第九章 浮力课件2025-2026学年沪科版八年级物理全册

第九章 浮力 章末复习 一、知识框架梳理 二、核心知识点回顾 （一）浮力的基本概念 定义：浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）对它向上托的力，叫做浮力，用符号\(F_浮\)表示。 方向：浮力的方向总是竖直向上，与重力方向相反。 产生原因：液体（或气体）对物体向上的压力大于向下的压力，压力差即为浮力，公式为\(F_浮=F_向上-F_向下\)。 施力物体：施加浮力的物体是浸在其中的液体或气体（如水中物体的浮力施力物体是水）。 （二）阿基米德原理 原理内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。该原理同样适用于气体。 公式表达： 基本公式：\(F_浮=G_排\) 推导公式：\(F_浮=\rho_液V_排g\)（\(\rho_液\)为液体密度，\(V_排\)为排开液体体积，\(g=9.8N/kg\)） 关键说明： \(V_排\)是物体排开液体的体积，而非物体体积。完全浸没时\(V_排=V_物\)，部分浸入时\(V_排<V_物\)。 浮力大小只与液体密度和排开液体体积有关，与物体密度、形状、浸没深度无关。 （三）物体的浮沉条件 受力分析：物体在液体中浮沉由浮力（\(F_浮\)）和重力（\(G_物\)）的关系决定： 漂浮：物体静止在液面，\(F_浮=G_物\)（部分浸入液体）。 悬浮：物体静止在液体中，\(F_浮=G_物\)（完全浸没液体）。 上浮：物体向上运动，\(F_浮>G_物\)（最终会漂浮）。 下沉：物体向下运动，\(F_浮<G_物\)（最终沉底，受支持力\(F_支\)，\(F_浮+F_支=G_物\)）。 密度关系：结合\(F_浮=\rho_液V_排g\)和\(G_物=\rho_物V_物g\)，可推导出： 漂浮 / 上浮：\(\rho_物<\rho_液\) 悬浮：\(\rho_物=\rho_液\) 下沉：\(\rho_物>\rho_液\) （四）浮沉条件的应用 轮船： 原理：采用 “空心” 结构增大排开液体体积，使平均密度小于水的密度，漂浮时\(F_浮=G_船+G_货\)。 排水量：满载时排开液体的质量，等于轮船总质量（\(m_排=m_船+m_货\)）。 潜水艇： 原理：通过水舱充水 / 排水改变自身重力，浮力不变（\(V_排\)固定），实现浮沉。 状态控制：充水时重力增大（\(F_浮<G_总\)）下沉；排水时重力减小（\(F_浮>G_总\)）上浮；重力等于浮力时悬浮。 气球和飞艇： 原理：充入密度小于空气的气体（如氦气、热空气），使浮力大于总重力（\(F_浮>G_总\)）升空。 升降调节：热气球通过加热 / 冷却空气改变密度；飞艇通过改变气囊体积调整浮力。 密度计： 原理：漂浮时\(F_浮=G_计\)（重力恒定），液体密度越大，排开体积越小，露出液面越多。 刻度特点：上小下大，不均匀，直接标注液体密度值（单位\(g/cm^3\)）。 三、典型例题解析 例题 1：浮力大小计算 题目：一个体积为\(500cm^3\)的石块完全浸没在水中，求石块受到的浮力（\(\rho_水=1.0×10^3kg/m^3\)，\(g=10N/kg\)）。 解析： 完全浸没时\(V_排=V_物=500cm^3=500×10^{-6}m^3=5×10^{-4}m^3\)。 根据\(F_浮=\rho_液V_排g\)，代入数据得： \(F_浮=1.0×10^3kg/m^3×5×10^{-4}m^3×10N/kg=5N\)。 答案：\(5N\) 例题 2：浮沉状态判断 题目：将一个重\(6N\)的物体放入水中，静止时排开水的重力为\(5N\)，则物体的浮沉状态和受到的浮力分别是（ ） A. 漂浮，\(6N\) B. 悬浮，\(5N\) C. 下沉，\(5N\) D. 漂浮，\(5N\) 解析： 由阿基米德原理，\(F_浮=G_排=5N\)。 物体重力\(G=6N\)，因\(F_浮<G\)，物体下沉（最终沉底）。 答案：C 例题 3：综合应用分析 题目：为什么轮船从内河驶入大海时，吃水深度会变浅？ 解析： 轮船漂浮时\(F_浮=G_总\)，总重力不变，因此浮力不变（\(F_浮\)恒定）。 海水密度\(\rho_海水>\rho_河水\)，根据\(F_浮=\rho_液V_排g\)，浮力不变时，密度增大则\(V_排\)减小，轮船排开海水的体积变小，吃水深度变浅。 四、易错点辨析 浮力与深度的关系：误认为物体浸没越深，浮力越大。实际完全浸没后，\(V_排\)不变，浮力与深度无关。 排开体积的理解：将 “排开液体体积” 等同于 “物体体积”，忽略部分浸入时\(V_排<V_物\)的情况。 漂浮与悬浮的混淆：两者都满足\(F_浮=G_物\)，但漂浮时物体部分浸入（\(V_排<V_物\)），悬浮时完全浸没（\(V_排=V_物\)）。 阿基米德原理的适用范围：忘记原理同样适用于气体（如气球升空利用空气浮力）。 五、实践与应用拓展 结合 “调研我国造船与航海成就” 实践活动，分析其中的浮力知识： 国产大型邮轮 “爱达・魔都号”：通过 “空心” 船体设计增大\(V_排\)，利用漂浮条件（\(F_浮=G_总\)）承载大量乘客和货物，其重量重心控制正是基于浮力与重力平衡的原理。 LNG 运输船：采用特殊船体结构，在保证浮力足够的同时，通过优化排开体积设计提高航行稳定性，体现了浮力公式中\(V_排\)对浮力的影响。 极地科考破冰船 “雪龙 2” 号：在冰层中航行时，通过调整自身重力和浮力的关系实现破冰，其浮沉控制技术是浮沉条件的高端应用。 六、复习建议 公式强化：重点练习\(F_浮=G-F_示\)（称重法）、\(F_浮=G_排=\rho_液V_排g\)的应用，注意单位换算（\(cm^3\)转\(m^3\)需除以\(10^6\)）。 受力分析：画受力示意图分析物体浮沉时的浮力与重力关系，明确平衡状态（漂浮、悬浮）和非平衡状态（上浮、下沉）的区别。 联系实例：结合轮船、潜水艇等应用案例，理解理论知识如何解决实际问题，如通过排水量计算轮船载重、分析潜水艇充水排水时的重力变化。 实验回顾：重温探究浮力大小影响因素、验证阿基米德原理的实验，掌握控制变量法和数据处理方法。 综合计算：练习结合密度、重力等知识的综合题，提高多公式联用的能力（如通过物体密度和体积计算重力，再结合浮力判断浮沉）。 2024沪科版物理八年级全册 章末复习 第九章 浮力 授课教师： . 班 级： . 时 间： . 知识点一 认识浮力 1.概念：无论是液体还是气体，对浸入其中的物体都有竖直向上的作用力，物理学中把这个作用力叫做浮力。 2.方向：___________ 3.大小：F浮=______ 称重法测浮力 G-F' 4.产生原因：液体对浸在其中的物体有压力差，即F浮=__________ F向上-F向下 压力差法测浮力 竖直向上 探究新知 例1 如图所示，A、B是能够自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，则下列说法错误的是（ ） A.A物体一定受浮力作用 B.B物体一定受浮力作用 C.C部分一定受浮力作用 D.D部分一定受浮力作用 C 探究新知 例2 如图所示，将长方体物块A浸没于水中，此时弹簧测力计的示数为 10 N。若物块上、下表面所受水的压力分别为 18 N 和23N。则物块A 的质量是______kg。(g 取 10 N/kg) 1.5 探究新知 知识点二 影响浮力大小的因素 1.物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的______有关，还与物体_________________有关，与浸没在液体中的深度______。 2.物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越_____。 密度 排开液体的体积 无关 大 探究新知 方法思想 浮力大小可能跟多个因素有关，探究浮力大小是否与某一个因素有关，以及有什么样的关系时，要保证其他可能的影响因素相同，这里用到的主要探究方法为控制变量法。 探究新知 例3 物理兴趣小组的同学在探究影响浮力大小的因素过程中，经过讨论提出如下猜想： 猜想 1：浮力的大小与物体浸入的深度有关； 猜想 2：浮力的大小与液体的密度有关； 猜想 3：浮力的大小与物体的形状有关。 小组同学分别对以上猜想进行探究，以下是他们的实验过程。 探究新知 （1）小凌根据A、B、C三图，认为猜想1是正确的；同组的小果根据 A、C、D三图，认为猜想1是错误的。通过深入分析上述现象，小组同学一致认为浮力的大小随物体浸入液体体积的增大而______，与物体浸没在液体的深度无关。 增大 探究新知 （2）根据_________三图，可验证猜想 2是正确的；物体浸没在盐水中所受的浮力为______N。 （3）为了验证猜想3，小组同学找来两个完全相同的薄铝片、一个烧杯和适量的水等器材进行实验，实验步骤如下： A、D、E 2.2 探究新知 ①将一个薄铝片放入盛有适量水的烧杯中，观察到铝片下沉至杯底； ②将另一薄铝片弯成“碗状”也放入该烧杯中，观察到铝片漂浮在水面上。 根据以上现象，小丽得出猜想 3是正确的。她的结论不可靠，原因是_____________________________。 没有控制排开液体的体积相同 探究新知 知识点三 阿基米德原理 1.内容：浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。 2.公式： F浮 = G排 = ρ液 gV排 G排 = m排 g 浮力（N） 液体密度（kg/m3） 9.8N/kg 排开液体体积（m3） 适用于液体或气体 探究新知 浮力大小等于物体排开的液体所受的重力大小，不一定等于物体的重力 浸没 部分浸入 浸没时：V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即 F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物 部分浸入时： V排=V浸＜V物 F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸＜ρ液gV物 V排=V浸=V物 V排=V浸＜V物 “浸入”包含两层含义 探究新知 例4 小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。 （1）实验的最佳顺序是____________。 （2）图乙中物体受到的浮力是______N。通过实验可得出结论：浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它_________________________。 丁甲乙丙 1 排开的液体所受重力的大小 探究新知 （3）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是______(填字母)。 A.用原来的方案和器材多次测量取平均值 B.用原来的方案将水换成酒精进行实验 C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验 （4）小红利用上述实验中的器材和木块，探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”，实验过程中______选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)步骤不需要弹簧测力计。 A 乙 探究新知 例5 如图所示，一个底面积为 800 cm2的薄壁圆柱形容器中装有某种液体，将一棱长为 10cm 的正方体木块轻放入该容器中，木块静止时露出液面的高度为2cm，液体对容器底部的压强变化了 80 Pa。该木块底部受到的液体压强为_____Pa，木块受到的浮力为______N。(g取10 N/kg) 640 6.4 探究新知 知识点四 物体的浮与沉 1.浮沉条件 状 态 上 浮 下 沉 悬 浮 漂 浮 沉底 物体受力分析 浮力和重力 比较 液体密度和物体密度比较 运动状态 F浮 ＞G F浮 ＜G F浮 =G F浮 =G 运动状态不断改变 静止状态 ρ液＞ρ物 ρ液＜ρ物 ρ液=ρ物 ρ液＞ρ物 F浮+F支=G ρ液＜ρ物 探究新知 上浮和下沉都属于运动状态，此时物体受非平衡力作用； 漂浮是上浮的最终结果，沉底是下沉的最终结果，两者都属于静态，此时物体受平衡力作用。 物体悬浮时可以停留在液体中的任何深度，受平衡力作用。 根据物体的浮沉情况判断物体密度时，所说密度是物体的平均密度(若物体为均匀实心的，则等于物质密度；若物体是空心的，则小于物质密度)。 探究新知 2.应用 密度计 潜水艇 热气球 盐水选种 轮船 原理：物体漂浮时，F浮=G 特点：刻度上小下大，上疏下密 靠改变自身重力来实现上浮和下潜 热气球的升降与热气球体积及其内部气体的密度变化有关 干瘪的种子密度比盐水小会上浮，饱满的种子密度比盐水大会下沉 将钢铁做成空心的，可以排开更多的水，漂浮在水面上，排水量：m船+m货= m排 探究新知 例6 如图所示，水平桌面上两相同电子秤，上面分别放有相同的圆柱形容器，容器中装有甲、乙两种不同的液体，将体积相等的A、B两个小球分别放入液体中静止时，A球沉底、B球漂浮，此时液体深度 h甲＜h乙，液体对容器底部压强相等。下列说法正确的是（ ） A.液体密度 ρ甲＜ ρ乙 B.两小球受到的浮力FA=FB C.两电子秤示数相等 D.将A、B两个小球取出后(忽略带 出的液体)，左侧电子秤示数变化较大 D 探究新知 称重法 压力差法 公式法 平衡法 浮力等于物体的重力G减去物体浸在液体中时弹簧测力计的拉力F′，即F浮=G-F′ 浮力等于液体对物体向上、向下的压力差，即 F浮=F向上-F向下 根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排 计算 物体漂浮或悬浮时，由二力平衡条件得，浮力等于重力，即F浮=G 知识点五 浮力的计算 探究新知 现象之门——认识浮力 1.［立德树人·国家科技进展］下列几种物体，不受浮力的是 ( ) D A.停靠在港口的我国第二艘航空母舰“山东舰” B.正在下潜的我国自主设计研发的“蛟龙号” C.正在执行巡逻任务的“歼20”战斗机 D.在太空绕地球运行的中国空间站 中考考法 21 2.取一个矿泉水瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处， 然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮 (如图甲)；若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮 起来(如图乙、丙)，此实验中，相关说法错误的是 ( ) B A.甲图中，乒乓球不受浮力 B.乙图中，乒乓球不受浮力 C.丙图中，乒乓球在上浮时受到的浮力 等于水对球上下面的压力差 D.整个实验验证了浮力产生的原因 中考考法 22 3.[2024·合肥月考] 根据图示实验情景可以知道这次操作的目 的是( ) C A.探究浮力与液体质量的关系 B.探究浮力与液体体积的关系 C.探究浮力与液体密度的关系 D.探究浮力与液体深度的关系 中考考法 23 4.将一个密闭的易拉罐放在装有水的深桶中，如图所示，用 手慢慢把它竖直压入水中，体会手的感受；易拉罐全部没入 水中后，继续把它压向桶底，体会手的感受，根据活动中的 感受和观察到的现象判断下列说法正确的是 ( ) C A.浮力的大小与物体的体积有关 B.浮力的大小与液体密度有关 C.浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关 D.浮力的大小与物体浸入液体的深度有关 中考考法 24 5.[2024·亳州期末] 如图所示的大鱼和小鱼的争论中，____鱼 的说法正确，这是因为两条鱼浸没在同种液体中，它们所受 浮力的大小与________________有关，而与______无关。 大 排开液体的体积 深度 中考考法 25 实践之翼——物体的浮沉状态及应用 6.［立德树人·五育并举］暑假期间，同学 们要格外警惕落水事故(如图所示)。一旦落 水，一定要科学自救。落水后，下列做法 不正确的是 ( ) A.将手高高举出水面，大声呼救 B.双手抱头面部向上保持仰泳姿势，口鼻露出水面 C.屏住气保持冷静，呼气要浅吸气要深 D.去除身上重物，身体下沉时，可将手掌向下压水 A 中考考法 26 7.[2024·德州模拟改编] 刘敏洗菜时发现，放在盆中的茄子浮 在水面，土豆沉在盆底，如图所示，对此现象的分析正确的 是( ) A A.茄子受到的浮力等于它受到的重力 B.茄子的密度等于土豆的密度 C.放入土豆前后水对盆底的压强不变 D.土豆排开水的重力大于自身的重力 请说明选择的理由：__________________________________ _____。 茄子处于漂浮状态，所受的浮力等于重力 中考考法 27 8.[2024·滁州期中] 两只完全相同的玻璃 杯中分别装有不同的饮料，小明把同一只 橘子分别放入其中，如图所示。则____ (填“甲”或“乙”)玻璃杯中的饮料的密度较 乙 大，橘子所受浮力___；饮料对玻璃杯底的压强 ___ 。(后两空均填“” “”或“ ”) 中考考法 28 9.[2024·西安模拟] 小明用大塑料瓶和小玻璃瓶制作了一个浮 沉子，如图甲所示。 (1)将装有适量水的小瓶瓶口向____ (填“上”或“下”)，使其漂浮在大塑料瓶的水面 上。 下 中考考法 29 (2)按压大塑料瓶，水在__________ (填“大气压”或“瓶内气压”)的作用下被压入小 瓶，此时整个小瓶的重力大于浮力，小瓶开 始下沉。 瓶内气压 中考考法 (3)小华将大塑料瓶内的小玻璃瓶换成一 颗封口的袋装糖果，也制成了一个浮沉 子，如图乙所示。挤压大塑料瓶时，糖 果可以实现下沉。小华的浮沉子是通过 改变糖果受到的______(填“重力”或“浮 力”)来改变浮沉的。 浮力 中考考法 31 算解之道——浮力的综合比较和计算 10.[2024·亳州月考] 如图所示，将同一 个长方体按图示两种方法放置在水中， 都能保持静止，对于这两种情况，下列 说法正确的是( ) A A.上下两表面压力差相等 B.上下两表面压强差相等 C.横放受到的浮力大 D.竖放受到的浮力大 中考考法 32 11.以下关于浮力大小的比较，正确的是( ) C A.质量相同的两个实心铜块甲、乙，甲浸没在水中，乙浸没 在煤油中，二者受到的浮力大小相同 B.质量相同的实心铜块和铝块都浸没在煤油中，铜块受到的 浮力大 C.质量相同的实心铜块和铝块，铜块浸没在煤油中，铝块浸 没在水中，铝块受到的浮力大 D.体积相同的两个铜块甲、乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤 油中，乙受到的浮力大 中考考法 33 12.[2024·芜湖月考] 弹簧测力计下悬挂一实心小球，示数是 ，把实心小球浸没在密度为 的油中，弹 簧测力计的示数是 。下列说法正确的是( ) C A.小球受到的浮力是 B.小球的质量是 C.小球的体积是 D.小球的密度是 中考考法 34 13.[2024·福建中考] 质量为 的杯子，装入适量的水后放在 水平的电子秤上，如图甲；接 着把草莓轻放入水中，草莓漂 浮，如图乙；然后用细针将草莓轻压入水中，如图丙；水均未溢出，电 子秤示数依次为、、 ，不计细针体积。下列判断正确的是 ( ) A.甲图中，水对杯底的压力为 B.乙图中，草莓的质量为 C.丙图中，草莓排开水的体积为 D.丙图中，细针对草莓的压力为 C 中考考法 35 杯子不是柱体，水对 杯底的压力小于水的重力。 中考考法 14.网上流传着一种说法，根据鸡蛋能否沉入 水底可以鉴别其是否新鲜。为了验证其真实 性，小亮拿一颗新鲜鸡蛋进行实验。第一天， 放入水中的鸡蛋沉入水底(如图甲)；取出鸡 大于 等于 变小 蛋擦干放置50天后，再放入水中时鸡蛋漂浮在水面(如图乙)， 看来网传是真的。那么，甲图中鸡蛋受到的浮力______乙图 中鸡蛋受到的浮力，乙图中鸡蛋受到的浮力______鸡蛋的重 力(前两空均填“大于”“小于”或“等于”)；放置50天后的鸡蛋 密度______ (填“变大”“变小”或“不变”)。 中考考法 37 15.［立德树人·五育并举］如图是一种防溺水 手环，紧急情况下打开手环，手环内气瓶中的 二氧化碳气体会迅速充满气囊，最终使人漂浮 于水面。为确保安全，人体浸入水中的体积不 能超过人体总体积的五分之四。已知某运动员的重力 ，平均密度 ，水的密度 ，取 ，忽略手环体积和自 重。求： 中考考法 38 (1)当运动员浸入水中体积为他的总体积的五分之四时，该运 动员在水中受到的浮力； 中考考法 39 解：运动员的体积 ， 当运动员浸入水中体积为他的总体积的五分之四时，受到的浮力 。 中考考法 40 (2)运动员漂浮时，气囊排开水的体积至少是多少，才能确保 运动员的安全。 中考考法 41 运动员漂浮时，受到的浮力 ， 由 得，此时排开水的体积 ， 气囊排开水的体积 。 中考考法 42 谢谢观看！ $