4.4-1水的浮力——浮力-2025-2026学年八年级科学上册同步精讲精练(浙教版2024)
2025-12-21
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2份
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25页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第4节 水的浮力 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.79 MB |
| 发布时间 | 2025-12-21 |
| 更新时间 | 2025-12-21 |
| 作者 | 鼎优理化 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55551847.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本初中科学讲义聚焦“浮力”核心知识点,从感受浮力现象入手,构建定义及竖直向上方向的科学观念,通过称重法实验测量浮力大小,再用控制变量法探究其与浸在液体中的体积、液体密度的关系,澄清与深度无关的易错点,形成完整认知支架。
资料以实验探究为核心,设计称重法测浮力、控制变量法分析影响因素等活动,结合死海、跳水等生活情境例题,培养科学思维与探究实践能力。课中辅助教师实验教学,课后通过基础与强化训练及易错点辨析,助力学生巩固科学观念,弥补知识盲点。
内容正文:
第4章 水与人类
第4节 水的浮力
课时1 浮力
◆网络构建
◆课本导学
浮力
◆解题突破
题型1 称重法测浮力
题型2 探究影响浮力大小的因素
◆基础训练
考点1 认识浮力
考点2 影响浮力大小的因素
易错点 错误地认为物体浸入液体中的深度越大,物体受到的浮力越大
◆强化训练
一、浮力
1.感受浮力
图示
现象
原因
结论
放飞的气球飞向高空
在空气中的气球受到空气对其向上托的力
浸在液体或气体中的物体会受到液体或气体对其向上托的力的作用
轮船在海面上航行
漂浮在海水中的轮船受到海水对其向上托的力
在水中搬石块感觉轻一些
浸没在水中的石块受到水对其向上托的力
2.浮力的定义
所有的液体都会对浸入其中的物体产生一个向上的浮力。浸在水中的物体受到向上的力,这个力叫作浮力。
【特别提醒】注意“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入(即浸没)”两种情况,也就是说浸没在液体内部和浮在液体表面的物体都受到浮力的作用。
3.浮力的方向:竖直向上。
无论物体的形状如何、是否运动,也无论液体(指静止的液体)如何放置,浸在液体中的物体受到的浮力的方向总是竖直向上的。
【例1】关于浮力,下列说法正确的是( )
A.浮力都是由水产生的
B.只有固体才受到浮力
C.在水中下沉的铁块不受浮力
D.游向水面的鱼儿受到向上的浮力
【答案】D
【解析】任何液体或气体都会对浸入其中的物体产生浮力,浮力的方向总是竖直向上的,故A、C错误,D正确;液体中的气泡会受到浮力,雨滴在空气中也会受到浮力,故B错误。
4.测量浸没在水中的石块所受的浮力(教材第170页探索活动)
实验过程
图示
步骤
分析
甲 乙
如甲图,在弹簧测力计下悬挂一个石块,石块静止时,读出弹簧测力计的示数,即为石块所受重力的大小
对石块进行受力分析,石块在和二力的作用下平衡,则
如乙图,把石块浸没在水中,石块静止时,读出弹簧测力计的示数
对石块进行受力分析,石块在、和三力的作用下平衡,则,与图甲对比,弹簧测力计的示数变小
实验结论
浸没在水中的铝块受到了浮力的作用,浮力的大小等于甲、乙图中弹簧测力计示数之差
【例2】弹簧测力计下挂着一个铁球,静止时弹簧测力计的示数是21.9N,把铁球浸没在水中,铁球受到的浮力是4.9N,则此时弹簧测力计的示数为______N,铁球受到浮力的施力物体是______。
【答案】17 水
【解析】由F浮=G-F示可得,F示=G-F浮=21.9N-4.9N=17N;铁球受到的浮力的施力物体是水。
5.决定浮力大小的因素(教材第171页探索活动下)
(1)实验器材
(2)探究方法:控制变量法
(3)实验过程
实验目的
变量控制
图示
现象
探究结论
探究浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积有关
液体的密度相同,同一物体浸在液体中的体积不同
,则
物体受到的浮力大小与物体浸在液体中的体积有关,物体浸在液体中的体积越大,物体受到的浮力越大
探究浮力的大小是否与浸没在水中的深度有关
同一物体浸没在液体中的深度不同
,则
物体受到的浮力大小与物体浸没在水中的深度无关
探究浮力的大小是否与液体的密度有关
同一物体浸没在不同液体中
,
物体所受的浮力大小与液体的密度有关
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(V排)、液体的密度
(ρ液)有关,跟液体的体积无关,跟物体的密度无关,跟浸没在液体中的深度无关。
【例3】探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N,下列分析正确的是( )
A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.6N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
【答案】A
【解析】由题图乙可知,金属块浸没在水中时弹簧测力计的示数为1.0N,所以金属块a浸没在水中受到的浮力F浮=G-F示=1.6N-1.0N=0.6N,故A正确;比较题图甲、乙,金属块a浸入水中的体积不同,所以可探究的是浮力与物体浸入水中的体积的关系,而不是物体体积的关系,故B错误;比较题图乙、丙,体积不同的金属块a与塑料块b,除了体积不同之外,密度也不同,因此不可以探究浮力的大小与液体密度的关系,故C错误;比较题图丙、丁,塑料块b浸没在水和酒精中,弹簧测力计的示数不同,说明塑料块所受的浮力不同,所以可以探究浮力的大小与液体密度的关系,故D错误。
◆教材<思考与讨论>(见教材第171页)
因为死海里的水含盐量高,密度大,所以在同等条件下人在死海里受到的浮力更大,因此能躺在水面上看书。
解题突破
◆题型1 称重法测浮力
【例1】图甲是小勇研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系的实验装置。用弹簧测力计提着物体A,使其缓慢浸入水中(水未溢出),得到F与h的关系图像如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)物体A的重力为______N。
(2)浸没前,物体A逐渐浸入水中的过程中,水对容器底部的压强将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)浸没时,物体A受到水的浮力为______N。
【归纳总结】浮力大小与物体浸入液体深度的关系
物体浸没前,浮力的大小随着物体浸入液体深度的增加而增大;物体浸没后,排开液体的体积不再改变,所以浮力的大小保持不变,与物体浸没的深度无关。浮力的大小与物体(物体横截面大小不变)浸入液体的深度的关系图像如图所示。图中折点对应的状态是物体刚好浸没在液体中,此时物体浸入液体的深度等于物体高度。
【答案】(1)3 (2)变大 (3)2
【解析】如下图
◆题型2 探究影响浮力大小的因素
【例2】兴趣小组探究影响浮力大小的因素。
(1)提出如下猜想:
猜想1:与物体浸在液体中的深度有关。
猜想2:与物体浸在液体中的体积有关。
猜想3:与液体的密度有关。
小组为验证上述猜想,用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等,按图甲步骤进行实验。
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块。
②根据图A、B、C的测量结果,小明认为猜想1是正确的,小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是______________________。
③小华为了证明自己的想法,利用上述器材设计实验D,根据A、B、D的测量结果,可得:浮力大小与物体浸在液体中的深度无关。请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图。
④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关。
⑤根据A、C、E的结果,得出浮力大小还与__________有关。
(2)小华把4个磁力块组合成图乙,她还能探究浮力大小与__________的关系。
(3)爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系,设计了如下实验:取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙(杯壁厚度和杯的质量不计),甲杯中装入50g水,乙杯中装入100g水,然后将乙杯放入甲杯中,发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为__________N;这个实验说明,液体__________(选填“能”或“不能”)产生比自身重力大的浮力。(取10N/kg)
(4)小刚在验证猜想3时,先做了如图B所示的步骤,之后保持弹簧测力计不动,在烧杯中加入浓盐水并搅拌,发现弹簧测力计示数减小,于是认为猜想3正确。你认为小刚的操作正确吗?(选填“正确”或“错误”),理由是____________________________________。
(5)实验前小组同学忘记对弹簧测力计进行调零,直接进行了测量,则实验时__________(选填“能”或“不能”)得出正确的结论,理由是__________。
(6)小明设计了另一套方案探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他找来薄铁片、烧杯和水进行实验,实验步骤如下。
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底。
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
通过分析可知,第一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力。由此,小明得出“物体受到的浮力与其形状有关”,小明得出错误结论的原因是__________。
【答案】(1)②未控制物体浸在液体中的体积相同 ③见解析图。 ⑤液体的密度
(2)物体形状 (3)1 能
(4)错误 加入浓盐水后烧杯内液面升高,磁力块浸在液体中的体积发生变化
(5)能 称重法测浮力是利用弹簧测力计的示数差,弹簧测力计不调零,不影响示数差
(6)只关注了铁片形状的改变,忽视了铁片浸在液体中的体积也改变了
【解析】(1)③要验证浮力大小与物体浸在液体中的深度的关系,需要控制物体浸在液体中的体积、液体的密度相同,改变物体所处的深度,因为图D中弹簧测力计的示数与图B中相同,则图D中物块浸入水中的体积应与图B中相同,所以应将长方体物块横放且使两块磁力块浸在水中,如图所示。
⑤C、E步骤中,控制了物体浸在液体中的体积相同,改变了液体的密度,物体受到的浮力不同,说明浮力与液体的密度有关。
(3)乙杯静止,乙杯所受的浮力与重力(包括水)是一对平衡力,大小相等,故乙杯受到的浮力。50g的水自身重力为0.5N,液体能产生比自身重力大的浮力。
◆考点1 认识浮力
1.[2025浙江杭州期末]某中学为庆祝科技节开幕,将宣传标语挂在气球下,并用绳子固定于地面,如图为风吹来时的情景,能正确表示气球此时所受浮力方向的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】气球受到的浮力方向是竖直向上的,故D正确。故选D。
2.[2024浙江湖州期末]以下情景中没有受到浮力的物体是( )
A.遨游的“空间站” B.上升的热气球
C.航行的“辽宁舰” D.下潜的“蛟龙号”
【答案】A
【解析】浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)将其向上托的力。太空中是真空环境,太空中遨游的空间站不受浮力,故A符合题意;空中上升的热气球受到空气对其的浮力,故B不符合题意;航行的“辽宁舰”受到水对其的浮力,故C不符合题意;下潜的“蛟龙号”受到水对其的浮力,故D不符合题意。
◆考点2 影响浮力大小的因素
3.如图所示,将一个物体挂在弹簧测力计上,当物体浸在水中时,弹簧测力计的示数等于( )
A.物体受到的浮力
B.物体受到的重力
C.物体受到的重力和浮力之和
D.物体受到的重力和浮力之差
【答案】D
【解析】物体未浸入水中时,弹簧测力计的示数等于物体的重力。题图中物体浸在水中时,受到竖直向上的浮力,弹簧测力计的示数会减小,此时弹簧测力计的示数等于物体的重力减去物体受到的浮力。
4.[2024浙江温州期末]在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小丽将一个物体挂在弹簧测力计下,并逐渐使其浸入水或盐水中,实验过程和对应的实验数据如图甲、乙、丙、丁、戊所示。
(1)由图甲、丙可知,物体浸没在水中时,受到的浮力为______N。
(2)分析图甲、乙、丙可知,物体所受浮力大小与___________(填“物体排开液体”或“物体”)的体积有关。
(3)分析甲、丁、戊三图可知,物体所受浮力与液体的密度______(填“有关”或“无关”)。
【答案】(1)1 (2)物体排开液体 (3)有关
【解析】(1)由题图甲可知,物体的重力2.7N,由题图丙可知,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为,则物体浸没在水中时受到的浮力1N。
(2)由题图甲、乙、丙可知,物体的体积、重力不变,且液体密度不变,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计示数越小,由知,物体所受浮力越大,所以物体在液体中所受浮力大小与物体排开液体的体积有关。
(3)由题图甲、丁、戊可知,当物体浸没在密度不同的液体中时,物体在题图丁中所受浮力为,物体在题图戊中所受浮力为1.2N,所以物体所受浮力与液体的密度有关。
◆易错点 错误地认为物体浸入液体中的深度越大,物体受到的浮力越大
5.[2024山东临沂期中]当地时间2024年3月24日,在2024年世界泳联跳水世界杯柏林站女子10米台决赛中,中国选手全红婵夺得冠军。全红婵从刚接触水面到完全浸入水中后,所受浮力随深度变化关系如图所示,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】全红婵入水后,随着深度的增加,排开水的体积增加,当全红婵浸没在水中后,随着深度的增加,排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,全红婵所受浮力F先变大后不变,故A正确,B、C、D错误。故选A。
1.科学课上,老师将装有水的水槽放在斜面上,细绳一端拴住浸没在水中的乒乓球(细绳的重力忽略不计),另一端固定在水槽底部,静止后乒乓球的状态最接近图中的( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【解析】细绳一端拴着浸没在水中的乒乓浮力的方向是球,乒乓球受到浮力、重力和绳子的拉力,静竖直向上。止时所受合力为零,重力和浮力都是竖直方向上的力,则绳子拉力的方向也在竖直方向上时,乒乓球才能处于平衡状态,由题图可知,只有②的细绳处于竖直状态,即只有②的拉力方向是竖直的。故选B。
2.[2025浙江金华调研]如图所示,四个体积相同而材料不同的球A、B、C、D,分别静止在不同深度的水里。以下说法正确的是( )
A.A球所受浮力最小 B.B球所受浮力最小
C.C球所受浮力最小 D.D球所受浮力最小
【答案】A
【解析】物体所受浮力的大小和液体的密度以及物体浸在液体中的体积有关,四个体积相同而材料不同的小球浸在同种液体中,由题图知A球浸入液体的体积最小,所以A球所受浮力最小,故A正确,B、C、D错误。故选A。
3.[2025浙江温州期中]如图所示,A、B、C是三个用不同材料制成的体积相同的物体。现将它们用相同的弹簧连接于容器底部,然后在容器中注入水使A、B、C三个物体浸没于水中,三个物体静止时弹簧被拉伸的情况如图所示,则( )
A.A物体的密度最大 B.B物体的密度最大
C.C物体的密度最大 D.三个物体密度相等
【答案】C
【解析】三个物体体积相同,根据阿基米德原理可知,它们所受浮力是相同的。对物体进行受力分析可知,物体受到的向下的拉力=浮力-重力。由题图可知,物体所受向下的拉力的大小关系为,因此三个物体的重力的大小关系为,质量的大小关系与之相同。在体积相同的情况下,根据公式可知,质量越大,密度越大,故。故选C。
4.[2025浙江嘉兴期末]如图所示,弹簧的一端固定在装水的容器底,另一端连着物体,开始时容器中的水面刚好与物体下表面相平。向容器中逐渐加水,水面相对于物体底面上升的高度为,加水的时间为,弹簧对物体的作用力为,物体受到的浮力为。下列图像中不可能正确的是( )
【答案】C
【解析】当物体没有全部浸入水中时,向容器中逐渐加水,物体排开水的体积变大,由阿基米德原理可知物体受到的浮力变大,当物体全部浸入水中时,再向容器中逐渐加水,物体排开水的体积不变,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力不变,故A可能正确,不符合题意。当物体没有全部浸入水中时,向容器中逐渐加水,物体排开水的体积变大,由可知物体受到的浮力变大,由于此时物体所受弹力等于重力减去浮力,可知弹簧对物体的作用力变小,当浮力和重力相等时,弹簧对物体的作用力为零,当浮力大于重力时,物体所受弹力等于浮力减去重力,随着容器中水逐渐增多,物体排开水的体积变大,物体受到的浮力变大,则弹簧对物体的作用力变大;当物体全部浸入水中后,受到的浮力不变,弹簧对物体的作用力不变,故B、D可能正确,不符合题意,C错误,符合题意。故选C。
5.[2025浙江宁波期末]如图所示,图甲的弹簧测力计下面挂一个圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将其逐渐浸入水中,图乙是整个过程中弹簧测力计的示数与圆柱体下降高度的变化关系图像。
(1)圆柱体的重力为多少?
(2)圆柱体所受的最大浮力为多少?
(3)请解释圆柱体下降高度为5cm~6cm时,弹簧测力计示数不发生变化的原因。
【解】(1)由题图乙可知,当时,弹簧测力计的示数为9N,此时圆柱体处于空气中,;
(2)物体完全浸入后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,此时受到的浮力最大,由题图乙可知,圆柱体受到的最大浮力;
(3)圆柱体下降高度为5cm~6cm时,圆柱体全部浸入水中,水的密度不变,圆柱体浸在水中的体积不变,可知圆柱体受到的浮力不变,圆柱体的重力不变,弹簧测力计示数等于圆柱体所受重力减去圆柱体所受浮力,所以弹簧测力计示数不发生变化。
6.如图所示,在弹簧测力计的挂钩下悬挂一个盛有水的小水桶,用一细线拴一小铁球,手提着细线上端将小铁球从空气中缓慢浸入水中,使其静止,且不与桶壁、桶底接触,水未溢出,此时弹簧测力计的示数会______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】增大
【解析】原来弹簧测力计的示数等于水和桶的总重力,当小铁球浸入水中时,铁球受到浮力的作用,由于力的作用是相互的,所以水受到铁球向下的压力,则弹簧测力计的示数大于水和桶的总重力,故弹簧测力计的示数会增大。
关键点拨:先确定铁球没有放入水中时弹簧测力计示数的大小,然后根据铁球浸入水中受浮力的作用,判断弹簧测力计示数的变化。
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第4章 水与人类
第4节 水的浮力
课时1 浮力
◆网络构建
◆课本导学
浮力
◆解题突破
题型1 称重法测浮力
题型2 探究影响浮力大小的因素
◆基础训练
考点1 认识浮力
考点2 影响浮力大小的因素
易错点 错误地认为物体浸入液体中的深度越大,物体受到的浮力越大
◆强化训练
一、浮力
1.感受浮力
图示
现象
原因
结论
放飞的气球飞向高空
在空气中的气球受到空气对其向上托的力
浸在液体或气体中的物体会受到液体或气体对其向上托的力的作用
轮船在海面上航行
漂浮在海水中的轮船受到海水对其向上托的力
在水中搬石块感觉轻一些
浸没在水中的石块受到水对其向上托的力
2.浮力的定义
所有的液体都会对浸入其中的物体产生一个向上的浮力。浸在水中的物体受到向上的力,这个力叫作浮力。
【特别提醒】注意“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入(即浸没)”两种情况,也就是说浸没在液体内部和浮在液体表面的物体都受到浮力的作用。
3.浮力的方向:竖直向上。
无论物体的形状如何、是否运动,也无论液体(指静止的液体)如何放置,浸在液体中的物体受到的浮力的方向总是竖直向上的。
【例1】关于浮力,下列说法正确的是( )
A.浮力都是由水产生的
B.只有固体才受到浮力
C.在水中下沉的铁块不受浮力
D.游向水面的鱼儿受到向上的浮力
4.测量浸没在水中的石块所受的浮力(教材第170页探索活动)
实验过程
图示
步骤
分析
甲 乙
如甲图,在弹簧测力计下悬挂一个石块,石块静止时,读出弹簧测力计的示数,即为石块所受重力的大小
对石块进行受力分析,石块在和二力的作用下平衡,则
如乙图,把石块浸没在水中,石块静止时,读出弹簧测力计的示数
对石块进行受力分析,石块在、和三力的作用下平衡,则,与图甲对比,弹簧测力计的示数变小
实验结论
浸没在水中的铝块受到了浮力的作用,浮力的大小等于甲、乙图中弹簧测力计示数之差
【例2】弹簧测力计下挂着一个铁球,静止时弹簧测力计的示数是21.9N,把铁球浸没在水中,铁球受到的浮力是4.9N,则此时弹簧测力计的示数为______N,铁球受到浮力的施力物体是______。
5.决定浮力大小的因素(教材第171页探索活动下)
(1)实验器材
(2)探究方法:控制变量法
(3)实验过程
实验目的
变量控制
图示
现象
探究结论
探究浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积有关
液体的密度相同,同一物体浸在液体中的体积不同
,则
物体受到的浮力大小与物体浸在液体中的体积有关,物体浸在液体中的体积越大,物体受到的浮力越大
探究浮力的大小是否与浸没在水中的深度有关
同一物体浸没在液体中的深度不同
,则
物体受到的浮力大小与物体浸没在水中的深度无关
探究浮力的大小是否与液体的密度有关
同一物体浸没在不同液体中
,
物体所受的浮力大小与液体的密度有关
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(V排)、液体的密度
(ρ液)有关,跟液体的体积无关,跟物体的密度无关,跟浸没在液体中的深度无关。
【例3】探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N,下列分析正确的是( )
A.金属块a浸没在水中时,受到浮力的大小为0.6N
B.利用甲、乙,可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C.利用乙、丙,可以探究浮力的大小与液体密度的关系
D.利用丙、丁,可以探究浮力的大小与物体密度的关系
◆教材<思考与讨论>(见教材第171页)
因为死海里的水含盐量高,密度大,所以在同等条件下人在死海里受到的浮力更大,因此能躺在水面上看书。
解题突破
◆题型1 称重法测浮力
【例1】图甲是小勇研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系的实验装置。用弹簧测力计提着物体A,使其缓慢浸入水中(水未溢出),得到F与h的关系图像如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)物体A的重力为______N。
(2)浸没前,物体A逐渐浸入水中的过程中,水对容器底部的压强将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)浸没时,物体A受到水的浮力为______N。
【归纳总结】浮力大小与物体浸入液体深度的关系
物体浸没前,浮力的大小随着物体浸入液体深度的增加而增大;物体浸没后,排开液体的体积不再改变,所以浮力的大小保持不变,与物体浸没的深度无关。浮力的大小与物体(物体横截面大小不变)浸入液体的深度的关系图像如图所示。图中折点对应的状态是物体刚好浸没在液体中,此时物体浸入液体的深度等于物体高度。
◆题型2 探究影响浮力大小的因素
【例2】兴趣小组探究影响浮力大小的因素。
(1)提出如下猜想:
猜想1:与物体浸在液体中的深度有关。
猜想2:与物体浸在液体中的体积有关。
猜想3:与液体的密度有关。
小组为验证上述猜想,用弹簧测力计、4个相同的小长方体磁力块、2个分别盛有水和盐水的烧杯等,按图甲步骤进行实验。
①利用磁力将4个磁力块组合成长方体物块。
②根据图A、B、C的测量结果,小明认为猜想1是正确的,小华却认为不一定正确。你觉得小华的理由是______________________。
③小华为了证明自己的想法,利用上述器材设计实验D,根据A、B、D的测量结果,可得:浮力大小与物体浸在液体中的深度无关。请在图D中画出她实验时长方体物块的放置图。
④兴趣小组进一步研究得出浮力大小与物体浸在液体中的体积有关。
⑤根据A、C、E的结果,得出浮力大小还与__________有关。
(2)小华把4个磁力块组合成图乙,她还能探究浮力大小与__________的关系。
(3)爱思考的小明又进一步研究水产生的浮力与水自身重力的关系,设计了如下实验:取两个相同的容积均为300mL的一次性塑料杯甲、乙(杯壁厚度和杯的质量不计),甲杯中装入50g水,乙杯中装入100g水,然后将乙杯放入甲杯中,发现乙杯浮在甲杯中。这时甲杯中水产生的浮力为__________N;这个实验说明,液体__________(选填“能”或“不能”)产生比自身重力大的浮力。(取10N/kg)
(4)小刚在验证猜想3时,先做了如图B所示的步骤,之后保持弹簧测力计不动,在烧杯中加入浓盐水并搅拌,发现弹簧测力计示数减小,于是认为猜想3正确。你认为小刚的操作正确吗?(选填“正确”或“错误”),理由是____________________________________。
(5)实验前小组同学忘记对弹簧测力计进行调零,直接进行了测量,则实验时__________(选填“能”或“不能”)得出正确的结论,理由是__________。
(6)小明设计了另一套方案探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他找来薄铁片、烧杯和水进行实验,实验步骤如下。
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底。
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
通过分析可知,第一次铁片受到的浮力小于第二次铁片受到的浮力。由此,小明得出“物体受到的浮力与其形状有关”,小明得出错误结论的原因是__________。
◆考点1 认识浮力
1.[2025浙江杭州期末]某中学为庆祝科技节开幕,将宣传标语挂在气球下,并用绳子固定于地面,如图为风吹来时的情景,能正确表示气球此时所受浮力方向的是( )
A. B. C. D.
2.[2024浙江湖州期末]以下情景中没有受到浮力的物体是( )
A.遨游的“空间站” B.上升的热气球
C.航行的“辽宁舰” D.下潜的“蛟龙号”
◆考点2 影响浮力大小的因素
3.如图所示,将一个物体挂在弹簧测力计上,当物体浸在水中时,弹簧测力计的示数等于( )
A.物体受到的浮力
B.物体受到的重力
C.物体受到的重力和浮力之和
D.物体受到的重力和浮力之差
4.[2024浙江温州期末]在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小丽将一个物体挂在弹簧测力计下,并逐渐使其浸入水或盐水中,实验过程和对应的实验数据如图甲、乙、丙、丁、戊所示。
(1)由图甲、丙可知,物体浸没在水中时,受到的浮力为______N。
(2)分析图甲、乙、丙可知,物体所受浮力大小与___________(填“物体排开液体”或“物体”)的体积有关。
(3)分析甲、丁、戊三图可知,物体所受浮力与液体的密度______(填“有关”或“无关”)。
◆易错点 错误地认为物体浸入液体中的深度越大,物体受到的浮力越大
5.[2024山东临沂期中]当地时间2024年3月24日,在2024年世界泳联跳水世界杯柏林站女子10米台决赛中,中国选手全红婵夺得冠军。全红婵从刚接触水面到完全浸入水中后,所受浮力随深度变化关系如图所示,其中正确的是( )
A. B. C. D.
1.科学课上,老师将装有水的水槽放在斜面上,细绳一端拴住浸没在水中的乒乓球(细绳的重力忽略不计),另一端固定在水槽底部,静止后乒乓球的状态最接近图中的( )
A.① B.② C.③ D.④
2.[2025浙江金华调研]如图所示,四个体积相同而材料不同的球A、B、C、D,分别静止在不同深度的水里。以下说法正确的是( )
A.A球所受浮力最小 B.B球所受浮力最小
C.C球所受浮力最小 D.D球所受浮力最小
3.[2025浙江温州期中]如图所示,A、B、C是三个用不同材料制成的体积相同的物体。现将它们用相同的弹簧连接于容器底部,然后在容器中注入水使A、B、C三个物体浸没于水中,三个物体静止时弹簧被拉伸的情况如图所示,则( )
A.A物体的密度最大 B.B物体的密度最大
C.C物体的密度最大 D.三个物体密度相等
4.[2025浙江嘉兴期末]如图所示,弹簧的一端固定在装水的容器底,另一端连着物体,开始时容器中的水面刚好与物体下表面相平。向容器中逐渐加水,水面相对于物体底面上升的高度为,加水的时间为,弹簧对物体的作用力为,物体受到的浮力为。下列图像中不可能正确的是( )
5.[2025浙江宁波期末]如图所示,图甲的弹簧测力计下面挂一个圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将其逐渐浸入水中,图乙是整个过程中弹簧测力计的示数与圆柱体下降高度的变化关系图像。
(1)圆柱体的重力为多少?
(2)圆柱体所受的最大浮力为多少?
(3)请解释圆柱体下降高度为5cm~6cm时,弹簧测力计示数不发生变化的原因。
6.如图所示,在弹簧测力计的挂钩下悬挂一个盛有水的小水桶,用一细线拴一小铁球,手提着细线上端将小铁球从空气中缓慢浸入水中,使其静止,且不与桶壁、桶底接触,水未溢出,此时弹簧测力计的示数会______(填“增大”“减小”或“不变”)。
关键点拨:先确定铁球没有放入水中时弹簧测力计示数的大小,然后根据铁球浸入水中受浮力的作用,判断弹簧测力计示数的变化。
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