10.3 科学探究：浮力的大小----2024-2025学年教科版物理八年级下学期

10.3 科学探究：浮力的大小——2025年春八年级下册物理教科版（2024）课前导学 学习目标： 1.探究并了解浮力大小与哪些因素有关 2.能通过实验，认识阿基米德原理 3.能运用阿基米德原理，对浮力问题进行计算 4.能了解阿基米德原理在生产生活中的应用 重点、难点： 探究浮力的大小与哪些因素有关。 知识集锦： 知识点1 浮力大小与什么因素有关 实验探究：浮力的大小与哪些因素有关 1.猜想：液体的密度、物体浸在液体中的体积、物体浸没的深度…… 2.实验方法：①_________法。 3.设计实验与制定计划 （1）浮力的大小是否与物体浸没的深度有关？（参考图a、图c和图d） 研究浮力与物体浸没的深度的关系时，要保证浸没在液体中物体的②_________不变。当物体浸没后深度变化时，③_________并不改变。 （2）浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积有关？（参考图b、c、d） （3）浮力的大小是否与液体的密度有关？（参考图a、图d、图e） （4）结论：物体在液体中所受浮力的大小，与它浸在液体中的④_________有关、与液体的⑤_________有关。物体浸在液体中的体积⑥_________、液体的⑧_________越大，浮力就⑨_________。 知识点2 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 1.实验器材：⑩_________、⑪_________、小烧杯、物体、细线、水等。 提出问题：物体所受浮力与它排开的液体所受的重力有什么关系？ 2.实验方法：⑫_________。 3.实验设计： ①甲图：先测出小桶的重力G桶； ②乙图：测出物体所受⑬_________； ③丙图：把物体浸没在⑭_________的溢水杯里，读出此时弹簧测力计的示数F拉，同时，用小桶收集物体排开的水； ④丁图：测出小桶和物体排开的水的总重力G总。 物体所受的浮力：F浮 = ⑮_________。 物体排开的水所受的重力：G排 = ⑯_________。 次数 小桶所受的重力 G桶/N 物体重力 G物/N 物体浸没在水中时弹簧测力计的示数 F拉/N 物体受到的浮力 F浮/N 排开的水和小桶所受的总重力 G总/N 排开的水所受的重力 G排/N 1 2 3 4.实验分析：测得的浮力与排开的水所受重力的大小是⑰_________的。 5.实验结论：大量的实验结果表明，浸入液体中的物体所受浮力的大小⑱_________物体排开的液体所受重力的大小。 知识点3 阿基米德原理 1.内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小⑲_________它排开的液体所受的⑳_________。 2.公式：㉑_________。 答案： ①控制变量 ②体积 ③体积 ④体积 ⑤密度 ⑥越大 ⑧密度 ⑨越大 ⑩弹簧测力计 ⑪溢水杯 ⑫控制变量法 ⑬重力G物 ⑭盛满水 ⑮G物-F拉 ⑯G总-G桶 ⑰相等 ⑱等于 ⑲等于 ⑳重力 ㉑F浮 = G排 自我检测： 1.俗话说“瓜浮李沉”，是指西瓜投入水中会漂浮在水面，李子投入水中会下沉。如图，若西瓜和李子都保持静止状态，则下列各个量中，李子一定比西瓜大的是( ) A.密度 B.浮力 C.质量 D.压力 2.2023年12月18日，全球最先进，也是我国首艘自主研制的超深水大洋钻探船正式命名为“梦想”号，总长179.8米、宽32.8米，续航力15000海里。下列有关说法正确的是( ) A.“梦想”号静止在海面时，排开海水的质量大于自身质量 B.“梦想”号满载时，受到的浮力最大 C.“梦想”号满载时，受到的浮力大于它排开液体所受的重力 D.“梦想”号从长江口驶向东海时，其排开液体的体积不变 3.如图所示，将重为10N的小球挂在弹簧测力计下，当小球的一半体积浸在水中时，测力计示数为。下列说法正确的是( ) A.小球的体积为 B.小球的密度为 C.缓缓向下移动弹簧测力计，小球对测力计的拉力最小可达到 D.剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为10N 4.浮在水面上一正方体物块，若水面上部分高度为a，水面下部分高度为b，则物块密度为( ) A. B. C. D. 5.如图所示，水槽里有不相溶的A、B两种液体，A液体的密度为ρ，B液体的密度为2ρ。一个正方体小物块，有浸没在A液体中，其余部分浸没在B液体中，物块的上表面与A液体的上表面齐平，则物块的密度为( ) A.1.2ρ B.1.3ρ C.1.4ρ D.1.5ρ 6.如图甲所示，将圆柱体缓慢浸入水中，弹簧测力计的示数随圆柱体下降的距离关系如图乙所示，以下说法正确的是( ) A.圆柱体的重力为 B.圆柱体受到的最大浮力为 C.圆柱体的密度为 D.当圆柱体刚好全部浸没时下表面受到水的压强为 7.水平桌面上放置两个相同的柱形容器，容器内漂浮着两个相同的木块。将合金块a放在木块上面，木块刚好浸没在水中，如图甲所示；将合金块b用细线系在木块下面，木块也刚好浸没在水中，如图乙所示。此时两容器中的水面相平，合金块a、b的密度均为，下列说法正确的是( ) A.a、b两合金块的质量之比为8:7 B.木块对a的支持力与木块对b的拉力之比为7:8 C.若将a取下投入水中，并剪断连接b的细线，静止时a、b受到容器底部的支持力之比为8:7 D.若将a取下投入水中，并剪断连接b的细线，静止时水对甲、乙容器底部压强变化量之比为7:8 答案以及解析 1.答案：A 解析：A.西瓜漂浮在水面上，李子在水中下沉，所以，故A符合题意；B.由图知西瓜排开水的体积大于李子排开水的体积，根据可知，西瓜的浮力大于李子的浮力，故B不符合题意；C.题目中没有说明西瓜和李子质量的关系，一般情况西瓜的质量大于李子的质量，故C不符合题意；D.没有对西瓜和李子施加压力，故D不符合题意。故选A。 2.答案：B 解析：A.“梦想”号静止在海面时，受到的浮力大小等于船的重力，根据阿基米德原理可知受到的浮力大小等于其排开水的重力，所以，其排开水的重力等于船的重力，则船排开海水的质量等于船自身质量，故A错误； B。“梦想”满载时船的重力最大，由于受到的浮力大小等于船的重力，则受到的浮力最大，故B正确； C，“梦想”满载时，根据阿基米德原理，受到的浮力大小等于它排开液体所受的重力，故C错误； D.“梦想”号从长江口驶向东海时始终漂浮，浮力等于重力不变则浮力不变，由于海水密度大于江水密度根据可知，则轮船排开海水的体积减小，故D错误。 故选B. 3.答案：D 解析：A.由题知，当小球的一半体积浸在水中时受到的浮力为 由阿基米德原理可知，小球的体积为 故A错误； B.由可知，小球的密度为 故B错误； C.缓缓向下移动弹簧测力计，当小球全部浸没时受到的浮力为 小球浸没时 小球会上浮，弹簧测力计对小球没有拉力，测力计的示数为0，故C错误； D.当小球全部浸没时受到的浮力大于小球的重力，剪断悬吊小球的细线，小球在水中漂浮，受到的浮力为 故D正确。 故选D。 4.答案：B 解析：水面上部分高度为a，水面下部分高度为b，则正方体的边长为，正方体的体积为 正方体漂浮，浮力等于重力，则重力为 质量为 密度为 故选B。 5.答案：C 解析：因物体悬浮，所以物块的总浮力 则 解得 物体的密度 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6.答案：C 解析：A.由图象可知，当时，弹簧测力计示数为9N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，圆柱体受到的重力为9N，故A错误； B.由图象可知，物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，此时圆柱体受到的拉力为3N，则圆柱体受到的最大浮力为 故B错误； C.圆柱体的体积为 圆柱体的质量为 圆柱体密度为 故C正确； D.由图可知，圆柱体下降高度为4cm时，下表面接触水面，下降8cm时圆柱体刚好浸没水中，此时圆柱体下表面距水面距离是4cm，则下表面受到水的压强为 故D错误。 故选C。 7.答案：D 解析：由题意可对甲乙两个系统进行受力分析 故 使（2）式减去（1）式得 故 故 所以 对物块a进行受力分析，木块对a的支持力为满足 对物块b进行受力分析，b受到的浮力为，木块对b的拉力为满足 故 若将a取下投入水中，并剪断连接b的细线，静止时a、b受到容器底部的支持力之比 若将a取下投入水中，并剪断连接b的细线，静止时水对甲、乙容器底部压强变化量之比即为液面升高的高度之比。由于甲乙杯子是相同的杯子，故液面升高的高度之比也就是ab两个物体的体积之比，即。 综上所述ABC错误，D正确。 故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $$