第十章 浮力（图文版知识清单）物理新教材人教版八年级下册

浮力知识清单 一、浮力 1.浮力的产生 (1)定义：浸在液体（或气体）中的物体受到向上的 力，这个力叫做浮力，用F津表示。 (2)浮力的方向：竖直向上。 液体 (3)施力物体与受力物体：施力物体是液体或气体； 受力物体是浸在液体或气体中的物体。 2.称重法测浮力 (1)称重法测浮力的方法： ①用弹簧测力计测出 ②将挂在弹簧测力计下③则物体在液体中所受浮力的大 物体(P物>P)的 的物体浸在液体中， 大小F泮=F1-F20 重力G=f1; 读出弹簧测的示数F2氵 F浮=F1-F2 F=G F浮-浮力(N),F1-空气中示数(N),F2-液体中示数(N) 【特别提醒】弹黄测力计减小的示数就是物体受到的浮力。 (2)称重法测浮力的原理： F> 物体在空气中时，受到重力G和弹簧测力计的拉力F; 浸在水中时，受到三个力的作用：重力G、浮力F浮 空气 中 和拉力F2; 根据力的平衡条件可知： G F1=G,F浮+F2=G,所以F浮=F1-F20 3.浮力产生的原因 (1)分析浮力产生的原因：浮力是液体对物体向上和向下的 压力差产生的，即F浮=F2F10 F浮=F2-F1 F浮-浮力(N),F2液体向上的压力(N),F-液体向下的压力(N) (2)两种特殊情况 个F向上 ①当物体部分浸入液体中时，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），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。 【特别提醒】★· [决定浮力大小的因素]知识清单 【猜想与假设】浮力的大小跟什么因素有关呢？ ①木块在水中漂浮，铁块 ②人在水中会下沉，在死 在水中下沉，可能跟物 海中却能漂浮，可能跟液 体的密度有关。 体密度有关。 ③将空易拉罐按入水中，当它浸入水中 ④人从浅水区走向深水区 体积越大，手感觉到的 的过程中感觉逐渐变轻， 浮力也越大，可能遐浸 可能与物体浸在液体中 入液体中的体积有关。 的深度有关。 【设计实验进行实验】 (1)实验方法：控制 4) 实验方秦表格 变量法。 实验 探究内容 实验步骤简图 数据分析 实验结论 序号 (2)测量浮力大小的 浮力与物体 沒在液体中的物体， 原理： 密度的关系 铅块 F1=F2 所受浮力的大小与物 体的密度无关 F浮=F1-F2 (称重法) ↓ 浮力与液体 浸在液体中的物体， (3)实验器材： 2 密废的关系 F1>F 所受浮力的大小与液 体的密度有关 00 浮力与物体 浸在液体中的物体， 3 所受浮力的大小与物 弹簧测力计、烧杯、 排开液体体 F1>F2 积的关系 体排开液体的体积 水槽、圆柱体组 有关 浸在液体中的物体， (铝块、铁块)、水、 浮力与物体 所受浮力的大小与物 4 凌没深慶的 F1=F2 体沒在液体中的深度 酒精、浓盐水等。 关系 无关 【归纳总结】 决定浮力大小的因素：物体在液体中所受的浮力大小，与它浸在液体 中的体积有关，跟液体的密度有关。 ★物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。 阿基米德原理-知识清单 探究浮力大小与排开液体重力的关系 【问题提出猜想假设】 ①测F ②测F2 ③测F3 ④测F4 浮力大小可能等于排开液体所受的重力。 【设计实验进行实验】 (1)器材：弹簧测力计、物体(P物>P液)、 溢水杯、小桶、细线、水。 (2)测浮力：F浮=F2-F3(称重法)。 (3)测排开液体重力：G排=F4-F1（溢水法)。 (4)多次实验比较F浮与G缣。 的 【收集数据分析论证】 结论：浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体所受的重力（阿基米德原理）。 【交流与讨论】 (1)溢水杯未装满，G排偏小；(2)物体接触杯底，F浮偏大； (3)物体沾水测重力，G物偏大，F浮偏大；(4)先测桶和液体重力再测桶，G偏小。 二、阿基米德原理 1.内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力 F浮 大小等于排开液体所受的重力。 F浮：向上的浮力 2.公式： G:排开液体所受 F浮=G排=m排g=P液gV排 的重力 【说明】各物理量的单位和意义。 G排 ●F浮：浮力，单位N。 ● G排：排开液体所受的重力，单位N。 【理解】 ●m#:排开液体的质量，单位kg。 ①影响因素：P液和V，与其他无关 ●g:重力加速度，单位N/kg。 ②也适用气体 ●P液：液体的密度，单位kgm3。 ③“浸在”包括全部和部分浸入(V排与V物的关系) ● V排：排开液体的体积，单位m3。 四、物体的浮沉条件及应用-知识清单 一、 物体的浮沉条件 上浮 漂浮 悬浮 下沉 沉底 示意图 F支 G物 G物 G物 G物 F学与G物的关系 F浮>G物 F浮=G物 F浮=G物 F浮<G物 F浮=G物一F支 V锥与V物的关系 V排=V物 V维<V物 V维=V物 V维=V物 V排=V物 P被与P物的关系 P液>P物 P液>P物 P液=P物 P液<P物 P液<P物 运动状态和受力情况 动态，受非平衡力 静态，受平衡力 静态，受平衡力 动态，受非平衡力 静态，受平衡力 说明 上浮是过程，漂浮是上浮的最终状态 悬浮是状态 下沉是过程，沉废是下沉的最终状态 说明 根据F浮=G物体=P物偻9V物体；F浮=P被9V排，对于漂浮物杯可得出以下规律： 0二力平衡：F浮=G物体。 ②质量相等：m锥=m物体。 ③体积比与密度比有关：浸入液体的体积是物体体积的几分之几，物体密度为液体密度的几分之几。 ④浮力恒等：物体漂浮在不同液体中时，所受浮力相等(F,=F2=…=G物)。 ⑤密大浸少：物体漂浮在不同液体中时，密度大的液体浸入体积较小。 二、浮力的应用 ①轮船 (1)工作原理：把轮船做成“空心”体，排开的水较多，受到较大浮力，能漂浮在水面上。 (2)特点：轮船航行时处于漂浮状态，重力不变则浮力不变；海水密度大， 轮船在海里浸在水下的体积小。 (3)排水量：轮船装满货物时排开水的质量，等于轮船和货物的总质量。 ②潜水艇 (1)浮沉原理：浸没时排开水的体积不变，浮力基本不变，靠改变自身重力实现浮沉。 (2)浮沉过程：下潜时充水，重力大于浮力；悬浮时重力等于同体积水重； 上浮时排水，重力小于浮力。 ③气球和飞挺 (1)原理：靠充入密度小于空气的气体实现升降。 (2)特点：F浮>G时上升；放出气体减小浮力或加热热气球使浮力大于 重力上升，停止加热则下降。 密度计与浮力测密度-知识清单 一、 密度计 【跨学科实践：制作微型密度计】 刻度 1.项目提出：制作微型密度计判断小频酒精是否合格 (1)作用：测量液体密度的仪器 小 (2.项目分析： 标度杆 ①原理：密度计漂浮，浮力等于重力，比技渡入体积即可比较液体密度 (2)原理：利用二力平衡和阿基米德原理。 ②结构：标度杆、浮子、配重（配重位于最下方）。 浮子 密度计在液体中漂浮，所受浮力等于其重力 (3.项目实施： 配重 ①材料：泡沫塑料球、棉签塑料杆、铜丝等 ②步骤：用泡沫球做浮子，槐箜杆做标度杆，下端壤铜丝做配重； (3)特点：刻度数值上小下大，间隔不均匀 在水中调节配重使浮子浸没，水面上方露塑料杆：放入标准 (上疏下密)。 酒精中标记液面位重 在水中调节配重 水面上方露 放入标准酒精中 使浮子漫没 塑料杆 标记液面位置 横型变式 4.知识考查： 刻度分布 (浮力秤) ①刻度分布：上小下大、上疏下密 小 ②灵敝度：减小横截面积或增大配重可提高精度 ②刻度标定：先在水中标记1.0g/cm3,再在浓盐水中标记， 中间刻度需计算 ④误差分析：配重脱落读数偏小；吸管进水读数偏大 大 E 小 ②模型变式：浮力秤刻度上大下小且均匀。 上疏下密 上大下小 且均匀 三、 【利用浮力测量物体的密度】 1.一漂一况法 2.二提法（三提法） Q 0 水 3.称重法 4.双漂法 mi m2 m3 食盐水