第九单元 浮力（知识清单）物理新教材沪科版八年级全一册

第九章 浮力 （知识清单） 答案版 思维导图 第1节 认识浮力 一.浮力 （1）定义：浸在液体或气体中的物体受到向上的力，称为浮力，常用F浮表示。 二 称重法测浮力 （1）称重法测浮力的方法（如甲图所示） ①用弹簧测力计测出物体（ρ物＞ρ液）的重力G=F1； 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F2； ③则物体在液体中所受浮力的大小 F浮=F1-F2。弹簧测力计减小的示数就是物体受到的浮力。 甲 乙 （3） 称重法测浮力的原理：如乙图所示，物体在空气中时，受到重力G和弹簧测力计的拉力F1；浸在水中时，受到三个力的作用：重力G、浮力F浮和拉力F2；根据力的平衡条件可知：F1=G F浮+F2=G， 所以 F浮=G-F示。 三. 浮力产生的原因 （1） 分析浮力产生的原因：如下图所示，以浸没在液体中的长方体为例进行探究，该长方体的六个面分别受到液体的压强（p=pgh）和压力（F=pS），进行对比。 位置 前、后两个面 左、右两个面 上、下两个面 深度 相等 相等 上浅下深 压强 相等 相等 上小下大 压力 F前、F后是一对平衡力，合力为0 F左、F右是 一对平衡力，合力为0 F向下˂F向上， F差=F向上-F向下 结论：浮力是液体对物体向上和向下的压力差产生的，即F浮=F上-F下 浮力产生的原因 甲 物体部分浸入 乙 物体沉底 （2）两种特殊情况 ①当物体部分浸入液体中时，如甲图所示，上表面不受液体压力，则浮力的大小F浮=F向上。 ②若浸没在液体中的物体的下表面和容器底紧密接触（接触处没有水），如乙图所示，则液体对物体向上的压力F为0，物体将不受浮力的作用，只受向下的压力。如在水中的桥墩、拦河坝等。 第二节 探究：浮力大小与哪些因素有关 探究浮力大小与哪些因素有关 一.浮力大小可能与哪些因素有关的猜想 （1）问题1：手托一个西瓜，慢慢放入水中，:手用的力会怎样变化？你猜想西瓜所受浮力跟什么因素有关？ 【解析】慢慢变小；猜想浮力大小可能与浸入水中体积（物体排开液体体积） 。 （2）动手操作： ①将鸡蛋放入盛水的玻璃杯子中，发现鸡蛋下沉；分析鸡蛋受浮力情况。 【解析】鸡蛋受浮力较小，下沉 。 ②往杯子中加盐，发现鸡蛋开始上浮，最终漂浮。分析鸡蛋所收浮力有什么变化？ 【解析】鸡蛋所受浮力变大 。 ③你猜想鸡蛋所受浮力大小可能与什么因素有关？ 【解析】鸡蛋所收浮力大小可能跟液体密度有关。 （3） 将空铁罐，倒放入水槽中，然后用力下压，需要的力越来越大，可能是浮力越来越大。【解析】我们猜想浮力大小可能与 物体浸入液体深度 有关。 （4）综合以上分析，我们猜想，物体浸入液体所收浮力大小跟物体排开液体体积、物体浸入液体深度、液体密度有关。 二.实验方法：控制变量法 和间接测量法。 F浮=G-F拉 三测量浮力公式: (写公式)通过测量G和F拉间接测量出物体在液体中所受的浮力大小 四、实验过程： 1.实验器材的组装与选取 2、.制订实验方案 分别将物体浸入以下情景液体中,观察 的示数变化,总结规律。  (1)改变排开同种液体的体积(不浸没); (2)浸没在同种液体的 深度;  (3)同一物体浸没在不同液体中。 3、【进行实验与收集证据】 实验操作 实验现象 实验结论 甲图:同一金属块先部分浸入同种液体中,再增大浸入液体中的体积(排开液体体积) 弹簧测力计示数 同一液体,物体排开液体的体积 ,浮力越大  乙图:同一小石块完全浸没在同种液体中的不同深度 弹簧测力计示数 物体受到浮力的大小与浸没在液体中的深度 丙图:同一小石块完全浸没在密度不同的水和盐水中 弹簧测力计示数 同一物体浸没在液体中,液体密度越大,浮力越大 4、【分析论证】 1. 图b比较发现： 浮力的大小跟物体排开液体的体积有关，同种液体，物体+越大，浮力越大. 2. 图c比较发现： 浮力的大小跟液体的密度有关，在排开液体的体积相同时，液体的密度越大，浮力越大。 3. 图a比较发现： 浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。 5、【实验结论】 物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 第三节 阿基米德原理 1．实验背景与猜想​ 相传阿基米德在解决 “王冠是否纯金” 问题时，发现 “物体浸入液体时，排开液体的体积等于物体浸入体积，浮力大小与排开液体的重力有关”。基于此，提出实验猜想：浸在液体中的物体所受浮力，等于 物体排开液体所受的重力。​ 1.实验器材的组装与选取 2.制订实验方案 (1)浮力的测量:利用　称重　法测量物体浸在液体中所受到的浮力F浮。  (2)排开液体所受重力的测量:利用弹簧测力计测量小桶盛接排开液体前后的重力,再作差即可计算出排开液体所受的重力G排。 (3)比较数据,得出结论:比较F浮和G排的大小关系。 【进行实验与收集证据】 （1）用测力计测出石头所受重力G和小桶重力G桶 （2）把圆柱体浸入装满水的溢水杯中，同时用小桶收集物块所排开的水，读出弹簧测力计的示数F，算出物块所受浮力F浮。 （3）测出小桶和排开水的重力G总，计算出排开液体的的重力G排。 （4）测量数据填入记录表，分析数据，得出结论。 【实验数据】 以 “水” 为液体，石头” 为物体的实验数据示例： ①根据称重法计算浮力：​ F浮=G−F​=5N−3N=2N；​ ②计算排开液体的重力：​ G排=G水+杯​−G杯（如​G排​=3N−1N=2N）；​ ③对比​F浮与​G排的大小，得出初步结论。​ 多次实验：更换不同液体（如盐水）或不同物体，重复上述步骤，验证结论的普遍性。 ​【结论】 1．阿基米德原理：浸在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所受的重力。 2．阿基米德原理公式： 3．从阿基米德原理可知：浮力的只决定于液体的密度、物体排开液体的体积（物体浸入液体的体积），与物体的形状、密度、质量、体积、及在液体的深度、运动状态无关。（适用于液体或气体）F浮= G排= m排g= ρ液 gV排 4． 阿基米德原理推导公式： 5． 浮力的计算 （1）压力差法： （2）称重法： （3）阿基米德原理法： （4）推导公式法： 第四节 物体的浮与沉 一.物体的浮与沉 活动1. 将鸡蛋放入清水中，观察鸡蛋的浮沉情况。向杯中逐渐加盐并小心搅拌，观察鸡蛋的浮沉情况。如果往容器中加水，再次观察鸡蛋的浮沉情况，解释观察到的现象引入 活动2 从浸在液体里的物体的受力情况去分析 序号 实验方法 观察小瓶运动情况 小瓶受力情况 1 把盖上盖子的空小瓶浸没于水中，再松手小瓶上浮  F浮 ＞G F浮 ＜ G   2 把装满水并盖上盖子的小瓶，浸没于水中，再松手 小瓶下沉     3 设法使小瓶既不上浮也不下沉，即静止在水中（也叫悬浮）小瓶静止    F浮 ＝ G 一、物体在液体中的浮沉条件 （1）当物体的密度小于液体的密度时，物体所受的浮力大于重力，因此物体会上浮。 （2）当物体的密度等于液体的密度时，物体所受的浮力等于重力，物体将保持悬浮状态。 （3）当物体的密度大于液体的密度时，物体所受的浮力小于重力，因此物体将下沉。 二、漂浮问题的几个规律 规律1：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力。 规律2：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同。 规律3：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小。 规律4：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几。 规律5：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。 特别提醒 （1） 如果被研究的物体的平均密度可以知道，则物体的浮沉条件可变成以下形式： ①ρ物＜ρ液，上浮 ②ρ物=ρ液，悬浮 ③ρ物＞ρ液，下沉。 （2） 冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变；冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。 二.浮沉条件的应用 1.调节浮力的大小：采用“空心”增大体积，从而增大浮力，使物体能漂浮在液面上。 2.密度计的原理：用密度计测量液体的密度时，它所受的浮力总是等于它的重力，根据密度计浸入液体的深度就可以从刻度上读出液体的密。 3，盐水选种的原理：把种子放在一定浓度的盐水里，利用浮力把好种子和坏种子分开来。 4..潜水艇：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的。 5、气球和气艇：气球和飞艇，体内充有密度小于空气的气体（氢气、氦气、热空气），从浮力与重力的大小关系来解释气球升空。 热气球 氢（氦）气球 飞艇 6.浮力的利用：汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重力；汤圆煮熟时，它的体积增大，浮力也随之增大。 特别提醒 （1）轮船采用了把它做成空心的办法，使它能够排开更多的水，增大浮力，使轮船能漂浮在水面上。 （2）密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第九章 浮力 （知识清单） 挖空版 思维导图 第1节 认识浮力 一.浮力 （1）定义：浸在__________或____________________中的物体受到向上的力，称为浮力，常用__________表示。 __________ 二 称重法测浮力 （1）称重法测浮力的方法（如甲图所示） ①用弹簧测力计测出物体（ρ物＞ρ液）的重力G=__________； 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则物体在液体中所受浮力的大小 F浮=____________________。弹簧测力计减小的示数就是物体受到的浮力。 甲 乙 （3） 称重法测浮力的原理：如乙图所示，物体在空气中时，受到重力G和弹簧测力计的拉力F1；浸在水中时，受到三个力的作用：重力G、浮力F浮和拉力F2；根据力的平衡条件可知：F1=G F浮+F2=G， 所以 F浮=____________________。 三. 浮力产生的原因 （1） 分析浮力产生的原因：如下图所示，以浸没在液体中的长方体为例进行探究，该长方体的六个面分别受到液体的压强（p=pgh）和压力（F=pS），进行对比。 位置 前、后两个面 左、右两个面 上、下两个面 深度 相等 相等 上浅下深 压强 相等 相等 上小下大 压力 F前、F后是一对平衡力，合力为0 F左、F右是 一对平衡力，合力为0 F向下˂F向上， F差=F向上-F向下 结论：浮力是液体对物体向上和向下的压力差产生的，即F浮=____________________ 浮力产生的原因 甲 物体部分浸入 乙 物体沉底 （2）两种特殊情况 ①当物体部分浸入液体中时，如甲图所示，上表面不受液体压力，则浮力的大小F浮=____________________。 ②若浸没在液体中的物体的下表面和容器底紧密接触（接触处没有水），如乙图所示，则液体对物体向上的压力F为__________，物体将不受浮力的作用，只受向下的压力。如在水中的桥墩、拦河坝等。 第二节 探究：浮力大小与哪些因素有关 探究浮力大小与哪些因素有关 一.浮力大小可能与哪些因素有关的猜想 （1）问题1：手托一个西瓜，慢慢放入水中，:手用的力会怎样变化？你猜想西瓜所受浮力跟什么因素有关？ 【解析】______________________________________________________________________ 。 （2）动手操作： ①将鸡蛋放入盛水的玻璃杯子中，发现鸡蛋下沉；分析鸡蛋受浮力情况。 【解析】__________________________________________________。 ②往杯子中加盐，发现鸡蛋开始上浮，最终漂浮。分析鸡蛋所收浮力有什么变化？ 【解析】__________________________________________________ 。 ③你猜想鸡蛋所受浮力大小可能与什么因素有关？ 【解析】__________________________________________________。 （3） 将空铁罐，倒放入水槽中，然后用力下压，需要的力越来越大，可能是浮力越来越大。【解析】我们猜想浮力大小可能与 物体浸入液体深度 有关。 （4）综合以上分析，我们猜想，物体浸入液体所收浮力大小跟物体排开液体体积、物体浸入液体深度、液体密度有关。 二.实验方法：__________________________和____________________。 F浮=G-F拉 三测量浮力公式: (写公式)通过测量__________和__________间接测量出物体在液体中所受的浮力大小 四、实验过程： 1.实验器材的组装与选取 2、.制订实验方案 分别将物体浸入以下情景液体中,观察 的示数变化,总结规律。  (1)改变排开同种液体的体积(不浸没); (2)浸没在同种液体的 深度;  (3)同一物体浸没在不同液体中。 3、【进行实验与收集证据】 实验操作 实验现象 实验结论 甲图:同一金属块先部分浸入同种液体中,再增大浸入液体中的体积(排开液体体积) 弹簧测力计示数 同一液体,物体排开液体的体积 ,浮力越大  乙图:同一小石块完全浸没在同种液体中的不同深度 弹簧测力计示数 物体受到浮力的大小与浸没在液体中的深度 丙图:同一小石块完全浸没在密度不同的水和盐水中 弹簧测力计示数 同一物体浸没在液体中,液体密度越大,浮力越大 4、【分析论证】 1. 图b比较发现： 浮力的大小跟____________________有关，同种液体，物体越大，浮力越大. 2. 图c比较发现： 浮力的大小跟____________________有关，在排开液体的体积相同时，____________________越大，浮力越大。 3. 图a比较发现： 浮力的大小跟物体______________________________无关。 5、【实验结论】 物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 第三节 阿基米德原理 1．实验背景与猜想​ 相传阿基米德在解决 “王冠是否纯金” 问题时，发现 “物体浸入液体时，排开液体的体积等于物体浸入体积，浮力大小与排开液体的重力有关”。基于此，提出实验猜想：浸在液体中的物体所受浮力，等于 物体排开液体所受的重力。​ 1.实验器材的组装与选取 2.制订实验方案 (1)浮力的测量:利用________________法测量物体浸在液体中所受到的________________。  (2)排开液体所受重力的测量:利用弹簧测力计测量小桶盛接____________________,再作差即可计算出________________________________________。 (3)比较数据,得出结论:比较F浮和G排的大小关系。 【进行实验与收集证据】 （1）用测力计测出石头所受重力G和小桶重力G桶 （2）把圆柱体浸入装满水的溢水杯中，同时用小桶收集物块所排开的水，读出弹簧测力计的示数F，算出物块所受浮力F浮。 （3）测出小桶和排开水的重力G总，计算出排开液体的的重力G排。 （4）测量数据填入记录表，分析数据，得出结论。 【实验数据】 以 “水” 为液体，石头” 为物体的实验数据示例： ①根据称重法计算浮力：​ F浮=G−F​=5N−3N=2N；​ ②计算排开液体的重力：​ G排=G水+杯​−G杯（如​G排​=3N−1N=2N）；​ ③对比​F浮与​G排的大小，得出初步结论。​ 多次实验：更换不同液体（如盐水）或不同物体，重复上述步骤，验证结论的普遍性。 ​【结论】 1．阿基米德原理：浸在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所受的重力。 2．阿基米德原理公式： 3．从阿基米德原理可知：浮力的只决定于____________________、____________________（______________________________），与物体的形状、密度、质量、体积、及在液体的深度、运动状态无关。（适用于液体或气体）__________________________________________________ 4． 阿基米德原理推导公式： 5． 浮力的计算 （1）压力差法： （2）称重法： （3）阿基米德原理法： （4）推导公式法： 第四节 物体的浮与沉 一.物体的浮与沉 活动1. 将鸡蛋放入清水中，观察鸡蛋的浮沉情况。向杯中逐渐加盐并小心搅拌，观察鸡蛋的浮沉情况。如果往容器中加水，再次观察鸡蛋的浮沉情况，解释观察到的现象引入 活动2 从浸在液体里的物体的受力情况去分析 序号 实验方法 观察小瓶运动情况 小瓶受力情况 1 把盖上盖子的空小瓶浸没于水中，再松手小瓶上浮  F浮__________G F浮 ________ G   2 把装满水并盖上盖子的小瓶，浸没于水中，再松手 小瓶下沉     3 设法使小瓶既不上浮也不下沉，即静止在水中（也叫悬浮）小瓶静止    F浮 __________ G 一、物体在液体中的浮沉条件 （1）当物体的密度小于液体的密度时，物体所受的浮力大于重力，因此物体会上浮。 （2）当物体的密度等于液体的密度时，物体所受的浮力等于重力，物体将保持悬浮状态。 （3）当物体的密度大于液体的密度时，物体所受的浮力小于重力，因此物体将下沉。 二、漂浮问题的几个规律 规律1：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力。 规律2：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同。 规律3：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小。 规律4：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几。 规律5：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。 特别提醒 （1） 如果被研究的物体的平均密度可以知道，则物体的浮沉条件可变成以下形式： ①ρ物＜ρ液，上浮 ②ρ物=ρ液，悬浮 ③ρ物＞ρ液，下沉。 （2） 冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变；冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。 二.浮沉条件的应用 1.调节浮力的大小：采用“空心”增大体积，从而增大浮力，使物体能漂浮在液面上。 2.密度计的原理：用密度计测量液体的密度时，它所受的浮力总是等于它的重力，根据密度计浸入液体的深度就可以从刻度上读出液体的密。 3，盐水选种的原理：把种子放在一定浓度的盐水里，利用浮力把好种子和坏种子分开来。 4..潜水艇：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的。 5、气球和气艇：气球和飞艇，体内充有密度小于空气的气体（氢气、氦气、热空气），从浮力与重力的大小关系来解释气球升空。 热气球 氢（氦）气球 飞艇 6.浮力的利用：汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重力；汤圆煮熟时，它的体积增大，浮力也随之增大。 特别提醒 （1）轮船采用了把它做成空心的办法，使它能够排开更多的水，增大浮力，使轮船能漂浮在水面上。 （2）密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $