第10章 流体的力现象（复习课件）物理新教材教科版八年级下册

章末复习课件 八年级物理下册 •教科版 第十章——流体的力现象 体系架构 1 流体的力现象 科学探究浮力的大小 浮与沉 在流体中运动 流体流速大处压强小，流速小处压强大 认识浮力 产生原因 物体上下表面收到流体的压力差 伯努利原理 应用 方向 定义 浮力的方向总是竖直向上 影响因素 物体浸在液体中的体积、液体的密度 测量原理 二力平衡 阿基米德原理 内容：浮力大小等于物体排开液体所受的更力 公式：F浮=ρ液V排g 使用范围：一切受到浮力的物体 物体的浮沉条件 F浮＞G，上浮 F浮=G，悬浮 F浮＜G，下沉 应用：轮船、热气球、潜艇等 基础知识过关 2 在流体中运动 认识浮力 科学探究 浮力的大小 1 2 3 浮与沉 4 基础知识过关 2 一、在流体中运动 1.流体 物理学中把具有_______的液体和气体统称为流体。 2.流体压强和流速的关系（伯努利原理） 流动性 液体 气体 向各个方向都有压强 ①内容：对于流动的液体和气体，在流速大的地方压强____，流速小的地方压强____。这就是著名的伯努利原理。 小 大 基础知识过关 2 ②关于流体压强与流速的关系现象 火车站台的安全线 墨水 吹气 喷雾器的工作原理 两艘轮船不能近距离并排航行 基础知识过关 2 知识点拨 【例】兴趣小组用如图装置研究压强与流速的关系，将吹风机对准竖管上端管口向下吹风，在三个水平玻璃管的右端口处同时释放相同规格的乒乓球，某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是（　　） A．乒乓球运动是因受到竖管气流的吸引力 B．三个水平玻璃管左端口处气体流速相同 C．三个水平玻璃管的左端口处压强不相同 D．该现象可说明气体流速越小，压强越小 解析： 由图中实验装置可知，将吹风机对准竖管上端管口向下吹风，由于竖管口越来越粗，所以风的流动速度越来越小，即最上端的空气流速大、水平玻璃管左端开口处压强小，最下端的空气流速小、水平玻璃管左端开口处压强大。三个乒乓球右侧的空气流速小，压强大，产生向左的压强差，且压强差由上至下依次减小，三个乒乓球在压强差的作用下会向左运动，所以会产生三个乒乓球向左运动的位置不同的现象，故只有选项C说法正确。故选：C。 C 基础知识过关 2 3.飞机升力 上方气流的速度____，气体的压强____；下方气流的速度____， 气体的压强____。机翼上下表面产生____________，使机翼获得了升力。 在相等的时间里，机翼上下气流通过的路程不同，即气体的流速不同。 小 小 压强差 大 大 基础知识过关 2 知识点拨 解析： 接通电风扇后，空气分别从机翼模型的上、下表面流过，由于上表面呈弧度，气流通过上表面的速度要大于下表面的速度，因为流速越大的地方，压强越小，所以机翼模型上表面受到的空气压力将小于下表面的压力，结果弹簧测力计A示数会减小，弹簧测力计B示数会增大。故选：C。 C 【例】为了探究飞机的升力，制作了一个机翼模型，把它穿在一根铁丝上，在铁丝的上下各挂一个弹簧测力计，如图，当电风扇对着机翼吹风，正确的是（　　） A．测力计A的示数增大，B的示数减小 B．两个测力计的示数都减小 C．测力计A的示数减小，B的示数增大 D．两个测力计的示数都增大 基础知识过关 2 二、认识浮力 1.定义： 一切浸入流体中的物体，都受到流体对它向上的力，这个力叫作浮力。 符号用F浮表示，单位：N。 2.方向：___________。 竖直向上 3.产生原因： 液体或气体对物体上、下表面存在________，即F浮=__________。 F向上-F向下 压力差 基础知识过关 2 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 【特殊情况】 基础知识过关 2 知识点拨 【例】下列物体没有受到浮力的是（　　） A.空中上升的热气球 B.水中下潜的奋斗者号 C.海面航行的辽宁号 D.在月背采样的嫦娥六号 解析： A、上升的热气球，是因为球内空气受热，内部空气的密度减小，在上升时，受到空气的浮力的作用，故A不符合题意； B、水中下潜的奋斗者号，会受到水竖直向上的浮力，故B不符合题意； C、海上航行的辽宁号处于漂浮状态，受到水的浮力，故C不符合题意； D、太空中没有空气，在月背采样的嫦娥六号没有受到浮力，故D符合题意。 故选：D。 D 基础知识过关 2 知识点拨 【例】如图所示，洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，则水堵头( ) A.没有受到水的压力，但受到水的浮力 B.没有受到水的压力，也没有受到水的浮力 C.受到水的压力，没有受到水的浮力 D.受到水的压力，也受到水的浮力 解析： 洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，受到水向下的压力，但水堵头的下表面没有水，没有受到水向上的压力，所以水堵头不受浮力，故A正确，BCD错误。 故选：A。 A 基础知识过关 2 4.测量浮力 浮力是液体对物体向上和向下的压力差产生的，即 F浮=F向上-F向下 ①压力差法测浮力： ②称重法测浮力： F1 G G=F1+F浮 F浮=G-F1 基础知识过关 2 知识点拨 【例】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 解析： 首先对物体所受到的力进行分析，搞清各个力之间的大小关系，在水中的物体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力及浮力作用，所以这几个力满足F浮=G-F拉．据此求物体受到的浮力，求浮力利用称重法。物体重力为5N，浸没在水中时弹簧测力计示数为2.4N，则浮力F浮=G-F=5N-2.4N=2.6N，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选：C。 C 基础知识过关 2 三、科学探究：浮力的大小 1. 实验：探究浮力大小与什么因素有关 【实验方法】 控制变量法 弹簧测力计、体积相等的铝块、铁块、体积较大的铁块、水槽、酒精、水、浓盐水、细线等。 【实验器材】 铁块 铝块 大铁块 基础知识过关 2 ①分别用弹簧测力计测出铁块的重力、铝块的重力、大铁块的重力。 ②把铁块分别浸没在清水、浓盐水中读出弹簧测力计的示数。 ③依次测出铝块、大铁块浸没在清水、浓盐水中弹簧测力计的示数。 ④把实验测得的数据记录在表格 【实验过程】 【实验结论】 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，浮力越大。 基础知识过关 2 2. 阿基米德原理 ①内容： 　　浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力。 ②公式： F浮 = G排 = ρ液 gV排 F浮 ：浮力（N） G排 ：排开液体的重力（N） ρ液 ：液体密度（kg/m3） g：9.8N/kg V排 ：排开液体体积（m3） 基础知识过关 2 ③对阿基米德原理的理解 影响浮力大小的因素： 浮力大小只和液体密度、物体排开液体体积有关。 阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。 适用性： ④阿基米德原理应用 a. 比较浮力的大小 由阿基米德原理F浮= ρ液 gV排可知，在ρ液相同时，比较V排，V排大的浮力大；在V排相同时,比较ρ液 ，ρ液 大的浮力大。 b. 浮力的计算 利用阿基米德原理的变形公式可以求出物体排开液体的体积和液体的密度。 基础知识过关 2 知识点拨 【例】将甲、乙、丙三个体积相同的小球放在水中，小球静止时的情况如图所示，则三个小球中所受浮力最小的是（　　） A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 解析： 已知体积的关系，利用阿基米德原理公式可判断出它们所受浮力最小的是哪一个。因为体积相同，丙物下沉，乙物悬浮，甲物体漂浮，丙和乙排开水的体积相同，甲漂浮，甲排开水的体积最小，根据公式F浮=ρ液gV排可知，甲受到的浮力最小。 故选：A。 A 基础知识过关 2 知识点拨 【例】下列关于“阿基米德原理”的理解正确的是（　　） A．阿基米德原理的表达式是F浮=G物 B．阿基米德原理只适用于全部没入液体中的物体 C．物体排开液体的质量越大受到的浮力就越大 D．物体排开液体的体积越大受到的浮力就越大 解析： A、阿基米德原理的表达式为：F浮=G排，故A错误； B、阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体，故B错误； C、浸在液体（或气体）里的物体受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力，所以排开液体的质量越大，受到的浮力越大，故C正确； D、由F浮=G排=ρ液gV排可知，物体受到的浮力不仅与排开液体的体积有关，还与液体的密度有关，故D错误。故选：C。 C 基础知识过关 2 四、浮与沉 1.物体浮沉条件 基础知识过关 2 2.物体沉浮条件的应用 轮船 潜艇 热气球 密度计 将钢铁做制成空心的，可以排开更多的水，漂浮在水面上，排水量： m船+m货= m排。 通过排水、吸水来改变自身重力从而实现上浮和下沉。 加热球内的空气以减小整体所受重力。 原理： 物体漂浮时，F浮=G 特点：刻度上小下大， 上疏下密。 基础知识过关 2 知识点拨 【例】关于物体的沉浮条件及应用实例，下列分析合理的是（　　） A．干瘪、虫蛀的种子漂浮在盐水上，所受浮力等于重力 B．热气球匀速上升时，浮力小于重力 C．橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面上，是通过改变自身重力实现的 D．飞艇里所充气体密度小于空气密度受的重力 解析： A、干瘪、虫蛀的种子漂浮在盐水上，种子所受浮力等于其重力，故A正确； B、热气球匀速上升时处于平衡状态，受到的浮力和重力是一对平衡力，二力大小相等，故B错误； C、橡皮泥捏成小船后受到的重力不变，但可以漂浮在水面，是通过改变排开水的体积来实现的，故C错误； D、飞艇里所充气体的密度小于空气密度，飞艇受浮力大于自身的重力而升空，故D正确。 故选：AD。 AD 基础知识过关 2 知识点拨 【例】在热气球下方开口处燃烧液化气，使热气球内部气体温度升高，热气球开始离地，徐徐升空。分析这一过程，下列表述正确的是（　　） ①气球内的气体密度变小，所受重力也变小②气球内的气体密度不变，所受重力也不变 ③气球所受浮力变大④气球所受浮力不变 A.①③ B.②③ C.①④ D.②④ 解析： 气球内部气体温度升高，气体受热膨胀，体积变大，由ρ=m/V可知，气体密度变小，由于热气球下方开口，则会有气体流出热气球外，则气球内气体质量减少，重力减少，故①正确、②错误；由于热气球体积不变，排开空气的体积也不变，而热气球外空气的密度没变，根据F浮=ρ气gV排可知，热气球受到的浮力也不变，故③错误、④正确。故选：C。 C 基础知识过关 2 知识点拨 【例】俗语“瓜浮李沉”是指西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉，如图所示。对此现象，下列说法正确的是（　　） A．李子下沉过程中所受的浮力逐渐变小 B．西瓜所受的浮力小于李子所受的浮力 C．西瓜漂浮时所受的浮力大于自身重力 D．李子的密度大于西瓜的密度 解析： A、李子下沉过程中，当李子没有完全浸没在水中时，随着李子下沉，李子浸入水中的体积变大，根据阿基米德原理可知其受到的浮力变大，当李子完全浸没在水中时，随着李子下沉，李子排开水的体积不变，根据阿基米德原理可知其受到的浮力保持不变，故A错误； BCD、西瓜漂浮在水面上，浮力等于其重力，即F浮西瓜=G西瓜；李子在水中下沉，浮力小于其重力，即F浮李子＜G李子；由于西瓜的重力大于李子的重力，即G西瓜＞G李子，所以，西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力； 西瓜漂浮，西瓜的密度小于水的密度，李子下沉，李子的密度大于水的密度，所以西瓜的密度小于李子的密度；故D正确、BC错误；故选：D。 D 基础知识过关 2 称重法 压力差法 公式法 平衡法 浮力等于物体的重力G减去物体浸在液体中时弹簧测力计的拉力F拉，即 F浮=G-F拉 浮力等于液体对物体向上、向下的压力差，即 F浮=F向上-F向下 根据阿基米德原理 F浮 = G排 = ρ液 gV排 计算 物体漂浮或悬浮时，由二力平衡条件得，浮力等于重力，即 F浮=G 3.浮力的计算方法汇总 基础知识过关 2 知识点拨 【例】计算浮力的方法常用的有： 阿基米德原理法_______________________，测量法___________ ，平衡法___________，还有一个压力差法___________________ 。 解析： ①阿基米德原理的内容是：浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力，即F浮=G排=m排g=ρ液gV排； ②用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G，把该物体浸入水中，读出测力计的示数F′，则物体所受的浮力为F浮=G-F′； ③物体漂浮或悬浮时，受到的浮力和自身的重力相等，即F浮=G物； ④浮力产生的原因是液体对浸在其中的物体向上压力、向下压力的压力差，即F浮=F向上-F向下。 F浮=G排=m排g=ρ液gV排 F浮=G-F′ F浮=G物 F浮=F向上-F向下 能力提升 3 1.如图所示的实例中，能证明流体压强的大小与流速有关的是（　　） A．如图甲：拦河大坝通常设计成上窄下宽的形状 B．如图乙：刮大风时，伞面会被向上“吸”起 C．如图丙：将吸盘中的空气抽走后用它搬运玻璃 D．如图丁：“祝融号”火星车设计有宽大的轮子 【流体压强与流速的关系】 点评：液体和气体都具有流动性，统称为流体．如：空气、水等．流体流动时的压强称作流体压强．空气和水流动时有快有慢，流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。本题考查了液体压强的特点、大气压的应用、减小压强的方法等，属于基础题目。 B 能力提升 3 2.在物理课上，老师用自制教具演示了如下实验：将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下， 把乒乓球（直径略大于瓶口直径）放入瓶内，往饮料瓶内注水，看到有少量水 从瓶口流出，此时乒乓球静止，如图所示，然后用手堵住瓶口，一会儿乒乓球 浮起来了，这一实验说明了（　　） A．液体压强与液体的密度有关 B．连通器的特点 C．浮力产生的原因 D．大气压的作用 【浮力产生的原因】 点评：浮力是由于物体在液体中所受到的上下表面的压力差产生的。本题考查了浮力产生的原因，属于基础题。 C 能力提升 3 3.在水面漂浮的木板和放入水中沉底的石块（　　） A．都受到水的浮力 B．都不受水的浮力 C．木板受到水的浮力，石块不受水的浮力 【浮力】 点评：浸入水中的物体都会受到水的浮力作用，浮力方向是竖直向上的，浮力的大小等于物体排开水的重量。物体水中的沉浮决定于物体本身的重力和受到的浮力大小，物体重力大于浮力，物体会沉在水底；物体重力小于或等于浮力，物体会在水中漂浮或悬浮。 A 能力提升 3 4. 老师在讲授“探究液体的浮力”时告诉学生我们用到的一种方法一称重法，例如：一物体在弹簧测力计下，示数为8N，当它浸入水中时，示数为3N，此时物体所受的浮力为（　　） A．3N B．5N C．8N D．11N 【称重法测量浮力】 B 点评：已知物体在空气中的重力和物体浸入在水里时弹簧测力计的示数，二者之差就等于物体所受的浮力。本题考查了物体所受浮力的计算，关键是会利用称重法求物体所受的浮力。 能力提升 3 5. 如图所示，小军利用图中实验器材验证阿基米德原理，下列说法正确的是（　　） A．由甲、乙两图可以得出，F1大于F2，说明石块重力减小 B．由甲、乙两图可以得出，石块受到的浮力F浮=F1-F2 C．由丙、丁两图可以得出，石块排开液体受到的 重力G排=F3-F4 D．由F1-F2=F3-F4可以得出，石块受到的浮力等于 石块排开液体所受的重力 点评：本题验证阿基米德原理，考查对操作过程的理解。 D 【浮力大小与排开液体重力的关系】 能力提升 3 6. 下列A、B、C、D四幅图是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程情景。请根据图示完成下面的填空； ①实验中所用圆柱体的重力为_____N。 ②在情景图B中存在的错误是________________。 ③纠正错误后，圆柱体从刚接触水面到全部浸入水中，水对溢水 杯底的压强________（选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”）。 ④实验结果表明：浸在水中的物体受到的浮力_______物体排开的 水所受到的重力。 点评：在“探究浮力的大小”实验中，用“称量法”测出物体受到的浮力，即F浮=G-F拉；用两次称重测出物体在液体中排开液体的重力，进行比较得出：物体在液体中受到的浮力，大小等于它排开的液体的重力。 4.2 溢水杯未装满水 保持不变 等于 【探究浮力的大小与排开液体重力的关系】 能力提升 3 7. 体积相同的铜块、铝球和木块，浸在液体中的情况如图所示，则比较它们受到的浮力（　　） A．铝球受到的浮力最大 B．木块受到的浮力最大 C．铜块受到的浮力最大 D．它们受到的浮力一样大 【阿基米德原理的应用】 D 点评：根据阿基米德原理的推导公式F浮=G排=ρ液gV排知道浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关。。 能力提升 3 8. 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） 【阿基米德原理计算浮力的大小】 点评：本题主要考查密度公式、阿基米德原理以及液体压强公式的应用，灵活运用公式是解题的关键。 1.26×105 1.3×109 2.06×104 能力提升 3 9. 甲、乙两个实心球体放入足够深的某种液体中平衡后，所受的浮力之比为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 【物体浮沉条件 】 C 能力提升 3 10. 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ρ乙＞ρ丙＞ρ甲 D.液体对容器底部的压力关系是F乙=F丙＞F甲 【利用物体的浮沉条件比较浮力的大小】 BC 点评：此题主要考查物体浮沉条件及其应用、压强的大小比较，根据物体浮沉条件，结合图示得出三种液体的密度大小关系是解答此题关键。 能力提升 3 11. 计算浮力： ①将一个物体A挂在测力计上如图甲所示，浸没在水中后，测力计的示数如图乙所示，则物体受到的浮力是多少N？ ②一艘轮船漂浮在水面上排开水的质量（简称排水量）为50t, 则它此时所受到的浮力多少N？（g=10N/kg） ③死海是一个内陆盐湖，一个质量为50kg的游客，可以悠闲地 漂浮在湖面上。求：人所受到的浮力大小。 【浮力的计算】 能力提升 3 点评：本题考查称重法、物体的浮沉条件和阿基米德原理的应用，是一道基础题。 解：①由图甲知物体的重力为4N，完全浸没时弹簧测力计的示数为3N，物体受到的浮力是： F浮=G-F=4N-3N=1N； ②由阿基米德原理可得，轮船受到的浮力为： F浮=G排=m排g=50×103kg×10N/kg=5×105N； ③因为人浮在死海湖面上，故人所受浮力F浮=G=mg=50kg×10N/kg=500N。 答：①物体受到的浮力是1N； ②轮船所受到的浮力5×105N； ③人所受到的浮力大小为500N。 $$