中考物理总复习第5讲浮力第二节浮力的相关实验市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件.pptx

第第5讲讲 浮浮力力第第二节二节 浮力相关试验浮力相关试验第1页玩转重庆10年中考真题1(重庆重庆A卷卷17题题(2)5分分)小明回家后用操作方便、准确度小明回家后用操作方便、准确度高高电电子秤和同一子秤和同一块压纸块压纸石石块块，探究，探究“影响浮力大小影响浮力大小原因原因”第第1题图题图他将他将搅搅匀糖水装入柱形杯中，匀糖水装入柱形杯中，置于置于电电子秤上，如子秤上，如图图甲所表示；甲所表示；第2页用体用体积积不不计细线计细线系好石系好石块块，迟缓迟缓浸入糖水至浸入糖水至刚刚好浸没，好浸没，电电子秤示数逐步增大，子秤示数逐步增大，则则糖水糖水对对杯底杯底压压力力_(选选填填“逐步增大逐步增大”、“保持不保持不变变”或或“逐步减小逐步减小”)，说说明石明石块块所受浮所受浮力大小与力大小与_相关如相关如图图乙所表示，石乙所表示，石块块所受浮力大小所受浮力大小为为_ N；【解析解析】石块迟缓浸入糖水至刚好浸没，这一过程中，石块迟缓浸入糖水至刚好浸没，这一过程中，糖水深度增加；由糖水深度增加；由p液液液液gh可知：糖水对杯底压强可知：糖水对杯底压强逐步增大；由逐步增大；由F液液p液液S可知：糖水对杯底压力逐步增大，可知：糖水对杯底压力逐步增大，第3页说明石块所受浮力大小与石块排开液体体积相关，由说明石块所受浮力大小与石块排开液体体积相关，由图甲可知：图甲可知：F甲甲G杯杯G糖水糖水；由图乙可知：；由图乙可知：F乙乙G杯杯G糖水糖水G石石F拉拉G杯杯G糖水糖水F浮浮；得：图乙位得：图乙位置石块所受浮力置石块所受浮力F浮浮F乙乙F甲甲G乙乙G甲甲m乙乙gm甲甲g421.4103 kg10 N/kg400.0103 kg10 N/kg0.214 N；【答案答案】逐步增大逐步增大 排开液体体积排开液体体积 0.214第4页他将石他将石块块沉入杯底，松开沉入杯底，松开细线细线，如，如图图丙所表示，便开丙所表示，便开始始书书写探究写探究汇报汇报；完成探究完成探究汇报汇报后，他将石后，他将石块块从糖水中从糖水中迟缓迟缓提起提起细细心心小明小明发觉发觉石石块块离开杯底至露出液面前，离开杯底至露出液面前，电电子秤示数一子秤示数一直减小，直减小，这说这说明石明石块块在放置一段在放置一段时间时间糖水中所受浮力糖水中所受浮力大小与浸没深度大小与浸没深度_(选选填填“相关相关”或或“无关无关”)，造，造成成这这个个结结果主要原因可能是果主要原因可能是_第5页【解析解析】由题意可知：电子秤示数一直减小，说明石块由题意可知：电子秤示数一直减小，说明石块所受浮力所受浮力F丙丙减小；由图丙可知：减小；由图丙可知：F丙丙G杯杯G糖水糖水G石石F拉拉G杯杯G糖水糖水F浮浮，则，则F浮浮也减小；由也减小；由F浮浮液液gV排排可知：可知：V排排不变，则不变，则液液减小；因为糖水放置了一段时间，下面糖减小；因为糖水放置了一段时间，下面糖水密度将大于上面糖水密度，所以造成石块从糖水中迟缓水密度将大于上面糖水密度，所以造成石块从糖水中迟缓提起过程中，所受浮力减小，故石块在放置一段时间糖水提起过程中，所受浮力减小，故石块在放置一段时间糖水中所受浮力大小与浸没深度相关中所受浮力大小与浸没深度相关【答案答案】相关相关 糖水密度不均匀，下面糖水密度大于上面糖水密度糖水密度不均匀，下面糖水密度大于上面糖水密度第6页3(重庆重庆B卷卷17题题9分分)某某兴兴趣小趣小组组在探究浸在液体中在探究浸在液体中物体所受浮力大小物体所受浮力大小规规律律试验试验中，做了如中，做了如图图1所表示所表示试验试验，将，将同一物体同一物体A逐步浸入到密度逐步浸入到密度为为0液体中，并液体中，并经过观经过观察察弹弹簧簧测测力力计计示数改示数改变规变规律，得出以下一些律，得出以下一些结论结论：第第3题图题图1第7页(1)分析比分析比较试验较试验甲、乙、丙可初步得出甲、乙、丙可初步得出结论结论：当液体密度：当液体密度相同相同时时，物体排开液体体，物体排开液体体积积越大，物体受到浮力越越大，物体受到浮力越_；分析比；分析比较试验较试验序号序号_可初步得出可初步得出结结论论：当排开液体体：当排开液体体积积相同相同时时，物体所受浮力与浸没在液体，物体所受浮力与浸没在液体中深度中深度_(选选填填“相关相关”或或“无关无关”)第8页【解析解析】(1)由题图由题图1试验甲、乙、丙可知：液体密度相同，物试验甲、乙、丙可知：液体密度相同，物体排开液体体积越大，弹簧测力计示数越小，则物体受到浮力体排开液体体积越大，弹簧测力计示数越小，则物体受到浮力越大研究物体所受浮力与浸没在液体中深度关系时，要控制越大研究物体所受浮力与浸没在液体中深度关系时，要控制排开液体体积相同，而改变浸没在液体中深度，故应选试验序排开液体体积相同，而改变浸没在液体中深度，故应选试验序号甲、丙、丁三图号甲、丙、丁三图(或丙、丁两图或丙、丁两图)，因为弹簧测力计示数不变，因为弹簧测力计示数不变，则物体受到浮力也不变，即物体所受浮力与浸没在液体中深度则物体受到浮力也不变，即物体所受浮力与浸没在液体中深度无关；无关；【答案答案】大大 甲、丙、丁甲、丙、丁(或丙、丁或丙、丁)无关无关第9页(2)由由试验试验可知可知A物体重力物体重力为为_N，A物体浸没在物体浸没在液体中液体中时时所受浮力是所受浮力是_N.【解析解析】(2)由题图由题图1甲中弹簧测力计示数可知，甲中弹簧测力计示数可知，A物物体重力为体重力为6 N；由题图；由题图1丙或图丁可知：丙或图丁可知：A物体浸没在物体浸没在液体中弹簧测力计示数为液体中弹簧测力计示数为4 N，故所受浮力是，故所受浮力是F浮浮GF6 N4 N2 N；62第10页(3)同同组组小薇同学小薇同学继续继续用下面方法用下面方法测测出了金属出了金属块块B物体物体密度，她密度，她详细详细操作以下：操作以下：取取边长为边长为a正方体木正方体木块块放入装有适量放入装有适量该该液体液体烧烧杯中，杯中，待其静止后用刻度尺待其静止后用刻度尺测测出有出有 高度露出液面，如高度露出液面，如图图2甲所甲所示，示，则则木木块块浸入液体中深度是浸入液体中深度是_，木，木块块底部所受底部所受液体液体压压强强是是_(以上两空均用相关物理量表示以上两空均用相关物理量表示)将将B物体放在木物体放在木块块中央静止后用刻度尺中央静止后用刻度尺测测出此出此时时木木块块露露出液面高度出液面高度为为h1，如，如图图2乙乙第11页用体用体积积可忽略不可忽略不计细线计细线将物体将物体B系在木系在木块块中央，放入液体中央，放入液体中静止后中静止后测测出此出此时时木木块块露出液面高度露出液面高度h2，如，如图图2丙丙则则B物体密度物体密度B_(用相关物理量表示用相关物理量表示)试验结试验结束后同学束后同学们们展开了激烈展开了激烈讨论讨论，认为认为小薇同学操作小薇同学操作还还是有一些不足是有一些不足，请请你你说说出一条不足之出一条不足之处处：_第第3题图题图2第12页【解析解析】(3)因为正方体木块边长为因为正方体木块边长为a，待其静止后有，待其静止后有 高度高度露出液面，则木块浸入液体中深度是露出液面，则木块浸入液体中深度是(1 )a0.6a；木块；木块底部所受液体压强是底部所受液体压强是p液液液液gh0g0.6a0.6a0g；此时；此时木块漂浮，则木块漂浮，则G木木F浮浮液液gV排排0g a30.6a30g.由图由图2乙可知：乙可知：F浮浮G木木GB，则有，则有0g(ah1)a20.6a30gGB，解得：，解得：GB0.4a30gh1a20g；故物体；故物体B质量质量mB (0.4ah1)a20；第13页由图由图2丙可知：丙可知：F浮浮G木木GB，由，由得：得：F浮浮F浮浮，即，即0g(ah2)a20gVB0g(ah1)a2，解得：，解得：VB(h2h1)a2；故；故物体物体B密度密度B.小薇同学操作一些不足为：刻度尺测量有误差、木块吸水等小薇同学操作一些不足为：刻度尺测量有误差、木块吸水等【答案答案】0.6a 0.6a0g 刻度尺测量有误刻度尺测量有误差差(或木块吸水等或木块吸水等)第14页命题点命题点：探究浮力大小跟哪些原因探究浮力大小跟哪些原因 试验突破试验一试验一1弹弹簧簧测测力力计计使用与使用与读读数数2用称重法用称重法计计算浮力算浮力(F浮浮_)3控制控制变变量法量法应应用用GF示示探究浮力大小跟哪些原因相关探究浮力大小跟哪些原因相关试验一试验一试验视频试验视频第15页a探究浮力大小与物体排开液体体探究浮力大小与物体排开液体体积积关系关系用测力计提用测力计提着同一物体，让物体浸入液体体积着同一物体，让物体浸入液体体积_(选填选填“相相同同”或或“不一样不一样”)b探究浮力大小与物体浸入液体深度关系探究浮力大小与物体浸入液体深度关系用测力计提用测力计提着同一物体，让它分别浸没于着同一物体，让它分别浸没于_液体液体_(两空均选填两空均选填“相同相同”或或“不一样不一样”)深度深度c探究浮力大小与液体探究浮力大小与液体_关系关系(用测力计提着用测力计提着同一物体浸没在不一样液体同一深度，液体密度越大，同一物体浸没在不一样液体同一深度，液体密度越大，物体所受浮力越大物体所受浮力越大)不一样不一样相同相同不一样不一样密度密度第16页4试验现试验现象、表格数据分析象、表格数据分析5利用阿基米德原理利用阿基米德原理计计算浮力和液体密度算浮力和液体密度(F浮浮G排排，液液 6液体液体压压强强相关相关计计算算(pgh)7物体密度物体密度计计算算8试验试验操作、操作、结论评结论评价价第17页9屡次屡次试验试验目目标标(寻找普遍规律寻找普遍规律)10阿基米德原阿基米德原理理应应用用(密度计密度计)试验结论：试验结论：物体在液体中所受浮力大小物体在液体中所受浮力大小，跟它浸在液体中体跟它浸在液体中体积积相关、跟液体密度相关物体浸在液体中体相关、跟液体密度相关物体浸在液体中体积积越大越大、液体密度越大、液体密度越大，物体受到浮力就越大物体受到浮力就越大第18页例例 1 在探究影响浮力大小原因在探究影响浮力大小原因试验试验中，同学中，同学们们提出了提出了以下猜以下猜测测：猜猜测测1：浮力大小与物体排开液体体：浮力大小与物体排开液体体积积相关；相关；猜猜测测2：浮力大小与液体密度相关；：浮力大小与液体密度相关；猜猜测测3：浮力大小与物体浸没在液体中深度相关：浮力大小与物体浸没在液体中深度相关例例1题图题图第19页【解析解析】(1)物体浸没在水中受到浮力物体浸没在水中受到浮力F浮浮GF210 N7 N3 N；3(1)试验试验中物体浸没在水中中物体浸没在水中时时受到浮力受到浮力为为_N.第20页(2)分析分析试验试验B、C可知猜可知猜测测1是正确，能是正确，能够够得出在同种液体中得出在同种液体中物体排开液体体物体排开液体体积积越大，受到浮力越大，受到浮力_比比较试验较试验_可知，浮力大小可知，浮力大小还还与液体密度相关与液体密度相关【解析解析】(2)由试验由试验B、C可知物体排开液体体积不一样，弹可知物体排开液体体积不一样，弹簧测力计示数不一样；同种液体中，物体排开液体体积越簧测力计示数不一样；同种液体中，物体排开液体体积越大，受到浮力越大；大，受到浮力越大；D、E试验中，物体排开液体体积相同，试验中，物体排开液体体积相同，液体种类不一样，物体所受浮力不一样，所以浮力大小还与液体种类不一样，物体所受浮力不一样，所以浮力大小还与液体密度相关，故应选择试验是液体密度相关，故应选择试验是A、D、E(D、E)；越大越大A、D、E(D、E)第21页(3)图图中中F3_N，液体密度液体密度液液_kg/m3.(水水1.0103 kg/m3)【解析解析】(3)D试验中，物体浸没在水中，浮力大小与物试验中，物体浸没在水中，浮力大小与物体浸没在液体中深度无关，故浮力不变，体浸没在液体中深度无关，故浮力不变，F37 N；物；物体浸没在水中时，体浸没在水中时，F浮浮水水gV3 N；物体浸没在液体中；物体浸没在液体中时，时，F浮浮液液gV，又由，又由F 浮浮 FF410 N6.4 N3.6 N，则，则 ，液液1.2水水1.2103 kg/m3；71.2103第22页(4)试验试验所用科学研究方法是所用科学研究方法是_【解析解析】(4)研究浮力大小与排开液体体积关系时要控研究浮力大小与排开液体体积关系时要控制液体密度一定，所以采取了控制变量法制液体密度一定，所以采取了控制变量法控制控制变变量法量法第23页补补 充充 设设 问问(1)试验时若先将物体放入水中测浮力，再测物体重力，试验时若先将物体放入水中测浮力，再测物体重力，则会使浮力测量结果偏则会使浮力测量结果偏_(选填选填“大大”或或“小小”)(2)由试验中数据可知，物体密度为由试验中数据可知，物体密度为_kg/m3.(计算计算结果保留整数结果保留整数)(3)当物体逐步浸入水中，水对物体底部压强逐步当物体逐步浸入水中，水对物体底部压强逐步_(选填选填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”)若物体底面积为若物体底面积为15 cm2，在物体刚才浸没在水中时，物体下表面受到水压强为，在物体刚才浸没在水中时，物体下表面受到水压强为_Pa.大大3 333变大变大2103第24页(4)图中能正确反应弹簧测力计示数图中能正确反应弹簧测力计示数F与金属块下表与金属块下表面到水面距离面到水面距离h关系图像是关系图像是 ()B第25页(5)小明又想探究小明又想探究“物体受到浮力与其形状是否相关物体受到浮力与其形状是否相关”，他，他找来薄铁片、烧杯和水进行试验试验步骤以下：找来薄铁片、烧杯和水进行试验试验步骤以下：铁片放入盛水烧杯中，铁片下沉至杯底铁片放入盛水烧杯中，铁片下沉至杯底将铁片弯成将铁片弯成“碗状碗状”再放入水中，它漂浮在水面上经过分析可知，第一再放入水中，它漂浮在水面上经过分析可知，第一次铁片受到浮力次铁片受到浮力_(选填选填“大于大于”、“等于等于”或或“小于小于”)第第二次铁片受到浮力；小明得出：物体受到浮力与其形状二次铁片受到浮力；小明得出：物体受到浮力与其形状相关小明得犯错误结论原因是：他只关注了铁片形状相关小明得犯错误结论原因是：他只关注了铁片形状改变，忽略了改变，忽略了_对浮力大小影响对浮力大小影响小于小于物体排开液体体积物体排开液体体积第26页探究浮力跟排开液体重力关系探究浮力跟排开液体重力关系命题点命题点：试验二试验二试验二试验二1物物块选择标块选择标准准(重力不能超出弹簧测力计量重力不能超出弹簧测力计量程、密度大于水且不吸水物质程、密度大于水且不吸水物质)2弹弹簧簧测测力力计读计读数数3物体排开液体所受重力物体排开液体所受重力测测量量(先测出空桶重先测出空桶重力力G1，再测出桶和溢出水总重力，再测出桶和溢出水总重力G2，则排开液体，则排开液体重力重力G_)G2G1试验视频试验视频第27页4用称重法用称重法计计算浮力算浮力(F浮浮_)5利用阿基米德原理利用阿基米德原理计计算密度算密度6试验误试验误差分析差分析7试验试验步步骤补骤补充、排序充、排序8屡次屡次测测量目量目标标(寻找普遍规律寻找普遍规律)试验结论：试验结论：浸在液体中物体受到向上浮力浸在液体中物体受到向上浮力，浮力大小等于浮力大小等于它排开液体所受重力它排开液体所受重力GF示示第28页例例 2 如图甲所表示，图如图甲所表示，图A、B、C、D、E是是“探究浮力大探究浮力大小跟排开液体所受重力关系小跟排开液体所受重力关系”试验五个步骤试验五个步骤例例2题图甲题图甲(1)步步骤骤E放置于放置于_前会使前会使试验结试验结果更准确果更准确【解析解析】(1)应在桶中未装水前应在桶中未装水前测出桶重力，以免沾水后使桶测出桶重力，以免沾水后使桶重力测量值偏大，故应放在步重力测量值偏大，故应放在步骤骤A前；前；A第29页(2)更正更正试验试验步步骤骤之后之后_两步两步骤骤可可计计算出算出圆圆柱体物柱体物块块浸浸没在水中没在水中时时受到浮力受到浮力F浮浮_N_两步两步骤骤可得可得出物出物块块排开水所受重力排开水所受重力G排排比比较较F浮浮与与G排排，能，能够够得到浮力大小跟得到浮力大小跟物物块块排开水所受重力关系排开水所受重力关系第30页【解析解析】(2)更正试验步骤之后，经过更正试验步骤之后，经过 A图可知圆柱体重图可知圆柱体重力为力为4.2 N，C图中圆柱体完全浸入水中，此时弹簧测力图中圆柱体完全浸入水中，此时弹簧测力计示数为计示数为3.0 N，所以圆柱体浸没时浮力为，所以圆柱体浸没时浮力为F浮浮GF拉拉4.2 N3.0 N1.2 N；由；由E、D两个步骤能够计算出物块两个步骤能够计算出物块排开水重力，再经过比较与浮力大小能够得到物体所受排开水重力，再经过比较与浮力大小能够得到物体所受浮力与排开液体所受重力关系；浮力与排开液体所受重力关系；【答案答案】A、C 1.2 E、D 第31页(3)如如图图乙所表示是乙所表示是圆圆柱体物柱体物块块从水面从水面迟缓迟缓浸入水中浸入水中时时，依依据据试验试验数据描数据描绘绘出出弹弹簧簧测测力力计计示数示数F随物随物块块浸入深度浸入深度h改改变变关系关系图图像像分析分析图图像可得：当物像可得：当物块块没有浸没之前没有浸没之前，h增大增大时时，弹弹簧簧测测力力计计示数示数_(选选填填“变变大大”、“变变小小”或或“不不变变”)当当h4 cm时时，物物块块所受浮力所受浮力为为_N浸没后浸没后h继续继续增大增大时时，弹弹簧簧测测力力计计示示数数为为_N，该圆该圆柱体物柱体物块块高高度是度是_cm.例例2题图乙题图乙第32页【解析解析】(3)由图像乙可知，物体在浸没之前，弹簧测力计由图像乙可知，物体在浸没之前，弹簧测力计示数逐步变小，浸没后弹簧测力计示数为定值示数逐步变小，浸没后弹簧测力计示数为定值3 N;由图像由图像可知，当可知，当h4 cm时，弹簧测力计示数为时，弹簧测力计示数为3.4 N;此时物块此时物块所受浮力所受浮力F浮浮GF拉拉4.2 N3.4 N0.8 N，由图像乙，由图像乙可知，当可知，当h6 cm时，弹簧测力计示数恒定为时，弹簧测力计示数恒定为3 N，说明，说明当当h6 cm时圆柱体刚好完全浸没，所以该圆柱体高度为时圆柱体刚好完全浸没，所以该圆柱体高度为6 cm.【答案答案】变小变小 0.8 3 6第33页补补 充充 设设 问问(1)在本试验中，若最终进行步骤在本试验中，若最终进行步骤A操作，则会造成测量操作，则会造成测量浮力值浮力值_(选填选填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“不变不变”)，理由理由是是_.(2)为使试验结论更含有普遍性，应该采取为使试验结论更含有普遍性，应该采取_(选填选填“A”或或“B”)方法方法 A屡次测量取平均值屡次测量取平均值 B换用其它液体屡次试验换用其它液体屡次试验偏大偏大 在完成步骤在完成步骤C操作后，圆柱体上会有部分水滴，则测量圆操作后，圆柱体上会有部分水滴，则测量圆柱体重力时，会造成测量重力值偏大，由柱体重力时，会造成测量重力值偏大，由F浮浮GF拉拉可知，最终测量浮力值偏大可知，最终测量浮力值偏大B第34页(3)若容器中水深度为若容器中水深度为16 cm，当圆柱体刚才浸没在水中时，当圆柱体刚才浸没在水中时，圆柱体底面受到水压强为圆柱体底面受到水压强为_Pa，伴随浸入水中深度，伴随浸入水中深度越来越大，圆柱体底面受到水压强也会逐步越来越大，圆柱体底面受到水压强也会逐步_(选选填填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”)600 增大增大第35页