专题11 浮力 阿基米德原理讲义 2023-2024学年人教版八年级下册物理

专题11 浮力 阿基米德原理 ◆ 知 识 清 单 ◆ 1．浮力的方向 2．浮力产生的原因 3．探究影响浮力大小的因素 4．实验验证阿基米德原理 5．阿基米德原理的应用 知识全归纳 一、浮力 1．定义：浸在液体（或气体）中的物体受到竖直向上的力。 2．方向：竖直向上，施力物体是液体（或气体）。 3．产生原因：浸没在液体中的物体受到液体对它上下两表面的压力差，即F浮=F向上–F向下。 4．弹簧测力计测量：先用测力计测量出物体的重力为G，再测出物体浸在液体中时弹簧测力计的读数F，则物体所受浮力为F浮=G–F。 二、阿基米德原理 1．内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于排开的液体所受的重力。 2．公式：F浮=G排=ρ液gV排，浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关。 普遍适用于计算任何形状物体受到的浮力。 3．阿基米德原理也适用于气体。浸没在气体里的物体受到浮力的大小，等于它排开的气体所受的重力。即F浮=G排=ρ气gV排。 学霸爱拓展 1．浮力产生的原因：液体对物体的上、下压力差。若柱形物体与容器底部紧密接触，由于下表面不受向上的压力，所以不受浮力。 2．浮力计算公式：F浮=G-F=ρ液gV排=F上下压力差 3．应用阿基米德原理时应注意： （1）“浸在”包含两种情况：一是物体有一部分浸在液体中，此时V排=V浸入<V物；二是物体全部没入液体中，此时V排=V浸入=V物。 （2）“浮力的大小等于物体排开液体所受的重力”，这里要注意浮力本身是力，只能和力相等，很多同学常把这句话说成“浮力大小等于物体排开液体的体积”。力和体积不是同一物理量，不具有可比性；这里所受的重力，不是物体所受的重力，而是被排开液体所受的重力。 （3）由F浮=ρ液gV排，可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状，与在液体中是否运动，液体的多少等因素无关。 4．浮力的计算： （1）称重法：把物体挂在弹簧测力计上，记下弹簧测力计的示数为G，再把物体浸入液体中，记下弹簧测力计的示数F，则F浮=G–F。 （2）原理法（根据阿基米德原理）：利用阿基米德原理，F浮=G排=m排g=ρ液gV排，普遍适用于计算任何形状物体受到的浮力。 （3）漂浮或悬浮条件：物体漂浮或悬浮时，物体处于平衡状态：F浮=G。 题型易突破 题型1　浮力的方向和产生原因　 （2023春•苍溪县期末）在下列所列举的各种事例中，没有受到浮力的是（　　） 典例 A．在钓鱼岛海域巡航的海巡船 B． 缓缓上升的探空气球 C．太空中运行的空间飞行器 D． 元宵夜放飞的“孔明灯” 【答案】C 【分析】浸在液体或空气中的物体，液体或气体对物体向上的压强大于向下的压强，向上的压力大于向下的压力，物体受到向上和向下的压力差的作用，这个压力差是物体受到的浮力。 【解答】解：A、在钓鱼岛海域巡航的海巡船，受到海水竖直向上的浮力作用，A不符合题意； B、在大气层中缓慢上升的气球，是因为受到大气的浮力作用，B不符合题意； C、太空中没有空气，所以不受到浮力的作用，C符合题意； D、元宵夜放飞的“孔明灯”，就是因为空气受热，密度减小，在空中飞行时，受到空气的浮力的作用，D不符合题意。 【点评】本题考查浮力的产生，应从浮力产生的原因上进行分析，属基础性问题。 【跟踪练1】（2023春•萧县期中）下列关于浮力的说法正确的是（　　） A．阿基米德原理只适用于液体，而不适用于气体 B．空间站处于失重状态，所以人在空间站不受浮力 C．承载高铁通过的桥墩子，其浸在水中的部分会受到水的浮力 D．浮力的方向总是与重力的方向相同 【答案】B 【分析】（1）浸在液体（或气体）里的物体受到竖直向上的浮力作用，浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力；（2）空间站处于失重状态，空间站中的气体不受重力，气体各个方向的压强相等，不存在压力差，而浮力是物体上下表面所受液体或气体压力差，据此分析；（3）根据浮力产生的原因分析；（4）浮力的方向是竖直向上的，重力的方向总是竖直向下的。 【解答】解：A、阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体，故A错误； B、空间站中的气体不受重力，气体各个方向的压强相等，不存在压力差，则由浮力产生的原因可知人在空间站不受浮力，故B正确； C、浸在水中的桥墩由于底面埋在淤泥下，没有与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，则桥墩不受浮力作用，故C错误； D、浮力的方向是竖直向上的，与重力的方向相反，故D错误。 【点评】本题考查阿基米德原理、浮力产生的原因、浮力的方向，是一道基础题。 【跟踪练2】（2023春•叶县期末）如图所示，将乒乓球置于去底塑料瓶口处，然后向瓶里注水，当有少量水从瓶口流出时，乒乓球不上浮；若用手堵住瓶口，可观察到乒乓