专题11 浮力四大计算方法(专项训练)期末全考点专题精讲与压轴突破-2025-2026学年八年级物理下学期(人教版新教材)
2026-06-09
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2份
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22页
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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 | 第十章 浮力 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.34 MB |
| 发布时间 | 2026-06-09 |
| 更新时间 | 2026-06-09 |
| 作者 | 物理怪老师课堂 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58270966.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以浮力四大计算方法为核心,构建“概念-原理-方法-应用”四层逻辑体系,通过方法选用技巧实现解题策略精准迁移,强化科学思维与问题解决能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|核心考点|6个考点(含实验、易错点)|称重法/压力差法/阿基米德原理/平衡法适用场景及公式,“四优先”选用原则|从浮力定义、产生原因到影响因素,推导四大计算方法,通过排开体积辨析突破易错点|
|真题演练|13道题(选择/填空/实验/计算/综合)|结合弹簧测力计示数、液体密度等条件训练方法匹配|实验题强化控制变量法,计算题综合密度/压强,综合题联系密度计应用,体现科学探究与模型建构|
内容正文:
专题11 浮力四大计算方法
目●标●导●航
专题名称
对应教材章节
核心考点内容
浮力四大计算方法
人教版八下 第十章第1节 浮力、第十章 第2节阿基米德原理
浮力定义、方向与产生原因;浮力影响因素探究实验;称重法、压力差法、阿基米德原理、平衡法四大计算公式;排开液体体积辨析;浮力基础计算题、选择、填空高频考点
核●心●考●点●清●单
考点一 浮力基础概念
1.浮力定义:浸在液体(或气体)中的物体,受到液体(或气体)向上的托力,这个力叫做浮力,物理符号为。浸入分为部分浸入和完全浸没两种情况。
2.浮力方向:浮力的方向总是竖直向上,与重力方向恰好相反,不受物体摆放姿态、容器倾斜的影响。
3.浮力产生原因(压力差法原理)
浸在液体中的物体,上下表面所处深度不同,液体对物体下表面向上的压力大于上表面向下的压力,上下表面的压力差就是物体受到的浮力。
补充:若物体与容器底部紧密贴合(底部无液体),下表面不受液体向上压力,此时物体不受浮力,例:桥墩、深陷淤泥的石块。
考点二 探究浮力大小的影响因素(实验考点)
本实验采用控制变量法,通过改变液体密度、物体浸入体积、浸入深度等条件,总结规律。
1.实验操作与现象
保持液体密度不变,增大物体浸入液体的体积,弹簧测力计示数变小,浮力变大;物体完全浸没后,继续增加浸入深度,测力计示数不变,浮力不变;保持物体浸没体积不变,更换密度更大的液体,测力计示数变小,浮力变大。
2.实验结论
物体受到的浮力大小,只与液体的密度和物体排开液体的体积有关;与物体浸没在液体中的深度、物体自身密度、物体形状无关。
考点三 排开液体体积辨析(必考易错点)
:指物体浸入液体部分所占据的液体体积。
1.物体部分浸入液体:;2.物体完全浸没液体:;
易错提醒:不是液体总体积,做题时严格区分物体体积与排开液体体积。
考点四 浮力四大计算方法(核心公式,计算题必考)
方法一:称重法(示数差法)
1.适用场景:实验室测量浮力、物体悬挂浸入液体(固体不接触容器底和壁)。
2.计算公式
:物体在空气中的重力;:物体浸入液体时弹簧测力计的示数。
方法二:压力差法(成因法)
1.适用场景:规则几何体(正方体、长方体),已知物体上下表面液体压力。
2.计算公式
:液体对物体下表面向上的压力;:液体对物体上表面向下的压力。
方法三:阿基米德原理(通用公式,使用范围最广)
1.原理内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力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。
2.计算公式
:液体密度,单位;:物体排开液体的体积,单位;:重力常量,取,粗略计算可取。
3.使用要求:所有物理量必须统一使用国际单位。
方法四:平衡法(二力平衡法)
1.适用场景:物体在液体中静止,处于漂浮或悬浮状态,只受重力和浮力。
2.计算公式
拓展:若物体受拉力、支持力等多个力,需结合多力平衡综合计算。
考点五 四大方法选用技巧
1.题目给出弹簧测力计示数、物体重力 → 优先 用称重法;
2.已知物体上下表面压力、规则柱体 → 优先用压力差法;
3.已知液体密度、排开液体体积(或物体体积)→ 优先用阿基米德原理;
4.物体漂浮、悬浮且静止 → 优先用平衡法。
考点六 高频易错概念辨析
✘易错 1:物体浸没越深,浮力越大;✔正解:物体完全浸没后,不变,液体密度不变,浮力大小保持不变。
✘易错 2:体积越大的物体,受到的浮力一定越大;✔正解:浮力由和共同决定,未说明液体密度和浸入体积,无法判断。
✘易错 3:沉在容器底部的物体不受浮力;✔正解:只要物体底部有液体,就会受到浮力;仅与容器底紧密贴合时才不受浮力。
✘易错 4:阿基米德原理只适用于液体,不适用于气体;✔正解:阿基米德原理对液体、气体均适用。
✘易错 5:漂浮的物体浮力大于重力,悬浮的物体浮力等于重力;✔正解:漂浮、悬浮都属于平衡状态,两种情况均满足。
✘易错 6:等于液体的体积;✔正解:是物体浸入液体的体积,和原有液体体积没有必然关系。
真●题●演●练●
一、单选题
1.(24-25八年级下·山东滨州·期末)下列几种物体,不受浮力的是( )
A.正在执行巡逻任务的“歼20”战斗机 B.在太空绕地球运行的中国空间站
C.正在下潜的我国自主设计研发的“蛟龙号” D.停靠在港口的我国第二艘航空母舰“山东舰”
【答案】B
【解析】A.正在执行巡逻任务的“歼20”战斗机受空气的浮力,故A不符合题意;
B.在太空绕地球运行的中国空间站,太空中是真空,无浮力,故B符合题意;
C.正在下潜的我国自主设计研发的“蛟龙号”浸没在水中,受到浮力,故C不符合题意;
D.停靠在港口的我国第二艘航空母舰“山东舰”是漂浮,受到浮力,故D不符合题意。
故选B。
2.(24-25八年级下·江苏泰州·阶段检测)如图所示,物理老师用弹簧测力计悬挂重为10N的石块并将其浸入水中,静止时弹簧测力计的示数为6N,此时石块所受浮力的大小和方向分别是( )
A.4N,竖直向上 B.6N,竖直向上 C.4N,竖直向下 D.10N,竖直向下
【答案】A
【解析】由题意得,石块的重力,石块静止时弹簧测力计对石块的拉力,此时石块所受的浮力方向是竖直向上的,浮力大小
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
3.(24-25八年级下·黑龙江佳木斯·期末)在公园平静的湖水中,经常能看到从湖底产生的气泡向上升,则气泡在水中向上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.气泡所受的浮力先变小后变大 B.气泡所受的浮力变小
C.气泡所受的浮力变大 D.气泡所受的浮力不变
【答案】C
【解析】气泡在水中上升时,水的深度逐渐减小,根据,气泡受到的水的压强会变小,导致气泡的体积变大,根据阿基米德原理,水的密度和g不变,气泡体积变大后,排开水的体积变大,所以气泡受到的浮力变大。故C正确,ABD错误。
故选C。
4.(24-25八年级下·重庆·期末)2024年9月14日,形似“大白鲸”的极目一号Ⅰ型浮空艇在西藏双湖完成了第8次科学观测,如图所示,该浮艇正在缓慢上升。下列说法正确的是( )
A.浮空艇在上升过程中不受浮力 B.海拔越高的位置大气压强越大
C.浮空艇所受浮力大小与空气密度无关 D.浮空艇受到的浮力等于撑开空气的重力
【答案】D
【解析】A.浮空艇浸在空气中,上下表面存在压力差,所以浮空艇在上升过程中会受到空气对它产生的浮力,故A错误;
B.大气压强与海拔有关,大气压强随海拔的升高而减小,故B错误;
C.根据阿基米德原理,浮空艇所受的浮力F浮=ρ空气V排g,所以所受浮力的大小与空气密度有关,故C错误;
D.根据阿基米德原理,浸在流体中的物体所受到的浮力的大小等于它所排开的流体的重力。所以浮空艇受到的浮力等于它撑开(排开)的空气的重力,故D正确。
故选D。
二、填空题
5.(24-25八年级下·湖北宜昌·期末)如图,甲为盛水的烧杯,上方有一个弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降直至全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数 F 与圆柱体下降高度 h 变化关系的图像如图乙所示。分析图像可知,当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为________ Pa,圆柱体全部浸没在水中时所受的浮力大小为________N。
【答案】 400 6
【解析】[1]由乙图知,圆柱体下降高度为4cm时,下表面接触水面,下降8cm时圆柱体刚好浸没水中,此时圆柱体下表面距水面距离是
则下表面受到水的压强为
[2]由图乙知,物重为
物体浸没时受到的拉力为,浸没时受到的浮力为
6.(24-25八年级下·天津·期末)小宁用一个弹簧测力计竖直拉着一个物体在空中静止时,弹簧测力计的示数为4.5N;然后将物体浸没在水中,弹簧测力计的示数如图所示,此时物体受到的浮力是________N;若将物体继续向下移动(物体始终未与容器底部接触),则弹簧测力计的示数大小________(选填“变大”或“不变”或“变小”)。
【答案】 1.1 不变
【解析】[1]物体在空中静止时,弹簧测力计示数,即物体重力,由图可知,物体浸没在水中时弹簧测力计示数,根据称重法可得浮力
[2]物体始终未与容器底部接触,继续向下移动,排开水的体积不变(物体浸没),水的密度不变,根据阿基米德原理,则浮力不变。因为,和都不变,所以弹簧测力计示数不变。
7.(24-25八年级下·广东汕尾·期末)如题图甲所示,小红用弹簧测力计挂着一个体积为1×10-4m3的实心圆柱体,圆柱体浸没在未知液体中且不与容器接触,然后将其缓慢提升,并记下弹簧测力计的示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙所示。则圆柱体的重力是________N;圆柱体浸没时受到的浮力是_______N;液体的密度是_______kg/m3。(g取10N/kg)
【答案】 2.4 0.8
【解析】[1]由图乙知,当上升高度在20cm以上,圆柱体脱离水面,弹簧测力计示数,此时圆柱体处于空气中,圆柱体的重力:
[2]由图乙知,圆柱体浸没在水中时拉力为1.6N,根据称重法可知:圆柱体浸没时受到的浮力:
[3]根据阿基米德原理可知液体的密度是
8.(24-25八年级下·黑龙江大庆·期末)如图所示,两个相同的容器内装入体积相同的液体,用弹簧测力计提起相同物体浸入液体后,物体均静止。甲、乙两图中物体露出液面的体积相等,两容器底部受到液体压强的变化量为△p甲、Δp乙;甲、乙两图中测力计读数分别为F1和F2。则它们的大小关系是: F1___________F2, Δp甲___________ Δp乙。(填“<”、“>”或“=” )(ρ水>ρ酒精)
【答案】 < >
【解析】[1][2]甲、乙两图中物体露出液面的体积相等,说明物体浸入液体的体积相等,即,液体密度,由阿基米德原理可知,,图中是称重法测浮力,相同的物体重力相等,故测力计示数。由于,容器相同,故液体升高的高度也相等,且,根据液体压强可知。
三、实验题
9.(24-25八年级下·黑龙江佳木斯·期末)小王在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时,提出以下三个猜想:
猜想1:浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关;
猜想2:浮力的大小与液体密度有关;
猜想3:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关。
他找来弹簧测力计,实心圆柱体,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等进行实验,实验步骤及测得的数据如图所示。
(1)由A、B、C三次实验数据可知,猜想______正确;由______三次实验可知,浸在液体中的物体受到的浮力大小跟物体浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”)。
(2)在实验完成后,小王发现利用实验中的数据不但可以计算圆柱体的密度,还可以计算出图F所用的液体的密度,液体的密度为______。
(3)由以上数据分析,小王想到:我们能不能将弹簧测力计改造成一个液体密度计?于是他在弹簧测力计2N的位置标上水的密度,在弹簧测力计2.4N的位置标上算出的液体的密度,再把该金属块分别浸没在密度不同的液体中,按照上述方法分别标上对应的密度值,就可以把弹簧测力计改造成一个密度计,若该弹簧测力计的测量范围为,则当弹簧测力计示数为______N(选填“0”或“5”)时,可求出该密度计能测出的最大密度为______。
【答案】(1)1 A、D、E 无关;(2);(3)0
【解析】(1)[1]由A、B、C三次实验数据可知,液体密度相同,排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,故说明浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关,猜想1正确。
[2][3]由A、D、E三次实验数据可知,液体密度相同,排开液体的体积相同,浸入的深度不同,弹簧测力计的示数相同,说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(2)由A、D可知,圆柱体浸没中水中受到的浮力
圆柱体的体积
由AF可知,圆柱体浸没在液体中受到的浮力
液体的密度
(3)[1][2]改造成液体密度计时,需保持排开液体的体积不变,该密度计所测量液体的密度最大时,弹簧测力计的示数为0,此时物体所受浮力大小等于物体重力,即
该密度计能测的最大密度为
10.(24-25八年级下·黑龙江鸡西·期末)在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,提出以下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关;
猜想4:浮力的大小可能与物体的体积有关;
猜想5:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关。
(1)如图甲所示,用手把饮料罐浸入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想______;(填序号)
(2)为了探究猜想1和猜想2,选用了体积和形状均相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N、5N。然后进行如图乙所示的实验;
①在序号a的实验中圆柱体A所受到的浮力为______N;
②比较序号______的三次实验,可得出实验结论:浮力大小与液体密度有关;
③比较序号a、b、c的三次实验,可得出实验结论:浮力的大小与物体的重力______(填“有”或“无”)关;
④已知水的密度为1.0g/cm3,则浓盐水的密度为______kg/m3;
(3)为了探究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成实心的圆锥体和圆柱体进行如图丙所示的实验。由此他得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,老师告诉他这个结论不可靠,主要原因是______。
【答案】(1)5;(2)1 a、d、e 无 ;(3)没有控制排开液体的体积相同
【解析】(1)如图甲所示,用手把饮料罐浸入水中,饮料罐浸入水中越深,饮料罐排开水的体积越大,手会感到越吃力。这个事实可以支持猜想5,即浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关。
(2)[1]根据称重法,在序号a的实验中圆柱体A所受到的浮力为
[2]比较序号a、d、e的三次实验,只有液体密度不同,测力计示数不同,根据称重法可知受到的浮力不同,说明浮力大小与液体密度有关。
[3]在序号b的实验中圆柱体B所受到的浮力为
在序号c的实验中圆柱体C所受到的浮力为
序号a、b、c的三次实验中,只有物体的重力不同,受到的浮力相同,可得:浮力的大小与物体的重力无关。
[4]在序号a的实验中圆柱体A浸没在水中所受到的浮力为,则圆柱体A排开液体的体积为
在序号e的实验中圆柱体A浸没在浓盐水中所受到的浮力为
则浓盐水的密度为
(3)如图丙所示,物体的形状和排开水的体积均不同,没有控制变量,所以不能探究浮力的大小与物体的形状的关系,结论不可靠。
四、计算题
11.(24-25八年级下·湖南怀化·期末)如图所示,底面积为100cm2、高为14cm的薄壁圆柱形容器中,装有深度为10cm的水。另有一个底面积为50cm2,高为10cm的厚底柱形玻璃杯(ρ玻璃=2.5g/cm3,ρ酒精=0.8g/cm3,g取10N/kg)。求:
(1)容器中水的质量为多少?
(2)向玻璃杯中倒入质量为160g的酒精,刚好将杯子装满,空玻璃杯的重力为多少?
(3)将酒精全部倒出,并将玻璃杯擦干;然后杯口向上、竖直缓慢放入水中,直至静止在容器底部,整个过程杯子没有倾斜,待水面静止后,玻璃杯受到的浮力是多少?水对容器底部的压强大小为多少?
【答案】(1)1kg;(2)7.5N;(3)3N,
【解析】(1)容器中水的体积
则水的质量
(2)玻璃杯容积
玻璃杯的体积
玻璃杯的质量
玻璃杯的重力
(3)玻璃杯的总体积为
容器上方空余体积为
由于容器中水面上方的空余体积小于玻璃杯的总体积,当玻璃杯全部没入水中时,将有部分水溢出,溢出水的体积为
当玻璃杯沉底时,容器中水位高度为
因此,玻璃杯完全浸没,故
浮力是
水对容器底部的压强
12.(24-25八年级下·黑龙江绥化·期末)如图,水平地面上有底面积为300cm2,不计质量的薄壁盛水柱状容器A,内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B,通过一根细线与容器底部相连,此时水面距容器底30cm,(,g取10N/kg)求:
(1)物体受到的浮力;
(2)绳子的拉力;
(3)剪断绳子,待物块静止后水对容器底的压强变化量;
(4)剪断绳子,待物块静止后容器底对桌面的压力。
【答案】(1)10N;(2)6N;(3)200Pa;(4)84N
【解析】(1)已知物块B是边长为10cm的正方体,则其体积为
由图可知,物块B完全浸没在水中,所以排开水的体积等于物块的体积
物块B受到的浮力为
(2)已知物块B的质量为
则其重力为
物块B在水中受到三个力的作用:竖直向上的浮力,竖直向下的重力和绳子的拉力,物块处于静止状态,受力平衡,所以
绳子的拉力为
(3)剪断绳子后,物块B会上浮,最终漂浮在水面上。漂浮时,物块受到的浮力等于其重力
此时物块排开水的体积为
物块排开水的体积减小量为
由于容器是柱状的,水面下降的高度为
水对容器底的压强变化量为
因为水面下降,所以压强减小了200Pa。
(4)剪断绳子前,容器中水的深度
容器底面积
水的体积为
水的质量为
水的重力为
剪断绳子后,物块B静止时,容器和水的总重力为
容器对桌面的压力等于容器、水和物块B的总重力,由于容器质量不计,所以容器对桌面的压力为
五、综合题
13.(24-25八年级下·辽宁大连·期末)学习小组学习浮力知识后了解到,液体密度计在工农业生产和科学实验中使用很普遍。下面是学习小组关于“液体密度计”实践研究过程:
【实践一、了解实验室密度计】
如图甲所示,是一组实验室密度计,学习小组在老师指导下选用合适的密度计练习测量盐水的密度。
(1)将密度计A置于密度为的盐水中,密度计静止时受到的浮力为;再将同一密度计置于密度为的盐水中,如图乙所示,此时密度计受到的浮力为,则___________;(选填“<”“=”或“>”)
(2)小明想测量酒精(密度约为)的密度,应选用图甲中哪支密度计?___________
(3)如图丙所示,是实验室另一款液体密度计的示意图,由电子天平、比重配件、体积为的砝码组成。小明阅读说明书了解到该液体密度计的使用方法及测量原理如下:
①电子天平秤盘上固定支架,支架上挂钩码,天平示数为108.08g;
②秤盘上悬架一平台,平台不与秤盘接触,待测液体放在平台上,电子天平示数不变化;
③将钩码浸没在待测液体中,天平示数变为65.28g;
④则待测液体密度为___________(g取10N/kg)。
【实践二、制作一个简易密度计】
学习小组选用一根长约20cm的圆柱状吸管、一段细铜丝、石蜡等材料。先把吸管两端剪平,用石蜡把一端管口密封,将一些铜丝密绕在吸管密封的一端,绕后吸管粗细不变,制成如图丁(a)所示的简易密度计。
(4)如图丁(a)所示,将自制密度计分别放入已知密度为的水和密度为的盐水中,待密度计静止后用记号笔在液面齐平处标出对应刻度A和C,则刻度A处对应的密度应为___________。在标记刻度过程中,发现相邻两刻度线之间的距离较小,为增大这个距离,在密度计总质量不变的前提下,如下改进方案中可行的是___________;
A.换更大的容器盛放液体做实验
B.换横截面相等、长度更长的吸管制作密度计
C.换长度相同、横截面更细的吸管制作密度计
(5)把如图丁(a)所示密度计放入某种液体中,液面的位置恰好在A、C的中点B处,如图丁(b)所示,则这种液体的密度___________(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)=;(2)B;(3)1.07;(4)1.0 C;(5)小于
【解析】(1)密度计测液体的密度时,总是漂浮在液体中,此时浮力和密度计重力是一对平衡力,因此密度计的原理为,将密度计分别置于密度为的盐水和密度为的盐水中时,所受的浮力均等于密度计的重力,故。
(2)根据图甲可知:密度计A能测量液体的密度范围为1.0~2.0g/cm3,而密度计B能测量液体的密度范围为0.7~1.0g/cm3,因此想测量酒精(密度约为)的密度,应选用密度计B。
(3)电子天平秤盘上固定支架,支架上挂钩码,天平示数为,将钩码浸没在待测液体中,天平示数变为,因此钩码受到的浮力
钩码体积为,钩码浸没在待测液体中,故排开液体的体积
根据
可得,待测液体的密度
(4)[1][2]根据密度计的原理可知,密度计在不同液体中受到的浮力都相等,根据
可知,密度计浸入液体中的深度越深,液体的密度越小,则刻度A处对应的密度应为。在标记刻度过程中,发现相邻两刻度线之间的距离较小,即在不同液体中浸入的深度变化较小,为增大这个距离,根据
可得,在密度计总质量不变的前提下可以减小密度计的横截面积S,因此改进方案中可行的是换长度相同、横截面更细的吸管制作密度计,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(5)根据
可得
而密度计的原理为,密度计的重力不变,密度计受到的浮力也不变,密度计的横截面积S也不变,因此液体的密度与密度计浸入液体的深度成反比。已知A点对应的密度为,C点对应的密度为,若液面位置恰好在A、C的中点B,由于密度计的刻度是不均匀的,且密度越大,排开液体体积变化越小,刻度越密集。所以B点对应的密度不是A、C两点密度的平均值,即不是,而是小于。
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专题11 浮力四大计算方法
目●标●导●航
专题名称
对应教材章节
核心考点内容
浮力四大计算方法
人教版八下 第十章第1节 浮力、第十章 第2节阿基米德原理
浮力定义、方向与产生原因;浮力影响因素探究实验;称重法、压力差法、阿基米德原理、平衡法四大计算公式;排开液体体积辨析;浮力基础计算题、选择、填空高频考点
核●心●考●点●清●单
考点一 浮力基础概念
1.浮力定义:浸在液体(或气体)中的物体,受到液体(或气体)向上的托力,这个力叫做浮力,物理符号为。浸入分为部分浸入和完全浸没两种情况。
2.浮力方向:浮力的方向总是竖直向上,与重力方向恰好相反,不受物体摆放姿态、容器倾斜的影响。
3.浮力产生原因(压力差法原理)
浸在液体中的物体,上下表面所处深度不同,液体对物体下表面向上的压力大于上表面向下的压力,上下表面的压力差就是物体受到的浮力。
补充:若物体与容器底部紧密贴合(底部无液体),下表面不受液体向上压力,此时物体不受浮力,例:桥墩、深陷淤泥的石块。
考点二 探究浮力大小的影响因素(实验考点)
本实验采用控制变量法,通过改变液体密度、物体浸入体积、浸入深度等条件,总结规律。
1.实验操作与现象
保持液体密度不变,增大物体浸入液体的体积,弹簧测力计示数变小,浮力变大;物体完全浸没后,继续增加浸入深度,测力计示数不变,浮力不变;保持物体浸没体积不变,更换密度更大的液体,测力计示数变小,浮力变大。
2.实验结论
物体受到的浮力大小,只与液体的密度和物体排开液体的体积有关;与物体浸没在液体中的深度、物体自身密度、物体形状无关。
考点三 排开液体体积辨析(必考易错点)
:指物体浸入液体部分所占据的液体体积。
1.物体部分浸入液体:;2.物体完全浸没液体:;
易错提醒:不是液体总体积,做题时严格区分物体体积与排开液体体积。
考点四 浮力四大计算方法(核心公式,计算题必考)
方法一:称重法(示数差法)
1.适用场景:实验室测量浮力、物体悬挂浸入液体(固体不接触容器底和壁)。
2.计算公式
:物体在空气中的重力;:物体浸入液体时弹簧测力计的示数。
方法二:压力差法(成因法)
1.适用场景:规则几何体(正方体、长方体),已知物体上下表面液体压力。
2.计算公式
:液体对物体下表面向上的压力;:液体对物体上表面向下的压力。
方法三:阿基米德原理(通用公式,使用范围最广)
1.原理内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力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。
2.计算公式
:液体密度,单位;:物体排开液体的体积,单位;:重力常量,取,粗略计算可取。
3.使用要求:所有物理量必须统一使用国际单位。
方法四:平衡法(二力平衡法)
1.适用场景:物体在液体中静止,处于漂浮或悬浮状态,只受重力和浮力。
2.计算公式
拓展:若物体受拉力、支持力等多个力,需结合多力平衡综合计算。
考点五 四大方法选用技巧
1.题目给出弹簧测力计示数、物体重力 → 优先 用称重法;
2.已知物体上下表面压力、规则柱体 → 优先用压力差法;
3.已知液体密度、排开液体体积(或物体体积)→ 优先用阿基米德原理;
4.物体漂浮、悬浮且静止 → 优先用平衡法。
考点六 高频易错概念辨析
✘易错 1:物体浸没越深,浮力越大;✔正解:物体完全浸没后,不变,液体密度不变,浮力大小保持不变。
✘易错 2:体积越大的物体,受到的浮力一定越大;✔正解:浮力由和共同决定,未说明液体密度和浸入体积,无法判断。
✘易错 3:沉在容器底部的物体不受浮力;✔正解:只要物体底部有液体,就会受到浮力;仅与容器底紧密贴合时才不受浮力。
✘易错 4:阿基米德原理只适用于液体,不适用于气体;✔正解:阿基米德原理对液体、气体均适用。
✘易错 5:漂浮的物体浮力大于重力,悬浮的物体浮力等于重力;✔正解:漂浮、悬浮都属于平衡状态,两种情况均满足。
✘易错 6:等于液体的体积;✔正解:是物体浸入液体的体积,和原有液体体积没有必然关系。
真●题●演●练●
一、单选题
1.(24-25八年级下·山东滨州·期末)下列几种物体,不受浮力的是( )
A.正在执行巡逻任务的“歼20”战斗机 B.在太空绕地球运行的中国空间站
C.正在下潜的我国自主设计研发的“蛟龙号” D.停靠在港口的我国第二艘航空母舰“山东舰”
2.(24-25八年级下·江苏泰州·阶段检测)如图所示,物理老师用弹簧测力计悬挂重为10N的石块并将其浸入水中,静止时弹簧测力计的示数为6N,此时石块所受浮力的大小和方向分别是( )
A.4N,竖直向上 B.6N,竖直向上 C.4N,竖直向下 D.10N,竖直向下
3.(24-25八年级下·黑龙江佳木斯·期末)在公园平静的湖水中,经常能看到从湖底产生的气泡向上升,则气泡在水中向上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.气泡所受的浮力先变小后变大 B.气泡所受的浮力变小
C.气泡所受的浮力变大 D.气泡所受的浮力不变
4.(24-25八年级下·重庆·期末)2024年9月14日,形似“大白鲸”的极目一号Ⅰ型浮空艇在西藏双湖完成了第8次科学观测,如图所示,该浮艇正在缓慢上升。下列说法正确的是( )
A.浮空艇在上升过程中不受浮力 B.海拔越高的位置大气压强越大
C.浮空艇所受浮力大小与空气密度无关 D.浮空艇受到的浮力等于撑开空气的重力
二、填空题
5.(24-25八年级下·湖北宜昌·期末)如图,甲为盛水的烧杯,上方有一个弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降直至全部浸入水中,整个过程中弹簧测力计示数 F 与圆柱体下降高度 h 变化关系的图像如图乙所示。分析图像可知,当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为________ Pa,圆柱体全部浸没在水中时所受的浮力大小为________N。
6.(24-25八年级下·天津·期末)小宁用一个弹簧测力计竖直拉着一个物体在空中静止时,弹簧测力计的示数为4.5N;然后将物体浸没在水中,弹簧测力计的示数如图所示,此时物体受到的浮力是________N;若将物体继续向下移动(物体始终未与容器底部接触),则弹簧测力计的示数大小________(选填“变大”或“不变”或“变小”)。
7.(24-25八年级下·广东汕尾·期末)如题图甲所示,小红用弹簧测力计挂着一个体积为1×10-4m3的实心圆柱体,圆柱体浸没在未知液体中且不与容器接触,然后将其缓慢提升,并记下弹簧测力计的示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙所示。则圆柱体的重力是________N;圆柱体浸没时受到的浮力是_______N;液体的密度是_______kg/m3。(g取10N/kg)
8.(24-25八年级下·黑龙江大庆·期末)如图所示,两个相同的容器内装入体积相同的液体,用弹簧测力计提起相同物体浸入液体后,物体均静止。甲、乙两图中物体露出液面的体积相等,两容器底部受到液体压强的变化量为△p甲、Δp乙;甲、乙两图中测力计读数分别为F1和F2。则它们的大小关系是: F1___________F2, Δp甲___________ Δp乙。(填“<”、“>”或“=” )(ρ水>ρ酒精)
三、实验题
9.(24-25八年级下·黑龙江佳木斯·期末)小王在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时,提出以下三个猜想:
猜想1:浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关;
猜想2:浮力的大小与液体密度有关;
猜想3:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关。
他找来弹簧测力计,实心圆柱体,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等进行实验,实验步骤及测得的数据如图所示。
(1)由A、B、C三次实验数据可知,猜想______正确;由______三次实验可知,浸在液体中的物体受到的浮力大小跟物体浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”)。
(2)在实验完成后,小王发现利用实验中的数据不但可以计算圆柱体的密度,还可以计算出图F所用的液体的密度,液体的密度为______。
(3)由以上数据分析,小王想到:我们能不能将弹簧测力计改造成一个液体密度计?于是他在弹簧测力计2N的位置标上水的密度,在弹簧测力计2.4N的位置标上算出的液体的密度,再把该金属块分别浸没在密度不同的液体中,按照上述方法分别标上对应的密度值,就可以把弹簧测力计改造成一个密度计,若该弹簧测力计的测量范围为,则当弹簧测力计示数为______N(选填“0”或“5”)时,可求出该密度计能测出的最大密度为______。
10.(24-25八年级下·黑龙江鸡西·期末)在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,提出以下猜想:
猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;
猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关;
猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关;
猜想4:浮力的大小可能与物体的体积有关;
猜想5:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关。
(1)如图甲所示,用手把饮料罐浸入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想______;(填序号)
(2)为了探究猜想1和猜想2,选用了体积和形状均相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N、5N。然后进行如图乙所示的实验;
①在序号a的实验中圆柱体A所受到的浮力为______N;
②比较序号______的三次实验,可得出实验结论:浮力大小与液体密度有关;
③比较序号a、b、c的三次实验,可得出实验结论:浮力的大小与物体的重力______(填“有”或“无”)关;
④已知水的密度为1.0g/cm3,则浓盐水的密度为______kg/m3;
(3)为了探究猜想3,小明用两块相同的橡皮泥分别捏成实心的圆锥体和圆柱体进行如图丙所示的实验。由此他得出的结论是:浮力的大小与物体的形状有关,老师告诉他这个结论不可靠,主要原因是______。
四、计算题
11.(24-25八年级下·湖南怀化·期末)如图所示,底面积为100cm2、高为14cm的薄壁圆柱形容器中,装有深度为10cm的水。另有一个底面积为50cm2,高为10cm的厚底柱形玻璃杯(ρ玻璃=2.5g/cm3,ρ酒精=0.8g/cm3,g取10N/kg)。求:
(1)容器中水的质量为多少?
(2)向玻璃杯中倒入质量为160g的酒精,刚好将杯子装满,空玻璃杯的重力为多少?
(3)将酒精全部倒出,并将玻璃杯擦干;然后杯口向上、竖直缓慢放入水中,直至静止在容器底部,整个过程杯子没有倾斜,待水面静止后,玻璃杯受到的浮力是多少?水对容器底部的压强大小为多少?
12.(24-25八年级下·黑龙江绥化·期末)如图,水平地面上有底面积为300cm2,不计质量的薄壁盛水柱状容器A,内有质量为400g、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块B,通过一根细线与容器底部相连,此时水面距容器底30cm,(,g取10N/kg)求:
(1)物体受到的浮力;
(2)绳子的拉力;
(3)剪断绳子,待物块静止后水对容器底的压强变化量;
(4)剪断绳子,待物块静止后容器底对桌面的压力。
五、综合题
13.(24-25八年级下·辽宁大连·期末)学习小组学习浮力知识后了解到,液体密度计在工农业生产和科学实验中使用很普遍。下面是学习小组关于“液体密度计”实践研究过程:
【实践一、了解实验室密度计】
如图甲所示,是一组实验室密度计,学习小组在老师指导下选用合适的密度计练习测量盐水的密度。
(1)将密度计A置于密度为的盐水中,密度计静止时受到的浮力为;再将同一密度计置于密度为的盐水中,如图乙所示,此时密度计受到的浮力为,则___________;(选填“<”“=”或“>”)
(2)小明想测量酒精(密度约为)的密度,应选用图甲中哪支密度计?___________
(3)如图丙所示,是实验室另一款液体密度计的示意图,由电子天平、比重配件、体积为的砝码组成。小明阅读说明书了解到该液体密度计的使用方法及测量原理如下:
①电子天平秤盘上固定支架,支架上挂钩码,天平示数为108.08g;
②秤盘上悬架一平台,平台不与秤盘接触,待测液体放在平台上,电子天平示数不变化;
③将钩码浸没在待测液体中,天平示数变为65.28g;
④则待测液体密度为___________(g取10N/kg)。
【实践二、制作一个简易密度计】
学习小组选用一根长约20cm的圆柱状吸管、一段细铜丝、石蜡等材料。先把吸管两端剪平,用石蜡把一端管口密封,将一些铜丝密绕在吸管密封的一端,绕后吸管粗细不变,制成如图丁(a)所示的简易密度计。
(4)如图丁(a)所示,将自制密度计分别放入已知密度为的水和密度为的盐水中,待密度计静止后用记号笔在液面齐平处标出对应刻度A和C,则刻度A处对应的密度应为___________。在标记刻度过程中,发现相邻两刻度线之间的距离较小,为增大这个距离,在密度计总质量不变的前提下,如下改进方案中可行的是___________;
A.换更大的容器盛放液体做实验
B.换横截面相等、长度更长的吸管制作密度计
C.换长度相同、横截面更细的吸管制作密度计
(5)把如图丁(a)所示密度计放入某种液体中,液面的位置恰好在A、C的中点B处,如图丁(b)所示,则这种液体的密度___________(选填“大于”“小于”或“等于”)。
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