10.3 科学探究：浮力的大小-【学海风暴】2025-2026学年八年级下册物理同步备课（教科版）

3 科学探究 已课前预习导航 一、浮力大小与什么因素有关 1.浮力的大小与物体排开液体的体积有 关。在液体密度相同时，物体排开液体的体积 越大，所受的浮力也就越大。 2.浮力的大小与液体的密度有关。在排 开液体的体积相同时，液体密度越大，物体所 受的浮力也就越大。 3.浮力的大小与物体浸没在液体中的深 度无关。其他条件相同时，即使物体浸没的深 度增加，所受浮力也不会发生变化。 二、阿基米德原理 1.阿基米德原理：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 体所受的重力。公式：F浮=G排液=P液gV排。 2.阿基米德原理不仅适用于液体，也适用 于气体，即F浮=G排气=ρ气gV排。 一易错警园 1.“排开”不一定等于“溢出”，只有在放 入物体之前容器中装满液体时，二者才相等。 2.对于未浸没的物体，V排<V物；对于浸 没的物体，V排=V物。 重点实验讲解 一、探究浮力大小与哪些因素有关（课标 要求学生必做实验)】 【实验名称】探究浮力大小与哪些因素有关。 【提出问题】浸在液体中的物体受到浮力， 物体所受浮力的大小与哪些因素有关呢？ 【猜想与假设】 1.物体所受浮力的大小可能与物体浸在 液体中的体积有关。 2.物体所受浮力的大小可能与液体的密 八年级物理JK版 :浮力的大小 度有关。 3.物体所受浮力的大小可能与物体浸在 液体中的深度有关。 【设计实验与制订计划】 1.研究方法：控制变量法（实验过程中采 用了称重法测浮力)。 2.实验器材：细线、水、盐水、圆柱形金属 块、烧杯、弹簧测力计等。 3.实验设计：如下列图片所示。 【进行实验与收集证据】 1.如图a,在空气中测出金属块所受的重力。 2.如图b,用弹簧测力计拉着金属块，使金 属块的一部分浸入水中，待金属块静止后，观 察并记录弹簧测力计的示数。 3.如图c,使金属块浸没在水中一定深度处 且保持静止，观察并记录弹簧测力计的示数。 4.如图d,改变金属块浸没在水中的深度， 观察并记录弹簧测力计的示数。 5.如图e,将水换成密度更大的盐水，使金 属块浸没在盐水中，且深度与图℃相同，观察并 记录弹簧测力计的示数。 6.将金属块换成其他物块，并且换用其他 一些密度不同的液体，重复上述操作。 【分析与论证】 1.由图a、b、c可知，物体所受浮力的大小 与物体浸在液体中的体积有关，在液体密度不 变时，物体浸在液体中的体积越大，物体所受 的浮力越大。 2.由图a、c、e可知，物体所受浮力的大小与 液体的密度有关，在物体浸在液体中的体积不 变时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大。 3.由图a、c、d可知，物体所受浮力的大小 与物体浸在液体中的深度无吴。 【实验结论】物体所受浮力的大小与物体 浸在液体中的体积、液体的密度有关，与物体 浸在液体中的深度无关。 二、探究浮力大小与排开液体重力的关系 【实验名称】探究浮力大小与排开液体重 力的关系。 【提出问题】浸在液体中的物体所受的浮 力与物体排开液体的体积、液体的密度有关， 物体排开液体的体积越大、液体的密度越大， 物体所受的浮力越大，那么浮力大小与物体排 开的液体之间存在怎样的定量关系呢？ 【猜想与假设】浮力大小与物体排开的液 体之间有定量关系，浮力大小可能等于物体排 开的液体所受的重力大小。 【设计实验与制订计划】 1.实验器材：小石块、水、细线、溢水标、小 桶、弹簧测力计等。 2.实验设计：如下列图片所示。 【进行实验与收集证据】 1.实验过程 (1)如图甲，用细线将空小桶系在弹簧测 力计下，测出空小桶所受的重力G格。 (2)如图乙，用细线将小石块系在弹簧测 力计下，测出小石块所受的重力G石。 (3)如图丙，在溢水杯中装满水，再将空小 桶放在溢水杯的溢水口下，用弹簧测力计吊着 小石块，缓慢地使小石块浸没在溢水杯里的水 中，待小石块静止后读出弹簧测力计的示 数F。 (4)如图丁，用弹簧测力计测出小桶和溢 出的水的总重力G是。 (5)分别计算出小石块所受的浮力F潭 (F浮=G石一F)和小石块排开的水所受的重力 G禁(G排=G总一G桶)，比较它们的大小。 (6)更换质量不同的小石块，重复上述操作。 2.实验表格 小石块 小桶和 空小桶小石块 小石块排开的 浸没时排开的 实验 的重力的重力 弹簧测水的总 所受的水所受 次序 浮力的重力 G辐/NG石/N 力计的 重力 F浮/NG排/N 示数F/NG总/N 【实验结论】浸在液体中的物体所受的浮 力大小等于它排开的液体所受重力的大小。 【交流与评估】 1.若先将小石块浸入水中测拉力，再测量 小石块的重力，则小石块上会沾有水，测得的 重力偏大，计算得到的浮力偏大。 2.若先测小桶和排开的水所受的总重力， 再测空小桶的重力，则空小桶中可能有水残 留，导致测得的空小桶重力偏大，计算得到的 排开的水所受重力偏小。 3.若溢水杯一开始没有装满水，则实际溢 出的水的重力小于排开的水的重力。 4.实验中更换不同质量的小石块进行多 次测量的目的是得到普遍规律。 经典例题剖析 【例】小丽同学用石块、细线、弹簧测力计、烧 杯、水和某液体等，进行图甲、乙、丙所示的实验探 究。(g取10N/kg)下列说法错误的是 ( 下册第10章 液体 乙 A.石块在水中受到的浮力方向竖直向上 B.石块浸没在水中时受到的浮力大小为1N C.石块浸没在液体中时，排开液体的体积 为1.2×10-4m3 D.图丙中液体的密度为1.2×103kg/m 【解题点拨】由图甲可知，石块的重力G 2N,由图乙可知，石块浸没在水中时弹簧测力 计的示数F=1N,根据称重法测浮力可求出 石块在水中受到的浮力F浮；根据阿基米德原 理求出石块浸没在水中时排开水的体积V排； 石块浸没在液体中，排开液体的体积等于排开 水的体积；石块浸没在液体中时弹簧测力计的 示数F'=0.8N,根据称重法测浮力可求出石 块在液体中受到的浮力F浮'，再根据阿基米德 原理求出液体的密度。 参考答案O【例】C 已课内基础闯关 考点①浮力的大小与什么因素有关 1.科学论证下图所示的是大鱼和小鱼的争 论。你认为哪条鱼的说法正确？答： 理由是 我的体积大 受到的浮力大… 我在深处，受 到的浮力大 2.(2025成都)在“探究影响浮力大小的因素” 的实验中，小明选用了体积相同的实心金属 72 八年级物理JK版 块甲、乙来进行实验，其实验过程如下列图 片所示，则他探究的问题是 水 A.浮力大小与物体浸入液体深度的关系 B.浮力大小与物体浸人液体中体积的关系 C.浮力大小与液体密度的关系 D.浮力大小与物体密度的关系 3.【实验名称】探究浮力的大小与哪些因素 有关。 【问题】某实验小组在探究浮力的大小与哪 些因素有关时，提出了如下猜想。 猜想一：可能与液体的密度有关。 猜想二：可能与物体排开液体的体积有关。 猜想三：可能与物体浸没在液体中的深度有关。 【证据】利用弹簧测力计、实心圆柱体物块甲 等器材探究浮力的大小跟哪些因素有关。 1.3N 【解释】 (1)图A、B中测力计的示数之差就等于物体 在水中受到的 由图A可知 圆柱体物块甲重 N。圆柱体浸 没在水中受到的浮力为 N (2)选用图A、D、E中的实验可以验证猜想 是 (选填“正确”或 “错误”)的。 【交流】 (1)小明同学通过分析图C、E中的数据验证 猜想三，其中存在的问题是 (2)小丽选用了与物块甲密度不同的 物块乙来探究浮力的大小是否与物 体的密度有关。她将物块乙逐渐浸 入水中，容器中的水面上升至O位置 时，弹簧测力计的示数变为0，如图 02 F。取出物块乙，小丽又将物块甲缓 慢浸入水中，她在水面上升到O位置 时，读取弹簧测力计的示数，这样做的目的是 控制 相同。 考点②阿基米德原理 4.(2025南昌一中期末)阿基米德原理的内容： 浸在液体中的物体受到 的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受的 重力。其用公式表示为 5.小明在学习“阿基米德原理”时，做了下列图 片所示的实验。由图可知，物体A所受浮力 为 N;由阿基米德原理可知，图丙 中弹簧测力计的示数应为 N。 0.5 6.把一个铁块浸没在盛满酒精的烧杯中，此时从 烧杯中溢出8g的酒精，现把它浸没在盛满水 的烧杯中，则从烧杯中溢出的水的质量是 g,该铁块的质量是 8。（P铁= 7.9×103kg/m3,p精=0.8×10kg/m,p水= 1.0×103kg/m3,g取10N/kg) 7.用不同的材料制成体积相同的 甲、乙、丙三个小球，将它们放入 水中，三个小球静止时，其位置 如上图所示。以下判断正确的是 A.甲受到的浮力最大 B.丙受到的浮力最小 C.乙、丙受到的浮力一样大 D.三个球受到的浮力一样大 8.一个正方体物块的体积为 1000cm3,重力为20N,如右图 所示，用绳子拉着它浸没在水 中。(g取10N/kg) (1)求物块受到的浮力。 (2)若物块上表面所受水的压力为12N,求 物块下表面所受水的压力。 (3)求绳子对物块的拉力。 已课外拓展提高 一、填空题 1.将金属块的一半浸没在水中，排开了0.4kg 的水，金属块受到的浮力是 N,该 金属块的体积为 cm3。（p水= 1.0×103kg/m3,g取10N/kg） 2.质量相同的实心铜球和实心铁球，都浸没在 水中时， 球受到的浮力大；体积 相同的铜块和铁块，铜块浸没在水中，铁块 浸没在煤油中， 块受到的浮力 大。（均选填“铜”或“铁”，已知P铜>P铁， P水>P煤油） 3.一根轻质且不可拉伸的细线将一个棱长为 10cm的正方体物块拴接在容器底部。如图 甲所示，当水深为30cm时，细线刚好伸直； 如图乙所示，当水深为36cm时，物体上表面 恰好与水面相平，已知p水=1.0×103kg/m3, 则此正方体物块的密度为 kg/m3,图乙中细线的拉力为 N (g取10N/kg) 30 cm 36 cm 出 下册第10章 二、选择题 4.两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的 液体，把甲、乙两球分别轻轻放入这两杯液 体中，最后处于下图所示的状态。若甲、乙 排开液体的重力相等，则 ( ) A.甲所受的浮力更大 B.乙所受的浮力更大 【甲月乙 C.甲、乙所受的浮力一样大 D.不知道液体的密度，无法比较浮力大小 5.如下图所示，在三个相同容器中盛有质量相 同的不同液体，将甲、乙、丙三个相同的铁球 分别沉入容器底部，当铁球静止时，铁球所 受的浮力的大小关系是 ( 上3 甲 丙 A.甲最小 B.乙最小 C.丙最小 D.一样大 6.(多选)小张进行了验证阿基米德原理的实 验，其正确操作过程如下列图片所示，图中 F1、F2、F3、F,分别表示对应的弹簧测力计 示数。下列说法正确的是 ( A.F2<F1表明物块所受重力变小 B.物块排开的液体所受的重力G排液=F4 一F3 C.若F1一F2=F4一F3,则说明本次实验结 果符合阿基米德原理 D.图乙中水对溢水杯底部的压力等于图甲 中水对溢水杯底部的压力 三、计算题 7.如下图所示，小明将一个质量为2kg的合金 坦克模型悬挂于弹簧测力计下端，并使其浸 74 八年级物理JK版 没在水中处于静止状态。此时测力计 的示数为10N。(已知图中盛水容器 的底面积S=0.02m,g取10N/kg, 坦克模型未接触容器底部) (1)求该坦克模型所受的浮力。 (2)求该坦克模型的体积。 (3)与坦克模型未放入水中时相比，坦克模 型浸没后水对容器底部的压强增大多少？ 已核心素养提升 ------0 科学思维如图甲所示，在弹簧测力计下方 挂一个圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度 缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降一小段距 离。图乙所示的是圆柱体下降过程中弹簧 测力计的示数F随圆柱体下降高度h变化 的关系图像。分析图像可知，圆柱体所受的 重力是 N;圆柱体浸没在水中时， 受到的浮力是 N;圆柱体的密度是 kg/m3。(g取10N/kg) ↑FN 12 A 10 6 0i12345678910h/em以水的重力 G水=F-G=20N-6N=14N 则水的质量m本= G水=14N g10 N/kg =1.4kg )B层提升训练 1.连通器大气压 2.甲丙【解析】三个容器的底面积相同，对桌面的压 强相等，根据F=S可知，三个容器对桌面的压力相 等，总重力也相等；由于三个容器的质量相等，因此三 个容器内液体的质量相等：由题图可知，甲液体的体 积最大，丙液体的体积最小，根据。=受可知，甲液体 的密度最小，丙液体的密度最大。因为三种液体的液 面相平，深度相等，根据p=pgh可知，丙液体对容器 底的压强最大。 3.B 4.ABD【解析】根据p=pgh可得，液体对锥形瓶底部 产生的压强p底=P液gh液=pgh,故A正确。根据 F=S可得，液体对锥形瓶底部产生的压力F廉= p底S=pghS2,故B正确。锥形瓶对水平桌面的压 力F桌=Ge=(m1十m2)g,故D正确。锥形瓶对水平 _F整=m十mz)g,故C错误。 桌面的压强p一S S, 5.(1)不属于薄(2)B(3)深度(4)丙液体的密 度(5)2×10 )实践空间 液体防弹衣（合理即可） 第10章流体的力现象 1在流体中运动 )课内基础闯关 1.惯性小 2.变小大气压 3.小更大 4.B5.B 6.A【解析】风筝上方空气流速大，压强小；下方空气流 速小，压强大。所以，风筝下方的气压大于上方的气 压，形成向上的升力，从而使风筝飞上天。 恩课外拓展提高 1.大小 2.变小B 3.大于下【解析】灰鹅身体转过180°飞行时，翅膀下 方的空气流速大，压强小，翅膀上方的空气流速小，压 强大，翅膀受到一个向下的压强差，使飞行的高度迅 速降低。 4.连通器b 5.B6.C 7.B【解析】在b上方持续水平吹气，因为b处流速大， 压强小，在气压差的作用下，b处液面升高；c、d处深 度相同，则根据p=pgh可知，p。=p4,故A不符合题 意。在b上方持续水平吹气，因为b处流速大，压强 小，a处流速小，压强大，形成气压差，此时a、b处的气 压关系为p。>p,,故B符合题意。因为大气压保持 不变，水面上方a处的气压为大气压，则p。=p4,故 C不符合题意。在b上方持续水平吹气，因为b处流 速变大，压强变小，则p>p6,故D不符合题意。 8.BD ©核心素养提升 B【解析】A、D两图中，两个水翼相反放置，两个水翼 受到水的压力差相反，对船体不会产生向上的升力：B 图中两个水翼都是上面呈弧形，下面平，水经过上面 时的流速大于经过下面时的流速，水对上面产生的压 强小，对下面产生的压强大，从而对船体产生一个向 上的升力，使船体抬高；C图中两个水翼都是上面平， 下面呈弧形，水经过上面时的流速小于经过下面时的 流速，水对上面产生的压强大，对下面产生的压强小， 从而对船体产生一个向下的压力，使船体下沉一些。 2认识浮力 巴课内基础闯关 1.水潜水器 2.保持不变竖直向上 3.D 4.不相等会 5.A【解析】由图可知，水对a物体上、下表面产生了向 上的压力差，故a物体一定受浮力的作用；b物体上表 面受到水的压力，但下表面没有受到水的压力，因此 水对b物体上、下表面没有产生向上的压力差，故b 物体不受浮力的作用。 6.A7.40.80.68.410 课外拓展提高 1.浮水 2.不受受【解析】图丙中乒乓球下面有水缓慢流出， 则乒乓球没有受到液体向上的压力，故乒乓球没有受 到浮力作用。图丁中乒乓球下方充满水，则乒乓球受 到液体向上的压力，此时乒乓球受到浮力作用。 3.等于大于液体对物体的上、下表面存在压力差 4.C5.C6.B 7.C【解析】手指插入左边烧杯内的水中后，手指受到 水向上的浮力，由于物体间力的作用是相互的，因此 水受到一个向下的压力，烧杯对天平左盘的压力增 大，故手指插入的一端下沉。 ©核心素养提升 2.00.4【解析】由图像可知，当圆柱体完全露出水 面时，弹簧测力计的示数为2.0N,由二力平衡知识 得，圆柱体的重力为2.0N。由图像可知，当圆柱体浸 没在水中时，弹簧测力计的示数F=1.6N,故圆柱体 受到的最大浮力F=G-F'=2.0N-1.6N =0.4N。 3科学探究：浮力的大小 多课内基础闯关 1.大鱼大鱼排开水的体积大 2.D 下册参考答案 13Λ 3.【解释】(1)浮力2.41(2)一正确【交流】(1)没 有控制液体的密度相同(2)物体排开液体的体积 4.竖直向上F是=G排 5.11.5【解析】由甲、乙两图可知，物体A所受的浮 力F=Fm一Fz=2N-1N=1N;根据阿基米德原 理F浮=G排可知，小桶中水的重力G排=1N,所以图 丙中弹簧测力计的示数F=G小韬十G排=0.5N十 1N=1.5N。 6.1079 7.C【解析】因为三个小球的体积相等，所以由题图可 知，三个小球排开水的体积大小关系为V#甲<V乙= V#西，根据F#=P水gV排可知，三个小球受到的浮力 大小关系为F辩甲<F浮乙=F浮两，即甲受到的浮力最 小，乙、丙受到的浮力最大且相等，故C正确。 8.解：(1)物块受到的浮力F#=P水gV排=1.0× 103kg/m3×10N/kg×1000×10-6m3=10N (2)物块下表面受到的压力F向上=F浮十F向下=10N +12N=22N (3)绳子对物块的拉力F=G一F=20N一10N= 10N ©课外拓展提高 1.48002.铁铜 3.0.4×1036【解析】当水深为30cm时细线刚好伸 直，当水深为36cm时物块上表面恰好与水面相平，正 方体物块的棱长为10cm,则细线刚好伸直时物块浸在 水中的深度为h,=10cm一(36cm一30cm)=4cm,则 浸在水中的体积V,=4cm×10cm×10cm=400cm =4×10-m3:根据阿基米德原理得此时所受浮力 Fm=px gV =1.0X 10 kg/m X 10 N/kg X 4X 104m3=4N,此时物块漂浮，则根据二力平衡可得， G。=F1=4N,则物块质量m=G 4N g 10 N/kg 0.4kg,V物=10cm×10cm×10cm=1000cm3=1× 0.4kg=0.4× 0m,物块的密度p=V=1X109 10kg/m3。图乙中物块完全浸在水中，此时物块在重 力、细线的拉力及浮力的作用下受力平衡，因此细线 的拉力等于浮力减去物块的重力，已知物块的重力 G物=4N,物块完全浸没时受到的浮力F?=P水gV物 =1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N,则 细线的拉力F=F浮-G物=10N-4N=6N。 4.C5.A 6.BCD【解析】由图可知，溢水杯中装满水。F,表示物 块的重力，F,为物块浸在水中时测力计的示数，F。表 示小烧杯的重力，F,表示物块排开的水和小烧杯的 总重力。F2<F,表明物块受到了竖直向上的浮力， 使得拉力减小，故A错误。由图丙可知，物块排开的 液体受到的重力G排液=F,一F,故B正确。由于物 块放入水中后受重力、浮力和拉力的作用处于静止状 态，则F=G-F示=F,一F:。若F,一F2=F一 F3,则表明物块受到的浮力等于其排开液体受到的重 14 八年级物理JK版 力，说明本次实验结果符合阿基米德原理，故C正确。 液体压强与深度和密度有关，图甲、乙中溢水杯始终 是装满的，深度不变，压强不变，受力面积不变，则图 乙中水对溢水杯底部的压力等于图甲中水对溢水杯 底部的压力，故D正确。 7.解：(1)坦克模型所受的重力 G=mg=2kg×10N/kg=20N 坦克模型受的浮力 F浮=G-F元=20N-10N=10N (2)坦克模型的体积 v-Vn -Fn= 10N p本g1×103kg/m×10N/kg =1X 10-am3 (3)容器中水面上升的高度 V排_1×10-3m3 △h=S=0.02m =0.05m 水对容器底部增大的压强 △p=p*g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m= 500Pa D核心素养提升 1281.5×103【解析】由图乙可知，当h=0时， 弹簧测力计的示数为12N,此时圆柱体在空气中，其 所受的重力G=F示=12N。从h=7cm开始，弹簧测 力计的示数不变，说明此时圆柱体已经浸没在水中， 对圆柱体进行受力分析可知，此时圆柱体受到的浮力 F#=G-F示'=12N-4N=8N。由阿基米德原理可 知，物体排开水所受的重力等于它受到的浮力，即G排 =F#=8N。由F=P水V排g可得，圆柱体浸没时排 开水的体积V排= F 8 N p水g1.0×103kg/m°×10N/kg =8×10-·m3=800cm3,因为圆柱体浸没，所以圆柱 体的体积V=V#=800cm,则圆柱体的密度p=gV G 12N 10N/kg×800×10-6m3 =1.5×103kg/m3。 4沉与浮 ©课内基础闯关 1.上浮1.82.F1<F2=FaG1<G2<G 3.C 4.等于下沉5.减小下落 6.<=【解析】由图可知，该密度计放在两种液体中 都漂浮，根据漂浮条件可知，该密度计在两种液体中 受到的浮力都等于该密度计的重力，即该密度计在两 种液体中受到的浮力相同；由图可知，该密度计排开 液体的体积的大小关系为V排1>V推2，所以，根据阿基 米德原理F#=P液gV排可知，p1<p2,又因两次测量 中该密度计受到的浮力相等，以两次测量中该密度 计排开液体的重力相等，故两次测量中该密度计排开 液体的质量相等。 7.BC【解析】密度计是根据物体的漂浮条件来工作的， 同一支密度计测量不同液体的密度时，密度计都处于 漂浮状态，其所受的浮力都等于密度计本身的重力，A