第十章　浮力章末复习（课件）-2024-2025学年人教版八年级物理下册

第十章　浮力 第十章　浮力　章末复习 返回首页 1. 浮力： 液体或气体中的物体，受到的 ⁠；施力物体： ⁠.2. 浮力方向： ，与 方向相反. 3. 浮力产生的原因：物体上、下表面存在 ⁠. 4. 浮力大小的决定因素：只与 和 ⁠ 有关. 浸在　 向上的托力　 液体或气体　 竖直向上　 重力　 压力差　 液体的密度　 物体排开液体的体积 浮力 浮力 返回首页 阿基 米德 原理 1. 阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力， ⁠ 等于 ，即 (阿基米德原理同样适用于气体). 2. 阿基米德原理的推导式：F浮＝G排＝ ＝ ，G排：排开液体所受的重力，m排： ，ρ液： ，V排： ⁠. 3. V排与V物的关系：物体浸没， ；物体部分浸入， ⁠ ⁠. 浮力的大小 它排开的液体所受的重力　 F浮＝G排　 m排g　 ρ液gV排　 物体排开液体的质量　 液体的密度　 物体排开液体的体积　 V排＝V物　 V排＜V物 浮 力 返回首页 计算浮 力的几 种方法 1. 称重法：F浮＝ ，物体不必浸没，但不能触底或壁，弹簧测力计挂钩不能浸入液体. 2. 压力差法：F浮＝ ，F向上：物体下表面所受的压力，F向下：物体上表面所受的压力. 3. 平衡法：物体漂浮时F浮 G物，V排 V物；物体悬浮时F浮 G物，V排 V物；物体被吊着浸入液体时F浮＝ ⁠ ；物体沉底时F浮＝ ⁠. 4. 阿基米德原理法：F浮＝ ⁠. G物－F拉　 F向上－F向下　 ＝　 ＜　 ＝　 ＝　 G物－F拉 G物－F 支　 G排＝m排g＝ρ液gV排　 浮 力 返回首页 物体 的浮 沉条 件 物体的 浮沉情况 上浮 漂浮 悬浮 下沉 沉底 受力的 关系 F浮 ⁠G物 F浮 ⁠G物 F浮 ⁠G物 F浮 ⁠G物 F浮 ⁠G物 ＞　 ＝　 ＝　 ＜　 ＜　 浮 力 返回首页 V排与 V物的关系 － V排 ⁠ V物 V排 ⁠ V物 － V排 ⁠ V物 ρ液与ρ物的关系 ρ液＞ ρ物 ρ液＞ρ物 ρ液＝ρ物 ρ液＜ ρ物 ρ液＜ρ物 ＜　 ＝　 ＝　 物体 的浮 沉条 件 浮 力 返回首页 物体 浮沉 的分 析 1. 轮船：利用 ，增大排开水的体积，从而 ⁠浮力，实现漂浮. 2. 潜水艇：通过 从而实现上浮和下沉. 3. 飞艇或热气球：通过充入密度 空气的气体，减小 ⁠ ，实现漂浮. 4. 排水量：轮船 时，排开液体的总 ，m排＝m货＋m船. 空心法　 增大　 改变自身的重力　 小于　 所受的重力 满载　 质量　 浮 力 返回首页 5. 密度计在不同液体中，都处于 状态，所受浮力的大小 ，刻度分布 ⁠. 6. 侧壁垂直于底部的规则容器中液体未装满，物体浸入后，不沉底，液体未溢出：容器底部所受压力的大小 ，变化的压力的大小为 ；若物体沉底，变化的压力大小为 ⁠ ⁠. 漂浮　 相同　 上小下大　 增大　 ΔF压＝F浮　 ΔF压＝ G物 物体 浮沉 的分 析 浮 力 返回首页 7. 侧壁垂直于底部的规则容器中液体装满，物体浸入后，不沉底，液体溢出：容器底部所受压力的大小 ；若物体沉底，容器底部所受压力的大小 ，变化的压力大小为 ⁠ ⁠. 不变　 增大　 ΔF压＝G物－F浮 物体 浮沉 的分 析 浮 力 返回首页 1. 称重法测浮力与密度：利用物体悬空求 ，物体 ⁠求体积. 2. 利用天平测浮力与密度：物体浸入液体，对天平所增加的压力大小 物体所受的浮力大小，利用阿基米德原理求体积；利用天平测质量. 重力　 浸没　 等于　 浮力 特殊 方法 测密 度 3. “一浮一沉”法测密度：利用物体漂浮求 ，物体浸没求 ⁠. 4. 等效替代法测密度：利用物体漂浮，F浮＝G物，结合阿基米德原理F浮＝ρ液gV排求密度. 质量　 体积　 返回首页 浮力及其产生的原因 1. [物理观念]如图所示，鸡蛋在盐水中处于静止状态，则鸡蛋所受浮力的方向应是图中的(　C　) A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 C 返回首页 2. 下列关于浮力的说法中错误的是(　C　) A. 在海中游泳的人受到海水对他的浮力 B. 飘在空中的氢气球受到空气对它的浮力 C. 将一个石块扔到水中，石块在下沉的过程中不受浮力 D. 在水中上升的木块受到浮力 C 返回首页 探究影响浮力大小的因素 3. (2024·菏泽中考改编)物理学习小组“探究浮力大小与哪些因素有关”时，用同一金属块依次进行实验，如图所示.步骤B中金属块受到的浮力为 N；比较 三个步骤数据，初步得出浮力大小与液体密度有关；金属块的体积为 m3.(ρ水＝1.0×103 kg/m2，g取10 N/kg) 0.4　 ACD　 1×10－4　 返回首页 4. (2024·达州中考)同学们在“探究影响浮力大小的因素”实验中，根据日常生活经验提出了以下猜想： ①浮力大小与物体浸入液体中的深度有关； ②浮力大小与物体排开液体的体积有关； ③浮力大小与液体的密度有关. 实验步骤和数据如图所示：(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) 返回首页 (1)根据实验数据，小聪计算出该物体浸没在水中受到的浮力大小是 N. 4　 (2)为了验证猜想①，分析A与C、D三次实验，得出结论：浸没在液体中的物体所受浮力大小与浸入液体中的深度 (选填“有”或“无”)关. 无　 返回首页 (3)为了验证猜想②，分析A与 三次实验，得出结论：浸在液体中的物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关. B、C　 返回首页 (4)小聪为了验证猜想③，分析A与B、E三次实验，得出结论：浸在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关.你认为这样操作是 (选填“正确”或“错误”)的，理由是 ⁠ ⁠. (5)细心的小红利用实验数据还计算出步骤E中所用盐水的密度是 kg/m3. 错误　 没有控制排开液 体的体积相等　 1×103　 返回首页 验证阿基米德原理 5. [科学探究]如图所示，验证阿基米德原理的实验步骤如下： ①用弹簧测力计测出物体所受的重力G(图甲)； ②将物体浸没在水面恰好与溢水口相平的溢水杯中，用空的小桶接从溢水杯里被物体排开的水，读出这时弹簧测力计的示数F(图乙)； ③测出接水后小桶与水所受 的总重力G1(图丙)； 返回首页 ④将小桶中的水倒出，测出小桶所受的重力G2(图丁)； ⑤分别计算出物体受到的浮力和排开的水所受的重力，并比较它们的大小是否相同. 返回首页 (1)物体浸没在水中，受到水的浮力F浮＝ ，被排开的水所受的重力G排＝ .(用上述测得量的符号表示) (2)指出本实验产生误差的主要原因： ⁠. (3)物体没有浸没在水中， (选填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理. G－F　 G1－G2　 小桶中的水未倒净　 能　 返回首页 阿基米德原理的推导式 6. 某物体重0.6 N，把它放在盛有水的烧杯中，溢出0.4 N的水，则它受到的浮力(　D　) A. 一定为0.4 N B. 可能为0.3 N C. 一定为0.6 N D. 可能为0.5 N D 返回首页 7. (2024·广州月考)把甲、乙、丙三个体积相等的物体放入水中，它们静止时的情况如图所示，下列说法中正确的是(　B　) A. 甲物体的密度大于乙物体的密度 B. 甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力 C. 往水中加入食用盐，物体甲受到的浮力变大 D. 丙物体沉在底部静止，受到的浮力和重力是 一对平衡力 B 返回首页 8. (2024·达州中考改编)如图甲所示，悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中，将其缓慢拉出水面(忽略物体带出的水)，弹簧测力计的示数F与A上升的高度h之间的变化图像如图乙所示.然后将体积为2 000 cm3的实心物体B用细线和A连接在一起，如图丙所示放入水中，A、B刚好悬浮.细线的重力和体积忽略不计，ρ水＝1.0× 103 kg/m3，g取10 N/kg，下列说法正确的是(　D　) D A. A浸没在水中所受浮力为10 N B. A的体积为50 cm3 C. B的重力为20 N D. B的密度为0.75×103 kg/m3 返回首页 物体的浮沉条件 9. (2021·广东中考)小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上.他想：水面高度会变化吗？于是进行了探究：首先，将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中，如图所示.然后，将石块a从水中拿出并轻轻放在木块b上，它们处于漂浮状态，则水面高度将(　B　) A. 下降 B. 上升 C. 不变 D. 无法判断 B 返回首页 【解析】由题图可知，b漂浮，＝Gb；a沉底，＜Ga，将石块a轻轻放在木块b上，它们处于漂浮状态，则F浮(a＋b)＝Ga＋Gb，可得F浮(a＋b)＞，由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可知，将石块a轻轻放在木块b上后，a、b排开水的体积比原来大了，则水面高度将上升，故选B. 返回首页 10. 如图所示，a、b、c三个物体的体积相同，将它们放入水中静止后，a漂浮、b悬浮、c沉底.则下列判断正确的是(　C　) A. b下表面所受的压力小于a下表面所受的压力 B. a、b所受的浮力相等且大于c所受的浮力 C. c所受的浮力一定等于b所受的浮力 D. a所受的浮力大于b、c所受的浮力 C 返回首页 11. [科学思维](2021·广州中考)将体积相同的甲、乙实心球放入装有水的烧杯中.若甲、乙所受的重力和排开水所受的重力如下表所示.则两球静止在水中时的情形可能是(　C　) 实心球 实心球所受的重力/N 排开水所受的重力/N 甲 1 1 乙 2 1 C 返回首页 物体浮沉条件的应用 12. 　小明学习完浮力知识后，开始判断下列生活中的问题，对应结论正确的是(　D　) A. 图甲中充有氢气和空气的气球体积相同，只有氢气球能上升，说明氢气球受到的浮力更大 B. 图乙中将一个鸡蛋放入水杯中，鸡蛋沉底，则鸡蛋受到的浮力等于它的重力 C. 图丙中热气球的上升与火箭升空原理一样，都是因为受到空气的浮力 D. 图丁中打捞沉船时采用“浮筒打捞法”，其打捞原理与潜水艇原理相似 D 返回首页 13. (2024·南通中考)将新鲜度不同的甲、乙两鸡蛋放入水中，静止时甲沉底、乙漂浮，如图所示.下列说法正确的是(　B　) A. 若甲、乙体积相等，则甲受到的浮力小 B. 若甲、乙质量相等，则甲受到的浮力小 C. 向杯中加盐水后，乙受到的浮力变大 D. 向杯中加酒精后，乙受到的浮力变大 B 返回首页 14. 如图是a、b两种物质的质量和体积的关系图像，将分别用a、b两种物质制成的甲、乙实心物体浸没在水中，ρ水＝1.0×103 kg/m3，则放手后(　A　) A. 甲下沉，乙上浮 B. 甲上浮，乙下沉 C. 甲上浮，乙悬浮 D. 甲悬浮，乙上浮 A 返回首页 15. (2024·潍坊中考)物理兴趣小组把吸管的下端密闭并缠绕一段细铜丝(细铜丝体积忽略不计)，自制一个简易密度计，如图所示.密度计分别放入a、b、c三种液体中时均漂浮，且保持竖直姿态.密度计在三种液体中静止时，在密度计上与液面平齐处各标记一条刻线，共得到三条刻线.已知密度计在c液体中时有 的体积浸入液体，浸入体积为5×10－6 m3，三种液体密度如表格所示，下列分析正确的是(　A　) 液体种类 液体密度/(kg·m－3) a液体 0.5×103 b液体 1×103 c液体 2×103 A. 三条刻线的间隔距离不相等 B. 密度计的质量为0.1 kg C. 密度计在三种液体中所受 浮力不相等 D. 密度计在b液体中的浸入体 积为3×10－5 m3 A 返回首页 【解析】密度计分别放入a、b、c三种液体中时均漂浮，故密度计受到的浮力等于下表面受到的压力，漂浮状态时密度计受到的浮力都等于重力，设密度计下表面积为S，即F浮＝G＝ρ液gV排＝ρ液gSh，故密度计浸入液体的深度h＝.由表格可知，b液体密度为a液体密度的2倍，c液体密度为b液体密度的2倍，故密度计浸入a液体的深度是浸入b液体深度的2倍，密度计浸入b液体的深度是浸入c液体深度的2倍，故三条刻线的间隔距离不相等，故A正确； 返回首页 已知密度计在c液体中，有的体积浸入液体，浸入体积为5×10－6 m3，则F浮＝G，即ρcgV排＝G＝mg，则密度计的质量m＝ρcV排＝2× 103 kg/m3×5×10－6 m3＝0.01 kg，故B错误；密度计分别放入a、b、c三种液体中时，均漂浮在液体中，密度计受到的浮力都等于重力，密度计在三种液体中所受浮力相等，故C错误；由F浮＝ρ液gV排可得，密度计在b液体中的浸入体积V排b＝＝1×10－5 m3，故D错误. 返回首页 16. 如图所示，乒乓球从水中上浮直至漂浮在水面上，乒乓球在A位置时受到的浮力为FA，水对杯底的压强为pA；在B位置时受到的浮力为FB，水对杯底的压强为pB，则它们的大小关系是FA FB，pA pB. 已知乒乓球的质量为2.7 g，当它漂浮在水面时，排开水的体积为 cm3.(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg) ＞　 ＞　 2.7　 返回首页 17. 一块冰块漂浮在容器中的水面上，当冰块完全熔化后，容器中的水面将 ；当冰块放入盐水中，待冰块熔化后，液面将 . (均选填“升高”“不变”或“下降”) 不变　 升高 返回首页 (1)潜水艇活动的海水深度一般为300～600 m.它可以通过水舱排水或充水来改变 ，从而实现浮沉. 自身重力　 18. [物理学与社会发展](2022·广东中考)我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10 000 m，在载人深潜领域达到世界领先水平.(ρ海水＝1.03×103 kg/m3，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg) (2)深潜器可进入更深的水域，在10 000 m的深处，海水产生的压强为 Pa.由于深海海水压强太大，深潜器实现浮沉的方法与潜水艇有所不同. 1.03×108　 返回首页 (3)小明阅读资料后，利用如图所示的装置模拟深潜器在水中的运动过程.物体甲、乙由一条细线连接且在水中处于静止状态，已知乙的质量为0.2 kg，体积为25 cm3，则乙所受浮力的大小为 N，乙受到细线的拉力为 N. 若剪断细线，甲将 (选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)，此时甲所受的浮力 (填字母). 0.25　 1.75　 上浮　 C　 A. 增大，且大于重力 B. 不变，且等于重力 C. 不变，且大于重力 D. 减小，且小于重力 返回首页 19. [科学思维]如图甲所示，物体A从下表面恰好在水面处开始匀速下降至浸入容器内的水中，描出弹簧测力计的示数F随物体A浸入水中深度h的变化关系如图乙中的a线，物体A在水中刚好浸没时底部受到水的压强为1 000 Pa.将容器中的水更换成另一种未知液体，重复以上操作，描出物体A刚接触液面后弹簧测力计的示数F随物体A浸入该液体深度h的变化关系如图乙中的b线.(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)求： 返回首页 (1)物体A在水中浸没时受到的浮力； 解：(1)由题图乙可知，物体A的重力 G＝3 N，物体A浸没在水中时弹簧测 力计的示数F1＝1 N，则物体A在水中 浸没时受到的浮力 F浮水＝G－F1＝3 N－1 N＝2 N 答：(1)物体A在水中浸没时受到的浮力为2 N； 返回首页 (2)图乙中h0的大小； 解：(2)物体A在水中刚好浸没时底部 受到水的压强p＝1 000 Pa 由p＝ρgh可知，物体A下表面所处的 深度 h＝＝＝0.1 m＝10 cm 题图乙中h0的大小即为物体下表面所处的深度，即h0＝h＝10 cm 答：(2)图乙中h0的大小为10 cm； 返回首页 (3)未知液体的密度. 解：(3)物体A浸没在水中时排开水的体 积即为物体A的体积，由F浮＝ρ液gV排可 知，物体A的体积 V＝V排＝＝＝2×10－4 m3 由题图乙可知，物体A浸没在未知液体中时弹簧测力计的示数 F2＝1.4 N,则物体A浸没在未知液体中时受到的浮力 F浮液＝G－F2＝3 N－1.4 N＝1.6 N 返回首页 物体A排开未知液体的体积V排'＝V＝2×10－4 m3 由F浮＝ρ液gV排可知，未知液体的密度 ρ液＝＝＝0.8×103 kg/m3 答：(3)未知液体的密度为0.8×103 kg/m3. 返回首页 20. [物理学与社会发展]阅读短文，回答问题. 极目一号 　　中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4 300 m的科考营地顺利升空，历时3小时14分钟，达到9 032 m的高度，超过珠峰8 848.86 m，创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录. 返回首页 　　据介绍，执行此次观测任务所使用的浮空艇是我国自主研发的系留浮空器，长55 m、高19 m，浮空艇体积为9 000 m3，艇自身总质量(不含气体)为2.625 t，地面锚泊车重90 t，通过地面锚泊设备系缆控制升空和驻空(图甲).浮空艇有两个气囊，一个是主气囊，里面充氦气(氦气密度比空气小很多)，下边腹部还有一个小的副气囊，里面充空气，通过调节副气囊的空气垫就可以调节压力(图乙). 返回首页 (1)浮空艇的整体外形呈现白色，因为在白天使用时，白色可以反射光线，减少 (选填“红外线”或“紫外线”)的吸收，使浮空艇内部气体升温不会过快. 红外线　 (2)因为大气压随海拔升高而 ，所以在升空过程浮空艇为了保持内外气压差处在安全范围，副气囊需要 (选填“排出”或“注入”)空气. 减小　 排出　 返回首页 (3)若浮空艇携带的科研器材质量为175 kg，囊内气体的总质量为 4 t，则未升空前，浮空艇受到空气的浮力为 N，系留缆绳对浮空艇在竖直方向的拉力为 N. (不同海拔下大气压和空气密度见表，g取10 N/kg) 7.2×104　 4 000　 海拔/m 4 000 4 300 4 500 5 000 6 000 7 000 8 000 9 000 大气压/kPa 57.6 55 53.4 50 43.2 36.7 30.9 26.8 空气密度/(kg·m－3) 0.82 0.8 0.78 0.74 0.66 0.59 0.53 0.47 返回首页 【解析】(3)由表中数据可知，海拔4 300 m的科考营地的空气密度为0.8 kg/m3，浮空艇在营地升空前受到的空气浮力F浮＝ρ空gV＝ 0.8 kg/m3×10 N/kg×9 000 m3＝7.2×104 N，浮空艇的总重力G总＝m总g＝(4×103 kg＋2.625×103 kg＋175 kg)×10 N/kg＝6.8×104 N，此时浮空艇受到的竖直向上的浮力、竖直向下的重力和拉力平衡，所以系留缆绳对浮空艇在竖直方向的拉力F＝F浮－G总＝7.2× 104 N－6.8×104 N＝4 000 N. 返回首页 (4)在升空过程中，忽略浮空艇形状的变化，则浮空艇所受的浮力将 (选填“变大”“变小”或“不变”). 变小　 返回首页 探究浮力大小与哪些因素有关 典例　[科学探究](2023·广东中考节选)在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中： 返回首页 (1)如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6 cm的长方体物块(可塑)，测出其重力.将它缓慢浸入水中，记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h.请根据实验数据，在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图像. 返回首页 (2)分析图像可知：浸没前，h增加，F浮 ；浸没后，h增加，F浮 .(均选填“变大”“变小”或“不变”) (3)若把此物块捏成高为6 cm的圆锥体，重复上述实验.两次实验所得的F浮随h变化的图像 (选填“相同”或“不同”). (4)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，还需添加一种材料： ⁠. 变大　 不变　 不同　 不同密度的液体　 返回首页 $$