第十章浮力讲义 2024-2025学年人教版八年级下册物理

2024-2025人教版物理8年级下学期第十章全章章末 浮力作业设计（适用于辽宁地区） 一、核心知识梳理 （一）浮力基础 定义：浸在液体或气体中的物体受到竖直向上的托力，公式：F浮= F向上- F向下。 方向：竖直向上，与重力方向相反。 产生原因：液体（或气体）对物体上下表面的压力差。 （二）阿基米德原理 内容：物体所受浮力等于排开液体的重力，公式：F浮= G排=ρ液g V排。 适用条件：适用于液体和气体，与物体的形状、密度、浸没深度无关。 （三）浮沉条件 （四）浮力应用 轮船：通过 “空心” 增大排开液体体积，浮力等于总重力。 潜水艇：通过改变自身重力实现浮沉。 密度计：利用漂浮条件，刻度上小下大。 气球与飞艇：充入密度小于空气的气体，通过改变体积调节浮力。 二、实验探究 （一）浮力大小的影响因素 实验设计：控制变量法，探究浮力与液体密度、排开液体体积的关系。 结论：浮力与液体密度和排开液体体积成正比，与浸没深度无关。 （二）阿基米德原理验证实验步骤：用弹簧测力计测物体重力G。测空桶重力G。物体浸没液体，测测力计示数F，收集排开液体。测桶和液体总重G2。数据处理：F浮= G - F，G排= G2-G1，比较两者相等。 （三）浮沉条件探究实验方法：改变物体密度或液体密度，观察浮沉状态。典型问题：如何使橡皮泥漂浮（空心法），盐水选种的原理。 三、计算方法与题型 （一）浮力计算四法称重法： F浮=G-F示（已知弹簧测力计示数）。 压力差法：F浮= F向上-F向下（规则物体）。 阿基米德法：F浮= G排=ρ液g V排。 平衡法：漂浮或悬浮时，F浮=G。 （二）典型题型 1.浮力比较： 同液不同物：比较V排（如体积相同的木球和铁球）。 同物不同液：比较ρ液（如同一密度计在不同液体中）。 2.综合计算： 浮力与压强结合：求容器底部压强变化（如物体放入液体中）。 浮力与密度结合：测固体或液体密度（如称重法测密度）。 3.动态分析： 冰融化问题：冰在水中融化，液面不变；在盐水中融化，液面上升。 液面升降问题：判断物体从液体中取出后液面变化（如石块从船上抛入水中）。 四、易错点与误区 混淆V排与V物：漂浮时V排<V物，悬浮时V排= V物。 忽略单位换算：ρ的单位常用g/cm3，需换算为kg/m3\)，(1g/cm3=1000kg/m3。 误判浮沉条件：实心物体浮沉由ρ物与ρ液决定，空心物体可能漂浮。 浮力与深度关系：浸没后浮力与深度无关，未浸没时深度增加V排增大，浮力增大。 五、中考高频考点 阿基米德原理的应用：计算浮力、排开液体体积或密度。 浮沉条件的判断：结合密度或受力分析判断物体状态。 浮力实验设计：验证阿基米德原理、探究浮力影响因素。 综合应用题：浮力与压强、密度的综合计算（如密度计刻度推导、轮船排水量计算）。 知识提升 一、选择题 1.下列说法正确的是（ ） A．珠穆朗玛峰顶的大气压强比永州市地面的大气压强大 B．三峡船闸是世界上最大的人造连通器 C．一辆高速行驶的汽车从路中的树叶旁驶过时，树叶将飞向道路的两旁 D．游泳的人由河边浅水处走向深水处时，脚感觉越来越痛，因为水对人的浮力越来越小 2.小华制成如图所示的“自动给水装置”，是用一个装满水的塑料瓶子倒放在盆景中，瓶口刚好被水浸没。其瓶中水面能高于盆内水面，主要是由于（ ） A.瓶的支持力的作用 B.瓶的重力作用 C.水的浮力作用 D.大气压的作用 2题图 3题图 4题图 3.如图所示，将甲、乙两个容器放在水平桌面上，甲、乙两容器的底面积分别为S甲和S乙。甲容器中盛有密度为ρ1的液体，乙容器中盛有密度为ρ2的液体。现将体积相等的A、B两个物体分别放入甲、乙两容器后，物体A悬浮，物体B漂浮且有一半体积露出液面，此时两容器中液面相平。液体对甲容器底部的压强为p1、压力为F1，液体对乙容器底部的压强为p2、压力为F2。已知物体A与物体B的密度之比为2：3，S乙等于4S甲。则下列判断正确的是（ ） A．pl=p2，F1>F2 B．p1<p2，12F1=F2 C．3p1=p2，6Fl=F2 D．p1>p2，F1=4F2 4.如图所示，将盛有适量水的容器放在水平桌面上，然后把系在弹簧测力计下的铁块慢慢地浸入水中（水未溢出），观察铁块从刚开始浸入水中到完全浸在水中的实验现象，并对一些物理量做出了如下判断：①铁块受到的浮力变大；②弹簧测力计的示数变小；③桌面受到的压力变大；④水对容器底部的压强变大。其中正确的是（ ） A. ①② B. ①②③ C. ①②③④ D. ①②④ 5.在水中，鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示，下列说法正确的是( ) A．水对石头的压强比对木头的小 B．木头受到的浮力大于它自身的重力 C．鱼受到的浮力等于它排开水的重力 D．石头受到的浮力等于它自身的重力 二、填空题 6.一名游泳运动员重690N，体积约是7.1×10-2m3，双脚与地面的接触面积是3×10-2m2．当他站立在水平地面上时，他对地面的压强是______Pa；当他全部潜入水中，水对他的浮力是______N． 7.一只苹果的质量为140g、体积为1.8×10-4m3，用手将其浸没在水中时，苹果受到的浮力为 N（g取10N/kg），松手后苹果将 （选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）． 8.水平桌面上放有甲、乙两个盛水的容器，现把两个形状和体积都相同的物体A和B分别放入两容器中，当物体静止时，两容器中液丽刚好相平，如图所示，则物体A受到的浮力_ __物体B受到的浮力；容器甲底部所受液体压强___ 容器乙底部所受液体压强．（以上两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）. 8题图 9题图 11题图 9．我国自行设计的水下滑翔机“海翼”成功下潜至6329米，打破了世界纪录．“海翼”的外形设计成流线型，是为了减小阻力；在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”以减小重力，这是因为碳纤维材料的 小；“海翼”配备油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，从而使得排开水的体积 （选填“增大”、“减小”或“不变”），受到的浮力 （选填“＞”、“＜”或“=”） 重力，“海翼”号实现浮沉的原理与传统潜水艇浮沉的原理 （选填“相同”、“不同”） 10.某潜水艇总质量为2.7×103t，体积为3×103m3，当它浮在海面上时，受到的浮力是   N，当它需要潜入海水中时，它至少要向水舱充入     m3的海水，潜水艇潜入海中一定深度时，仪表显示海水的压强为2×106Pa，此时它在海水中的深度为     m．(海水密度按1.0×103kg/m3计算，g=10N/kg) 三、简答题 11.将乒乓球放在吸管管口正上方，用嘴吹气，松手后乒乓球会“悬停”在管口正上方一定高度的位置，如图所示。当吸管稍向前移动时，乒乓球也向前移动。请分析说明(不考虑乒乓球的转动)：r9V8afnN (1)乒乓球“悬停”时竖直方向的受力关系。 (2)乒乓球向前移动的原因。 四、计算题 12.右图所示的是2008年北京奥运会青岛“奥帆赛监测浮标”，它是我省科学院海洋仪器仪表研究所自主研制的，处于国际领先水平。浮标质量达2×103kg,漂浮在海面，可测量风速、风向、气温、海流等数据，准确地提供海洋、气象、水文信息，确保了奥帆赛的顺利进行。（ρ海水取1.03×103kg/m3，g取10N／kg，计算结果保留两位小数）那么: (1)浮标受到的浮力是多少N？ (2)它排开海水的体积是多少m3？ 13.如图所示,水平地面上有一底面积为1.50×l0-2m2的圆柱形容器,容器中水深40cm,一个边长为10cm的正方体物块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为4N。(g=10N/kg)求: (1)此时容器底受到水的压力。 (2)此时物块受到的浮力和物块的质量。 (3)细线剪断后,物块静止时浸入水中的体积。 五、实验题 14.在做“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，同学们先提出了如下的猜想： 猜想  A：可能与物体浸没在液体中的深度有关． 猜想  B：可能与液体的密度有关． 猜想  C：可能与物体浸在液体中的体积有关． 为了验证上述猜想，同学们利用一个物体、弹簧测力计、水、盐水和细线，做了如图所示的实验． （1）通过实验a和c，可知物体浸没在水中时受到的浮力大小是____________N． （2）通过a、c、d分析比较，可以验证猜想________是错误的．（选填“A”、“B”或“C”） （3）分析比较实验a、b、c，可以验证猜想_________是正确的．（选填“A”、“B”或“C”） （4）该实验探究主要运用的科学探究方法是_______________． 15.小明用六个重力G均为10牛、体积不同的球体，研究放入球体前后容器底部受到水的压力增加量ΔF的情况．他分别将球体放入盛有等质量水的相同容器中，待球体静止，得到容器底部受到水的压力增加量ΔF．实验数据和实验现象见下表． 实验序号 1 2 3 4 5 6 放入的球体 A B C D E F ΔF(牛) 5 6 8 10 10 10 实验现象 （1）观察序号1或2或3中的实验现象并比较ΔF和G的大小关系，可得出的初步结论是：当放入的球体在水中沉底时，          ．观察序号4或5或6中的实验现象并比 较ΔF和G的大小关系，可得出的初步结论是：         ． （2）小明得出“在盛有等质量水的相同容器中，当放入球体的重力相同时，球体的体积越大，ΔF越大”的结论．由表中         三组实验序号中的现象、数据及相关条件可判断小明得出的结论不正确． （3）分析表中序号1∼6的现象、数据及相关条件，可得出：在盛有等质量水的相同容器中，当放入球体的重力相同时，       体积越大，ΔF越大． （4）根据实验现象和实验数据，判断球体B与球体D的密度大小，ρB    ρD． （5）如果用水把球体 C容器中的液面补到与球体D、E、F的容器液面相平，需要补      g的水．球体C 的密度是      g/cm3． （6）球D露出水面部分的体积为球D体积的十分之一，那么球D的密度为 g/cm3． 1.B 2.D 3.B 4.A 5.C 6. 2.3×104；710 7.1.8;上浮 8.大于；等于 9.密度；增大；＞；不同 10. 2.7×103;300;200 11.(1)乒乓球“悬停”时竖直方向上共受到三个力的作用：向上的气流对乒乓球施加向上的压力，乒乓球受向下的重力，乒乓球上方空气对乒乓球施加向下的压力，三力平衡。 (2)吸管向前移动时，乒乓球前方空气流速大于后方，乒乓球前方压强小于后方，乒乓球前方压力小于后方压力，产生向前的压力差，因此，当吸管稍向前移动时，乒乓球也向前移动。Hnr9V8 12.2×104N;1.94m3 13.(1)6N(2)10N;0.6Kg(3)6×l0-4 m3 14.(1)2(2)A(3)C(4)控制变量 15.（1）容器底部受到水的压力增加量ΔF小于浮力；当放入的球体在水中漂浮时，容器底部受到水的压力增加量ΔF等于重力G （2）D、E、F;（3）物体排开液体的（4）＞（5）200；1.25（6）0.9 7 学科网（北京）股份有限公司 $$