专题1.3 水的浮力-2019年浙教版八年级上科学同步学习精讲精练

第1章 水和水的溶液 1.3　水的浮力 目录 1 3 6 第1课时 7 第2课时 10 第3课时 12 15 20 第1课时 1．浮力 (1)定义：浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气体)向上的力叫做浮力。 (2)产生原因：物体上下表面所受液体(或气体)压力不同。 2．浮力三要素 大小：(1)从产生原因来求：F浮＝F下表面－F上表面 (2)用弹簧测力计来求：F浮＝G－G′ 先用弹簧测力计在空气中测量出物体的重力G，再用弹簧测力计测出物体浸在液体中的示重G′，两次弹簧测力计的示数差就是浸在该液体中的物体所受浮力的大小，即F浮＝G－G′。 方向：竖直向上(与重力方向相反)。 作用点：物体重心。 施力物体：液体或气体。 【注意】(1)F浮＝G－F拉适用条件：物体在水中会下沉； (2)若物体下表面不受液体或气体的压力，则物体不受浮力。 3．阿基米德原理 (1)原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。 (2)公式：F浮＝G排液＝ρ液gV排液。 【说明】阿基米德原理同样适用于气体浮力的计算。 【注意】①浸入液体中的物体受到的浮力只与ρ液、V排有关； ②浮力与物体浸没在液体中的深度，物体的密度、形状无关； ③阿基米德原理表达式中V排是指物体排开液体的体积，也就是物体浸入液体中的体积V浸，但V排不同于V物。当物体部分浸入时，V排<V物；当物体完全浸没在液体中时，V排＝V物； ④计算时，单位要统一，密度单位必须用千克/米3，体积的单位用米3，计算出的浮力单位才是牛。 第2课时 4.物体的浮与沉 浸没在液体中的物体，受到重力和浮力，物体在液体中的浮沉状况取决于重力和浮力的大小。 （1）根据F浮与G物的大小判断物体的浮沉(F浮为物体完全浸没时的浮力)。 F浮<G，物体下沉； F浮>G，物体上浮； F浮＝G，物体悬浮，此时V排＝V物；F浮＝G时，物体漂浮，此时V排<V物。 在物体未露出液面以前，由于排开液体的体积没有变化，所以受到的浮力不变。当物体露出液面处于静止状态时，物体漂浮，浮力减小，此时F浮＝G。 （2）根据ρ液与ρ物的大小判断物体的浮沉。 对于实心物体：①当ρ液>ρ物时，物体上浮(最终漂浮)； ②当ρ液<ρ物时，物体下沉； ③当ρ液＝ρ物时，物体悬浮。 【说明】①上浮和下沉都是不稳定状态，上浮的物体最终会浮出液面，处于漂浮状态；下沉的物体最终则会沉到液底处于静止状态(沉到水底时：F浮＋F支持力＝G)； ②漂浮和悬浮时，物体都是受到两个力而处于平衡状态，F浮＝G。 悬浮条件：完全浸没、不沉到容器底部、只受到重力和浮力的作用。 【注意】①“浸没”是指物体全部浸入液体中，被液体全部包围，V物＝V排； ②“浸入”是指物体部分或全部浸在液体中，部分或全部被液体包围； ③“漂浮”是物体浮在液面上，只有部分浸入液体中，V物＞V排； ④“悬浮”是指物体全部浸入液体中，并且可以停留在液体中的任何深度，V物＝V排； ⑤“上浮”和“下沉”是物体在重力和浮力共同作用下，物体向上或向下运动的过程，即F浮＞G，物体上浮；F浮＜G，物体下沉。 第3课时 5.物体浮沉条件的应用 （1）轮船 （采用空心法漂浮）采用空心的办法，可以排开比自身体积大得多的水，获得更大的浮力，所以能够漂浮在水面上。 ①因为漂浮时，F浮 =G，所以同一艘轮船从海里行驶到江河，其受到的浮力不变。 ②根据F浮＝G排液＝ρ液gV排，同一艘轮船从海里行驶到江河，因为浮力不变，水的密度减小，所以轮船排开水的体积增大，即船身将下降。 【拓展】轮船的大小常用排水量来表示，所谓排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。 （2）潜艇 通过对水舱的排水和充水而改变自身重力来实现的。控制它的下潜深度是靠改变水舱的水量（即改变重力）来实现的。 潜艇的两侧有水舱，当水舱充满水时，潜艇受到的重力大于浮力，潜艇就下沉；当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时，潜艇受到的重力小于浮力，潜艇就会上浮。 当水舱里的水量保持不变，浮力等于重力时，潜艇在水下某一深处是处于悬浮状态而不是沉底。 【注意】鱼的浮沉是通过鱼鳔的充气和排气来改变自身的体积，从而改变浮力实现浮沉。 （3）密度计 密度计是一种可以直接测量液体密度的仪器。原理是：漂浮时，密度计受到的重力等于浮力。刻度特点：密度计的刻度不均匀，上面疏，下面密。并且是由上及下数值逐渐增大。 测量时沉的越深，液体密度越小。读数时密度计不得与容器壁、底以及搅拌器接触 4．热气球：使气球内的气体通过热胀冷缩发生体积变化(即排开空气的体积)而改变浮力大小，达到上浮和下降的目的。 【注意】受力分析时，总重力等于热气球、载重气球内气体的重力之和。 1.称量法计算浮力步骤： (1)先用弹簧测力计在空气中测量出物体的重力G。 (2)再用弹簧测力计测