第10章浮力 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

第10章　浮力 一、浮力 1. 定义：一切浸入液体（气体）的物体受到的液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。 2. ★ 浮力的产生原因：浸没在液体（气体）中的物体，其上下表面受到液体（气体） 对它向上的压力差 3. 浮力的方向是　竖直向上　，与重力的方向刚好相反； 4. 浮力的作用点：接触面上，规则物体的等效作用点在几何中心。 2、 ★ 浮力大小计算方法 1. 称重法： F浮＝G-F拉 例：分别求出A在不同情形下受到的浮力 （1） ②图中A受到的浮力为0.4N； （2） ③和④图中A受到的浮力为1N； （3） ⑤图中A受到的浮力为1.2N； 2. 压力差法（原理法）： F浮＝F向上-F向下 例：如图所示，长方体两个相对的侧面所受液体压力的合力为__0__N。液体对长方体向上的压力F2___大于___液体对它向下的压力F1，则F浮=___F2-F1___，方向___向上___。 3. 平衡法：F浮＝G物 V物（<）V排 V物（=）V排  例：从高处掉入水里的苹果，最终会漂浮在水面上。设苹果的质量m=150g，苹果密度均匀，苹果漂浮在水面上时受到的浮力为 1.5N 。 4. 公式法： （阿基米德原理） F浮＝G排＝　　 例：1. 某物体的体积是60cm3，将物体浸没在水中，物体所受浮力为__0.6__N，排开水的质量为____0.06_____kg。（水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）  2. 如图用一细绳拴住体积为0.6dm3重为4N的物体，使它浸没在水中，此时物体受到水的浮力是___6_____N，浮力方向__竖直向上__，绳的拉力为_____2____N。（水的密度为，g取10N/kg） ★：浮力法求密度（常考易错） 1. 当物体处于漂浮状态时，若物体浸入液体中的体积是总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几。 例：如图，物体五分之三的体积浸入水中，则ρ物= 0.6×103 kg/m3 2. 当物体浸没在液体中时，若已知物体重力是物体所受浮力的几倍，则物体密度就是液体密度的几倍。 例1：放有适量水的烧杯置于水平桌面上，将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，最后漂浮，且静止时有五分之三体积露出水面，则木块的密度是_0.4×103 _kg/m3。 例2：（多选）将金属块挂在弹簧测力计的下端，先后浸没在水和酒精中，金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，ρ酒精=0.8×103kg/m3），则下列说法正确的是（　ACD　） A．金属块在水中受到的浮力为1N B．金属块质量为3kg C．金属块体积为100cm3 D．金属块密度为3.0×103kg/m3 ★公式的选用：在计算中，如果题目中出现弹簧测力计则优先想到称重法计算浮力；如果物体在液体中的状态是漂浮或悬浮，马上想到浮力等于重力；如果题中出现压强和深度，则可能是要用压力差法计算浮力；三者都没有则想到阿基米德原理。 三、实验一：验证阿基米德原理 实验步骤，先测石块和小桶重力，再在装满水的溢水杯中利用称重法测出石块受到的浮力大小F浮，最后称出小桶和溢出水的总重力，减去小桶重力得到排溢出水的重力G排。然后通过F浮＝G排验证阿基米德原理。 四、实验二：★ 探究影响浮力大小的因素 F浮＝　　； （1）选用操作　2,3可探究物体所受浮力与（排开液体体积）有关； （2） 选用操作　4,5　可探究物体所受浮力与（　液体密度　）有关； （3） 选用操作　3,4　可探究物体所受浮力与　液体深度　无关。 ★故浮力只与液体密度和排开液体的体积有关，与其他因素无关。 此实验使用的科学探究方法是：控制变量法。 ★此实验有弹簧测力计可测物体的重力，因此经常利用浮力法测物体的密度。 例：小华在弹簧测力计下悬挂一个金属球，如图甲所示，弹簧测力计的示数为2.6N；将金属球浸没在水中，弹簧测力计的示数如图乙所示；将金属球从水中取出并擦干水分，再将它浸没在另一种液体中，弹簧测力计示数如图丙所示。则图丙中液体的密度为__0.8g/cm3______。 五、★ 浮沉条件 受力分析 初始状态 浮力与重力关系 F浮>G物 F浮=G物 F浮<G物 运动状态 上浮 静止 下沉 最终状态 漂浮 悬浮 沉底 最终状态 力的等量关系 F浮=G物 F浮=G物 F浮+F支=G物 若实心物体则 ρ物（　<　）ρ液 ρ物（　=　）ρ液 ρ物（　>　）ρ液 ★故要判断一个物体在水中是下沉还是上浮，以及它的最终状态有两种方法： ①受力分析，比较浮力和重力大小； ②比较物体和液体的密度大小 六、浮力沉浮条件应用 1. 轮船：采用空心的办法，增大排开液体的体积从而增大浮力而使轮船漂浮在水面上。 2. 潜水艇：潜水艇体积不变，故潜入水中时所受浮力不变；采用改变自身重力的方法，从而使重力大于浮力时潜水艇下潜，重力小于浮力时潜水艇上浮。 3. 热气球：采用加热方法使空气膨胀，体积变大，密度变小，使热空气密度小于外界空气密度，从而实现上浮。 4. 飞艇：内部充入密度小的氦气，内部气体密度远小于外界气体密度，实现上浮。 七：制作微型密度计 1. 原理：密度计重力不变，投入不同密度的液体中，都处于漂浮状态，所受的浮力都相同，从而排开液体的体积不同，密度越大的排开液体的体积越小，故密度计刻度的特点是上小下大。 2. 由于液体密度与密度计进入水中的深度成反比，故密度计刻度的特点为上疏下密 例： 3. 密度计要保证能竖直立在液体中，故密度计的重心要很低。因此密度计的质量应主要分布在下方。 4. 密度计的管径要求：较细 易错点： 1. 气体液体都有浮力，方向 竖直向上 。浮力产生的原因是 上下表面存在压力差 ，漂浮物体的浮力等于它下表面所受的向上的压力；下面的物体因下表面没有向上的压力，故不受浮力。 大桥下有一个桥墩的体积是20m3，水下的体积是9m3，则这个桥墩受到的水的浮力是 0 N。 2. 漂浮或悬浮，都是没有力拉或压的自由状态，且都是静止状态，即为平衡状态。 3. 物体浸没在液体中，V物=V排， F浮=ρ液V排g，知浮力和密度，即可求体积 4. 物体上浮过程：浮力 大于 重力；物体下沉过程：浮力 小于 重力； 物体漂浮、悬浮状态：浮力 等于 重力；物体沉底状态：浮力 小于 重力；（填大于、等于或小于） 特别注意：浮在水面上的物体浮力等于重力；　不是大于重力　　　 5. 密度计在不同液体中均漂浮，F浮=G物，V排小则ρ液大，故密度计的刻度是上 小 下 大 ； 同理，轮船从河里进入海里，浮力不变，因ρ液变大， 故V排减小，船会 上浮 一些； 船的排水量是指 船满载时排开水的质量（m排=m船+m物满载） 6. 空心球的沉浮：比较空心球的平均密度与液体密度的大小。 空心求的平均密度=空心球的总质量除以空心球总体积。 7. 判断：浮在水上的物体受到的浮力大于沉底的物体所受的浮力。（ × ） 体积相等的实心铁块和木块投入水中静止时，所受的浮力（A ）； 质量相等的实心铁块和木块，投入水中静止时所受的浮力（B） A 铁块大　　 B 木块大　　　C 一样大　 D 无法确定 8. 排水法原理：浮力=排开液体的重力，F浮= G排= m排g = ρ液V排g 9. 装满水的容器中放入物体，物体漂浮，则容器底部所受压力 不变 （填变大、变小或不变）， 因为F浮= G排=G物 未装满的容器中放入物体（适用于任何状态），液面会 上升 ，故液体对容器底部的压强会 变大 ，压力会 变大 ； 10. 关于液体对容器底部压强差的计算： （1） 在规则容器中，有两种计算方法： ①因为，故Δp=ΔF浮/S ； ② Δp=ρgΔh （2） 在不规则容器中只能用：Δp=ρgΔh 1 学科网（北京）股份有限公司 $$