10.1 浮力 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

人教版八年级下册物理精讲精练：10.1浮力 【学习目标】 1. 通过实例，体验感知浮力，认识浮力的方向，形成浮力概念。会用弹簧测力计测量浮力的大小。 2. 能应用同一直线上二力的合成和二力平衡的知识推理得出弹簧测力计测量浮力大小的原理 F浮=G-F拉，通过实验观察和演绎推理认识浮力产生的原因，发展科学思维。 3. 经历探究浮力的大小与哪些因素有关的实验过程，培养获取证据的能力。 4. 通过研究生活中的浮力现象，培养探索自然界奥秘的好奇心和求知欲，激发探究的热情，养成实事求是的科学态度。 【知识小结】 1．浮力：浸在液体（或气体）中的物体受到竖直向上的力，这个力叫做浮力，常用字母F浮表示。 2．用“称重法”测量浮力：物体在液体中所受浮力的大小等于弹簧测力计示数两次之差，即弹簧测力计减小的示数：F浮=G-F。 3．浮力产生的原因：浸在液体中的物体，上、下表面受到液体的压力不同，产生的压力差就是浮力，F浮=F向上- F向下。 4．影响浮力大小的因素： （1）物体在液体中所受浮力的大小，与它浸在液体中的体积有关，与液体的密度有关；物体浸在液体中的体积越大，液体的密度越大，浮力就越大。 （2）物体在液体中所受的浮力大小与物体的密度、浸没在液体中的深度无关（选填“有关”或“无关”）。 【知识点精讲】 知识点1：什么是浮力 浮力：浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫作浮力，常用字母F浮表示。浮力的方向是竖直向上。 【想一想】漂浮在水面的物体受到浮力，浸没在水中的物体也受到浮力吗?例如，沉入水底的石块会受到浮力吗?如果浸没在水中的物体会受到浮力的话，怎样测量此时浮力的大小呢? 注：一切浸在液体或气体里的物体都受到竖直向上的浮力。 【例题1】如图所示是正在水中上浮的木块，请画出木块在水中所受重力G和浮力 F浮的受力示意图．  【答案】如图所示： 【解析】因为物体在水中，所以受浮力和重力的关系，浮力方向竖直向上，重力方向竖直向下；又物体上浮，所以物体受到的浮力大于重力，作用点都画在重心处.  知识点2：产生原因 进度条，百分之0 播放 00:00 / 02:51 02:51 全屏 倍速播放中 0.5倍 0.75倍 1.0倍 1.5倍 2.0倍 超清 流畅 您的浏览器不支持 video 标签 继续观看 八年级下册物理精讲练10.1 浮力 观看更多 转载 , 八年级下册物理精讲练10.1 浮力 初中物理园已关注 分享点赞在看 已同步到看一看写下你的评论 视频详情 根据公式我们知道，物体受到液体左右两边的压强相等，而上下两部分压强由于物体本上的高度，使其出现了压强差，从而出现了 ，最终这个压力差我们就称为浮力（F浮=F向上－F向下）。 观察右图不难看出，只要物体不是和容器底部紧密接触（此时可当成容器的底部凸起），物体就能有浮力。但是在太空中，即使物体浸在液体中也没有浮力，原因是太空中不存在压力差。 两种特殊情况 ①当物体部分浸入液体中时，如左图所示，上表面不受液体压力，则浮力的大小F浮=F向上。 ②若浸没在液体中的物体下表面和容器底紧密接触，如右图所示，则液体对物体向上的压力F为0，物体将不受浮力的作用，只受向下的压力。如在水中的桥墩、拦河坝等。 例2、如图所示，边长为20厘米的正方体木块，其下表面距水面15厘米，试求： （1）上、下表面受到的液体的压力差；（2）木块排开的水重。 【答案】见解析。 【解析】已知： ρ液=1.0×103kg/m3，g=9.8N/kg，h上=0m，h下=0.15m， S 上=S 下=0.04 m2，V 排=0.2m×0.2m×0.15m=0.006 m3 求：（1）F上－F下  （2）G排 解：（1）F上=P下S下= ρgh下S下=58.8N F下=P上S上= ρgh上S上=0N F上－F下=58.8N （2）G排=ρg V 排=58.8N 可见，部分浸入液体的物体所受的浮力，也等于液体对物体向上的压力和向下的压力之差。 知识点3：称重法测浮力 测量浸没在水中的铝块所受的浮力。 （1）如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个铝块，读出测力计的示数，就是铝块所受重力的大小。 （2）把铝块浸没在水中，铝块静止时，看看弹簧测力计的示数有什么变化。想一想，为什么示数会有变化，它说明了什么问题?算一算，弹簧测力计的示数变化了多少? （3）改变铝块在水中浸没的深度（图丙），看看示数是否有变化。 【实验分析】 （1）如图甲所示，测量出物体在空气中受的重力G=F1=2.3N； （2）如图乙所示，物体浸在水中时弹簧测力计的拉力F2=1.4N； （3）弹簧测力计的示数减小了，说明浸没在水中的铝块受到了浮力的作用。浮力大小等于弹簧测力计示数之差： F浮=2.3N-1.4N=0.9N。 【实验结论】 （1）甲、乙中弹簧测力计示数之差，就是浮力的大小，这种测量浮力的方法叫“称重法”，即： F浮=F1-F2。 （2）从实验步骤2、3（图乙、丙）可看到，弹簧测力计的示数没有变化，说明浸没在水中的铝块所受浮力的大小，跟铝块所到达的深度无关。 3. 运用力的平衡条件求浮力 如图所示，浸没在水中的铝块受到三个力：重力G、弹簧测力计的拉力F拉和浮力F浮。在这三个力的作用下铝块处于平衡状态。把F拉和F浮的合力设为F合，这样就可以认为铝块受F合和G两个力的作用。因为铝块静止，故所受力为平衡力，即F合=G，又因为F合=F拉+F浮，所以F浮=G-F拉。 进度条，百分之0 播放 00:00 / 03:34 03:34 全屏 倍速播放中 0.5倍 0.75倍 1.0倍 1.5倍 2.0倍 超清 流畅 您的浏览器不支持 video 标签 继续观看 八年级下册物理精讲练10.1 浮力 观看更多 转载 , 八年级下册物理精讲练10.1 浮力 初中物理园已关注 分享点赞在看 已同步到看一看写下你的评论 视频详情 例3、（2022·江苏泰州·中考真题）如图是小明“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。 （1）物块未浸入水中时，弹簧测力计示数如图甲所示，物块的重力为 N； （2）小明将物块从图甲下降至图乙的过程中，发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时，还观察到 由此初步分析得出：物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关； （3）继续增大物块所处的深度，当它与容器底部接触后，弹簧测力计示数如图丙所示，此时物块受到的浮力为 N； （4）为探究浮力与液体密度的关系，小明又把物块浸没到事先配制好的盐水中，这样操作的目的是为了控制 相同；他发现液体密度改变，而物块受到的浮力变化却不明显。小明想出下列四种实验改进方案，其中不可行的是 ； A．换用体积更大的同种物块 B．换用密度比水小得多的液体 C．换用精确程度更高的测力计 D．利用现有器材进行多次实验 【答案】 1.8 水面上升 0.8 排开液体的体积 D 【详解】（1）[1]如图甲，没有浸入水中，利用悬挂法测量物体的重力，此时重力为1.8N。 （2）[2]图甲下降至图乙的过程中，发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时，观察到烧杯内水面在上升，排开水的体积慢慢变大。 （3）[3]如图乙和丙，液体是水，而且都浸没，故浮力的的大小不变，故浮力的大小为 （4）[4][5]小明又把物块浸没到事先配制好的盐水中，浸没后，物体排开液体的体积等于物体的体积，都是浸没在液体中，排开液体的体积相同。 A．换用体积更大的同种物块，浮力比较大，弹簧测力计示数变化明显，故A不符合题意； B．换用密度比水小得多的液体，浮力变化比较大，故B不符合题意； C．换用精确程度更高的测力计，微量的浮力变化就可以测量出来，故也是可行，故C不符合题意； D．利用现有器材进行多次实验，浮力的大小不变，两次浮力的变化不明显，故不可行，故D符合题意。 故选D。 【习题精练】 1．物体A浸入水中前后，弹簧测力计的示数如图所示，物体浸入水后，受到重力、 和 力的作用，其中重力为 N，浮力为 N。 【答案】浮力，拉力，4，1。 【详解】物体完浸没时，受到重力、浮力及拉力作用。根据左边测力计的示数可知，物体的重力G=4N。根据称重法可得，物体受到的浮力 F浮=G﹣F=4N-3N=1N 第1题图 第2题图 2. “天宫课堂”第一课上，王亚平做了一个有关浮力的实验。在太空中，乒乓球并没有像在地面一样浮在水面，而是停留在了水中，如图。下列有关该现象的解释正确的是（　　） A．乒乓球受到的浮力方向向下 B．乒乓球受到的浮力小于重力 C．太空中重力消失时，浮力也就消失了 D．浮力是由重力产生的 【答案】C 【详解】浮力产生的原因：物体受到液体向上的压力大于向下的压力，上下表面的压力差即为浮力，在太空中水和乒乓球处于完全失重状态，水不会对浸入其中的物体产生压力，所以在太空失重环境下浮力消失，故C正确，ABD错误。故选C。 3．如图所示，把一金属块挂在弹簧测力计下，金属块全部浸没于水中，弹簧测力计的示数为F，若要使弹簧测力计的示数变小，下列做法可行的是（    ） A．往烧杯里加水 B．往烧杯里加些食盐 C．往烧杯里加些酒精 D．把弹簧测力计向上提一下，但金属块不露出水面 【答案】B 【详解】A．原来金属块全部浸于水中，往烧杯里加水，水的密度与浸入的体积不变，则浮力不变，测力计示数不变，故A不符合题意； B．往烧杯里加些盐，液体的密度变大，浸入的体积不变，则浮力变大，测力计示数变小，故B符合题意； C．往烧杯里加些酒精，液体的密度变小，则浮力变小，测力计示数变大，故C不符合题意； D．把弹簧测力计向上提一下，金属块不露出水面，则排开液体的体积不变，水的密度不变，所以浮力不变，则测力计示数不变，故D不符合题意。故选B。 4．如图所示，小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块平放、侧放和竖放，使其部分浸入同一杯水中，保证每次水面到达同一标记处，比较弹簧测力计示数大小。该实验探究的是下列哪个因素对浮力大小的影响（　　） A．液体的密度 B．物体的密度 C．物体排开液体的体积 D．物体浸入液体的深度 【答案】D 【详解】先后将该长方体铝块平放、侧放和竖放，使其部分浸入同一杯水中，液体的密度相同，每次水面到达同一标记处，说明物体排开水的体积相同，物体进入水的深度不同，比较弹簧测力计示数大小，可以探究浮力与物体浸入液体的深度的关系，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 5．如图所示，一金属块吊在弹簧测力计下端，在空气中弹簧测力计读数是27.5N，现将金属块浸入水中后，弹簧测力计读数是21.5N，若金属块上表面受到水的压力为20N，求： （1）金属块受到浮力； （2）金属块下表面受到水的压力。 【答案】（1）6N；（2）26N。 【详解】（1）金属块浸没在水中称量时，弹簧测力计的示数比空气中的示数小，是因为金属块在水中受到向上的浮力的作用，浮力为F浮=G-F=27.5N-21.5N=6N （2）根据浮力产生的原因可知，物体的浮力等于物体上下表面受到的水的压力差，故金属块下表面受到水的压力为F下=F上+F浮=20N+6N=26N 6. 小明用弹簧测力计、正方体物块、两个相同的圆柱形容器等，对浸在液体中的物体所受浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。 （1）分析甲、乙、丙图的实验，说明浮力的大小与 有关；比较甲、丁、戊图的实验，说明浮力的大小与 有关； （2）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否有关，可比较甲、 和丁三图的实验，并得出当物体完全浸没于液体中，浮力大小与物体浸入液体的深度 ；当物块浸没在水中时，受到的浮力是 N； 【答案】（1）物体排开液体的体积，排开液体的密度；（2）丙，无关，4 【详解】（1）由图甲、乙、丙所示实验可知，物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同，物体受到的浮力不同，由此可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关。 由丁、戊中，排开液体的体积相同，排开液体的密度不同，测力计示数不同，由称重法测浮力，受到的浮力不同，所以，分析图甲、丁、戊实验，说明浮力的大小与排开液体的密度有关。 （2）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度是否关系，需要控制液体的密度相同，排开的液体的体积相同，所以，可比较甲、丙、丁三图的实验。 观察丙、丁两图可知，物体完全浸没于液体中，排开液体的体积不变，深度增加，弹簧测力计示数不变，说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没的深度无关。 物体的重力为5N，浸没在水中时弹簧测力计示数为1N，正方体受到的浮力是 精讲精练第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$