第12讲 水的浮力基础-【暑假自学课】2023年新八年级科学暑假精品课

第12讲 水的浮力基础 1. 浮力产生的原因 2. 浮力的基础计算 3. 浮力的基础应用 一.浮力基础 1.浮力的定义：所有浸入液体或气体的物体都会受到对它竖直向上托举的力叫浮力。 （1）浸入：包括部分浸入和全部浸入两种； （2）施力物体：液体或者气体； （3）受力物体：浸入液体或者气体中的物体。 （4）浮力的方向：竖直向上。 2.浮力产生的原因：上下表面压力差 3.物体是否受浮力判断 二．浮力计算 1.称重法：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数F拉，两次弹簧测力计的示数差就是浸在液体中的物体所受浮力的大小，F浮=G- F拉。 2.探究影响物体收到浮力大小的因素 （1）提出猜想： ①浮力大小与物体浸入液体中的液体有关 ②浮力大小可能与液体密度有关 ③浮力大小可能与浸入液体中的深度有关 （2）实验步骤：①将重物悬挂于弹簧测力下端，慢慢浸入水中直至浸没，观察弹簧测力计示数变化，记录物体浸没时弹簧测力计示数。 ②取出重物，擦净、晾干，再次将重物悬挂于该弹簧测力计下，慢慢浸入盐水中 直至浸没，并观察记录弹簧测力计示数变化，录物体浸没时弹簧测力计示数。 （3）实验结论： 对比图①②③④可以得出：液体密度相同时，物体浸入液体中体积越大，浮力越大。 对比图①④⑤可以得出：物体浸入液体中体积相同时，液体密度越大，浮力越大。 3.阿基米德原理：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所受到的重力，即： 4.上下表面压力差法：液体对物体上下表面都有压力，浮力是上下表面的压力差 F浮=F下-F上 三.物体的浮沉条件 1.漂浮时浮力等于重力 2.悬浮时浮力等于重力 3.沉底时浮力=重力-支持力（注：与底部紧密贴合的不符合） 四.物体的浮沉条件的应用 1.密度计：浮力等于重力，上小下大，上疏下密 2.浮力秤：浮力等于重力，依据阿基米德原理得出正比关系 3.轮船与热气球：浮力等于重力 4.半潜船与潜水艇：浮力等于重力，改变自重来控制升降 5.提升重物的受力分析：利用阿基米德原理可计算体积与密度 6.物块上浮时受力分析：浮力增大至等于重力，然后浸没时可算体积 考点一：浮力产生的原因 【例1】如图所示，A、B是可以自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分现往容器里注入一些水，则下列说法中错误的是（   ） A．A物体一定受到浮力作用 B．B物体一定受到浮力作用 C．C物体一定受到浮力作用 D．D物体一定受浮力的作用 【例2】水平桌面上有两个完全相同的容器，装有质量相等的盐水和清水，小明取3个草莓先用盐水浸泡，然后放入清水中清洗，草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示（草莓由盐水到清水带走的盐水和草莓质量、体积的变化均忽略不计）。下列判断正确的个数是（　　）    ①草莓a的密度小于草莓b的密度 ②草莓a在盐水中受到的浮力大 ③草莓c在盐水和清水中所受浮力相等 ④两容器中有草莓时，对水平桌面的压强相等 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 考点二：浮力的基础计算 【例1】如图甲为盛水的烧杯，上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体，将圆柱体缓慢下降，直至将圆柱体全部浸入水中，整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体浸入的高度h变化关系的图象如图乙所示，g取10N/kg，下列说法错误的是（　　）    A．圆柱体受到的重力是9N B．圆柱体受到的最大浮力是6N C．圆柱体的密度是1.5×103kg/m3 D．当圆柱体刚好浸没时，下表面受到水的压强为800Pa 【例2】如图所示，一个密度为ρ，边长为a的实心正方体物块悬浮在某液体中，物块下底面的深度为H，则下列说法中不正确的是（　　）    A．物块下底面受到液体向上的压力为ρgHa2 B．被物块所排开的液体的重力大小为ρg(H+a)a2 C．物块受到液体向上和向下的压力差为ρga3 D．物块上表面受到液体向下的压力为ρg(H-a)a2 考点三：浮力的基础应用 【例1】如图将小玻璃瓶装适量的水倒扣装有适量水的塑料瓶中，使其恰好能漂浮在水面上，旋紧塑料瓶盖，这就做成“浮沉子”。用力抓握塑料瓶，小玻璃瓶就会往水下沉落；松开塑料瓶，它又会浮上来，调整握塑料瓶的力度，小玻璃瓶就可以悬浮在水中。下列说法正确的是（　　）    A．用力抓握塑料瓶，塑料瓶内气压变小 B．松开塑料瓶，部分水从小玻璃瓶口流入 C.小玻璃瓶下沉时受到塑料瓶中水的压强不变 D.小玻璃瓶悬浮在水中时，它所受的浮力和重力的大小相等 【例2】如图所示，关于物体受到的浮力及其应用，下列说法正确的是（   ）    A．图甲所示，当孔明灯内部空气密度比外部空气