第九章 压强和浮力（单元复习·课件）物理新教材苏科版八年级下册

第九章 压强和浮力 物理八年级下册 •苏科版 第九章 压强和浮力 单元复习 一、 压强 01 二、 液体的压强 02 三、 气体的压强 03 四、 浮力 04 五、 物体的浮与沉 05 第九章 压强和浮力 单元复习 一、压强 第九章 压强和浮力 单元复习 知识一 压力 1、定义：垂直作用于物体表面的力叫作压力。 2、作用点：在受压的物体表面。 3、方向：垂直并指向受压的物体表面。 4、大小：当物体在水平面自由静止或在竖直方向上合力为零时，物体对支持面的压力大小才等于物体所受的重力大小 F=G。 压力F与 重力G无关 压力F小于 重力G F 知识二 探究影响压力作用效果的因素 【实验器材】：矿泉水瓶、水和海绵 【实验过程】 1、向矿泉水瓶灌满水后，将瓶正立于海绵上，观察海绵形变的情况（图A） 2、向瓶中灌满水后，再将瓶倒立于海绵上，观察海绵形变的情况（图B） 3、将矿泉水瓶中的水倒出一部分后，倒立在海绵上，观察海绵形变的情况（图C） A B C 知识二 探究影响压力作用效果的因素 【实验分析及结论】 B、C两次实验中，受力面积相同，B图中压力大于C，B图中海绵的凹陷程度大于C，故可以得出结论： A、B两次实验中，压力大小相同，但是A图中受力面积大，海绵的凹陷程度很小，故可以得出结论： 在受力面积相同时，压力越大，则压力的作用效果越显著。 在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。 知识三 压强 1、物理意义：表示压力作用效果的物理量。 2、定义：物体所受压力与受力面积之比叫作压强。压强在数值上等于物体单位面积所受的压力。 3、公式： 4、单位： 国际单位制：帕斯卡；简称：帕；符号：Pa（N/m2） 常用的单位：百帕（hPa）、千帕（kPa）、兆帕（MPa）。 1 kPa=103Pa 1 MPa=103kPa =106Pa 一张A4纸平放时对桌面的压强约1Pa 学生站立时对地面的压强约1.5×104 Pa 成年大象对地面的压强约 2⁓3×105 Pa 知识四 压强的应用 1、估测人站立时对地面的压强 （1）原理： （2）压力F 的测量：测量出人的质量m，人静止在地面上时人站立时对地面的压力F=G=mg； （3）受力面积S的测量：将人的脚印印在纸上，如图，一是数出图中不满一格的方格数，除以2，再加完整的方格数；二是数出图中大于半格的方格数（凡大于半格的都算一格，小于半格的都不算）； 知识四 压强的应用 2、柱体的压强 （1）柱体的体积：V=sh （2）柱体的质量: m=ρV=ρSh （3）对水平面压力： F=G=mg=ρVg = ρgSh （4）对水平面压强： 圆柱体 S = ρgh 思考：柱状容器中装入液体时，液体对杯底的压强如何处理？ 知识五 增大和减小压强的方法 减小压强的方法 压力一定时，增大受力面积；受力面积一定时，减小压力。 （1）骆驼宽大的脚掌，脚掌面积大，减小对沙漠的压强，不易陷沙。 （2）书包用宽背带，背带宽，增大受力面积，减小肩膀压强。 知识五 增大和减小压强的方法 2、增大压强的方法 压力一定时，减小受力面积；受力面积一定时，增大压力。 （1）菜刀刀刃很薄，减小受力面积，增大压强，容易切菜。 （2）破窗锤尖头，尖头面积小，压强大，能敲碎玻璃。 【例题1】如图，各物体均静止，且均重10N，力F=12N。支持面所受压力大小分别是F甲= N、F乙= N、F丙= N、F丁= N。 一、压力及其三要素 【解析】[1]放在水平面上的物体对水平面的压力大小等于物体的重力。在图甲中支撑面受到的压力等于重力，即F甲=G=10N[2]在图乙中支撑面受到的压力和重力无关，大小等于力F的值，即F乙=F=12N[3]在图丙中支撑面受到的压力等于重力加上力F的大小，即F丙=G+F=10N+12N=22N[4]在图丁中支撑面受到的压力等于力F减去重力，即F丁=F-G=12N-10N=2N 10 12 22 2 （1）实验中，实验小组是通过观察 　 　 来比较压力的作用效果的。 （2）图甲、乙是探究 　 　 与压力的作用效果的关系；当受力面积一定时，　 　 ，压力的作用效果越明显。 （3）图 　 　 是探究受力面积与压力的作用效果的关系；当压力大小相同时，受力面积越 　 　 ，压力的作用效果越明显。 【例题2】在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，实验小组设计了如图所示的实验进行探究。 二、探究影响压力作用效果的因素 海绵的凹陷程度 压力 压力越大 乙、丙 小 （4）图丙小桌产生的压强 　 　 （选填“大于”“小于”或“等于”）图丁小桌产生的压强。 （5）实验探究过程中，小组同学使用的探究方法是 　 　 和 　 　 。 二、探究影响压力作用效果的因素 等于 转换法 控制变量法 【解析】（1）根据转换法，实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果； （2）分析图甲和图乙，受力面积一定，乙中压力大，压力作用的效果越明显，可以得出结论：在受力面积一定时，压力越大，压力作用的效果越明显； （3）要想得出压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越大，应控制压力相同，改变受力面积大小，故应该比较图乙、丙实验，这里应用的科学方法是控制变量法。 （4）该同学在实验时图丙中的小桌和砝码又放到一块木板上，如图丁所示，根据p=F/S，因压力大小和接受力面积相同，故小桌产生的压强p丙等于p丁； （5）本实验采用转换法和控制变量法。 三、压强的简单计算 【解析】 （1）手对图钉帽的压强：p12.5×105Pa； （2）因固体能够大小不变地传递压力， 所以，墙壁受到的压力为F＝20N， 图钉尖对墙的压强：p24×108Pa。 故选：B。 【例题3】一个图钉帽的面积是0.8cm2，图钉尖的面积是5×10﹣4cm2，手指对钉帽的压力是20N，手对图钉帽的压强和图钉尖对墙的压强分别是（　　） A．2.5×105Pa，2.5×105Pa B．2.5×105Pa，4×108Pa C．4×108Pa， 4×108Pa D．4×108Pa， 2.5×105Pa B 四、估测人站立时对地面的压强 【解析】每小格边长是2cm的方格，共占据方格纸34格的受力面积为 S＝2×34×（2cm）2＝272cm2＝0.0272m2； 压力F＝ps＝2×104Pa×0.0272m2＝544N， 根水平面上的压力等于重力和G＝mg知，故544N＝（50kg+m）×10N/kg； 解得m＝4.4kg。 故选：B。 【例题4】如图所示，质量为50kg的小明背着书包双脚站立在每小格边长是2cm的方格纸上。他对地面的压强为2×104Pa。整个鞋印范围都与地面接触，经测算，共占据方格纸34格。根据以上数据计算书包的质量为（　　） A．1.1kg B．4.4kg C．8.6kg D．13.6kg B 五、估测人站立时对地面的压强 【解析】A．压路机的碾子质量很大，通过增大压力的方式增大压强，故A不合题意； B．书包的背带很宽，通过增大受力面积的方式减小压强，故B符合题意； C．滑冰鞋上装有冰刀，通过减小受力面积增大压强，故C不合题意； D．飞镖的箭头很尖，通过减小受力面积增大压强，故D不合题意。 故选B。 【例题5】在日常的生活和生产中，有时需要增大压强，有时需要减小压强，在如图所示的事例中，属于减小压强的是（　　） A.压路机的碾子质量很大 B.书包的背带很宽 C.滑冰鞋上装有冰刀 D.飞镖的箭头很尖 B 二、液体的压强 第九章 压强和浮力 单元复习 知识一 液体压强的特点 1、液体内部向各个方向都有压强 ：液体对容器底、容器壁和浸在其中的物体都有压力，因而也都有压强。 2、液体产生压强的原因：液体受到重力；液体具有流动性。 知识二 探究液体压强与哪些因素有关 【实验器材】 液体压强计（U形管压强计），盛有水和浓盐水的透明容器各一个。 U形管压强计： 1、作用：测量液体内部压强 2、原理：放在液体里的探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变，U形管左右两侧液面就会产生高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小，液面的高度差越大，压强越大。 知识二 探究液体压强与哪些因素有关 【实验准备】 1、检查是否漏气 实验前应检查蒙在金属盒上的橡皮膜、连接用的橡皮管及各连接处是否漏气。常用方法是用手轻按橡皮膜，观察压强计U形管两侧液面的高度差是否发生变化，如果变化，说明不漏气；如果不变，说明漏气，则要查出原因，加以修整。 2、检查液面是否相平 当压强计的橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面应该是相平的，若不相平，应将橡皮管取下，重新安装。 知识二 探究液体压强与哪些因素有关 【实验过程】 （1）如图所示、将橡皮膜盒的橡皮膜朝上，浸入水中某一深度H，记录深度H和U形玻璃管两侧液面的高度差h。 （2）保持橡皮膜盒所在深度不变，按实验记录表中的顺序改变橡皮膜的朝向，分别记录U形玻璃管两侧液面的高度差。 （3）保持橡皮膜盒所在深度和橡皮膜的朝向不变，平移橡皮膜盒，观察U形玻璃管两侧液面高度差的变化情况。 （4）改变橡皮膜盒在水中的深度H，重复上述步骤。 （5）将液体压强计移到装有浓盐水的容器中，重复上述步骤。 知识二 探究液体压强与哪些因素有关 【实验数据】 橡皮膜盒的深度 H / cm 橡皮膜的朝向 U 形管两侧液面的高度差 h（橡皮膜盒在水中时）/ cm h′（橡皮膜盒在浓盐水中时）/ cm  4.5 上 3.0  3.6  下 3.0  3.6 左  3.0  3.6 右 3.0   3.6 7.5  上 5.0  6.0  下 5.0   6.0 左 5.0  6.0 右   5.0 6.0 知识二 探究液体压强与哪些因素有关 【分析实验】 （1）由步骤（2）与实验数据可得：水内部各个方向都有压强。 （1）由步骤（3）与实验数据可得：在水内部的同一深度，压强相等。 （3）由步骤（4）与实验数据可得：水内部的压强随深度的增加而增大。 （4）由步骤（5）与实验数据可得：液体内部的压强跟液体密度有关。深度相同时，密度越大，压强越大。 【实验结论】 液体内部各个方向都有压强；同一深度，压强相等；深度增大，压强增大；深度相同时，液体密度越大，压强越大。 知识三 液体压强的计算 1、公式： p＝ρ液gh 2、理解： （1）只适用于静止的液体内部压强的计算 （2）液体的压强只与液体的密度和深度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。 （3）h是指深度：液体中某点到自由液面的竖直距离。 （4）单位：统一用国际单位 p---Pa；ρ---kg/m3；g---9.8N/kg；h---m。 思考：如图，求出A、B两点的深度？ 思考：液体压强还有可能受哪些因素的影响？设计实验进行验证。 思考：两个液体压强的计算公式p＝ρ液gh和有什么异同点？ 知识三 液体压强的计算 3、液体对容器底的压力与容器形状的关系 容器形状 容器底所受压力与 液体重力的关系 F_____G液 F_____G液 F_____G液 = ＜ ＞ 知识四 连通器及其应用 1、连通器：上端开口、底部连通的容器叫作连通器。 2、原理：向连通器中注入同种液体，当液体静止时，连通器各部分中的液面总是相平的。这就是连通器原理。 知识四 连通器及其应用 3、连通器的应用： （1）下水道回水弯 管内始终存水，液面保持相平，形成 “水封”，堵住下水道臭气，不让臭味往上跑。 （2）茶壶 静止时壶嘴水面与壶内水面相平，水不会从壶嘴溢出，倒水时倾斜茶壶，壶嘴变低，水就流出。 （3）锅炉水位计 从外面看玻璃管水位，就能知道锅炉内真实水位，防止干烧或溢出。 水封 （1）实验过程中探头受到的液体压强大小是通过 反映的； （2）想探究液体内部压强大小是否与液体深度有关，应选择 两组实验对比，对比后得到的具体结论是 ； 【例题1】如图所示，在“探究液体内部的压强”实验中： 一、实验：用压强计探究液体压强与哪些因素有关 U形管两边液面的高度差 甲乙 同种液体，深度越深，压强越大 【例题1】 （3）想探究液体内部压强大小与另外一个因素的关系时，应选择 两组实验对比，对比后得到的具体结论是 ； （4）该实验过程用到的科学方法有 和 。 一、实验：用压强计探究液体压强与哪些因素有关 控制变量法 乙丙 深度相同时，液体的密度越大，压强越大 转换法 【解析】（1）[1]探究影响液体压强大小的因素，根据转换法，通过U形管两边液面的高度差来反映液体压强大小。（2）[2][3]比较甲、乙两图，液体的密度相同，液体深度不同，U形管两侧液面高度差不同，说明橡皮膜受到的液体压强不同，由此得出结论：同种液体，深度越深，压强越大。（3）[4][5]比较乙、丙两图，液体的深度相同，液体的密度不同，U形管两侧液面的高度差不同，由此得出结论：液体深度相同时，液体的密度越大，压强越大。（4）[6][7]探究影响液体压强大小的因素，根据转换法，通过U形管两侧液面高度差来反映液体压强大小；液体内部压强与液体的密度和液体的深度有关，根据控制变量法，在探究与其中一个因素的关系时，应控制其它因素不变，因此，该实验过程用到的科学方法有控制变量法和转换法。 【例题2】如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器，分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的（ ） A．液体的密度：ρ甲=ρ乙 B．液体对容器底部的压力：F甲>F乙 C．容器对桌面的压强：p甲>p乙 D．液体对容器底部的压强：p甲′=p乙′ 二、液体压强的特点 B 【解析】A．甲、乙中液体质量相等，由图可知液体体积关系为V甲<V乙，根据密度公式ρ=m/V可知，ρ甲>ρ乙；故A错误；BD．甲、乙中液体深度相同，结合上述液体密度关系ρ甲>ρ乙，根据p=ρgh可知，液体对容器底部的压强p甲′>p乙′，又因为甲、乙两平底容器底面积相同，根据F=pS可知，液体对容器底部的压力关系为F甲>F乙，故B正确，D错误；C．甲、乙两平底容器质量相同，液体质量相等，所以容器对桌面的压力相同，又因为甲、乙两平底容器底面积也相同，根据p=F/S可知，甲、乙两平底容器对桌面的压强关系为p甲=p乙，故C错误。 故选B。 三、气体的压强 第九章 压强和浮力 单元复习 知识一 大气压强 1、定义：大气对处在其中的物体有压强，这种压强叫作大气压强，简称大气压。 2、产生原因：由于空气有重力，对浸在其中的物体有压力。 3、方向：因为空气具有流动性，也像液体一样向各个方向都有压强． 4、最著名的证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。 马德堡半球实验 知识二 托里拆利实验 【实验器材】 长约1m一端封闭的玻璃管、 水银、水银槽 、刻度尺 【实验过程】 1、玻璃管灌满水银,用手指将管口堵住。 2、将管倒插到水银槽里,松开手指.。 3、观察竖立(倾斜)管内水银面下降,测量管内与槽内水银面高度差。 知识二 托里拆利实验 【实验现象】 管内水银面下降到一定高度停止下降;改变管子倾斜度,其高度不变。 【实验结论】 大气压支持760mm高的水银柱,即大气压约等于76cm水银柱产生的压强。 p大气 = p水银=ρ水银 gh =13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m ≈1.0×105 Pa 标准大气压 p0= 1.0×105 Pa或76cm（760mm）Hg 思考：水银的高度与玻璃管的粗细的关系？ 思考：水银的高度与玻璃管的粗细的关系？ 知识二 托里拆利实验 【实验拓展】 1、管子倾斜水银柱竖直高度是否发生变化? 水银长度增大但高度不变 2、管子直径加粗，管中水银柱高度怎样变化？ 水银的高度与玻璃管的粗细无关 3、水银的高度与玻璃管的粗细无关 水银柱的高度会偏小，则测量的结果比实际大气压小。 知识三 大气压的测量 1、气压计 测量大气压的仪器叫作气压计。 常见的有：水银气压计和金属盒气压计（又称无液气压计）。 氧气瓶和灭火器上的 气压计也是一种无液气压计 金属盒气压计 知识三 大气压的测量 2、估测大气压 （1）器材：20mL的注射器（含橡皮帽）、小桶、重物 （如沙子）、大量程弹簧测力计、刻度尺、细绳等。 （2）操作： ①当活塞刚好被拉动时，停止向小桶中添加重物。测量小桶和重物的总重G，根据二力的平衡可知，活塞在竖直方向所受的大气压力与小桶和重物的总重力大小相等。即大气对活塞的压力F=G。 ②测出注射器上有刻度部分的长度l，用注射器的容积V除以长度l，可得活塞的横截面积S。 ③由 p=F/S 计算大气压的值：p 知识三 大气压的测量 3、误差分析 （1）注射器内部空气无法排尽 注射器顶端装针头处空气无法排尽，注射器内还会有一定气压，对活塞产生向下的力F内部，这样活塞在竖直方向上受到三个力而平衡F大气=G物+F内部 ，则 G物<F大气 ，所测气压会偏小。 （2）活塞与注射器内壁间的摩擦力较大 若活塞与注射器内壁间的摩擦力f 较大，则此时小桶与重物的总重力等于大气压力F大气与摩擦力f 之和：G物=F大气+f ，则 G物>F大气 ，所测气压会偏大 知识四 大气压的变化 1、大气压与高度的关系： 研究表明，大气压与海拔高度之间有一定的关系。海拔高度越高的地方， 大气越稀薄，大气压越小。人们可根据测量的大气压值估算当地的海拔高度。 2、大气压与气候的关系： 一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。 3、水的沸点与气压的关系： 当气压增大时，水的沸点升高；当气压减小时，水的沸点降低。在高原地区的气压小，沸点较低，一般要使用压力锅做饭。 知识五 流体压强与流速的关系 1、流体：液体和气体都具有流动性，统称为流体。如空气、水等。流体流动时产生的压强称作流体压强。 2、流体压强与流速的关系：流体的流速越大，压强越小。 3、流体压强与流速的关系的应用 （1）火车站台安全线 列车高速驶过时，附近空气流速快、压强小，身后大气压大会把人推向列车，防止人被 “吸” 向列车，绘制了安全线。 知识五 流体压强与流速的关系 （2）两艘船并排行驶易相撞 两船之间水流通道窄、流速快、压强小，外侧压强大，会把船向中间挤压，因此，两艘船需要保持安全距离。 （3）飞机机翼 机翼上凸下平，空气流过时上方流速快、压强小，下方流速慢、压强大，形成向上的升力。 【例题1】小李向空矿泉水瓶倒入一些温水，然后拧紧瓶盖，过一会发现瓶子也发生了如图所示现象—变瘪了，说明了 的存在； 一、大气压的存在 大气压 【解析】在瓶子注入热水后，瓶中气体受热膨胀跑出了一些，倒出热水密封后，再浇上冷水，瓶内气体温度降低、气压减小，内部压强小于外界大气压强，在大气压的作用下，矿泉水瓶被压扁了，验证了大气压的存在。 (1)将装满水银的长玻璃管倒立插入水银槽中，管内水银会下降一定高度，管的正上方没有水银的地方是 （选填“空气”或“真空”），待液面稳定后，读出此时水银柱的高度为 ，此时外界压强 （选填“＞”、“＜”或“＝”）标准大气压强；实验时管中若混入少量空气，大气压的测量结果会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【例题2】如图所示是托里拆利实验。 二、大气压的测量（托里拆利实验） 真空 变小 (2)实验过程中，若像图丁中一样将玻璃管倾斜，则水银柱的长度将变长，高度 ，对实验结果 （选填“有”或“没有”）影响。 (3)若在做实验过程中，不小心将玻璃管顶端打破了，则水银柱将______。 A．往上喷出水银 B．降低到与管外的水银面相平 C．水银柱保持原来高度不变 D．在原来的高度上水银柱上下往返运动 二、大气压的测量（托里拆利实验） 不变 没有 【解析】（1）[1]托里拆利实验中，将装满水银的长玻璃管倒着插入水银槽中，水银下降后，上方没有水银的地方没有空气进入，处于真空状态。[2]水银柱的高度为h=740mm，小于760mm水银柱，说明此时外界压强小于1标准大气压强。[3]玻璃管内不慎混入空气，则会产生气体压强，因大气压强p大气=p气+p水银管内的水银柱高度将变小，因此大气压的测量结果会变小。 （2）[1][2]水银柱竖直高度差只与外界大气压的高低有关，大气压不变时水银柱竖直高度差也不变，所以管子倾斜后，水银柱的竖直高度差不变，对实验结果没有影响。 （3）做实验过程中，不小心将玻璃管顶端打破了，玻璃管上端与大气相通，成了上端开口、下端相连通的连通器，因此水银柱会降低到与管外的水银面相平。 【例题3】如图甲是托里拆利实验装置，图乙是自制的水气压计。若将这两个装置放在电梯上，当电梯从1楼上升到18楼时，甲图中管内外水银面高度差将______，乙图中玻璃管内水柱的高度将______ 。发生以上现象的原因都是大气压随高度的增加而______ 。（均选填“增大”或“减小”） 三、大气压强的变化 增大 减小 【解析】大气压随着高度的增加而减小，把甲装置放在电梯内从1楼上升到18楼，大气压减小，玻璃管内外液面高度差下降。乙图中，瓶内封闭部分气体的压强=玻璃管内水的压强＋外界大气压，把乙装置放在电梯内从1楼上升到18楼，外界大气压降低，玻璃管内液柱会在内部气压的作用下升高。 四、浮力 第九章 压强和浮力 单元复习 知识一 浮力 1、定义：浸在液体或气体中的物体，会受到液体或气体向上托的力，这个力叫作浮力。浮力的方向是竖直向上。 2、称重法测浮力 图甲：G=F1 图乙：G=F2+F浮 F浮=F1–F2 F1 F2 知识二 探究影响浮力大小的因素 【实验过程】 1. 如图（a）所示，测出物块所受的重力并记录为F1。 2. 如图（b）所示，将物块逐渐浸入水中，直到浸没，观察并记录弹簧测力计示数的变化。 3. 如图（c）所示，改变物块浸没在水中的深度，记录弹簧测力计的示数为。 4. 如图（d）所示，将物块浸没在浓盐水中，记录弹簧测力计的示数 。 知识二 探究影响浮力大小的因素 【实验分析与结论】 1、如图（b），弹簧测力计的示数逐渐变小，直到浸没时记下示数为F2 F1＞F2 2、如图（c），弹簧测力计的示数不变，记下示数为F3 F2=F3 3、如图（d），弹簧测力计的示数为F4 F3＞F4即F1-F3＜F1-F4 实验表明，浸在液体中的物体，所受浮力的大小与其排开液体的体积和液体的密度有关。液体密度相同，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大；液体密度不同，当物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大， 物体受到的浮力越大。 知识三 阿基米德原理 1、内容：浸在液体中的 物体所受浮力的大小，等于被物体排开液体所受重力的大小。 2、表达式：F浮=G排 3、理解 （1）物体“浸在液体里”包括“全部浸入”（V排=V浸=V物）和“部分浸入”（V排=V浸<V物）两种情况。 （2）由G排=m排g= ρ液 g V排可得 F浮=ρ液 g V排 （3）阿基米德原理表明，浮力大小只和 ρ液 、V排有关。 知识三 阿基米德原理 4、阿基米德原理的探究 （1）根据F浮= F2-F3 计算小石块在水中受到的浮力； （2）根据G排=F4-F1计算出排开的水所受的重力。 知识四 浮力产生的原因 立方体的上下表面与水面平行，在水中的深度分别为h1、h2。由于相同深度对应点的压强均相等，因而左右两个侧面所受的压力相互平衡，合力为零。同理，前后两个侧面所受的压力也相互平衡，合力也为零。 而立方体下表面受到的水的压强大于上表面受到的水的压强，因此水对下表面的压力F2大于水对上表面的压力F1。 总结归纳：浮力就是由于物体上下表面受到的压力差产生的，其大小为： F浮=F2-F1 【例题1】称重法求浮力：物体的_________减去在______________________时弹簧测力计示数F1即F浮=__________；如图甲、乙所示，先用弹簧测力计测量物块在空气中所受的重力，再把物块浸没在水中，发现弹簧测力计的示数变__________，表明物块受到了浮力的作用。根据图中数据可知，物块受到的浮力为____________N。 一、称重法测量浮力的大小 重力G 【解析】1、2、3称重法求浮力的具体做法是：物体的重力G减去物体浸在液体中时弹簧测力计示数F1， 4、在空气中时，弹簧测力计的示数等于物体所受重力的大小，把物块浸没在水中，由于物块受到了浮力的作用，弹簧测力计的示数会变小。 5、由图可知弹簧测力计的分度值为0.2N，则图甲中物块所受的重力G=2.2N 由图乙可知，把物块浸没在水中，弹簧测力计的示数F1=0.8N 则物块受到的浮力为F浮=G-F1=2.2N-0.8N=1.4N 物块浸在液体中 G-F1 小 1.4 【例题2】小丽和小红在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验时，操作如下： 1、图甲是小丽把一个饮料罐慢慢按入水中，感觉所需用力越来越大，由此猜想“浮力的大小可能与排开水的体积有关”，根据图乙所示实验步骤的_________三图可以验证她的猜想_______（选填“是”或“否”）正确； 2、通过观察A、B、E三图，得出了“浮力的大小与液体密度有关”的结论，你认为这样得出结论是否合理：______（选填“是”或“否”），请你说出理由____________________________________ __________________________________________； 二、探究影响浮力大小的因素 A、B、C 比较图B、E，两组实验物体排开液 G-F1 是 否 体的体积不同，不符合控制变量法的原则 3、D中弹簧测力计的读数为_____N，由A、C、D图可知物体浸没后，浮力的大小与物体浸没在液体中的深度_____ （选填“有关”或“无关”）； 4、用图乙所示实验数据可计算盐水的密度是________ kg/m3； 二、探究影响浮力大小的因素 2.8 G-F1 无关 1.1X103 【解析】 （1）由题意知，小丽的猜想是“浮力的大小可能与排开水的体积有关”，根据控制变量法可知，实验中需要控制容器内液体密度相同，通过改变物体排开液体的体积来得到不同的浮力大小，故可选择图A、B、C三图可以验证她的猜想是正确的。（2）比较图B、E，两组实验物体排开液体的体积不同，不符合控制变量法的原则，所以不能得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论，故此结论不合理。（3）由图D可知，弹簧测力计的读数为2.8N。由A、C、D图可知可知物体浸没后，容器内液体的密度相同，排开液体的体积相同，物体浸入液体的深度不同，两组实验中物体受到的浮力均为F浮水=G-F拉=4.8N-2.8N=2N，故浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。（4）由E图可知，物体在盐水中受到的浮力 F浮盐=G-F拉盐=4.8N-2.6N=2.2N则盐水的密度 【例题3】如图所示，正方体物体（不吸水）重6N，被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部，细线受到拉力为2N，此时物体总体积的80%浸入水中。求： （1）此时物体受到的浮力；（2）物体的体积； （3）往容器中加水使其浸没在水中，此时细线拉力。 三、阿基米德原理的计算 【解析】 （1）当物体部分浸入水中时，它受到向上的浮力F浮、竖直向下的重力G和向下的拉力F拉。此时物体受到的浮力为F浮=G+F拉=6N+2N=8N （2）根据阿基米德原理，可得物体排开水的体积 由于物体总体积的80%浸入水中，所以物体体积为 （3）当物体完全浸没在水中时，它排开水的体积等于其总体积，此时的浮力为 F浮'=ρgV排=1×103 kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N 此时，物体受到向上的浮力F浮'和向下的重力，为了保持平衡，细线需要提供一个向下的拉力F拉'，则此时细线拉力大小F拉'=F浮'-G=10N-6N=4N 五、物体的浮与沉 第九章 压强和浮力 单元复习 知识一 物体浮沉的条件 若F浮＞G，则上浮 若F浮=G， 则悬浮 若F浮<G， 则下沉 若ρ液＞ρ物，则上浮 若ρ液=ρ物， 则悬浮 若ρ液<ρ物， 则下沉 物体的 浮沉条件 比较浮力和 重力的大小 比较物体密度和液体密度 知识二 浮力的应用 1、轮船：用钢铁制造，做成空心增大排开水的体积，从而获得足够浮力，使船漂浮在水面。 2、潜水艇：通过改变自身重力实现上浮、下潜和悬浮。 （1）水舱充水 → 重力变大 → 下潜 （2）水舱排水 → 重力变小 → 上浮 3、气球、飞艇：内部充入密度小于空气的气体（氢气、氦气、热空气），使整体浮力大于重力而升空。 知识二 浮力的应用 4、密度计 （1）主要构造：通常中间有一个体积较大的玻璃泡。下方装着金属颗粒作为配重。上方为细玻璃管，它的内部标有刻度，测量时可以根据液面所处的位置直接读出液体的密度值。 （2）原理： 密度计放在液体中都是漂浮的，因此F浮=G 由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，F浮不变，g不变时，ρ液V排是个定值， 液体密度 越大 → 排开液体体积V排越小→ 密度计浸入越浅 液体密度 越小 → 排开液体体积V排越大→ 密度计浸入越深 刻度上小下大，刻度分布上疏下密（不均匀） 【例题1】小华用盐水清洗水果时，把苹果和李子浸入水中，静止后观察到的现象如图所示，苹果处于漂浮状态，李子处于悬浮状态。下列判断正确的是（　　） A．两水果受到的浮力一定相等 B．两水果的密度不等，苹果的密度大 C．李子受到的重力和浮力相等 D．两水果的重力不等，李子的重力大 一、比较浮力的大小 【解析】A．根据F浮=ρ液gV排，由题意，苹果和李子都浸入盐水中，液体密度相同，因为苹果和李子排开液体的体积不能确定，所以苹果和李子受到盐水的浮力大小不能确定，故A错误； B．由题意，苹果处于漂浮状态，则苹果的密度小于盐水的密度；李子悬浮时，则李子的密度等于盐水的密度；所以苹果的密度小于李子的密度，故B错误； CD．苹果处于漂浮状态，苹果的重力等于受到的浮力，李子悬浮时，李子的重力等于受到的浮力，由于苹果和李子受到盐水的浮力大小不能确定，所以苹果和李子的重力大小不能确定，故C正确，D错误。 故选C。 C 【例题2】中国第13次北冰洋科学考察队搭乘雪龙2号破冰船（如图所示）从上海出发，执行科学考察任务。已知该船的排水量为15450t，ρ江水=1.0×103kg/m3，ρ海水=1.03×103kg/m3，g取10N/kg，求： （1）满载时，破冰船在江水中所受的浮力； （2）满载的破冰船从长江驶入东海时排开海水的体积变化量。 二、物体的浮沉条件 【解析】（1）满载时，破冰船在江水中所受的浮力等于它排开江水的重力F浮=G排=m排g=15450×103kg×10N/kg=1.545×108 N（2）破冰船排开江水的体积 破冰船漂浮在水面上，受到的浮力等于重力；满载的破冰船从长江驶入东海时重力不变，受到的浮力不变， 破冰船排开海水的体积 满载的破冰船从长江驶入东海时排开海水的体积变化量 $