、運動和相互作用第二板塊物質(zhì)、運動和相互作用目目 錄錄 CONTENTS過 基 礎(chǔ)過 考 點過 易 錯過 中考過 實 驗過 基 礎(chǔ)一、浮力一、浮力(9年年6考，考，2017、2016、2014、2013、2012、2010年考年考)1定義：浸在液體或氣體里的物體受到向上托的力，這個定義：浸在液體或氣體里的物體受到向上托的力，這個力叫做力叫做浮力浮力。2方向：方向：_。豎直向上豎直向上 3測量：先用測量：先用_測出物體在空氣中所受的重測出物體在空氣中所受的重力力G；再將物體懸掛在彈簧測力計下浸沒在液體中，讀出彈簧；再將物體懸掛在彈簧測力
2、計下浸沒在液體中，讀出彈簧測力計的示數(shù)為測力計的示數(shù)為F拉拉，則此時物體所受的浮力，則此時物體所受的浮力F浮浮_。4產(chǎn)生原因：浸沒在液體中的物體，其上下表面受到液體產(chǎn)生原因：浸沒在液體中的物體，其上下表面受到液體對它的對它的_不同，即不同，即F浮浮F下表面下表面F上表面上表面。彈簧測力計彈簧測力計 GF拉拉 壓力壓力 注意注意浸入液體中的物體不一定受到液體對它的浮力，浸入液體中的物體不一定受到液體對它的浮力，如：深埋在泥底的柱狀橋墩或水里打的木樁。如：深埋在泥底的柱狀橋墩或水里打的木樁。 5影響浮力大小的因素：物體在液體中所受浮力的大小，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
3、液體中的跟它浸在液體中的_和液體的和液體的_有關(guān)。物體浸入有關(guān)。物體浸入液體的體積越液體的體積越_，液體的密度越大，浮力就越，液體的密度越大，浮力就越_。(控制變量法控制變量法)體積體積 密度密度 大大大大 注意注意浮力的大小與物體的重量、形狀、密度、物體在液浮力的大小與物體的重量、形狀、密度、物體在液體中是否運動等無關(guān)。當物體浸沒在液體中時，浮力的大小與體中是否運動等無關(guān)。當物體浸沒在液體中時，浮力的大小與物體在液體中的深度無關(guān)。物體在液體中的深度無關(guān)。 二、阿基米德原理二、阿基米德原理(9年年9考考)1內(nèi)容：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小內(nèi)容：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮
4、力的大小等于等于_。2公式：公式：F浮浮_。液液是是_的的密度，而非密度，而非物體物體的密度，單位是的密度，單位是kg/m3；V排排是是_的體積，而非的體積，而非物體物體的體積，單位是的體積，單位是m3。它排開的液體所受的重力它排開的液體所受的重力 G排排 液液gV排排 液體液體 排開的液體排開的液體 變形式：變形式：(1)求物體排開液體的體積：求物體排開液體的體積：V排排_；(2)求液體密度：求液體密度：液液_。注意注意(1)阿基米德原理也適用于氣體；阿基米德原理也適用于氣體；(2)當物體全部浸入液體當物體全部浸入液體(或氣體或氣體)中時，排出液體中時，排出液體(或氣體或氣體)的的體積就等于
5、物體的體積體積就等于物體的體積(V物物V排排)；若物體只有部分浸入液體；若物體只有部分浸入液體(或氣體或氣體)時，排出液體時，排出液體(或氣體或氣體)的體積就等于物體浸入液體的體積就等于物體浸入液體(或或氣體氣體)中那部分的體積中那部分的體積(V排排V物物)。 過 易 錯易錯易混點易錯易混點影響浮力的因素影響浮力的因素練習練習過考點過考點5、6、8題題 例例1(2016岳陽改編岳陽改編)關(guān)于物體受到的浮力，下列說法正確關(guān)于物體受到的浮力，下列說法正確的是的是( )A在水中上浮的物體比下沉的物體受到的浮力大在水中上浮的物體比下沉的物體受到的浮力大B物體的密度越小受到的浮力越大物體的密度越小受到的
6、浮力越大C物體隨著浸入水中深度的增加受到的浮力逐漸增大物體隨著浸入水中深度的增加受到的浮力逐漸增大D物體排開水的體積越大受到的浮力越大物體排開水的體積越大受到的浮力越大D技巧規(guī)律技巧規(guī)律物體受到浮力的大小與物體排開液體的體積及物體受到浮力的大小與物體排開液體的體積及液體密度有關(guān)。排開液體體積相同時，比較液體密度：密度大液體密度有關(guān)。排開液體體積相同時，比較液體密度：密度大的浮力大；液體密度相同時，比較排開液體體積：排開液體體的浮力大；液體密度相同時，比較排開液體體積：排開液體體積大的浮力大。不能憑感覺和經(jīng)驗來回答物理問題，要養(yǎng)成運積大的浮力大。不能憑感覺和經(jīng)驗來回答物理問題，要養(yǎng)成運用學過的物
7、理概念、物理規(guī)律分析解答物理問題的習慣。用學過的物理概念、物理規(guī)律分析解答物理問題的習慣。例例2(原創(chuàng)原創(chuàng))如圖如圖1所示，邊長所示，邊長2 dm的正方體物塊的正方體物塊下底面浸入水中下底面浸入水中3 dm ，此時彈簧測力計的示數(shù)為，此時彈簧測力計的示數(shù)為10 N，(水水1103 kg/m/m3 3，g g取取10 N/10 N/kg)求：求：(1)物塊受到水的浮力為多大？物塊受到水的浮力為多大？(用兩種方法解答用兩種方法解答)(2)正方體物塊的密度是多少？正方體物塊的密度是多少？易錯易混點易錯易混點與浮力有關(guān)的計算與浮力有關(guān)的計算練習練習過考點過考點17、18題題 圖圖1 解：解：(1)方法
8、一方法一(阿基米德原理法阿基米德原理法): 物塊全部浸沒在水中，排開水的體積等于物體的體積：物塊全部浸沒在水中，排開水的體積等于物體的體積：V排排V物物(0.2 m)38103 m3物塊所受的浮力：物塊所受的浮力：F浮浮水水gV排排1103 kg/m/m3 310 10 N/N/kg8103 m380 N方法二方法二(壓力差法壓力差法)：物塊下底面受到水的壓強：物塊下底面受到水的壓強：p下下水水gh下下1103 kg/m/m3 310 10 N/N/kg0.3 m3 000 Pa物塊下底面受到水的壓力：物塊下底面受到水的壓力：F下下p下下S3 000 Pa(0.2 m)2120 N物塊上底面受
9、到水的壓強：物塊上底面受到水的壓強：p上上水水gh上上1103 kg/m/m3 310 N/10 N/kg0.1 m1 000 Pa物塊上底面受到水的壓力：物塊上底面受到水的壓力：F上上p上上S1 000 Pa(0.2 m)240 N物塊所受的浮力：物塊所受的浮力：F浮浮F下下F上上120 N40 N80 N易錯原因易錯原因 (1)對浮力產(chǎn)生的原因不清楚；對浮力產(chǎn)生的原因不清楚；(2)懸掛在彈簧測懸掛在彈簧測力計掛鉤下的物體浸入液體中時，不能對物體進行正確的受力力計掛鉤下的物體浸入液體中時，不能對物體進行正確的受力分析分析(受到重力、浮力和繩子的拉力三個力的作用受到重力、浮力和繩子的拉力三個力
10、的作用)，不能列出，不能列出平衡方程平衡方程GF浮浮F拉拉。例例3(2016自貢自貢)如圖如圖2所示，放在水平面上裝滿水的一溢水所示，放在水平面上裝滿水的一溢水杯，水深為杯，水深為20 cm。彈簧測力計掛著重為。彈簧測力計掛著重為10 N的物塊?，F(xiàn)將物的物塊。現(xiàn)將物塊浸沒在裝滿水的溢水杯中，靜止后溢出水的質(zhì)量為塊浸沒在裝滿水的溢水杯中，靜止后溢出水的質(zhì)量為0.4 kg(g取取10 N/kg)。求：。求：(1)彈簧測力計的示數(shù)。彈簧測力計的示數(shù)。(2)物體的密度。物體的密度。圖圖2 解：解：(1)物塊受到浮力：物塊受到浮力：F浮浮G排排m排排g0.4 kg10 N/kg4 N彈簧測力計示數(shù)：彈簧
11、測力計示數(shù)：FGF浮浮10 N4 N6 N易錯原因易錯原因(1)對阿基米德原理的兩種表述理解不透記憶不對阿基米德原理的兩種表述理解不透記憶不牢；牢；(2)不會靈活運用阿基米德原理的公式不會靈活運用阿基米德原理的公式F浮浮液液gV排排，不能，不能立刻反映出物體浸沒在水中，立刻反映出物體浸沒在水中，V物物V排排。技巧規(guī)律技巧規(guī)律 (1)在進行浮力計算時，不能只會運用公式在進行浮力計算時，不能只會運用公式F浮浮液液gV排排，而應(yīng)根據(jù)題中具體情況選擇不同方法。，而應(yīng)根據(jù)題中具體情況選擇不同方法。(2)浮力的常用計算方法如下：浮力的常用計算方法如下：求浮力大小方法求浮力大小方法計算公式計算公式適用范圍適
12、用范圍1用浮力產(chǎn)生的原因計算用浮力產(chǎn)生的原因計算F浮浮F向上向上F向下向下柱體柱體2稱量法稱量法F浮浮GF拉拉彈簧測力計彈簧測力計測浮力測浮力3用阿基米德原理計算用阿基米德原理計算F浮浮液液gV排排普遍適用普遍適用4平衡法平衡法F浮浮G物物漂浮或懸浮漂浮或懸浮過 實 驗實驗一浮力的大小跟哪些因素有關(guān)實驗一浮力的大小跟哪些因素有關(guān)例例1在探究在探究“浮力的大小與什么因素有關(guān)浮力的大小與什么因素有關(guān)”的實驗中，小的實驗中，小明做了如圖明做了如圖3所示的一系列實驗。實驗中銅塊與鋁塊的體積相所示的一系列實驗。實驗中銅塊與鋁塊的體積相同。同。圖圖3 (1)銅塊浸沒水中后，所受的浮力大小為銅塊浸沒水中后，
13、所受的浮力大小為_N，方向為，方向為_。(2)做三次實驗是為了探究浮力的大小與做三次實驗是為了探究浮力的大小與_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 的 關(guān) 系 ， 得 出 的 結(jié) 論 是的 關(guān) 系 ， 得 出 的 結(jié) 論 是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。主要用到。主要用到的實驗方法是的實驗方法是_。(3)分析分析_三次實驗數(shù)據(jù)，可知浮力的大小與物體浸三次實驗數(shù)據(jù)，可知浮力的大小與物體浸入液體內(nèi)的深度入液體內(nèi)的深度_。1豎直向上豎直向上 物體排開物體排開 液體的體積液體的體積 在液體的密度一定時，在液體的密度一定時，
14、 物體排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大物體排開液體的體積越大，物體受到的浮力越大 控制變量法控制變量法 無關(guān)無關(guān) (4)小明畫出了測力計拉力、浮力、容器底部所受液體壓力小明畫出了測力計拉力、浮力、容器底部所受液體壓力以及容器對桌面的壓力與物體浸入深度以及容器對桌面的壓力與物體浸入深度h的圖像，其中表示容的圖像，其中表示容器底部所受液體壓力與物體浸入液體深度的關(guān)系圖像是器底部所受液體壓力與物體浸入液體深度的關(guān)系圖像是_。C(5)做四次實驗是為了探究浮力的大小與物重的關(guān)做四次實驗是為了探究浮力的大小與物重的關(guān)系，得出的結(jié)論是系，得出的結(jié)論是_。(6)做做_三次實驗可探究浮力的大小與液體密度的
15、關(guān)三次實驗可探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系，可得出的結(jié)論是系，可得出的結(jié)論是_ _；而班里有同學認為此實驗；而班里有同學認為此實驗結(jié)論不可靠，原因是結(jié)論不可靠，原因是_。物體受到的浮力大小與物重無關(guān)物體受到的浮力大小與物重無關(guān) 在物體排開液體的體積一定時，液體的在物體排開液體的體積一定時，液體的 密度越大，物體受到的浮力越大密度越大，物體受到的浮力越大 沒有換用其他液體測量沒有換用其他液體測量(不具有普遍性不具有普遍性) (7)實驗時若先將物體放入水中測拉力，再測物體的重力，實驗時若先將物體放入水中測拉力，再測物體的重力，則會使浮力的測量結(jié)果則會使浮力的測量結(jié)果_(選填選填“偏大偏大”或或“偏
16、小偏小”)。( 8 ) 由 圖由 圖 3 中 提 供 的 數(shù) 據(jù) ， 可 以 求 出 銅 塊 的 密 度 為中 提 供 的 數(shù) 據(jù) ， 可 以 求 出 銅 塊 的 密 度 為_kg/m/m3 3，鹽水的密度為，鹽水的密度為_kg/_kg/m3。偏大偏大 9103 1.21.210 03 3 (9)小明想探究小明想探究“物體受到的浮力與其形狀是否有關(guān)物體受到的浮力與其形狀是否有關(guān)”，他，他找來薄鐵片，燒杯和水進行實驗，實驗步驟如下：找來薄鐵片，燒杯和水進行實驗，實驗步驟如下：步驟一：將鐵片放入盛水的燒杯中，鐵片下沉至杯底；步驟一：將鐵片放入盛水的燒杯中，鐵片下沉至杯底；步驟二：將鐵片彎成步驟二：
17、將鐵片彎成“碗狀碗狀”再放入水中，它漂浮在水面再放入水中，它漂浮在水面上。上。通過分析可知，第一次鐵片受到的浮力通過分析可知，第一次鐵片受到的浮力_(選填選填“大于大于”“”“等于等于”或或“小于小于”)第二次鐵片受到的浮力；第二次鐵片受到的浮力；小明得出：物體受到的浮力與其形狀有關(guān)，小明得出錯小明得出：物體受到的浮力與其形狀有關(guān)，小明得出錯誤結(jié)論的原因是：他只關(guān)注了鐵片誤結(jié)論的原因是：他只關(guān)注了鐵片_的改變，忽視了的改變，忽視了_對浮力大小的影響。對浮力大小的影響。小于小于 形狀形狀 排開水的體積排開水的體積 例例2在探究在探究“浮力的大浮力的大小等于什么小等于什么”的實驗中，小的實驗中，小
18、明同學的實驗操作步驟如圖明同學的實驗操作步驟如圖4所示，實驗過程如下：所示，實驗過程如下：實驗二浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系實驗二浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系【2016、2013年考年考】圖圖4 A用細線將橡皮掛在彈簧測力計下，測出橡皮所受的用細線將橡皮掛在彈簧測力計下，測出橡皮所受的_；B將水倒入溢水杯中；將水倒入溢水杯中；C將掛在彈簧測力計下的橡皮浸沒水中，讓溢出的水全部將掛在彈簧測力計下的橡皮浸沒水中，讓溢出的水全部流入小桶中，同時流入小桶中，同時_；D將盛有溢出水的小桶掛在彈簧測力計下，讀出此時彈簧將盛有溢出水的小桶掛在彈簧測力計下，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)；測力計的示數(shù)；
19、E記錄、分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論；記錄、分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論；重力重力 讀出彈簧測力計的示數(shù)讀出彈簧測力計的示數(shù) F整理實驗器材。整理實驗器材。請根據(jù)小明的實驗過程回答下面問題：請根據(jù)小明的實驗過程回答下面問題：(1)指出小明在實驗操作中漏掉的一個步驟：指出小明在實驗操作中漏掉的一個步驟：_ _。(2)指出上面實驗操作中的一處錯誤：指出上面實驗操作中的一處錯誤：_ _。測量空小桶測量空小桶 的重力的重力 在在B步驟中，水面步驟中，水面 沒有達到溢水口沒有達到溢水口(或水沒有注滿或水沒有注滿) (3)改正實驗操作后，若空小桶所受的重力為改正實驗操作后，若空小桶所受的重力為F4，則實驗中，
20、則實驗中測得石塊所受的浮力為測得石塊所受的浮力為_，排出水的重力為，排出水的重力為_；若等式若等式_成立，則可得出阿基米德原理，成立，則可得出阿基米德原理，還能測出橡皮的密度還能測出橡皮的密度_(只能用只能用F1、F2、F3、F4、水水表示表示)。F1F2 F3F4 F1F2F3F4 (4)在另外一位同學的實驗中，也進行了如圖的四次操作，在另外一位同學的實驗中，也進行了如圖的四次操作，但卻得出了但卻得出了F浮浮大于大于G排排的結(jié)論，關(guān)于原因分析不合理的是的結(jié)論，關(guān)于原因分析不合理的是_。A在在C步驟的操作中，橡皮沒有完全浸沒在水中步驟的操作中，橡皮沒有完全浸沒在水中B放入橡皮前，溢水杯中未裝滿
21、水放入橡皮前，溢水杯中未裝滿水C在在C步驟的操作中，橡皮碰到了容器底且對底部產(chǎn)生了步驟的操作中，橡皮碰到了容器底且對底部產(chǎn)生了壓力壓力D實驗中先進行實驗中先進行C步驟，后進行步驟，后進行A步驟步驟A過 考 點1C2.ADEGH3.(1) 5 (2) 3 (3) 2 (4)類比類比4(1)上、下表面存在壓力差豎直向上上、下表面存在壓力差豎直向上長方體浸沒在液體中，則長方體排開液體的體積：長方體浸沒在液體中，則長方體排開液體的體積：V排排V物物SlS(h2h1)所以，結(jié)合浮力產(chǎn)生的原因有：所以，結(jié)合浮力產(chǎn)生的原因有：F浮浮F2F1液液g(h2h1)S液液gV排排m排排gG排排(3)不能，不能， 因
22、為沒有控制物體排開液體因為沒有控制物體排開液體的體積相同的體積相同(4)液體的密度液體的密度1.110310B圖圖2 5A6.變大變大7.多大大物體排開液體的體積多大大物體排開液體的體積8變小變小FBFD9(1) 1.0 (2)如圖如圖2所示所示11(1)(3) (4) T1G，T2GG排排F浮浮，且，且T1T2，所以，所以F浮浮G排排 12(1)如圖如圖3所示所示(2)DABC (3)物體排開液體的重力物體排開液體的重力 (4) 1104 能能 (5) 物體要緩慢浸入水中物體要緩慢浸入水中(或彈簧測力計要盡量豎直，或彈簧或彈簧測力計要盡量豎直，或彈簧測力計要調(diào)零測力計要調(diào)零) 圖圖3 18解：解：(1)當當h0時，彈簧測力計的示數(shù)為時，彈簧測力計的示數(shù)為3 N，即物體，即物體A的重力的重力G3 N，完全浸沒時，彈簧測力計的示數(shù)為，完全浸沒時，彈簧測力計的示數(shù)為F1 N，A受到水的浮力：受到水的浮力：F浮浮GF3 N1 N2 N過 中 考1D2. 1103 20 3103 3(1)B、D1.2A、E(2)變小變小 0.8 3 64DBCAF2F3F1F46(1) 2 150 (2) 1.5 4.5 7.5 750
物理總第二板塊 物質(zhì)、運動和相互作用 第12課時 浮力 阿基米德原理
