内容正文:
第九章
浮力
9.1浮力
知识清单
拓展延伸
知识点①什么是浮力
由浮力产生的原因可
1.浸在液体中的物体会受到液体竖直向上的托力,这个托
知,物体即使浸在液体中,如
力就叫做浮力。
果下表面没有受到向上的压
2.浮力的方向①
,施力物体是②
力,也不产生浮力。如浸在
3.浮力的测量(称重法):浮力的大小等于弹簧测力计在空
水中的圆柱形桥墩、沉在河
气中称物体和在液体中称物体时两次示数的差值,即F浮=③
底淤泥中的石块不受浮力。
知识点2浮力产生的原因
知识点拨
浮力是由于液体对物体向上和向下的④
产生
物体浸入液体中的体积
的。用公式表示为F浮=F上一F下(F上表示液体对物体向上的
逐渐变大,物体受到的浮力
压力,F下表示液体对物体向下的压力)。
也随之增大,这表明物体受
知识点3影响浮力大小的因素
到的浮力的大小与物体浸没
浸在液体中的物体所受浮力的大小,跟物体⑤
在液体中的体积有关,不能
的体积有关,⑥
的体积越大,浮力就越大。浮力大
理解为与浸没在液体中的深
小还与⑦
的密度有关,液体密度越大,浮力就越大。完
度有关。
全浸没在同种液体中的物体所受的浮力跟物体浸入液体的⑧
无关。
归类探究
【点拨】石块静止时受到竖直向上的浮力、
考点①浮力
拉力与竖直向下的重力作用而处于平衡状
态,浮力的方向与重力的方向相反;根据称重
【例1】如右图所示,把重2.5N的
石块挂在弹簧测力计上,将石块浸没
法可求出石块所受到的浮力;根据浮力产生
在水中,弹簧测力计示数变为1.5N
的原因可知,石块上、下表面受到的压力差即
下列有关说法正确的是
为浮力。
A.石块所受浮力方向为竖直向下
考点2影响浮力大小的因素
B.石块浸没在水中受到的浮力为1N
【例2】在探究“影响浮力大小的因素”时,
C.石块上、下表面受到的压力差为1.5N
同学们做了下列图片所示的一系列实验。请
D.石块下表面受到的压力为2N
你根据图中给出的信息,回答下列问题:
下册第九章
3.21
第1题图
第2题图
2.如图所示的正方体浸没在液体中,它的左右
两面以及前后两面所受的压力相互
(1)图乙中物体受到的浮力为
,其下表面受到液体向上的压力F,
N。
(选填“大于”“小于”或“等于”)
(2)根据图乙和图
可知,浮力
其上表面受到液体向下的压力F,这就是浸
的大小与物体排开液体的体积有关。
在液体中的物体受到浮力的原因,所以浮力
(3)根据图丙和图丁可知,浮力的大小与
的大小可表示为F浮=
(用
液体
有关。
F1、F2表示)。
(4)物体在空气中也会受到浮力作用,因
3.小浦用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个
此小华设计了一个测量物体在空气中所受浮
物体,此时弹簧测力计的示数为3.0N。他
力大小的实验:
将物体浸没在水中,此时弹簧测力计的示数
①排尽一个气球内部的空气,测出气球的
变为2.0N,则浮力的大小是
重力G;
N,方向为
;若将物体继续
②将适量的氢气充人气球,用细线扎紧封
向下移动,则弹簧测力计的示数大小
口,按图戊所示测出拉力的大小F;
(选填“变大”“变小”或“不变”)
③小华的实验方案中(细线重力、充的氢
4.图1所示的是一个水平平衡的轻质杠杆,其
气重力和摩擦忽略不计),计算浮力的表达式
左端挂有充足气的篮球和套扎在气针尾端
是F浮
(用上述字母表示)。
的气球,右端挂钩码。现将气针头插入篮球
【点拨】(1)由称重法可以测出物体在水中
中,气球膨胀。此时杠杆如图2所示,则左
所受浮力的大小。(2)(3)影响浮力大小的因
端所挂物体的重力
(选填“变
素是液体的密度和物体排开液体的体积,要探
大”“变小”或“不变”),此实验能说明:
究浮力和其中一个因素的关系,就要采用控制
变量法控制另外一个因素相同,由此进行解
答。(4)将充有适量氢气的气球视为一个整体
进行受力分析,结合受力平衡解答。
图
图2
基础达标心
二、选择题
一、填空题
5.乒乓球漂浮于水面上,乒乓球所受浮力的施
1.浸在液体中的物体所受浮力的方向总是
力物体是
()
的。如图所示,装有液体的
A.空气B.乒乓球C.水D.盛水容器
烧杯放置在斜面上,浸在液体中的小球所受
6.下列图片所示的四种情景中,没有受到浮力
浮力方向为
(选填“1”“2”或“3”)。
的物体是
物理八年级HY版
的液体中。若两个长方体a、b所受的浮力
分别为F浮、F浮6,下表面所受的压力分别为
F。、F6,则F
Fb,F浮a
F浮6。(均选填“>”“<”或“=”)
A.遨游太空的中国B.航行的山东舰
空间站
2.如图甲所示,使圆柱体缓慢下降,直至其全部
C.下潜的“蛟龙”号
D.飘在空中的热
没入水中,整个过程中弹簧测力计示数F与
气球
圆柱体下降高度h变化关系的图像如图乙所
7.一个铁块浸没在海水中时受到的浮力是F,,
示。则圆柱体受到的重力是
N,
浸没在清水中时受到的浮力是F2。则F,
圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压
与F,的大小关系是
强是
Pa,圆柱体受到的最大浮
B.F<F2
力是
N。(g取10N/kg,忽略圆
A.F>F2
C.F=F2
D.无法确定
柱体下降过程中液面高度的变化)
8.如下图所示,A、B是能自由移动的物体,C、
D是容器自身凸起的一部分。现往容器里
2.0
注入一些水,则下列说法错误的是
1.5
A.A物体一定受浮力作用
0
102030h/cm
B.B物体一定受浮力作用
乙
C.C部分一定受浮力作用
二、选择题
D
D.D部分一定受浮力作用
3.一名八年级的同学去参加春游的时候,双脚
9.“天宫课堂”第一课上,王亚平做了一个有关
踩入一条小溪,发现双脚深深地陷入泥巴
浮力的实验。在太空中,乒乓球并没有像在
中,溪水的深度为20cm。请你估算一下,这
名同学受到的浮力大小为
()
地面一样浮在水面,而是停留在了水中,如
A.1.2N
B.12N
下图所示。下列有关该现象的解释,正确的
C.120N
D.ON
是
(
4.如图所示,一个半球形物体浸没在水中,受
A.乒乓球受到的浮力方向向下
到水向下的压力为30N,半球形物体受到水
B.乒乓球受到的浮力等于重力
施加的浮力为80N,则半球形物体受到水向
C.浮力和重力没有关系
上的压力为
(
D.太空中重力消失时,浮力也消失了
A.50N
B.30N
能力提速
C.110N
D.80N
一、填空题
1.(2025高安期中)如下图所示,完全相同的
a、b两个长方体,长度为h,悬浮在密度为p
3
第4题图
第5题图
下册第九章
5.(多选)如图所示,一个竖直放置的容器内部
或“错误”)
装了一部分水,轻质弹簧b的一端固定在容
(3)比较
三次实验,可以验
器底部,另一端固定在物体a上,a处于静止
证猜想C是正确的。
状态,此时物体a有一部分体积浸在水中。
(4)小红如果要验证猜想D,要选择与上述实
已知a的重力G。=12N,弹簧的弹力F6=
验中的物体
相同、密度
8N,则物体a受到的浮力大小可能为
(选填“相同”或“不同”)的物体进行
(
对比实验。
A.4N
B.8N C.12N
D.20N
。。
思维拓展
三、实验与探究题
1.如图所示的是“探究浮力的大小跟哪些因素
6.(2025上饶广信区期末)在“探究浮力的大小
有关”的几个实验情景,各图中物体A均处
跟哪些因素有关”的实验中,小红和小明提
于静止状态。图甲、丙中,弹簧测力计的示
出了如下猜想:
数分别为4.0N和2.8N。已知盐水的密度
A.可能与物体浸入液体中的深度有关。
为1.2×103kg/m3,则下列结论正确的是
B.可能与物体浸在液体中的体积有关。
)
C.可能与液体的密度有关。
A.比较图甲、乙、丙,可探究浮力大小跟液体
D.可能与物体的密度有关。
深度是否有关
为了验证上述猜想,小明选用了弹簧测力
B.图乙中弹簧测力计的示数小于2.8N
计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材,做了下
C.图丙中物体A受到的拉力为1.2N
列实验。
D.图丙中物体A浸没在盐水中后,盐水对
容器底的压力比物体A没有放入盐水中
时增大了1.2N
水
(1)小明做了①②③三次实验,数据反映出
浮力大小随物体浸入液体中深度的增加而
丙
第1题图
第2题图
(选填“变大”“变小”或“不
2.如图所示,Q为铜质零件,其上部是棱长L
变”),由此小明认为猜想A是正确的。
=0.2m的立方体,下部是棱长l=0.1m的
(2)小红认为小明的结论不正确,因为在①
立方体。Q的下表面与容器底部紧密接触,
②③实验的过程中随着深度的增加,
且水面恰好与Q的上表面相平,则零件所受
也在变大。她通
的浮力为(g取10N/kg)
(
过分析比较实验①③④认为猜想A是
A.0
B.20N
的,再由此分析①②③确定猜想B
C.60N
D.80N
是
的。(后两空均选填“正确”
86
物理八年级HY版吸管吸水时,是先吸走了管中的空气,使吸管内气压
减小,在外界大气压的作用下将水压入嘴中,故D
正确。
4.C【解析】图甲中三峡船闸通过闸室与上下游连通,
利用连通器原理实现船只通行,故A正确,不符合题
意。图乙中“拔火罐”通过加热使罐内空气膨胀排出,
冷却后罐内气体压强变小,远远小于外界大气压,在
大气压强的作用下使罐体吸附在皮肤上,故B正确,
不符合题意。图丙中给坦克安装宽大履带是通过增
大受力面积来减小压强,而非增大压强,故C错误,符
合题意。图丁中运油-20机翼上表面的空气流速大、
压强小,下表面的空气流速小、压强大,从而产生升
力,故D正确,不符合题意。
5.答:当水枪向窗外喷出高速水流时,高速水流附近的
空气流速会随之增大,压强减小,屋内空气流速慢,压
强大,在屋内外压强差的作用下,屋内烟、气从屋内出
来,使房屋内的火因缺少燃烧条件而熄灭。
6.解:(1)小货车的重力G=mg=1800kg×10N/kg=
18000N
(2)小货车空载时对地面的压强
A-专-号0
=2×105Pa
(3)小货车对地面的压强
p,=
=Ge=GG=m+m8
S2
S2
S2
S,
1800+400)kgX10N/kg=2.2X10Pa
(900+100)×10-m2
小货车对地面压强的增加量△p=p,一p,=2.2×
105Pa-2×105Pa=2×104Pa
石料对车厢的压强为p3,△p=p3=P物gh物
2×10'Pa
石料的密度Ph0N☑kgXO.8m
=2.5×
10*kg/m
7.(1)好(2)A、B、C(3)液体密度(4)①pgh②等
于错误③U形管两侧液面高度差会变化
【解析】(1)使用前应检查装置是否漏气,用手指轻按
金属盒上的橡皮膜,如果U形管中液面升降灵活,说
明装置不漏气,装置气密性较好。(2)探究同种液体
在同一深度,液体向各个方向的压强的关系,金属盒
在同种液体的相同深度处,使金属盒朝着各个方向,
可比较图2中A、B、C三图。(3)比较C、D两图的实
验现象,探头的深度相同,盐水的密度较大,U形管液
面的高度差较大,液体压强较大,可以得到在深度相
同时,液体密度越大,液体的压强越大的结论。
(④)①两个点受到液体压强的平均值为力=D,十D,=
2
pg (h-d)pg(h+d)
2
=pgh。②AB轴所处深度的
20
物理八年级HY版
液体压强pAB=Pgh,两个点受到液体压强的平均值为
p=pgh,所以当橡皮膜绕AB轴转动时,橡皮膜上两
个半圆受到的液体压强的平均值等于AB轴所处深
度的液体压强,上述同学认为“没有控制橡皮膜的深
度不变,得出的结论可能不可靠”的想法是错误的。
③非对称金属盒转动时,上下部分深度变化不抵消,
压强平均值不再恒定,U形管液面高度差会变化。
8.(1)增大大大(2)1×101×10
第九章浮力
9.1浮力
知识清单
①竖直向上②液体③G一F④压力差⑤浸入液
体⑥浸入液体⑦液体⑧深度
归类探究
1.B
2.(1)0.6(2)丙(3)密度(4)F+G
基础达标
1.竖直向上1
2.平衡大于F,一F
3.1.0竖直向上不变
4.不变空气也能产生浮力
5.C6.A
7.A8.D
9.D【解析】浮力产生的原因:物体受到向上的压力大
于向下的压力,存在压力差,从而产生了浮力。在太
空中水和乒乓球处于失重状态,水不会对进入其中的
物体产生压力,所以在太空失重环境中浮力消失。故
A、B、C错误,D正确。
能力提速
1.>=【解析】长方体a、b浸没在液体中,排开液体
的体积相同,则所受的浮力相等,即F伊。=F浮6。由图
可知,长方体a、b上表面所处的深度大小关系为h。≥
h6,根据p=pgh可知,长方体上表面受到液体的压强
大小关系为p。>p6;由图可知,长方体a、b上表面的
面积大小关系为S。>S。,所以,根据F=S可知,液
体对长方体上表面的压力大小关系为F。上>F上;由
于α、b受到的浮力相等,根据浮力产生的原因可知,
长方体下表面受到的压力等于浮力大小与长方体上
表面受到的压力之和,所以F。>F。。
2.2.010000.5【解析】由图乙可知,当h=0时,弹
簧测力计示数为2.0N,此时圆柱体处于空气中,根据二
力平衡条件可知,G=F粒=2.0N。由图乙可知,物体下
降高度为10cm时,下表面接触水面,下降20cm时圆柱
体刚好浸没水中,此时圆柱体下表面距水面的距离是
10cm,则下表面受到水的压强p=pgh=1.0×103kg/m
×10N/kg×10×10-2m=1000Pa。圆柱体完全浸入水
中时,受到的浮力最大,此时圆柱体受到的拉力为1.5N,
则圆柱体受到的浮力F浮=G一F=2N一1.5N=0.5N。
3.D【解析】浮力产生的原因是物体受到向上的压力大
于向下的压力:由于这名同学双脚深深地陷入泥巴
中,因此这名同学的脚没有受到水向上的压力,即这
名同学没有受到水的浮力,故D符合题意。
4.C【解析】浮力产生的原因是物体上、下表面受到的
压力差。由F浮=F上一F下得,半球形物体受到水
向上的压力F向上=F#十FM下=80N+30N=110N。
5.AD【解析】当弹簧对物体a的弹力竖直向上时,物
体a受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和弹簧竖
直向上的弹力作用处于静止状态,则有G。=F浮十
F。,则F浮=G。一F。=12N一8N=4N;当弹簧对物
体a的弹力竖直向下时,物体a受到竖直向上的浮
力、竖直向下的重力和弹簧竖直向下的弹力作用处于
静止状态,则F#=G.十F。=12N+8N=20N。
6.(1)变大(2)物体浸在液体中的体积错误正确
(3)①④⑤(4)体积不同
思维拓展
1.D【解析】比较图乙、丙可知,液体密度不同,物体所
处深度相同,不能探究浮力大小跟液体深度是否有
关,故A错误。在图丙中,弹簧测力计示数为2.8N,
根据称重法可知,物体在图丙中所受的浮力F浮=G
一Fs=4N一2.8N=1.2N。对比乙、丙两图可知,物
体排开液体的体积相同,但是图乙中水的密度小于图
丙中盐水的密度,所以物体A在水中所受的浮力小于
在盐水中所受的浮力。由称重法F浮=G一F拉可知,
图乙中弹簧测力计的示数大于图丙中的2.8N,故B
错误。图丙中物体A所受的拉力为2.8N,故C错
误。图丙中物体A受到的浮力为1.2N,液体对A的
浮力与A对液体的压力为一对相互作用力,根据相互
作用力知识可知,盐水对容器底的压力比物体A没有
放入盐水中时增大了1.2N,故D正确。
2.C【解析】下部立方体由于与容器底部紧密接触,所以
水没有对其产生向上的压力;上部立方体的下表面的
一部分(与水接触的部分)受到向上的压力,S=L2一
12=(0.2m)2一(0.1m)2=0.03m,上部立方体的下表
面受到的压强为p=pgh=1.0×103kg/m×10N/kg
×0.2m=2000Pa:浮力的产生是由于上、下表面有压
力差,所以F浮=pS=2000Pa×0.03m=60N。
9.2阿基米德原理
知识清单
①向上②重力③P孩gV#④液体⑤液体⑥适
用⑦空心
归类探究
1.(1)②③①④(2)等于(3)换用不同的液体和物
体多次实验(4)烧杯中的水没有装满(合理即可)
2.先变大后不变1.2×10358
基础达标
1.阿基米德适用2.大排开液体的体积
3.竖直向上质量4.2变大
5.B【解析】由图可知,船在图中甲、乙、丙三个位置排
开水的体积大小关系为V甲>Vz>V两,根据阿基米德
原理F一P液gV排可知,船在图中甲、乙、丙三个位置
所受浮力大小关系为F甲>F乙>F丙。故选B。
6.B
7.A【解析】由图可知,三个球排开液体的体积大小关
系为V甲排<Vz排=V两排,因为F浮=P液gV排,所以三
个球受到的浮力大小关系为F甲<F,=F丙,即甲球
受到的浮力最小,乙球和丙球受到的浮力相等。故A
符合题意,B、C、D不符合题意。
8.B
9.AD【解析】物体的重力等于F,物体放入水中后弹
簧测力计的示数是F,,所以物体受到的浮力F浮=F,
一F2,故A正确。本实验中物体的重力是不变的,示
数变化是因为受到了浮力,故B错误。由图丙可知,
物体排开的液体受到的重力G排液=F,一F3,故C错
误。若F,一F2=F,一F,则表明物体受到的浮力等
于其排开的液体的重力,说明本次实验结果符合阿基
米德原理,故D正确。
能力提速
1.22.5×103【解析】物体受到的浮力F浮=G一F
5N-3N=2N;物体浸没在水中,由F=P水gV排可
得,物体的体积V=V=
F浮
D水g
2N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=2×10-4m3:由G=mg
G5N
可得,物体的质量m=
=g=10N/kg=0.5kg,物体的
m=0.5kg=2.5×103kg/m。
密度p=V=2×10m
2.4×10变小
3.B
4.B【解析】由图乙可知,当h1=4cm时,长方体下表
面与水面接触;当hz=8cm时,长方体上表面与水面
接触即恰好浸没。若不考虑水面的变化,长方体的高
度h=h2一h,=8cm一4cm=4cm,故A错误。由图
乙可知,当h<4cm时,长方体位于空中,由二力平衡
条件可知,长方体的重力G=F=9N,当h>8cm时,
长方体完全浸没,受到的浮力最大,则最大浮力F浮=
G一F'=9N一3N=6N,故C错误。因物体浸没时排
开液体的体积和自身的体积相等,所以,由F=
p液gV排可得,长方体的体积V=V排=
F降=
P水8
下册参考答案
21