课程解读

一、学习目标：

1. 知道什么是流体；

2. 知道鸟是怎样飞翔的，飞机是怎样升空的；

3. 理解伯努利原理，能用伯努利原理的知识解释一些现象

4. 知道什么是浮力及浮力的方向；

5. 理解浮力产生的原因；

6. 理解物体浮沉的条件；

7. 会用弹簧测力计测浸入液体中的物体受到的浮力。

 

二、重点、难点：

重点：1. 理解伯努利原理；2. 理解物体浮沉的条件。

难点：1. 能用伯努利原理的知识解释一些现象；2. 会用弹簧测力计测浸入液体中的物体受到的浮力。

 

三、考点分析：

知识细目

考核目标与要求

题型

分值

流体的压强与流速的关系

了解

选择题、填空题

2分

浮力

了解

选择题、填空题

2分

浮力产生的原因

了解

选择题、填空题

2分

物体的浮沉条件

了解

选择题、填空题、实验题

2分

 

知识梳理

一、流体与压强的关系

1. 流体的压强与流速的关系是：流速大的地方，压强小；流速小的地方，压强大。

2. 升力的形成：机翼（鸟的翅膀）横截面的形状为上方弯曲，下方近似于直线。其上方的空气要比下方的空气通过的距离长。机翼（鸟的翅膀）上方空气的流动速度比下方要快，压强变小；反之，机翼（鸟的翅膀）下方的空气流动较慢，压强较大。这一压强差可使飞机（鸟）获得竖直向上的升力或举力。

 

二、浮力

1. 定义：浸在液体(或气体)里的物体受到液体（或气体）对其竖直向上的托力，这个托力叫做浮力。

2. 方向：竖直向上

3. 施力物体：液体（或气体）

4. 浮力产生的原因：浸入液体（或气体）中的物体受到向上、向下的压力差。

5. 物体的浮沉条件：对浸在液体中的物体进行受力分析，物体受到两个力（F浮 、G物）的作用，当 F浮 > G物 时，物体将上浮

           F浮 = G物 时，物体将悬浮（或漂浮）

           F浮 < G物 时，物体将下沉

6. 用弹簧测力计测量浮力的方法：读数差法：F浮=G－F示

 

典型例题

知识点一：流体与压强的关系

例1. 如图所示是机翼的模型，当飞机飞行时，迎面吹来的风被机翼分成两部分，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程_____，因而速度_____，它对机翼的压强_____；下方气流通过的路程_____，因而速度_____，它对机翼的压强_____。

思路分析：流速大的地方，压强小；流速小的地方，压强大

解答过程：长，  大，  小，  短，  小，  大

 

例2. 在靠近桌面边沿的地方放一枚硬币，在硬币前架一个约2 cm高的栏杆，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就能跳过栏杆，这是因为

A. 硬币下方的压强比上方的压强大

B. 硬币后面的压强比前面的压强大

C. 硬币后面的压力比前面的压力大

D. 硬币下方的空气密度比上方的大

思路分析：流速大的地方，压强小；流速小的地方，压强大

解答过程：在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，使得硬币上方的空气流速大，压强小，上方空气对硬币的压力小于下方空气对硬币的压力，因此硬币就能跳过栏杆。选A。

 

例3. 如图所示，向两张纸的中间吹气，发生的现象是

A. 纸向两边分开

B. 纸向中间靠拢

C. 保持原来的位置不动

D. 都有可能

思路分析：流速大的地方，压强小；流速小的地方，压强大

解答过程：向两张纸的中间吹气，使得两张纸的中间空气流速大，压强小，压力小于两张纸的外侧，故纸向中间靠拢。选B。

 

例4. 在火车站和地铁站台上，都画有一条安全线，当火车快速开过时，人越过这条线就会有危险。这是因为，火车开动时，靠近火车的地方气体_____，压强_____，离站台远的地方气体_____，压强_____，强大的气流会_____。

思路分析：应用流体与压强的关系解释实际现象

解答过程：流速大  小  流速小  大  把人推向火车

解题后的思考：本题主要考查学生应用流体与压强的关系解释实际现象的能力。

 

例5. 乒乓球前进过程中由于不同的旋转方向会沿不同的轨迹运动。运动员用三种不同的击球方法把乒乓球击出，请判断，图中1、2、3三条轨迹哪一种是上旋球（图中沿逆时针方向旋转）的、下旋球（图中沿顺时针方向旋转）的和不旋球的。并说明你为什么认为上旋球应该沿着你所选的径迹运动。

思路分析：应用流体与压强的关系解释实际现象

解答过程：1是上旋球，3是下旋球，2是不旋球。

由于球的转动，周围的空气也随之绕球转动，对于上旋球，由于球逆时针旋转，球上方的空气随之向左运动；但同时球向左运动，则空气相对于球向右运动，空气对于球的两种运动作用相抵，球上方的气流速度比下方的小，所以上方压强大，因此，球受到向下的压力，沿弧线迅速下落。

解题后的思考：本题主要考查学生应用流体与压强的关系解释实际现象的能力。

小结：分析流体压强与流速的关系时，首先要找出流速大的位置，然后根据流速越大压强越小的原理来分析问题。

 

知识点二：浮力

例1. 漂浮在水面上的巨型油轮受到向上的　　力作用，浮力的方向是　　　　，此力的施力物体是      。

思路分析：浮力的概念和方向，浮力的施力物体

解答过程：浮，竖直向上，水

解题后的思考：本题主要考查学生对浮力的概念和方向以及浮力的施力物体的记忆和理解。

 

例2. 如图所示，一个质量为3kg的小球，悬浮在置于斜面上的盛水的杯中。

试用力的示意图画出小球所受到的浮力和重力。

思路分析：浮力和重力的方向及画力的示意图

解答过程：如图所示。

解题后的思考：本题主要考查学生对浮力和重力的方向及力的示意图的掌握。

 

例3. 木头、小鱼、石块、海螺在水中的位置如图所示，分析它们所受的浮力，错误的是

A. 木头受到的浮力等于它自身的重力

B. 小鱼受到的浮力等于它自身的重力

C. 石块受到的浮力等于它自身的重力

D. 海螺受到的浮力等于水对它的压力差

思路分析：浮力产生的原因，物体的浮沉条件

解答过程：浮力产生的原因是物体受到液体对其向上、向下的压力差，D对；木头漂浮在水中，小鱼悬浮在水中，所以F浮 = G物，A、B对；石块沉在水底，受重力、浮力和水底对它的支持力，故F浮 < G物 ，C错。选C。

解题后的思考：本题将浮力产生的原因和物体的浮沉条件综合在一道题中考查，适当增加了题目的难度，除考查学生对知识的理解外，还考查学生分析问题和解决综合题的能力。

 

例4. 某同学用弹簧测力计装置，研究物块受到液体的浮力。弹学科网(Zxxk.Com)簧测力计吊着物块在空气中称量时，读数为3N；当把物块浸没在煤油中学科网(Zxxk.Com)称量时，读数为2.5N，此时物块受到煤油对其的浮力为__________N。

思路分析：用弹簧秤测量浮力

解答过程：用弹簧秤测量浮力的方法：读数差法：F浮=G－F示＝3N－2.5N＝0.5N。

解题后的思考：本题主要考查学生对用弹簧秤测量浮力的方法的掌握。

 

例5. 一个水桶重10 N，装满水后重30 N，将其挂在弹簧测力计上，然后把水桶全部浸没在水中，则测力计的示数

A. 大于10 N，小于30 N       B. 小于10 N

C. 大于30 N                  D. 无法判定

思路分析：用弹簧秤测量浮力

解答过程：水桶全部浸没在水中后，水桶中的水的重力不再作用于测力计上，此时只有水桶与测力计间有力的作用，水桶重10N，水桶受重力、浮力和测力计的拉力的作用，测力计对水桶的拉力小于水桶的重力10N，所以测力计的示数小于10N。选B。

解题后的思考：本题主要考查学生对用弹簧测力计测量浮力的方法的掌握。

 

例6. 一个密度均匀的物体漂浮在某液体的表面上，如果把这个物体截成大小不等的两块，再放入该液体中，则

A. 大小两块均漂浮在液面上

B. 大块下沉，小块悬浮在液体中

C. 大块悬浮在液体中，小块漂浮在液面上

D. 大块下沉，小块漂浮在液面上

思路分析：物体的浮沉条件

解答过程：物体漂浮在某液体的表面上，F浮 = G物 ，当把这个物体截成大小不等的两块，再放入该液体中，大小两块均漂浮在液面上。选A。

解题后的思考：本题主要考查学生对物体浮沉条件的理解。

 

例7. 关于铁球在水中的沉浮，有以下几种说法，正确的是

A. 沉入水底的铁球一定是实心的      B. 凡是铁球就会沉入水底

C. 空心的铁球一定漂浮在水面        D. 悬浮在水中的铁球一定是空心的

思路分析：物体的浮沉条件

解答过程：铁球放在水中，当F浮 = G物 时，它的状态为悬浮或漂浮，此种铁球一定是空心的，D对，B错；但空心的铁球不一定悬浮或漂浮在水中，关键是要比较F浮 和G物 的大小，A、C错。选D。

解题后的思考：本题主要考查学生对物体浮沉条件的理解。

 

例8. 一艘轮船从海里驶入到河里，则

A. 它受到的重力变小，浮力不变

B. 它受到的重力变大，浮力不变

C. 它受到的重力不变，浮力变小

D. 它受到的重力不变，浮力不变

思路分析：物体的浮沉条件

解答过程：无论是在海里还是在河里，轮船都漂浮在水面上，其重力等于浮力，重力不变，浮力也不变。选D。

解题后的思考：本题主要考查学生对物体浮沉条件的理解。

 

例9. 饺子刚下锅时沉入水底，煮熟后会漂起来，是因为

A. 饺子的重力减小了

B. 饺子的重力和浮力都增大了

C. 饺子的重力不变，浮力增大

D. 饺子的重力和浮力都减小了

思路分析：物体的浮沉条件

解答过程：饺子刚下锅时重力大于浮力，沉入水底，煮熟后浮力大于重力，就会漂起来，但饺子的重力不变，故浮力变大。选C。

解题后的思考：本题主要考查学生对物体浮沉条件的理解。

 

例10. 你觉得下面哪个概念与“漂浮物体所受的浮力”有联系？备选概念：质量、密度、摩擦、平衡力。

你的选择_____________________________________________________________。

理由是：_________________________________________________________________。

思路分析：物体漂浮的原因：二力平衡

解答过程：平衡力，漂浮的物体受到重力和浮力作用后处于平衡状态，因此这两个力是一对平衡力。

解题后的思考：本题主要考查学生对所学知识：物体漂浮的原因：二力平衡的理解及应用。

 

例11. 一个厕所便桶冲水箱结构图如图所示，出水口上方的橡胶盖是空心的，放水时漂浮在水面上，水从出水口流出，如图，随着水的流出，水面下降，直到橡胶盖盖住出水口，放水过程结束。注水过程中和注满水后，橡胶盖就盖住出水口。

（1）请判断，图中在放水时，空心的橡胶盖的重力与它受到水的浮力的大小关系是            。

（2）这种装置的一个主要缺点是，每次冲便桶都要用掉一桶水，为了节约用水，请你对橡胶盖做一些改造，使得按下手柄时橡胶盖抬起放水，松开手后，橡胶盖能立即盖住出水口，停止放水。

改造的方法是：                                 

思路分析：物体的浮沉条件，二力平衡

解答过程：重力等于浮力；增大橡胶盖的质量

解题后的思考：本题主要考查学生对物体的浮沉条件和二力平衡的理解和应用。

小结：浮力及物体的沉浮条件是中考经常考查的知识点。

 

提分技巧

1. 熟悉本讲中涉及的物理规律

2. 能将物理规律与实际现象相结合

 

预习导学

浮力的大小与哪些因素有关？物体的沉浮又有哪些应用？

一、预习新知

浮力的大小，沉与浮

 

二、预习点拨

探究与反思

探究任务一：浮力的大小

【反思】（1）浮力的大小与什么因素有关？

           （2）阿基米德原理是什么？

           （3）如何应用阿基米德原理解决实际问题？

探究任务二：沉与浮

【反思】物体的沉浮有哪些应用？

 

同步练习（答题时间：45分钟）

1. 在地铁或火车站台上等候列车时，要求乘客要离开站台边缘一米以上，其主要原因是（　）

A. 列车过来时风太大

B. 列车过来时，带来很多飞尘

C. 列车驶过站台车速快，带动空气流速加快，易将人“吸”向车辆，造成危险

D. 列车驶过站台车速快，使人与车之间空气流速加快，易将人吹向后倒地

2. 一艘很大的轮船以很快的速度，从一只小木船旁很近处驶过时，小船（　）

A. 很易被大船的气流和海浪推向远离大船处　

B. 很易被大船吸过去，而与大船相撞

C. 小木船与大船距离不变

D. 以上都有可能

3. 在抗洪救灾中，大堤上许多战士在迷彩军服外穿黄色的厚厚的“背心”，它的主要作用是（  ）

A. 有类似棉衣的御寒作用

B. 减少相互之间碰撞时受到的伤害

C. 同伴之间的识别作用

D. 被风浪卷到河里时增加人的浮力，起救生作用

4. 一均匀物体恰能悬浮的水中，若将此物体切成大小不等的两块，则（  ）

A. 大的一块下沉，小的上浮

B. 大的一块上浮，小的下沉

C. 两块仍悬浮在水中

D. 两块都上浮到水面

5. 一块橡皮掉入盛有水的杯中，它所受到的浮力的施力物体是________，浮力的方向总是_________。

6. 浸没在液体中的物体受到竖直向上的压力比向下的压力_______，这个________就是液体对物体的浮力。

7. 用弹簧秤在空气中称一物块，测得重为20 N，当把这个物块的一部分浸在水中时，弹簧秤的示数为16 N，这时物块受到的浮力是_____ N。若将物块全部浸没在水中，物块所受浮力为15 N，这时弹簧秤的示数将变为_____ N。

8. 物理学中把具有流动性的液体和气体统称________体，当流体流动时，流速越大的位置其压强________，流速越小的位置其压强________。

9. 飞机的机翼是上凸下平的，当飞机飞行时，机翼上方的空气流速________，压强小，下方的空气流速________，而压强________，这一压强差，就使飞机获得了向上的升力。

10. 停在东海里的小游艇总重2.06×104N，它受到的浮力大小为＿＿＿＿＿N；当它由东海驶入长江，它受到的浮力大小为＿＿＿＿N。

11. 气球飘在空中受到＿＿＿＿力和＿＿＿力作用，各力的施力物体分别是＿＿＿＿和＿＿＿＿。当它在空中匀速上升时，这两个力的关系是＿＿＿＿的。

12. 铁钉在水中下沉，是因为受到的浮力＿＿＿＿重力。（选填“大于”“小于”或“等于”）．

13. 某潜水艇从长江潜行（在水面下航行）到东海某地执行任务。若它悬浮在江面下所受重力、浮力分别为G1、F1，悬浮在海面下所受重力、浮力分别为G2、F2，则：G1_____ G2， F1___ ___F2（选填“大于”、“等于”或“小于”）

14. 死海是世界著名的咸水湖，当人完全浸入死海时，人受到的浮力___ ____人受到的重力，所以人就会自然向上浮起，当人漂浮在海面上时，人受到的浮力___ ___人受到的重力（选填“大于”“小于”或“等于”）。

15. 有塑料球、木球和铁球各一个，当它们在水中静止时，如图所示。_________球一定是空心的；__________球所受的浮力小于它的重力，木球所受的浮力_______它的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

16. 飞机为什么能上天？

17. 一只手拿一个瓶盖，另一只手拿一张纸条，放在瓶盖前，如图所示，用嘴用力吹瓶盖时，纸向瓶盖靠近，这是为什么?

试题答案

1－4  CBDC

5. 水， 竖直向上

6. 大，  压力差

7. 4， 5

8. 流，越小，  越大

9. 大，小， 大

10. 2.06×104，  2.06×104

11. 重， 浮， 地球， 空气，  相等

12. 小于

13. 小于，小于

14. 大于，等于

15. 铁，塑料，等于

16. 飞机飞行时，机翼上下方空气流动的速度不同，机翼的上下方产生的压强差是机翼升力产生的原因。

17. 人向瓶盖吹气，瓶盖附近空气的流速加快，气压减小，而瓶盖后边静止的空气压强较大，故将纸条压向瓶盖。