10.1 浮力 同步知识点对点讲义 -2025-2026学年人教版物理八年级下学期
2026-03-10
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1节 浮力 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.07 MB |
| 发布时间 | 2026-03-10 |
| 更新时间 | 2026-03-15 |
| 作者 | 非靠谱老师 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56750923.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本初中物理讲义聚焦浮力核心知识点,从游船漂浮等现象导入,系统梳理浮力的定义、方向,通过称重法实验建立测量方法,进而探究影响浮力大小的因素(浸在液体中的体积、液体密度),最终揭示浮力产生的压力差本质,形成从现象到原理的学习支架。
资料以科学探究为主线,设计称重法测浮力、影响因素探究等实验,运用控制变量法和转换法,培养学生科学思维中的模型建构与科学推理能力。例题与中考真题结合,课中辅助实验教学提升理解,课后易错点分析与真题练习帮助学生查漏补缺,强化物理观念与科学态度。
内容正文:
第十章 浮力
第1节 浮力
· 导入
游船、鸭子能在水面游弋,海洋中巨大的冰山能在水面漂浮(图10.1-1),是什么力量把它们托起来的呢?
图10.1-1
· 知识点对点
一、浮力☆
项目
内容
情景实例
示例
放飞的氢气球
按在水中的乒乓球一会后松手
浸在水中的石块
图示
图10.1-2
图10.1-3
图10.1-4
现象
氢气球飞向高空
乒乓球上浮
弹簧测力计的示数变小
总结:浸在液体或气体中的物体受到液体或气体向上托的力的作用。
定义
浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力叫做浮力(buoyancy force)
方向
竖直向上,如图10.1-5所示
图10.1-5 浮力的方向
实验10
测量浸没在水中的铝块所受的浮力
称重法测浮力
实验操作
(1)如图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一个铝块,读出测力计的示数,就是铝块所受重力的大小。
(2)把铝块浸没在水中,铝块静止时,看看弹簧测力计的示数有什么变化。想一想,为什么示数会有变化,它说明了什么问题?算一算,弹簧测力计的示数变化了多少?
(3)改变铝块在水中浸没的深度(图丙),看看示数是否有变化。
图10.1-6 称重法测浮力
实验现象和分析
(1)如图甲所示,测量出物体在空气中受的重力G=F1=2.3N;
(2)如图乙所示,物体浸在水中时弹簧测力计的拉力F2=1.4N;
(3)弹簧测力计的示数减小了,说明浸没在水中的铝块受到了浮力的作用。浮力大小等于弹簧测力计示数之差: F浮=2.3N-1.4N=0.9N。
实验结论
(1)甲、乙中弹簧测力计示数之差,就是浮力的大小,这种测量浮力的方法叫“称重法”,即:F浮=F1-F2。
(2)从实验步骤2、3(图乙、丙)可看到,弹簧测力计的示数没有变化,说明浸没在水中的铝块所受浮力的大小,跟铝块所到达的深度无关。
· 例题
考点:浮力的施力物体
1.(2025春•徐州期末)关于浸在水中的物体所受的浮力,下列说法中正确的是( )
A.上浮时受到浮力,下沉时不受浮力
B.浮力的施力物体是物体本身
C.浮力的施力物体是容器
D.浮力的方向总是竖直向上
考点:浮力的概念
2.(2025春•渝北区期中)关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.只有浸在液体里的物体才受到浮力的作用,在空气中的物体不受浮力的作用
B.浮力的方向总是竖直向下的
C.浮力产生的原因是液体内部的压强随深度的增加而增大
D.浮力是由于液体(或气体)对物体向上和向下的压力差产生的
考点:浮力的方向
3.(2025•昆都仑区二模)如图是跳水运动员参加比赛时的分解动作示意图。下列说法正确的是( )
A.向上跳起时,运动员的运动状态保持不变
B.到达最高点时,运动员受到平衡力作用
C.从最高点到入水前,运动员的惯性不变
D.入水过程中,所受浮力方向取决于入水的角度
考点:称重法测量浮力
4.(2025•绥滨县开学)将小石块挂在弹簧测力计下如图甲,再浸没入水中(石块没有碰到烧杯底部)如图乙,静止时测力计示数分别是4N和3N,下列说法错误的是( )
A.石块的重力是4N
B.水对石块的浮力是3N
C.水对石块的浮力是1N
D.图乙中,石块受的力有重力、拉力和浮力
二、决定浮力大小的因素☆
实验11
探究浮力的大小与哪些因素有关
探究1
浮力的大小与物体浸没的深度的关系
操作
按下图10.1-7所示,测出铁球的重力和浸没在相同液体中的不同深度时弹簧测力计的拉力
图示
图10.1-7
现象及分析
铁球在液体中浸没的深度不同时,弹簧测力计的示数相同,由知,铁球所受的浮力相等
结论
浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关
探究2
探究浮力的大小与物体浸没在液体中的体积的关系
操作
按下图10.1-8所示,测出铁球的重力和浸没在相同液体中体积不同时弹簧测力计的示数
图示
图10.1-8
现象及分析
铁球浸入水中的体积不同时,弹簧测力计的示数不同,由知,铁球所受的浮力不相等
结论
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,物体所受的浮力就越大
探究3
浮力的大小与液体密度的关系
操作
按下图10.1-9所示,测出铁球的重力和浸没在密度不同的液体中时弹簧测力计的拉力
图示
图10.1-9
现象及分析
铁球浸没在密度不同的液体中,弹簧测力计的示数不相同由知,铁球所受的浮力不相等
结论
浮力大小与液体的密度有关,液体的密度越大,物体所受的浮力就越大
探究4
浮力的大小与物体密度的关系
操作
按下图10.1-10所示,分别测出体积相同的铜球和铁球的重力以及浸没在水中时弹簧测力计的拉力(注意浸没的深度相同)
图示
图10.1-10
现象及分析
铜球和铁球的总理不同,浸没在水中同一深度处时,弹簧测力计的示数不相同,由称重法知,铜球所受的,铁球所受的,则铜球和铁球所受的浮力相等
结论
浮力大小与物体的密度无关
总结结论:物体在液体中所受的浮力的大小,跟它浸在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。在液体密度相同时,浸入液体的体积越大,物体所受的浮力越大;在浸入液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越大。
· 例题
考点:探究浮力大小的影响因素
5.(2025•东莞市校级二模)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小华猜想浮力的大小可能与以下因素有关:
Ⅰ.液体的密度;
Ⅱ.物体受到的重力;
Ⅲ.物体的形状;Ⅳ.物体排开液体的体积。
(1)人从浅水区走向深水区时,感觉脚底受到河底鹅卵石的压力变小,这个事实可以支持以上猜想 (选填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”);
(2)实验前,需在 方向对弹簧测力计调零;
(3)为了研究猜想Ⅰ和Ⅱ,用体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得其所受的重力分别为4N、4.5N和5N后,进行如图所示的实验:
①a实验中,物体A所受的浮力为 N。进一步计算得出圆柱体A、B、C所受的浮力 (选填“相等”或“不相等”),可初步得出结论:浮力的大小与物体所受的重力 (选填“有关”或“无关”);
②对比 三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关。
三、浮力产生的原因☆
项目
探究浮力产生的原因
浮力产生的原因
我们以浸没在液体中的长方体为例进行探究,浸没在液体中的长方体的六个面分别受到液体的压强和压力,我们来对比一下(如图甲所示)
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
归纳
浮力是液体随物体向上和向下的压力差产生的,即F浮=F向上-F向下
根据浮力产生的原因,我们应了解两种特殊情况。
①当物体部分浸入液体中时,如图乙所示,上表面不受液体压力,则F浮=F向上
②若浸没在液体中的物体下表面和容器底紧密接触,如图丙所示,则液体对物体向上的压力F向上为零,物体将不受浮力的作用,只受向下的压力,如在水中的桥墩、深陷在淤泥中的沉船等。
· 例题
考点:浮力产生的原因
6.(2025春•南明区校级期中)如图所示,a、b是能自由移动的物体,c、d是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则这些物体中不受到水给的浮力的是( )
A.a物体 B.b物体 C.c物体 D.d物体
考点:压力差法求浮力大小
7.(2025春•永春县期末)如图所示,一个长方体浸没在水中,其上表面受到水的向下压力为2N,下表面受到水向上的压力为5N,则长方体受到水的浮力为( )
A.3N B.5N C.7N D.0N
· 方法总结
控制变量法
研究浮力的大小与液体的密度之间的关系时,应保持物体浸在液体的体积等其他因素不变
转换法
通过弹簧测力计示数的变化情况来 反应物体所受浮力的变化情况
· 易错
×
√
1误认为浸在液体中的物体一定受到浮力作用
浸在液体中的物体只有当上、下表面产生向上的压力差时,物体才受到浮力作用,例如深入海底的桥墩不受水的浮力作用
2误认为深度对浮力一直有影响
实际是物体全部浸入液体之前,随着物体在液体中的深度的增加,所受的浮力增大;当物体全部浸入之后,此时物体在液体中的深度再增加,进入液体的体积也不再变化,所受的浮力不变
· 例题
考点:浮力产生的原因
1.(2025春•凯里市校级期中)关于浮力的概念,下列说法正确的是( )
A.在空中漂浮的氢气球不受到空气对它的浮力
B.只要物体浸入液体中,就一定会受到浮力的作用
C.沉入水底的物体一定不会受到浮力的作用
D.浮力是由液体(或气体)对浸入液体(或气体)中的物体向上和向下的压力不同形成的
考点:浮力大小与浸入液体深度的关系
2.(2025春•同步)如图所示为探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验操作。
(1)图B中物体所受浮力为 N。
(2)分析比较图A、B、C、D步骤可知:浮力大小与 有关,通过比较图 步骤可以探究浮力的大小与液体密度的关系。
(3)小明经过思考,进行了如下操作:将长方体物块平放、侧放和竖放挂在弹簧测力计下,使其部分浸入同一杯水中,使每次水面到达同一标记处,比较弹簧测力计的示数。他这样做探究的是物体 (选填“排开液体的体积”或“浸入液体中的深度”)对浮力大小是否有影响。
· 中考真题
考点:浮力产生的原因
1.(2024•包头)如图,在游泳比赛中,运动员奋力向后划水,身体快速向前游动。关于运动员在水中受力和运动情况的分析,下列说法正确的是( )
A.运动员划水时不受浮力
B.运动员划水时受到水的推力向前游动
C.运动员加速划水,受到的惯性增大
D.运动员对水的力和水对运动员的力是一对平衡力
考点:压力差法求浮力大小
2.(2025•西藏)如图所示,重力为G的长方体物块悬浮在水中,受到的浮力为F浮,上表面受到水的压强为p1,压力为F1;下表面受到水的压强为p2,压力为F2。下列选项正确的是( )
A.p1>p2 B.F1>F2
C.F浮= F1﹣F2 D.F浮=G
考点:称重法测量浮力
3.(2025•天津)请你运用掌握的实验技能解答下列问题。
(1)刻度尺使用:如图1中,测量某木块长度时,刻度尺放置正确的是图1中的 图;该木块的长度为 cm。
(2)天平使用:把天平放在水平桌面上,游码放在标尺左端零刻度线处,指针静止时如图2甲所示,应调节 ,使横梁平衡;在测量物体质量时,砝码放入右盘中,指针静止时如图2乙所示,应调节 ,使横梁平衡。(两空均选填“平衡螺母”或“游码”)
(3)弹簧测力计使用:弹簧测力计下悬挂一个重物,示数如图3甲所示;把重物浸在水中时,示数如图3乙所示。此时重物受到水的浮力为 N。
考点:探究浮力大小的影响因素
4.(2025•成都)在探究“影响浮力大小的因素”实验中,小明选用体积相同的实心金属块甲和乙,实验过程如图所示,他探究的问题是( )
A.浮力大小与物体浸入液体深度的关系
B.浮力大小与排开液体重力的关系
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
考点:探究浮力大小与排开液体体积的关系
5.(2023•常德)小霞同学按照如图1所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是 N。
(2)观察A、B、C、D四幅图,可得出金属块受到的浮力大小与 有关。
(3)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与 有关。
(4)小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理:
①将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小明发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变小,此时弹簧测力计乙的示数会 (选填“变大”、“变小”、“不变”),若它们的变化量相等,则证明F浮=G排;
②在图2中,已知重物是底面积为100cm2,高为8cm,重为10N的实心长方体,从重物刚接触水面开始,将升降台缓慢上升6cm,则重物最终浸入的深度为 cm(弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm,不计浸入物体导致液面高度的变化)。
考点:探究浮力大小与浸没深度的关系
6.(2024•绥化)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验操作如下,实验过程中弹簧测力计的示数如图所示。(图中所用容器底面积是50cm2,均为相同的平底薄壁圆柱形容器,物块不吸水和另一液体)
(1)测量前,需沿 方向将弹簧测力计调零。
(2)实验中,物块浸没在水中受到的浮力是 N。
(3)如果对比B、E两次实验,得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,那么这种做法 (选填“正确”或“不正确”),理由是 。
(4)由 两次实验可得出结论:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(5)完成E实验操作后,用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分,弹簧测力计示数变为2.8N,此操作会使容器中的液面下降 cm。
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第十章 浮力
第1节 浮力
· 导入
游船、鸭子能在水面游弋,海洋中巨大的冰山能在水面漂浮(图10.1-1),是什么力量把它们托起来的呢?
图10.1-1
· 知识点对点
一、浮力☆
项目
内容
情景实例
示例
放飞的氢气球
按在水中的乒乓球一会后松手
浸在水中的石块
图示
图10.1-2
图10.1-3
图10.1-4
现象
氢气球飞向高空
乒乓球上浮
弹簧测力计的示数变小
总结:浸在液体或气体中的物体受到液体或气体向上托的力的作用。
定义
浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力叫做浮力(buoyancy force)
方向
竖直向上,如图10.1-5所示
图10.1-5 浮力的方向
实验10
测量浸没在水中的铝块所受的浮力
称重法测浮力
实验操作
(1)如图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一个铝块,读出测力计的示数,就是铝块所受重力的大小。
(2)把铝块浸没在水中,铝块静止时,看看弹簧测力计的示数有什么变化。想一想,为什么示数会有变化,它说明了什么问题?算一算,弹簧测力计的示数变化了多少?
(3)改变铝块在水中浸没的深度(图丙),看看示数是否有变化。
图10.1-6 称重法测浮力
实验现象和分析
(1)如图甲所示,测量出物体在空气中受的重力G=F1=2.3N;
(2)如图乙所示,物体浸在水中时弹簧测力计的拉力F2=1.4N;
(3)弹簧测力计的示数减小了,说明浸没在水中的铝块受到了浮力的作用。浮力大小等于弹簧测力计示数之差: F浮=2.3N-1.4N=0.9N。
实验结论
(1)甲、乙中弹簧测力计示数之差,就是浮力的大小,这种测量浮力的方法叫“称重法”,即:F浮=F1-F2。
(2)从实验步骤2、3(图乙、丙)可看到,弹簧测力计的示数没有变化,说明浸没在水中的铝块所受浮力的大小,跟铝块所到达的深度无关。
· 例题
考点:浮力的施力物体
1.(2025春•徐州期末)关于浸在水中的物体所受的浮力,下列说法中正确的是( )
A.上浮时受到浮力,下沉时不受浮力
B.浮力的施力物体是物体本身
C.浮力的施力物体是容器
D.浮力的方向总是竖直向上
【答案】D
【解答】解:ABC、浸在水里的物体受到水竖直向上托的浮力,浮力的施力物体是水,在水中下沉的物体、上浮的物体都受到浮力的作用,故ABC错误;
D、浮力的方向总是竖直向上的,故D正确。
故选:D。
考点:浮力的概念
2.(2025春•渝北区期中)关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.只有浸在液体里的物体才受到浮力的作用,在空气中的物体不受浮力的作用
B.浮力的方向总是竖直向下的
C.浮力产生的原因是液体内部的压强随深度的增加而增大
D.浮力是由于液体(或气体)对物体向上和向下的压力差产生的
【答案】D
【解答】解:A、浸入液体和气体中的物体都受到浮力的作用,故A错误;
B、浮力的方向总是竖直向上的,故B错误;
CD、浸入液体中物体所受的浮力大小等于浸入液体中物体的上下表面的压力差,所以浮力是浸入液体中的物体下表面所受的液体压力减去上表面所受液体的压力,即受到液体向上的压力大于向下的压力,故C错误,D正确;
故选:D。
考点:浮力的方向
3.(2025•昆都仑区二模)如图是跳水运动员参加比赛时的分解动作示意图。下列说法正确的是( )
A.向上跳起时,运动员的运动状态保持不变
B.到达最高点时,运动员受到平衡力作用
C.从最高点到入水前,运动员的惯性不变
D.入水过程中,所受浮力方向取决于入水的角度
【答案】C
【解答】解:A.向上跳起时,运动员的速度大小和运动方向都发生改变,所以运动员的运动状态发生改变,故A错误;
B.到达最高点时,运动员受到重力和空气阻力,这两个力大小不相等,不是一对平衡力,所以运动员受到非平衡力的作用,故B错误;
C.从最高点到入水前的过程中,运动员的质量不变,则惯性不变,故C正确;
D.浮力的方向始终竖直向上,入水过程中,所受浮力方向始终竖直向上,与入水的角度无关,故D错误。
故选:C。
考点:称重法测量浮力
4.(2025•绥滨县开学)将小石块挂在弹簧测力计下如图甲,再浸没入水中(石块没有碰到烧杯底部)如图乙,静止时测力计示数分别是4N和3N,下列说法错误的是( )
A.石块的重力是4N
B.水对石块的浮力是3N
C.水对石块的浮力是1N
D.图乙中,石块受的力有重力、拉力和浮力
【答案】B
【解答】解:A、甲图空气中谈话测量的示数等于重力,为4N,故A正确;
BCD、而图乙中,石块受到水的浮力、弹簧测力计的拉力和自身的重力,则由力的平衡条件可得水对石块的浮力为F浮=G﹣F拉=4N﹣3N=1N,故CD正确,B错误。
故选:B。
二、决定浮力大小的因素☆
实验11
探究浮力的大小与哪些因素有关
探究1
浮力的大小与物体浸没的深度的关系
操作
按下图10.1-7所示,测出铁球的重力和浸没在相同液体中的不同深度时弹簧测力计的拉力
图示
图10.1-7
现象及分析
铁球在液体中浸没的深度不同时,弹簧测力计的示数相同,由知,铁球所受的浮力相等
结论
浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关
探究2
探究浮力的大小与物体浸没在液体中的体积的关系
操作
按下图10.1-8所示,测出铁球的重力和浸没在相同液体中体积不同时弹簧测力计的示数
图示
图10.1-8
现象及分析
铁球浸入水中的体积不同时,弹簧测力计的示数不同,由知,铁球所受的浮力不相等
结论
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,物体所受的浮力就越大
探究3
浮力的大小与液体密度的关系
操作
按下图10.1-9所示,测出铁球的重力和浸没在密度不同的液体中时弹簧测力计的拉力
图示
图10.1-9
现象及分析
铁球浸没在密度不同的液体中,弹簧测力计的示数不相同由知,铁球所受的浮力不相等
结论
浮力大小与液体的密度有关,液体的密度越大,物体所受的浮力就越大
探究4
浮力的大小与物体密度的关系
操作
按下图10.1-10所示,分别测出体积相同的铜球和铁球的重力以及浸没在水中时弹簧测力计的拉力(注意浸没的深度相同)
图示
图10.1-10
现象及分析
铜球和铁球的总理不同,浸没在水中同一深度处时,弹簧测力计的示数不相同,由称重法知,铜球所受的,铁球所受的,则铜球和铁球所受的浮力相等
结论
浮力大小与物体的密度无关
总结结论:物体在液体中所受的浮力的大小,跟它浸在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。在液体密度相同时,浸入液体的体积越大,物体所受的浮力越大;在浸入液体的体积相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越大。
· 例题
考点:探究浮力大小的影响因素
5.(2025•东莞市校级二模)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,小华猜想浮力的大小可能与以下因素有关:
Ⅰ.液体的密度;
Ⅱ.物体受到的重力;
Ⅲ.物体的形状;Ⅳ.物体排开液体的体积。
(1)人从浅水区走向深水区时,感觉脚底受到河底鹅卵石的压力变小,这个事实可以支持以上猜想 Ⅳ (选填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”);
(2)实验前,需在 竖直 方向对弹簧测力计调零;
(3)为了研究猜想Ⅰ和Ⅱ,用体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得其所受的重力分别为4N、4.5N和5N后,进行如图所示的实验:
①a实验中,物体A所受的浮力为 1 N。进一步计算得出圆柱体A、B、C所受的浮力 相等 (选填“相等”或“不相等”),可初步得出结论:浮力的大小与物体所受的重力 无关 (选填“有关”或“无关”);
②对比 a、d、e 三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关。
【解答】解:(1)人从浅水区走向深水区时,排开水的体积变大,感觉脚底受到河底鹅卵石的压力变小,说明受到的浮力变大,这个事实可以支持以上猜想Ⅳ,即浮力与物体排开液体的体积有关。
(2)实验中所测的力是竖直方向上的,所以实验前,需在竖直方向对弹簧测力计调零。
(3)a实验中,物体A所受的浮力为F浮A=GA﹣Fa=4N﹣3N=1N
物体B所受的浮力为F浮B=GB﹣Fb=4.5N﹣3.5N=1N
物体C所受的浮力为F浮C=GC﹣Fc=5N﹣4N=1N
则出圆柱体A、B、C所受的浮力相等,说明浮力的大小与物体所受的重力无关。
对比a、d、e三次实验,只有液体的密度不同,测力计示数不同,根据称重法可知浮力不同,说明浮力大小与液体密度有关。
故答案为:(1)Ⅳ;(2)竖直;(3)1;相等;无关;a、d、e。
三、浮力产生的原因☆
项目
探究浮力产生的原因
浮力产生的原因
我们以浸没在液体中的长方体为例进行探究,浸没在液体中的长方体的六个面分别受到液体的压强和压力,我们来对比一下(如图甲所示)
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
归纳
浮力是液体随物体向上和向下的压力差产生的,即F浮=F向上-F向下
根据浮力产生的原因,我们应了解两种特殊情况。
①当物体部分浸入液体中时,如图乙所示,上表面不受液体压力,则F浮=F向上
②若浸没在液体中的物体下表面和容器底紧密接触,如图丙所示,则液体对物体向上的压力F向上为零,物体将不受浮力的作用,只受向下的压力,如在水中的桥墩、深陷在淤泥中的沉船等。
· 例题
考点:浮力产生的原因
6.(2025春•南明区校级期中)如图所示,a、b是能自由移动的物体,c、d是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则这些物体中不受到水给的浮力的是( )
A.a物体 B.b物体 C.c物体 D.d物体
【答案】C
【解答】解:由图可知,物体a、b、d上下表面在水中都受到了压力,而且由于上下表面在水中的深度不同,都会产生压力差,都受到了浮力的作用。c物体下表面没有水,不会受到水向上的压力作用,则c没有受到浮力的作用。
故选:C。
考点:压力差法求浮力大小
7.(2025春•永春县期末)如图所示,一个长方体浸没在水中,其上表面受到水的向下压力为2N,下表面受到水向上的压力为5N,则长方体受到水的浮力为( )
A.3N B.5N C.7N D.0N
【答案】A
【解答】解:长方体浸没在水中,受到水的浮力为F浮=F下表面﹣F上表面=5N﹣2N=3N
故选:A。
· 方法总结
控制变量法
研究浮力的大小与液体的密度之间的关系时,应保持物体浸在液体的体积等其他因素不变
转换法
通过弹簧测力计示数的变化情况来 反应物体所受浮力的变化情况
· 易错
×
√
1误认为浸在液体中的物体一定受到浮力作用
浸在液体中的物体只有当上、下表面产生向上的压力差时,物体才受到浮力作用,例如深入海底的桥墩不受水的浮力作用
2误认为深度对浮力一直有影响
实际是物体全部浸入液体之前,随着物体在液体中的深度的增加,所受的浮力增大;当物体全部浸入之后,此时物体在液体中的深度再增加,进入液体的体积也不再变化,所受的浮力不变
· 例题
考点:浮力产生的原因
1.(2025春•凯里市校级期中)关于浮力的概念,下列说法正确的是( )
A.在空中漂浮的氢气球不受到空气对它的浮力
B.只要物体浸入液体中,就一定会受到浮力的作用
C.沉入水底的物体一定不会受到浮力的作用
D.浮力是由液体(或气体)对浸入液体(或气体)中的物体向上和向下的压力不同形成的
【解答】解:A、阿基米德原理同样适用于气体,在空中上升的氢气球受到空气对它的浮力,故A错误;
B、如果没有压力差,就不受浮力,故B错误;
C、沉入水底的物体不一定会受到浮力的作用,故C错误;
D、浸入液体中的物体所受浮力大小等于液体中物体的上下表面压力差,故D正确。
故选:D。
考点:浮力大小与浸入液体深度的关系
2.(2025春•同步)如图所示为探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验操作。
(1)图B中物体所受浮力为 N。
(2)分析比较图A、B、C、D步骤可知:浮力大小与 有关,通过比较图 步骤可以探究浮力的大小与液体密度的关系。
(3)小明经过思考,进行了如下操作:将长方体物块平放、侧放和竖放挂在弹簧测力计下,使其部分浸入同一杯水中,使每次水面到达同一标记处,比较弹簧测力计的示数。他这样做探究的是物体 (选填“排开液体的体积”或“浸入液体中的深度”)对浮力大小是否有影响。
【解答】解:(1)由图A知,物体所受重力为G=3.4N,根据称重法测浮力,图B中物体所受的浮力为:F浮B=G﹣F示B=3.4N﹣3.2N=0.2N;
(2)由图B、C、D知液体的密度相同,排开液体的体积不相同,弹簧测力计的示数不相同,浮力不相同,故可以验证浮力大小跟物体排开液体的体积有关;要探究浸在液体中的物体所受的浮力大小跟液体密度的关系,需要控制排开液体的体积不变,改变液体的密度,图D、E符合题意;
(3)将长方体物块平放、侧放和竖放挂在弹簧测力计下,使其部分浸入同一杯水中,液体的密度相同,每次水面到达同一标记处,说明物体排开水的体积相同,物体浸入水的深度不同,比较弹簧测力计示数大小,根据称重法,可以探究浮力与物体浸入液体的深度的关系。
故答案为:(1)0.2;(2)物体排开液体的体积;D、E;(3)浸入液体中的深度。
· 中考真题
考点:浮力产生的原因
1.如图,在游泳比赛中,运动员奋力向后划水,身体快速向前游动。关于运动员在水中受力和运动情况的分析,下列说法正确的是( )
A.运动员划水时不受浮力
B.运动员划水时受到水的推力向前游动
C.运动员加速划水,受到的惯性增大
D.运动员对水的力和水对运动员的力是一对平衡力
【解答】解:A、运动员在划水时受到浮力,故A错误;
B运动员划水时给水先后的力,物体间力的作用是相互的,水给运动员先前的力,向前的力,故B正确;
C、运动员加速划水,受到的惯性不变,故C错误;
D、运动员对水的力和水对运动员的力不是同一物体,所以不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
考点:压力差法求浮力大小
2.如图所示,重力为G的长方体物块悬浮在水中,受到的浮力为F浮,上表面受到水的压强为p1,压力为F1;下表面受到水的压强为p2,压力为F2。下列选项正确的是( )
A.p1>p2 B.F1>F2
C.F浮= F1﹣F2 D.F浮=G
【解答】解:A、由p=ρgh可知p1<p2,故A错误;
B、结合p可知F1<F2,故B错误;
C、F浮=F向上﹣F向下= F2﹣F1,故C错误;
D、物体悬浮,浮力等于重力,即F浮=G,故D正确。
故选:D。
考点:称重法测量浮力
3.请你运用掌握的实验技能解答下列问题。
(1)刻度尺使用:如图1中,测量某木块长度时,刻度尺放置正确的是图1中的 乙 图;该木块的长度为 5.30 cm。
(2)天平使用:把天平放在水平桌面上,游码放在标尺左端零刻度线处,指针静止时如图2甲所示,应调节 平衡螺母 ,使横梁平衡;在测量物体质量时,砝码放入右盘中,指针静止时如图2乙所示,应调节 游码 ,使横梁平衡。(两空均选填“平衡螺母”或“游码”)
(3)弹簧测力计使用:弹簧测力计下悬挂一个重物,示数如图3甲所示;把重物浸在水中时,示数如图3乙所示。此时重物受到水的浮力为 2 N。
【解答】解:
(1)刻度尺使用时,有刻度的一边要紧靠被测物体,并且物体的一端要与零刻度线对齐,所以乙的放置方法正确;该木块的长度为5.30cm,应估读到分度值的下一位;
(2)把天平放在水平桌面上,游码放在标尺左端零刻度线处,指针偏右,应调节平衡螺母使横梁平衡;
在测量物体质量时,砝码放入右盘中,指针偏左,说明左边重,此时不能再调平衡螺母,应调节游码使横梁平衡;
(3)弹簧测力计的分度值为0.2N,图甲的示数为4N,图乙的示数为2N,根据称重法测浮力F浮=G﹣F拉=4N﹣2N=2N。
故答案为:(1)乙;5.30;(2)平衡螺母;游码;(3)2;
考点:探究浮力大小的影响因素
4.在探究“影响浮力大小的因素”实验中,小明选用体积相同的实心金属块甲和乙,实验过程如图所示,他探究的问题是( )
A.浮力大小与物体浸入液体深度的关系
B.浮力大小与排开液体重力的关系
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
【解答】解:探究物体所受浮力与液体密度与排开体积有关,甲、乙两物体体积相同,排开液体的体积相同,液体的密度相同,而物体的密度不同的,比较弹簧测力计的示数的变化,故可探究物体所受浮力与物体密度的关系,故D符合题意,
故选:D。
考点:探究浮力大小与排开液体体积的关系
5.小霞同学按照如图1所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是 1 N。
(2)观察A、B、C、D四幅图,可得出金属块受到的浮力大小与 排开液体体积 有关。
(3)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与 液体密度 有关。
(4)小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理:
①将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小明发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计甲的示数变小,此时弹簧测力计乙的示数会 变大 (选填“变大”、“变小”、“不变”),若它们的变化量相等,则证明F浮=G排;
②在图2中,已知重物是底面积为100cm2,高为8cm,重为10N的实心长方体,从重物刚接触水面开始,将升降台缓慢上升6cm,则重物最终浸入的深度为 4 cm(弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm,不计浸入物体导致液面高度的变化)。
【解答】解:(1)由图A可知,金属块的重力G=4N,由图D可知金属块浸没时弹簧测力计的示数F′=3N,
则金属块浸没在水中所受的浮力F浮=G﹣F′=4N﹣3N=1N;
(2)由A、B、C、D四个图可知,金属块排开水的体积不同,弹簧测力计的示数不同,受到的浮力不同,据此可得出金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关;
(3)由A、D、E三图可知,排开液体的体积相同,而排开液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,浮力不相同,故可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的密度有关;
(4)①如图2,小明将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度,
当小明逐渐调高升降台,重物浸入水中的体积变大,排开水的体积变大,根据F浮=ρ液gV排可知,重物受到的浮力变大,所以弹簧测力计甲的示数F′=G﹣F浮变小;
又因为重物浸入水中的体积越来越大时,溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大,所以弹簧测力计乙的示数变大;
根据阿基米德原理可知,物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等,所以弹簧测力计甲示数的变化量和弹簧测力计乙的示数变化量相等,从而证明了F浮=G排;
②因平台又上升后,由于物体受浮力,弹簧测力计示数会减小,且弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm,
所以,设物体静止时弹簧缩短了hcm,此时物体浸入水中的深度为(6﹣h)cm,弹簧测力计示数为F=Gh,即F=G﹣2N/cm×h,
此时弹簧测力计拉力、浮力与物体重力平衡,所以F+F浮=G,
即:(10N﹣2N/cm×h)+1.0×103kg/m3×10N/kg×100×(6﹣h)×10﹣6m3=10N,
解得:h=2cm;
所以重物浸入深度为:6cm﹣2cm=4cm。
故答案为:(1)1;(2)排开液体体积;(3)液体密度;(4)①变大;②4。
考点:探究浮力大小与浸没深度的关系
6.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验操作如下,实验过程中弹簧测力计的示数如图所示。(图中所用容器底面积是50cm2,均为相同的平底薄壁圆柱形容器,物块不吸水和另一液体)
(1)测量前,需沿 竖直 方向将弹簧测力计调零。
(2)实验中,物块浸没在水中受到的浮力是 2.0 N。
(3)如果对比B、E两次实验,得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,那么这种做法 不正确 (选填“正确”或“不正确”),理由是 没有控制排开液体的体积不变 。
(4)由 C、D 两次实验可得出结论:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(5)完成E实验操作后,用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分,弹簧测力计示数变为2.8N,此操作会使容器中的液面下降 1 cm。
【解答】解:(1)调零时,弹簧测力计在所测力的方向上调零,测重力和拉力要竖直方向,则调零也竖直方向;
(2)由A、C或A、D,根据称重法知物块浸没在水中时受到的浮力大小是:F浮=G﹣F=4.0N﹣2.0N=2.0N;
(3)因研究浮力的大小与液体的密度的关系时,要控制排开液体的体积相同,B、E两次实验物体排开液体的体积不同,故利用B、E两次实验不可得出结论,她的做法是错误的;
(4)由图C、D可知,浸没后,h增加,F浮不变,浮力大小与物体浸没液体中的深度无关;
(5)根据阿基米德原理可知,物体的体积为:V=V排2×10﹣4m3;
物体浸没液体中:F浮液=ρ液gV排液=4.0N﹣2.4N=1.6N﹣﹣﹣①;
物体拉出液面一小部分,F浮液′=ρ液gV排液′=4.0N﹣2.8N=1.2N﹣﹣﹣②;
可得:,V排液′,
液面下降高度h0.01m=1cm。
故答案为:(1)竖直;(2)2.0;(3)不正确;没有控制排开液体的体积不变;(4)C、D;(5)1。
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