第十章 浮力（章末复习）（课件）-【上好课】2024-2025学年八年级物理下册同步精品课堂（人教版2024）

章末复习课件 八年级物理下册 •人教版 第十章——浮力 体系架构 一 浮力 浮力 关于浮力的测量 物体的沉浮条件 浮力公式 浮力实验 浮沉状态 补水法 定义 方向:总是竖直向上的 阿基米德原理 ρ物=ρ液V排/V物 施力物体:流体　　受力物体:浸在流体中的物体 产生原因:因流体对物体上、下表面压力不同，合力向上 产生条件 1.物体浸在流体中容器的一部分也可能受浮力作用 2.物体的下表面与流体有接触 《浮力的大小与那些因素有关》 《浮力大小和排开液体所受重力的关系》 液体对容器底压强的变化量 液体对桌面压强或压力的变化量 漂浮 悬浮 上浮 下沉 沉底 当物体漂浮或悬浮时，物体可以代换为其排开的液体 F浮=G排=ρ液gV排 当物体悬浮或漂浮时F浮=G物 基础知识 二 知识点一 浮力 知识点二 阿基米德原理 知识点三 物体的沉浮条件及应用 基础知识 二 浮力 浮力 浸在液体或气体中的物体受到向上的托力叫作浮力，常用字母F浮表示。 1.概念： 2.浮力的方向： 竖直向上 3.称重法求浮力的方法： F1 F2 ①测量物体在空气中受的重力G=F1 ②物体浸在水中弹簧测力计的拉力F2 ③浮力的大小等于弹簧测力计示数的变化量:F浮＝F1-F2 基础知识 二 浮力 4.浮力产生的原因： h1 h2 【原因分析】以浸没在液体中的长方体为例进行探究，浸没在液体中的长方体的六个面分别受到液体的压强（p=pgh）和压力（ F=pS ） 位置 深度 压强 压力 左、右 前、后 上、下 相等 相等 上浅下深 相等 相等 上小下大 F前、F后是一对平衡力，合力为0 F左、F右是一对平衡力，合力为0 F向下＜F向上； F差＝F向上-F向下 结论：浮力是由于液体对物体向上、向下压力差产生的。浮力等于物体上下表面的压力差，即 F浮=F向上-F向下 基础知识 二 浮力 【特殊情况】 ① 物体部分浸入液体中 F浮=F向上 上表面不受液体压力 ②浸没在液体中的物体下表面和容器底紧密接触。 液体对物体向上的压力F为零 物体将不受浮力的作用，受向下的压力 与杯底 紧密接触 F向下 基础知识 二 决定浮力大小的因素 探究决定浮力大小的因素 【进行实验】 1.探究浮力大小与物体浸没的深度的关系 ①用弹簧测力计测量出铁块的重力G； ②把铁块小部分体积浸入在水中，读出弹簧测力计的示数； ③逐渐增大铁块浸在水中的体积，直至完全浸没并读出弹簧测力计的示数。 0.4N 0.4N 0.4N 6cm 7cm 8cm 结论：浮力大小与物体浸没水中后的深度无关。 基础知识 二 决定浮力大小的因素 【进行实验】 ①用弹簧测力计测量出物体的重力G； ②将物体浸没在水中，读出弹簧测力计的示数； ③改变物体在水中浸没的深度，读出弹簧测力计的示数。 ④记录数据，计算浮力。 结论：浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。同种液体，物体排开液体的体积越大，浮力越大。 2.探究浮力大小与物体浸在液体中的体积关系 2.7N 基础知识 二 决定浮力大小的因素 【进行实验】 ①用弹簧测力计测量出铁块的重力G； ②将铁块分别浸没在酒精、水和盐水中，读出弹簧测力计的示数； ③记录数据，计算浮力。 3.探究浮力大小与液体的密度关系 3N 3.2N 2.8N 结论：浮力的大小与液体的密度有关，排开液体体积一定时，液体密度越大，浮力越大。 基础知识 二 决定浮力大小的因素 【进行实验】 ①用弹簧测力计分别测出体积相等的铝块、铜块的重力； ②把铝块、铜块分别悬挂在弹簧测力计下端浸没在水中，观察并记录弹簧测力计的示数； ③记录数据，计算浮力。 4.探究浮力大小与物体密度关系 结论：浮力的大小跟固体的密度无关，在浸入同种液体的体积相同时，所受浮力相等。 基础知识 二 决定浮力大小的因素 物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。当液体的密度一定时，物体浸在液体中的体积越大浮力越大；当物体浸在液体中的体积一定时，液体的密度越大，浮力就越大。 归纳总结： 基础知识 二 阿基米德原理 探究浮力与物体排开液体重力的关系 【设计实验】 ①测量浮力的方法 F浮=F1-F2 F2 F1 ②排开液体所受的重力 溢水法 称重法 F4 F3 基础知识 二 阿基米德原理 【实验器材】 弹簧测力计、溢水杯、小桶、重物、适量的水。 【进行实验】 ①用弹簧测力计测量空桶所受重力G桶；重物所受重力G物； ②用弹簧测力计悬挂重物，并慢慢浸入溢水杯中，读出弹簧测力计的示数F1； ③用弹簧测力计测量小桶和排开的水所受的总重力G总； ④计算重物受到的浮力_____________; ⑤计算排开水受到的重力_____________。 F浮＝G物－F1 G排＝G总－G桶 F浮＝G排 结论：浮力的大小等于它排开的液体所受的重力，即F浮= G排 基础知识 二 阿基米德原理 阿基米德原理 1. 内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力大小等于它排开液体的重力。 2. 数学表达式： F浮=G排=m排g=ρ液gV排 表明浮力大小只和ρ液、V排有关 浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体一的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。 基础知识 二 阿基米德原理 3. 对阿基米德原理的理解 ①影响浮力大小的因素： F浮＝ρ液 gV排 阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。 浮力大小只和液体密度、物体排开液体体积有关。 与物体的形状、密度，浸没在液体一的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。 ②适用性： 基础知识 二 阿基米德原理 如图所示，物体“浸在液体里”包括“全部浸入(即浸没)”和“部分浸入”。 ③浸没、浸入、浸在、没入 部分浸入 全部浸入 V排=V浸=V物 V排=V浸＜V物 不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言，浸没时受到的浮力大，部分浸入时受到的浮力小，而且浸入的体积越小，所受的浮力也越小。 基础知识 二 物体的浮沉条件及应用 物体的浮沉条件 1.判断浮沉的方法 ①根据F浮和G的关系 现象 上浮 下沉 悬浮 漂浮 F浮和G的关系 F浮＞G F浮＜G F浮＝G F浮＝G 运动状态 加速上升 加速下降 静止 静止 结果 最后漂浮 沉入底部 在液体内任何位置停留 部分露出液面 基础知识 二 物体的浮沉条件及应用 ②根据ρ液与ρ物的关系 现象 上浮 下沉 悬浮 漂浮 ρ液与ρ物关系 ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液＝ρ物 ρ液＞ρ物 运动状态 加速上升 加速下降 静止 静止 结果 最后漂浮 沉入底部 在液体内任何位置停留 部分露出液面 基础知识 二 物体的浮沉条件及应用 ③物体浮沉条件汇总表 【视频欣赏】 基础知识 二 物体的浮沉条件及应用 ④物体悬浮和漂浮的比较 F浮 G物 F浮 G物 悬浮 漂浮 现象 现象 位置 静止在液体内部任何位置 静止在液体表面 体积 V排＝V 物 相同点 物体都处于平衡状态，F浮=G物 V排＜V 物 密度 ρ液＝ρ 物 ρ液＞ρ 物 不同点 基础知识 二 物体的浮沉条件及应用 物体的浮沉的应用 应用 原理和特点 木船 物体密度小于液体密度，可以漂浮在液体的表面上，做成空心的以增大可以利用的浮力。 轮船 物体的密度大于液体的密度，做成空心的可以漂浮在液体的表面上，也增大了可以利用的浮力。轮船载重的大小用排水量表示，排水量:m船＋m货=m排 潜水艇 通过水舱吸水和排水的方式改变自身重力来实现上浮和下沉(浸没时浮力不变)。 气球和飞艇 靠充入密度小于空气密度的气体(热空气、氢气、氦气等)来工作。 密度计 根据物体漂浮时的受力平衡及阿基米德原理制成用来测定液体密度的仪器。 密度计刻度值上小下大，刻度线上疏下密。 聚焦考点 三 知识点一 浮力 知识点二 阿基米德原理 知识点三 物体的沉浮条件及应用 【考点一】浮力 考法简析　本部分主要考查浮力的认识、浮力的产生原因，及探究决定浮力大小的因素实验，同时有关浮力的计算也是重点考察对象。 1.浮力产生的原因 聚焦考点 三 例1 如图所示，A、B是可自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水。则一定不受浮力的是（　　） A．A B．B C．C D．D C 聚焦考点 三 例2 如图所示，容器中水面上漂浮着一只空碗，水底沉着一只土豆。若将土豆取出放入碗中（碗仍能漂浮在水面），则水面高度将（　　） A．不变 B．上升 C．下降 D．条件不足，难以判断 B 点拨：本题关键是能正确应用浮沉条件和阿基米德原理判断排开水的体积的变化，从而得出液面高低的变化。 2.称重法测量浮力 例3 弹簧测力计下悬挂一重为5N的物体，把物体浸没在水中时测力计的示数如图所示，则物体在水中所受的浮力是（　　） A.0N B.5N C.2.6N D.2.4N C 聚焦考点 三 点拨：本题考查了压力差法求浮力、称重法求浮力和阿基米德原理的应用，要熟练掌握相关的公式。 聚焦考点 三 例4 用弹簧测力计悬挂一重为10牛的A物体浸没在水中，如图所示，弹簧测力计的示数为2.5牛，A物体所受浮力大小为____牛，A物体上表面受到水的压力为1牛，下表面受到水的压力____牛；向水中加盐溶解后，A物体受到的浮力将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 7.5 8.5 变大 例5 如图是某实验小组的同学用同一物块探究浮力大小与哪些因素有关的实验步骤。​ （1）对图B中的物块进行受力分析，力的作用点都画在重心处。 （2）物体完全浸没在水中时所受浮力为___N。 （3）比较ADE可以得出：浮力大小与_________有关。 （4）比较ACD可知，浮力大小与物体浸没的深度______ （选填“无关”或“有关”）。比较A____可知，浮力 大小与物体的体积无关。 （5）图E中酒精的密度为________kg/m3。 3.决定浮力大小的因素 聚焦考点 三 1 液体密度 无关 BC 0.8×103 聚焦考点 三 例6 如图所示，甲、乙、丙、丁是用同一金属块探究浮力大小跟哪些因素有关的实验。下列分析不正确的是（　　） A．图乙中金属块受到的浮力大小为0.6N B．利用甲、乙、丙，可以探究浮力的大小与物体浸在液体中的体积的关系 C．利用甲、乙、丙，可以探究浮力的大小与物体浸没在液体中深度的关系 D．利用甲、丙、丁，可以探究浮力的大小与液体密度的关系 C 点拨：本题用称重法求浮力、根据控制变量法探究浮力大小跟哪些因素有关，考查了学生对该实验原理、方法的理解和掌握。 【考点二】阿基米德原理 考法简析　本部分主要考查阿基米德原理内容的理解，以及利用阿基米德原理计算浮力的大小，同时考察探究浮力的大小与排开液体重力的关系的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。 聚焦考点 三 1. 阿基米德原理的理解 例7 关于阿基米德原理，下列说法中正确的是（　　） A．浸在液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开水的重力 B．物体浸入液体的深度越大，受到的浮力越大 C．浸在液体中的物体受到的浮力大小等于物体的重力 D．浸在液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开的液体所受的重力 D 聚焦考点 三 例8 将一边长为10cm的立方体木块（木块不吸水），用非弹性细线拴在内底面积为200cm2的容器底部，容器中开始没有水，往足够高的容器中逐渐加水（如图甲），在这一过程中，木块受到的浮力随容器中水的深度的变化（如图乙），则下列分析正确的是（　　） A．木块的重力为6N B．细线的长度为12cm C．木块的密度为0.4×103kg/m3 D．注入深度为18cm的水之后，剪断细线， 当木块静止时，液体对容器底部的压强减小了200Pa AD 聚焦考点 三 例9 我国首艘10万屯级智慧渔业大型工船“国信1号”。它的排水量为1.3×105t，满载时排开海水的体积为__________m3；满载时工船受的浮力为__________N；海面下2m深处海水的压强为__________Pa。（ρ水=1.03×103kg/m3，g=10N/kg） 2. 阿基米德原理计算浮力的大小 1.26×105 1.3×109 2.06×104 聚焦考点 三 例10 在空气中用弹簧测力计称某石块所受重力为5N；浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为2N；浸没在另一种液体中称量，弹簧测力计的示数为1.4N，则这种液体的密度是________ kg/m3。 1.2×103 点拨：首先利用称重法可得出石块浸没在水中所受到的浮力大小，通过浮力的公式可进一步求出石块的排水体积，也就是石块自身的体积；再利用同样的方法可得出石块浸没在另一种液体中所受浮力的大小，知道浮力和石块的体积，同样利用浮力的公式变形，可进一步求出这种液体的密度。 聚焦考点 三 例11 在验证“阿基米德原理”的实验中，某小组做了如图所示的实验，根据图上的证据，下列说法正确的是（　　） A．合理的操作顺序为甲乙丙丁 B．若图甲中溢水杯水未到达溢水口不会影响探究结果 C．物体只有完全浸没才能验证阿基米德原理 D．当F1-F2=F4-F3时，可验证阿基米德原理 D 3. 探究浮力的大小与排开液体重力的关系 聚焦考点 三 例12 小明用弹簧测力计、溢水杯、小桶、铁块A、细线和水等实验器材探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系，操作步骤如图所示。 （1）在整理数据时，他发现实验时遗漏了一个步骤， 他遗漏的实验步骤丁是___________________________。 （2）通过实验中______ 两个步骤的数据，可计算出 铁块所受浮力的大小，甲、乙、丙、丁四个步骤中弹 簧测力计的示数分别为F甲、F乙、F丙、F丁，若数据满足F甲-F乙=F丙-F丁，则可得出实验结论_______________________________________________________________。 用弹簧测力计测空小桶的重力 浸在液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小 甲、乙 聚焦考点 三 （3）为得到普遍性结论，小明把溢水杯中的水换用浓盐水重新实验，乙步骤中的弹簧测力计示数与原来相比将________。 （4）实验时，如果乙步骤中物体只浸入到液体中一部分，________影响到实验结论的得出。（选填“会”或“不会”） 点拨：本题探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系，考查实验操作过程以及影响浮力大小因素等知识。 减小 不会 【考点三】物体的沉浮条件及应用 考法简析　本部分主要考查物体浮沉条件及其在生活中的应用，同时利用物体的浮沉条件比较浮力的大小也是常考选项，此部分多以基础题和综合性题出现。 1.物体浮沉条件 例13 甲、乙两个实心球体放入足够深的某种液体中平衡后，所受浮力之比为F甲：F乙=3：5，若甲、乙两球的密度之比为ρ甲：ρ乙=2：3，体积之比为V甲：V乙=3：4，则（　　） A.甲、乙都沉底 B.甲悬浮，乙沉底 C.甲漂浮，乙沉底 D.甲、乙都漂浮在液面上 C 聚焦考点 三 例14 取一根木棒，在它的一端缠绕一些铜丝就做成了一个简易密度计，将其分别放入甲、乙两个盛有不同液体的烧杯中，它竖直立在液体中的漂浮情况如图所示。设密度计在甲、乙两个烧杯中所受的浮力分别为F甲和F乙，两个烧杯中液体的密度分别为ρ甲和ρ乙，则（　　） A．F甲＞F乙 B．F甲＜F乙 C．ρ甲＞ρ乙 D．ρ甲＜ρ乙 C 聚焦考点 三 点拨：本题考查了学生对阿基米德原理和物体的漂浮条件的掌握和运用，利用好密度计测液体密度时漂浮（F浮=G）是本题的关键。 D 例15 三个相同容器内分别盛满不同的液体，现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中，小球静止后的状态如图所示，小球在液体中的状态分别是沉底、漂浮、悬浮。以下判断正确的是（　　） A.液体的密度关系是ρ甲＞ρ丙＞ρ乙 B.小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙＞F甲 C.液体对容器底部的压强关系是p乙＞p丙＞p甲 D.液体对容器底部的压力关系是F乙=F丙＞F甲 BC 聚焦考点 三 2.利用物体的浮沉条件比较浮力的大小 例16 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，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮。下列叙述中，错误的是（　　） A．在露出水面之前，木块所受浮力不变 B．在露出水面之前，木块所受浮力大于木块的重力 C．木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相等 D．木块在浸没时水对烧杯底的压强大于木块漂浮时水对杯底压强 聚焦考点 三 点评：此题考查阿基米德原理的应用、物体浮沉条件的应用，关键是浮力公式和液体压强公式的应用。 C $$