第4章 水与人类 第5讲 浮力-2025-2026学年八年级上册科学重点专题提优讲义(浙教版2024)

2026-01-06
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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章 水与人类
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 4.21 MB
发布时间 2026-01-06
更新时间 2026-01-06
作者 鼎优理化
品牌系列 -
审核时间 2026-01-06
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/55798881.html
价格 4.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

本讲义聚焦浮力核心知识点,系统梳理浮力的定义、方向、施力物体等基础概念,通过称重法(G-F示)和压力差法(F浮=F向上-F向下)构建测量与原理认知,结合控制变量法实验探究浮力与液体密度、排开液体体积的关系,辅以例题、变式训练形成从概念到应用的学习支架。 资料以实验探究为主线,设计控制变量法对比实验(如不同V排、ρ液下的浮力变化)培养科学思维,通过称重法操作步骤和数据表格提升探究实践能力,结合“奋斗者号”下潜等实例强化科学观念。课中助力教师实验教学开展,课后通过易错点分析和中考考法指导帮助学生查漏补缺。

内容正文:

第4章 水与人类 第5讲 浮力 总体构架 · 浮力 · 浮力的产生原因 · 探究决定浮力大小的因素 · 判断物体是否受到浮力——F浮=F向上-F向下 · 计算物体受到的浮力—— · 易错点:对浮力的影响因素理解错误 · 浮力的综合实验 一、浮力 1.定义:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力。 ①“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入(浸没)”两种情况,如图所示,也就是说浮在液体表面和浸在液体内部的物体都受到浮力的作用。 ②浸在气体中的物体也受到浮力的作用。 2.方向:竖直向上。就像重力的方向始终是竖直向下的一样,浮力的方向总是竖直向上的。 3.施力物体:液体(或气体)。 4.受力物体:浸在液体(或气体)中的物体。 5.测量——称重法测浮力 (1)称重法测浮力的实验步骤(如图所示):①用弹簧测力计测出物体所受的重力;②将挂在弹簧测力计下的物体浸在液体中,读出弹簧测力计的示数;③物体受到液体对它的浮力。 (2)称重法测浮力的原理:如下图所示,将物体浸在液体中时,物体受到竖直向下的重力G物、竖直向上的弹簧测力计的拉力F示和浮力的作用而处于静止状态,则有G物=F示,即G物-F示。 【深度理解】改变物体在水中浸没的深度,观察弹簧测力计示数没有变化,说明浸没在水中的物体所受浮力的大小跟物体浸没时的深度没有关系。 【拓展延伸】一种测量氢气球受到空气浮力的方法: (1)排尽一个大气球内部的空气,测出气球的重力; (2)将适量的氢气充入气球,并用细线扎紧封口,按下图甲所示的方法测出拉力的大小; (3)氢气球受力如图乙所示,可见氢气球所受浮力(细线重力和摩擦忽略不计)。 【例1】如图所示,是物体浸入水中前后弹簧测力计示数的示意图。由此可知,物体的质量为______,物体受到的浮力为______。(取) 【变式训练1】如图所示的实验中,悬挂在弹簧测力计下的金属块重,浸在水中受到的浮力为,则此时弹簧测力计的示数为______。 二、浮力的产生原因 1.研究过程:以浸没在液体中的长方体为研究对象,探究浮力的产生原因(下图) 位置 深度 压强 压力 前后两个面 相等 相等 、是一对平衡力,合力为零 左右两个面 相等 相等 、是一对平衡力,合力为零 上下两个面 上表面深度小于下表面深度 上表面受到的压强小于下表面受到的压强 <,浮力就是和的差 2.结论:浮力其实就是物体受到液体对它向上和向下的压力差(合力),即。 【深度理解】浮力的产生原因:如图所示,将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃筒浸没在水中,甲图中两橡皮膜凹陷程度相同,乙图中上面橡皮膜凹陷程度比下面橡皮膜小,乙图能说明浮力的产生原因。 3.说明 (1)当物体部分浸入液体中时,上表面没有受到液体的压力,此时浮力等于下表面受到的液体对物体向上的压力,即,如下图甲所示。 (2)若浸在液体中的物体下表面和容器底紧密接触,则液体对物体向上的压力为零,物体将不受浮力的作用,且会受到液体对物体向下的压力,如图乙所示。 【发散思考】浸在空气中的飞机受到的浮力与所受升力有什么区别呢? 发散结果:飞机在空中飞行靠的是升力而不是浮力, 飞机的升力是飞机机翼上、下表面空气流速不同, 使机翼上、下表面所受压强不同而形成的;而飞机在空气中受到的浮力是飞机上、下表面所处大气层的位置不同而造成上、下表面压强不同、压力不同而形成的;故飞机受到的升力和浮力成因不同, 不是同一个力。 【例2】如图所示,一个正方体浸没在水下某一深度时,上表面受到水对它的压力,下表面受到水对它的压力,则此时受到的浮力是( ) A. B. C.D. 【变式训练2】如图所示,浸没在液体中的物体受到的浮力,若其下表面受到向上的压力,则其上表面受到的压力为______。 三、探究决定浮力大小的因素 1.设计实验 (1)探究方法:利用控制变量法,结合称重法测浮力,分别研究浮力与每个因素的关系。 (2)实验器材: 2.进行实验 (1)将同一个圆柱体浸入同种液体中,逐渐改变圆柱体浸在液体中的体积,比较浮力的大小变化;根据G物-F示计算。 序号 1 2 3 4 重力G物/N 3.0 物体浸在液体中的体积V/格 1 2 3 3 弹簧测力计示数F示/N 2.5 2.0 1.5 1.5 浮力F浮/N 0.5 1.0 1.5 1.5 由表格数据得出,液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,浮力越大。 (2)将同一个圆柱体浸没在不同液体中,比较浮力的大小变化。 序号 1 2 3 重力G物/N 3.0 液体密度ρ液/ (g·cm-3) 0.8 0.9 1.0 弹簧测力计示数F示/N 1.85 1.65 1.50 浮力F浮/N 1.2 1.35 1.5 由表格数据得出,物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,浮力越大。 3.实验结论 (1)物体在液体中所受的浮力,跟它浸在液体中的体积(V排)有关,跟液体的密度(ρ液)有关。 V排越大、ρ液越大,F浮就越大。 (2)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。 【技法导引】用控制变量法探究决定浮力大小的因素:猜想中所说的物体排开液体的体积(即物体浸在液体中的体积)和液体的密度这几个量是实验中的“变量”,在探究浮力与其中某一个变量的关系时,必须使其他变量保持不变。 【深度理解】物体排开液体的体积就等于物体浸入液体中的体积,因为浸入液体中的物体排开了本来处于这一位置的液体。浮力的大小只跟物体排开液体的体积和液体的密度有关,跟浸没后的深度和物体的密度等无关。 【例3】某同学按照如图所示的操作,探究影响浮力大小的因素。 (1)物体受到的重力为______。 (2)物体浸没在水中时,受到的浮力是______。 (3)由______两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。 (4)由______两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 (5)由、两图可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的______有关。 【变式训练3】小滨同学想探究浮力大小与液体密度的关系,他设计了两种方案,你认为选择______(填“甲方案”“乙方案”或“两种方案都”)可行,选择的理由是______。 【变式训练4】如图是探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程,弹簧测力计下挂着的是同一金属块。 (1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是______。 (2)分析图、、可知,浮力大小跟______有关。 1.判断物体是否受到浮力——F浮=F向上-F向下 【例1】如图所示,、是两个体积相同又能自由移动的物体,、是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则下列说法正确的是( ) A.不受浮力 B.不受浮力 C.不受浮力 D.不受浮力 【方法技巧】若物体下表面受到液体对它向上的压力,则其受到液体的浮力;若物体下表面没有受到液体对它向上的压力,则其不受液体的浮力。 2.计算物体受到的浮力—— 【例2】弹簧测力计下吊着一长方体物块,将物块从盛水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸入水中,物块下降过程中,弹簧测力计示数随下降高度的变化关系如图16,求: (1)物块所受的重力。 (2)物块受到的最大浮力。 (3)当物块刚好浸没时,物块下表面受到水的压强。(取) 【方法点拨】物体浸入液体中,浸没之前,浮力随浸入深度(即排开液体的体积)的增加而增大,如下图甲所示;浸没之后,浮力不会随浸入深度的改变而改变,如图乙所示。所以不能说浮力与物体浸入液体的深度有关。 【温馨提示】题中物块所受浮力与下降高度关系图象如下图所示。 3.易错点对浮力的影响因素理解错误 【例3】体积相同的铁球、铝块和木块,浸没在水中,情况如图所示,则它们受到的浮力大小情况( ) A.木块大 B.铝块大 C.铁球大 D.一样大 【易错提醒】浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体的形状、浸在液体中的状态、液体的体积等因素无关。 本专题在中考中的主要考点有浮力的认识、浮力的产生原因、运用“称重法”和“压力差法”计算浮力大小、探究浮力的大小跟什么因素有关等。题型以选择题、填空题和实验探究题为主,难度不大。 考法:浮力的综合实验 【例】小明等几名同学设计不同实验探究浮力: (1)他们找了一段较细的红线,将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部,再向烧杯中缓慢注水,直到水将乒乓球浸没,发现红线在竖直方向被拉直,如图甲所示;然后,将大烧杯倾斜,发现红线仍旧在竖直方向被拉直,如图乙所示。根据两次观察到的现象,他们认为:乒乓球受到的浮力( ) A.大小与乒乓球的体积有关 B.大小与水的密度有关 C.方向可能竖直向上也可能斜向上 D.方向竖直向上 (2)在弹簧测力计下悬挂一个铝块,弹簧测力计示数是。然后,将铝块慢慢浸入水中,当铝块部分浸入水中,弹簧测力计示数如图丙所示,弹簧测力计示数是______;当铝块全部浸入水中,弹簧测力计示数如图丁所示,此时铝块受到的浮力大小是______。实验结果表明:铝块浸在水中的体积越大,受到的浮力越大。 1.下列物体中,不受浮力作用的是( ) A.在水中下沉的铁块 B.在水中的桥墩 C.浮在水面上的轮船 D.空中上升的气球 2.关于浮力,下列说法中正确的是( ) A.浸在气体中的物体不受浮力 B.浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体压力的合力 C.浸在液体中的物体受到的浮力只与液体的密度有关 D.在液体中上升的物体受浮力,下降的物体不受浮力 3.赛龙舟是我国民间端午节的传统习俗,比赛前,龙舟静止在湖面上受到竖直向上的浮力,该浮力的施力物体是( ) A.人 B.龙舟 C.湖水 D.船桨 4.在“天宫课堂”中,航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球静止不动,如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验,乒乓球却迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。下列说法中正确的是( ) A.图甲中,乒乓球的质量为零 B.图甲中,水所受的重力几乎为零,因此“浮力消失” C.图乙中,乒乓球上浮时所受的浮力小于所受的重力 D.图乙中,乒乓球上浮时水对容器底部的压强变大 5.在马里亚纳海沟结束科考任务的“探索一号”科考船,搭载成功实现坐底纪录的“奋斗者号”胜利返航。若海水密度为,“奋斗者号”在海面下下潜的过程中,下列说法正确的是( ) A.“奋斗者号”受到的海水的压强不变,受到的海水的浮力不变 B.“奋斗者号”受到的海水的压强变大,受到的海水的浮力不变 C.“奋斗者号”受到的海水的压强变大,受到的海水的浮力变大 D.“奋斗者号”受到的海水的压强变小,受到的海水的浮力变小 6.如图,将一个圆柱体从水中匀速提起,直至其下表面刚好离开水面,用表示容器底受到水的压强,表示圆柱体受到水的浮力,它们随时间变化的大致图象正确的是( ) 7.小明同学认为“金属块在水中不受到水的浮力”,聪明的小旭同学做了如图所示的实验,加水前后弹簧的形变不同,说明了在水中的物体______(填“受到”或“不受到”)浮力,浮力的方向是__________。 8.将一根木桩由水面向下,直至打入河底固定,如图所示。在木桩进入河中时,浮力将__________;当木桩全部在水中下行且未接触到河底前,浮力将__________;当木桩下部打入河底(如图中虚线位置)时,浮力将__________。(均填“变大”“变小”“不变”或“为零”) 9.如图所示,一个半球形物体浸没在水中,受到水向下的压力为,受到水施加的浮力为,则半球形物体下表面受到水向上的压力为______。 10.如图是小明“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。 (1)物块未浸入水中时,弹簧测力计示数如图甲所示,物块的重力为______。 (2)小明将物块从图甲下降至图乙的过程中,发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时,还观察到__________,由此初步分析得出:物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关。 (3)继续增大物块所处的深度,当它与容器底部接触后,弹簧测力计示数如图丙所示,此时物块受到的浮力为______。 (4)为探究浮力与液体密度的关系,小明又把物块浸没到事先配制好的盐水中,这样操作的目的是为了控制__________相同;他发现液体密度改变,而物块受到的浮力变化却不明显。小明想出下列四种实验改进方案,其中不可行的是__________。 A.换用体积更大的同种物块 B.换用密度比水小得多的液体 C.换用精确程度更高的测力计 D.利用现有器材进行多次实验 12 / 13 学科网(北京)股份有限公司 $ 第4章 水与人类 第5讲 浮力 总体构架 · 浮力 · 浮力的产生原因 · 探究决定浮力大小的因素 · 判断物体是否受到浮力——F浮=F向上-F向下 · 计算物体受到的浮力—— · 易错点:对浮力的影响因素理解错误 · 浮力的综合实验 一、浮力 1.定义:浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力。 ①“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入(浸没)”两种情况,如图所示,也就是说浮在液体表面和浸在液体内部的物体都受到浮力的作用。 ②浸在气体中的物体也受到浮力的作用。 2.方向:竖直向上。就像重力的方向始终是竖直向下的一样,浮力的方向总是竖直向上的。 3.施力物体:液体(或气体)。 4.受力物体:浸在液体(或气体)中的物体。 5.测量——称重法测浮力 (1)称重法测浮力的实验步骤(如图所示):①用弹簧测力计测出物体所受的重力;②将挂在弹簧测力计下的物体浸在液体中,读出弹簧测力计的示数;③物体受到液体对它的浮力。 (2)称重法测浮力的原理:如下图所示,将物体浸在液体中时,物体受到竖直向下的重力G物、竖直向上的弹簧测力计的拉力F示和浮力的作用而处于静止状态,则有G物=F示,即G物-F示。 【深度理解】改变物体在水中浸没的深度,观察弹簧测力计示数没有变化,说明浸没在水中的物体所受浮力的大小跟物体浸没时的深度没有关系。 【拓展延伸】一种测量氢气球受到空气浮力的方法: (1)排尽一个大气球内部的空气,测出气球的重力; (2)将适量的氢气充入气球,并用细线扎紧封口,按下图甲所示的方法测出拉力的大小; (3)氢气球受力如图乙所示,可见氢气球所受浮力(细线重力和摩擦忽略不计)。 【例1】如图所示,是物体浸入水中前后弹簧测力计示数的示意图。由此可知,物体的质量为______,物体受到的浮力为______。(取) 【答案】; 解题秘方:物体的质量可用公式计算,物体受到的浮力可用公式计算。 【解析】由图可知,物体所受重力,则物体质量。由图可知,物体浸入水中时弹簧测力计的示数,则物体受到的浮力。 【变式训练1】如图所示的实验中,悬挂在弹簧测力计下的金属块重,浸在水中受到的浮力为,则此时弹簧测力计的示数为______。 【答案】8 【解析】由公式得,。 二、浮力的产生原因 1.研究过程:以浸没在液体中的长方体为研究对象,探究浮力的产生原因(下图) 位置 深度 压强 压力 前后两个面 相等 相等 、是一对平衡力,合力为零 左右两个面 相等 相等 、是一对平衡力,合力为零 上下两个面 上表面深度小于下表面深度 上表面受到的压强小于下表面受到的压强 <,浮力就是和的差 2.结论:浮力其实就是物体受到液体对它向上和向下的压力差(合力),即。 【深度理解】浮力的产生原因:如图所示,将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃筒浸没在水中,甲图中两橡皮膜凹陷程度相同,乙图中上面橡皮膜凹陷程度比下面橡皮膜小,乙图能说明浮力的产生原因。 3.说明 (1)当物体部分浸入液体中时,上表面没有受到液体的压力,此时浮力等于下表面受到的液体对物体向上的压力,即,如下图甲所示。 (2)若浸在液体中的物体下表面和容器底紧密接触,则液体对物体向上的压力为零,物体将不受浮力的作用,且会受到液体对物体向下的压力,如图乙所示。 【发散思考】浸在空气中的飞机受到的浮力与所受升力有什么区别呢? 发散结果:飞机在空中飞行靠的是升力而不是浮力, 飞机的升力是飞机机翼上、下表面空气流速不同, 使机翼上、下表面所受压强不同而形成的;而飞机在空气中受到的浮力是飞机上、下表面所处大气层的位置不同而造成上、下表面压强不同、压力不同而形成的;故飞机受到的升力和浮力成因不同, 不是同一个力。 【例2】如图所示,一个正方体浸没在水下某一深度时,上表面受到水对它的压力,下表面受到水对它的压力,则此时受到的浮力是( ) A. B. C.D. 解题秘方:运用公式计算。若题中出现了如“上表面受到液体的压力”“受到液体向下的压力”之类条件时,就应想到利用压力差法计算浮力。压力差法计算浮力的公式也可以写成: 【答案】 【解析】由题知,正方体上表面受到水的压力为,即;正方体下表面受到水的压力为,即,则正方体受到的浮力。 【变式训练2】如图所示,浸没在液体中的物体受到的浮力,若其下表面受到向上的压力,则其上表面受到的压力为______。 【答案】6 【解析】由公式得物体上表面受到液体向下的压力。 三、探究决定浮力大小的因素 1.设计实验 (1)探究方法:利用控制变量法,结合称重法测浮力,分别研究浮力与每个因素的关系。 (2)实验器材: 2.进行实验 (1)将同一个圆柱体浸入同种液体中,逐渐改变圆柱体浸在液体中的体积,比较浮力的大小变化;根据G物-F示计算。 序号 1 2 3 4 重力G物/N 3.0 物体浸在液体中的体积V/格 1 2 3 3 弹簧测力计示数F示/N 2.5 2.0 1.5 1.5 浮力F浮/N 0.5 1.0 1.5 1.5 由表格数据得出,液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,浮力越大。 (2)将同一个圆柱体浸没在不同液体中,比较浮力的大小变化。 序号 1 2 3 重力G物/N 3.0 液体密度ρ液/ (g·cm-3) 0.8 0.9 1.0 弹簧测力计示数F示/N 1.85 1.65 1.50 浮力F浮/N 1.2 1.35 1.5 由表格数据得出,物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,浮力越大。 3.实验结论 (1)物体在液体中所受的浮力,跟它浸在液体中的体积(V排)有关,跟液体的密度(ρ液)有关。 V排越大、ρ液越大,F浮就越大。 (2)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。 【技法导引】用控制变量法探究决定浮力大小的因素:猜想中所说的物体排开液体的体积(即物体浸在液体中的体积)和液体的密度这几个量是实验中的“变量”,在探究浮力与其中某一个变量的关系时,必须使其他变量保持不变。 【深度理解】物体排开液体的体积就等于物体浸入液体中的体积,因为浸入液体中的物体排开了本来处于这一位置的液体。浮力的大小只跟物体排开液体的体积和液体的密度有关,跟浸没后的深度和物体的密度等无关。 【例3】某同学按照如图所示的操作,探究影响浮力大小的因素。 (1)物体受到的重力为______。 (2)物体浸没在水中时,受到的浮力是______。 (3)由______两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。 (4)由______两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 (5)由、两图可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的______有关。 解题秘方:浮力的大小可利用“称重法”测量,实验过程应结合控制变量法分析。 【答案】(1)(2)(3)、(4)、(5)密度 【解析】(1)弹簧测力计提着物体静止在空气中时的示数等于物体受到的重力,即。 (2)由、两图可知,物体浸没在水中受到的浮力。 (3)探究物体受到的浮力大小与物体排开液体体积的关系时,应控制液体的密度相同,改变排开液体的体积,故应选、两图进行比较。 (4)探究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系时,应控制液体的密度、排开液体的体积相同,改变浸没的深度,故应选、两图进行比较。 (5)物体浸没在水中受到的浮力F浮水′=,物体浸没在酒精中受到的浮力,可见在排开液体的体积相同的情况下,液体的密度不同,物体受到的浮力不同,则物体受到的浮力大小与液体的密度有关。 【变式训练3】小滨同学想探究浮力大小与液体密度的关系,他设计了两种方案,你认为选择______(填“甲方案”“乙方案”或“两种方案都”)可行,选择的理由是______。 【答案】乙方案;鸡蛋露出液面前,其排开液体的体积不变 【变式训练4】如图是探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程,弹簧测力计下挂着的是同一金属块。 (1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是______。 (2)分析图、、可知,浮力大小跟______有关。 【答案】(1)1 (2)物体排开液体的体积 1.判断物体是否受到浮力——F浮=F向上-F向下 【例1】如图所示,、是两个体积相同又能自由移动的物体,、是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则下列说法正确的是( ) A.不受浮力 B.不受浮力 C.不受浮力 D.不受浮力 【答案】 【解析】和的上、下表面都受到水的压力,且下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力,由公式知它们都受到浮力。 下表面受到水向上的压力,上表面没受到水向下的压力,由公式知它受到浮力,且。 下表面没有受到水向上的压力,上表面受到水向下的压力,由公式知它不受浮力。 【方法技巧】若物体下表面受到液体对它向上的压力,则其受到液体的浮力;若物体下表面没有受到液体对它向上的压力,则其不受液体的浮力。 2.计算物体受到的浮力—— 【例2】弹簧测力计下吊着一长方体物块,将物块从盛水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸入水中,物块下降过程中,弹簧测力计示数随下降高度的变化关系如图16,求: (1)物块所受的重力。 (2)物块受到的最大浮力。 (3)当物块刚好浸没时,物块下表面受到水的压强。(取) 【解析】(1)由图可知段物块未浸入水中,弹簧测力计的示数等于物块所受的重力。(2)由图象段可知物块完全浸入水中后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,根据可求得物块受到的浮力。 (3)下降高度为时,物块下表面刚好接触水面;下降高度为时,物块刚好浸没水中;此时物块下表面距水面,由公式p=ρ水gh可计算物块下表面受到水的压强。 解:(1)由图象可知,当时,弹簧测力计示数为,此时物块处于空气中,根据二力平衡条件可知,物块所受的重力。 (2)由于物块完全浸入水中后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,则物块受到的最大浮力F浮。 (3)物块刚浸没时下表面距水面距离,物块下表面受到水的压p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa。 【方法点拨】物体浸入液体中,浸没之前,浮力随浸入深度(即排开液体的体积)的增加而增大,如下图甲所示;浸没之后,浮力不会随浸入深度的改变而改变,如图乙所示。所以不能说浮力与物体浸入液体的深度有关。 【温馨提示】题中物块所受浮力与下降高度关系图象如下图所示。 3.易错点对浮力的影响因素理解错误 【例3】体积相同的铁球、铝块和木块,浸没在水中,情况如图所示,则它们受到的浮力大小情况( ) A.木块大 B.铝块大 C.铁球大 D.一样大 思路导引:液体的密度一定,物体排开液体的体积相同,由浮力的影响因素知三个物体所受的浮力相同。 【答案】D 【易错提醒】浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体的形状、浸在液体中的状态、液体的体积等因素无关。 本专题在中考中的主要考点有浮力的认识、浮力的产生原因、运用“称重法”和“压力差法”计算浮力大小、探究浮力的大小跟什么因素有关等。题型以选择题、填空题和实验探究题为主,难度不大。 考法:浮力的综合实验 【例】小明等几名同学设计不同实验探究浮力: (1)他们找了一段较细的红线,将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯的底部,再向烧杯中缓慢注水,直到水将乒乓球浸没,发现红线在竖直方向被拉直,如图甲所示;然后,将大烧杯倾斜,发现红线仍旧在竖直方向被拉直,如图乙所示。根据两次观察到的现象,他们认为:乒乓球受到的浮力( ) A.大小与乒乓球的体积有关 B.大小与水的密度有关 C.方向可能竖直向上也可能斜向上 D.方向竖直向上 (2)在弹簧测力计下悬挂一个铝块,弹簧测力计示数是。然后,将铝块慢慢浸入水中,当铝块部分浸入水中,弹簧测力计示数如图丙所示,弹簧测力计示数是______;当铝块全部浸入水中,弹簧测力计示数如图丁所示,此时铝块受到的浮力大小是______。实验结果表明:铝块浸在水中的体积越大,受到的浮力越大。 【答案】(1)D(2);试题评析:试题创设情景,展示浮力方向,测量并研究浮力大小的影响因素。 【解析】(1)甲、乙两图,红线在竖直方向被拉直,说明浮力的方向竖直向上。(2)铝块重,当其部分浸入水中,弹簧测力计示数是,所受浮力;当铝块全部浸入水中,弹簧测力计示数是,所受浮力。 1.下列物体中,不受浮力作用的是( ) A.在水中下沉的铁块 B.在水中的桥墩 C.浮在水面上的轮船 D.空中上升的气球 【答案】B 【解析】ACD、在水中下沉的铁块、浮在水面上的轮船、空中上升的气球,都受到液体或气体向上的压力,由浮力的产生原因可知,它们都受到浮力作用,故ACD不符合题意; B、桥墩由于底面埋在地下,其底面不与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,则桥墩不受浮力作用,故B符合题意。 2.关于浮力,下列说法中正确的是( ) A.浸在气体中的物体不受浮力 B.浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体压力的合力 C.浸在液体中的物体受到的浮力只与液体的密度有关 D.在液体中上升的物体受浮力,下降的物体不受浮力 【答案】B 【解析】A、阿基米德原理既适用于液体又适用于气体,因此浸在液体或气体中的物体都受浮力,故A错误; B、浸在液体中的物体受到各个方向的压力,由于上下表面存在高度差,因此只有受到竖直向上的压力与竖直向下的压力无法抵消,即上下表面的压力差等于浮力,故此浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体压力的合力,故B正确; C、浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,故C错误; D、浸在液体中的物体会受到液体对它施加的竖直向上的浮力,与物体的浮沉情况无关,所以不管在液体中上升的物体,还是下降的物体都受浮力的作用,故D错误。 3.赛龙舟是我国民间端午节的传统习俗,比赛前,龙舟静止在湖面上受到竖直向上的浮力,该浮力的施力物体是( ) A.人 B.龙舟 C.湖水 D.船桨 【答案】C 【解析】漂浮在水面上的龙舟受到两个力的作用:重力和浮力,其中重力的施力物体是地球,浮力的施力物体是湖水。 4.在“天宫课堂”中,航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球静止不动,如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验,乒乓球却迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。下列说法中正确的是( ) A.图甲中,乒乓球的质量为零 B.图甲中,水所受的重力几乎为零,因此“浮力消失” C.图乙中,乒乓球上浮时所受的浮力小于所受的重力 D.图乙中,乒乓球上浮时水对容器底部的压强变大 【答案】B 【解析】乒乓球在太空时质量不变,故A错误。在微重力环境中,水所受的重力几乎为零,水对乒乓球的压力几乎为零,则乒乓球所受浮力也几乎为零,即“浮力消失”,故B正确。在科技馆里,乒乓球上浮时,乒乓球所受浮力大于重力,故C错误。乒乓球上浮,露出水面前,水的深度不变,水对容器底的压强不变;露出水面后,排开水的体积减小,水面距离容器底的深度减小,则水对容器底的压强减小,故D错误。 5.在马里亚纳海沟结束科考任务的“探索一号”科考船,搭载成功实现坐底纪录的“奋斗者号”胜利返航。若海水密度为,“奋斗者号”在海面下下潜的过程中,下列说法正确的是( ) A.“奋斗者号”受到的海水的压强不变,受到的海水的浮力不变 B.“奋斗者号”受到的海水的压强变大,受到的海水的浮力不变 C.“奋斗者号”受到的海水的压强变大,受到的海水的浮力变大 D.“奋斗者号”受到的海水的压强变小,受到的海水的浮力变小 【答案】B 【解析】“奋斗者号”下潜的过程中,所处深度h增大,海水的密度不变,由公式可知它受到的压强变大。“奋斗者号”没入海水下潜过程中,排开海水的体积不变,由于海水的密度不变,由浮力的影响因素可知“奋斗者号”受到的浮力不变。 6.如图,将一个圆柱体从水中匀速提起,直至其下表面刚好离开水面,用表示容器底受到水的压强,表示圆柱体受到水的浮力,它们随时间变化的大致图象正确的是( ) 【答案】A 【解析】试题考查液体压强、浮力大小的影响因素,关键是知道圆柱体从水中匀速升至下表面刚好离开水面过程中排开水的体积变化。圆柱体露出水面前,排开水的体积不变,容器内水的深度不变,水的密度不变,由可知,容器底受到水的压强不变;圆柱体刚露出水面至下表面刚好离开水面过程中,排开水的体积变小,容器内水的深度变小,水的密度不变,由可知,容器底受到水的压强变小,所以整个过程中容器底受到水的压强先不变、后变小,故A正确,B错误。圆柱体露出水面前,排开水的体积不变,水的密度不变,由浮力大小的影响因素知圆柱体受到水的浮力不变;圆柱体刚露出水面至下表面刚好离开水面的过程中,排开水的体积变小,水的密度不变,圆柱体受到水的浮力变小,所以整个过程中圆柱体受到水的浮力先不变、后变小,故C、D错误。 7.小明同学认为“金属块在水中不受到水的浮力”,聪明的小旭同学做了如图所示的实验,加水前后弹簧的形变不同,说明了在水中的物体______(填“受到”或“不受到”)浮力,浮力的方向是__________。 【答案】受到;竖直向上 【解析】加水前,金属块受到弹簧的弹力和重力的作用,并且这两个力是一对平衡力;加水后,弹簧的形变程度变小,即受到的弹力变小,而其重力不变,所以一定还受到一个竖直向上的力,而这个力就是金属块受到的浮力,浮力的施力物体是水。 8.将一根木桩由水面向下,直至打入河底固定,如图所示。在木桩进入河中时,浮力将__________;当木桩全部在水中下行且未接触到河底前,浮力将__________;当木桩下部打入河底(如图中虚线位置)时,浮力将__________。(均填“变大”“变小”“不变”或“为零”) 【答案】变大;不变;为零 【解析】(1)当木桩逐渐浸入水中的过程中,∵F浮=ρ水V排g,V排变大,水的密度不变, ∴木桩受到的浮力变大; 在木桩全部浸入水中后不断下降的过程中,∵F浮=ρ水V排g,V排不变,水的密度不变, ∴木桩受到的浮力不变。 (2)当木桩打入河底后,下表面受到水的压力为0, ∵物体受到的浮力等于在水中物体上表面和下表面受到水的压力差; 即:F浮=F下表面-F上表面,∴此时木桩受到的浮力为0。 9.如图所示,一个半球形物体浸没在水中,受到水向下的压力为,受到水施加的浮力为,则半球形物体下表面受到水向上的压力为______。 【答案】110 【解析】试题考查用压力差法计算浮力。半球形物体下表面受到水向上的压力F向上=F浮+F向下=80N+30N=110N。 10.如图是小明“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验情形。 (1)物块未浸入水中时,弹簧测力计示数如图甲所示,物块的重力为______。 (2)小明将物块从图甲下降至图乙的过程中,发现弹簧测力计示数逐渐减小的同时,还观察到__________,由此初步分析得出:物体所受浮力的大小与它排开液体的体积有关。 (3)继续增大物块所处的深度,当它与容器底部接触后,弹簧测力计示数如图丙所示,此时物块受到的浮力为______。 (4)为探究浮力与液体密度的关系,小明又把物块浸没到事先配制好的盐水中,这样操作的目的是为了控制__________相同;他发现液体密度改变,而物块受到的浮力变化却不明显。小明想出下列四种实验改进方案,其中不可行的是__________。 A.换用体积更大的同种物块 B.换用密度比水小得多的液体 C.换用精确程度更高的测力计 D.利用现有器材进行多次实验 【答案】(1)1.8(2)容器内的水面上升(3)0.8 (4)排开液体的体积;D 【解析】(1)图甲中弹簧测力计测量的是物块的重力,示数为1.8N。 (2)由图甲至图乙,物块排开水的体积增大,可以观察到“容器内水面上升”的现象。 (3)浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,图丙中物块受到的浮力等于图乙中所受的浮力,即F浮=G-F拉=1.8N-1N=0.8N。 1 / 17 学科网(北京)股份有限公司 $

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第4章 水与人类 第5讲 浮力-2025-2026学年八年级上册科学重点专题提优讲义(浙教版2024)
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