北師大版八年級下冊物理講義《浮力》全章復(fù)習(xí)與鞏固提高知識講解

《浮力》全章復(fù)習(xí)與鞏固（提高）

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1、知道浮力產(chǎn)生的原因；

2、會(huì)利用浮力的產(chǎn)生原因、稱重法、公式法、特殊狀態(tài)法，計(jì)算浮力的大小，并解決實(shí)際問題；

3、理解阿基米德原理，知道浮力的大小只與排開液體的體積，和排開液體的密度有關(guān)；

4、理解物體的浮沉條件，能運(yùn)用物體的浮沉條件解決有關(guān)問題。

【知識網(wǎng)絡(luò)】

（產(chǎn)生原因：%=晶上一晶下

大?。喊⒒椎略?-F.=GW=pgV.

方向：豎直向上

浮漂浮F*二G輪船一排水或切“=邑0左

翼gg

力應(yīng)用J上浮F4G氣球、飛艇

懸浮F0=G潛水艇

下沉F?<G

【測量或計(jì)算方法：①產(chǎn)生原因②稱重法③公式法④特殊狀態(tài)法

【要點(diǎn)梳理】

要點(diǎn)一、浮力的計(jì)算方法

1、壓力差法：對于形狀規(guī)則的物體（如長方體），它所受的浮力可用液體對物體向上和向下的壓力差來

求，即：4孚=為上-。下。壓力F=Ps=p^gh。浮力是液體對物體壓力的合力，壓力的產(chǎn)生又是因

為液體壓強(qiáng)導(dǎo)致的，壓力差法適用于任何形狀的物體，只是對于不規(guī)則的物體，運(yùn)用這個(gè)方法不方便。

2、阿基米德原理：七=6排=2液g降卜，浮力的大小只跟液體的密度和排開液體的體積有關(guān)。

3、受力平衡法：對浸在液體中的物體進(jìn)行受力分析，列出平衡等式，找到浮力與重力和可能受到的拉

力、壓力、支持力的關(guān)系。

（1）漂?。☉腋。憾?6物

（2）稱重法：耳字=G物一心

（3）沉底：F浮=仃物_尸支

要點(diǎn)詮釋：

1、利用公式求浮力時(shí)，要知道公式的適用范圍和適用條件，不能亂套公式。

2、同種物質(zhì)組成的不同物體，浮在同一種液體中，G9=%=■夕便目「，=/gl]

=’乜，為一定值，等于紅（浮在液體中的物體，將露出液面部分切去，物體上浮又露出

V.P.%P.

液面，4為定值，等于立）。

qP?

要點(diǎn)二、物體的浮沉條件

1.受力比較：

(1)上浮&>G9時(shí)，合力方向向上；

(2)下沉：&<G倚時(shí)，合力方向向下；

(3)漂浮(懸浮)：&=q時(shí)，合力為零；

(4)沉底：Q+FN=G.,合力為零。

2.密度比較：

(1)上浮(漂浮)：p0>P.;

(2)下沉(沉底)：pQ；

(3)懸?。?=,%。

要點(diǎn)詮釋：

1.對于實(shí)心的物體，由F序=廠+,G=??g=々jg。，浸沒時(shí)限=%,所以當(dāng)外,時(shí)，

%>G物體上??；當(dāng)Q1g時(shí)，4=G,物體懸浮；當(dāng)外<外，4<G物體下沉。

2.物體上浮、下沉是運(yùn)動(dòng)過程，在此過程中受非平衡力作用，下沉的最終狀態(tài)是沉到液體底部；上浮

的最終狀態(tài)是浮出液面，最后漂浮在液面，漂浮和懸浮的共同特點(diǎn)都是浮力等于重力(&=G)。在平

衡力作用下靜止不動(dòng)，不同點(diǎn)是排開液體的體積不同，漂浮時(shí)物體的體積大于排開液體的體積%>/；

懸浮時(shí)，物體的體積等于排開液體的體積味=嘖。

要點(diǎn)三、浮力的應(yīng)用

1.輪船、氣球、飛艇的浮沉原理一一調(diào)節(jié)重力、浮力的關(guān)系：

(1)要使密度大于水的物質(zhì)做成的物體浮于水面可采用“空心”辦法，增大體積從而增大浮力，使物

體浮于水面，用鋼鐵做成輪船，就是根據(jù)這一道理。

(2)潛水艇靠改變自身的重力來實(shí)現(xiàn)上浮和下潛。當(dāng)時(shí)，潛水艇上??；當(dāng)水箱中充水時(shí)，自身

重力增大，增大到FuG時(shí)，可懸浮于某一位置航行；水箱中再充水，至F浮<G時(shí)，則潛水艇下沉。

(3)利用密度小于空氣的氣體，通過改變氣囊里氣體的質(zhì)量來改變自身的體積，從而改變所受浮力的

大小，來實(shí)現(xiàn)升降，氣球和飛艇就是利用空氣浮力升空的。

2.密度計(jì)原理及用途：

密度計(jì)是用來測定液體密度的儀器，它根據(jù)漂浮時(shí)的受力平衡及阿基米德原理而制成的，密度計(jì)在

待測液體里呈漂浮狀態(tài)，所受浮力大小不變，都等于它的重力，根據(jù)浮力公式，

Fs=Gs=PsgVft,液體密度較大的時(shí)候，密度計(jì)露出部分多，反之就少，所以密度計(jì)上的刻度數(shù)是

上面較小而下面較大，密度計(jì)上的數(shù)值表示待測液體密度是水密度的倍數(shù)。如“0.8,”表示該液體密度

MO.8X103kg/m3o

要點(diǎn)四、關(guān)于浮力問題的分析：

1、要明確研究對象的浮沉狀態(tài)，不要在不明白物體的浮沉狀態(tài)時(shí)就套用公式進(jìn)行無謂的計(jì)算。要根據(jù)

物體的浮沉狀態(tài)找到合理的分析計(jì)算方法，注意區(qū)別V排和V物，注意在物體懸浮和漂浮時(shí)F『G物。

2、根據(jù)公式夕=三知，要測量物質(zhì)的密度，就必須測出物體的質(zhì)量和體積，利用物體浸在液體中所受

的浮力及和重力G之間的關(guān)系，可間接得出物體所受的重力和物體的質(zhì)量，利用物體浸沒在液體中排

開液體的體積。7等于物體的體積V,可測出物體的體積，代入密度公式就可以計(jì)算出物質(zhì)的密度。

3、要判斷液面的升降，關(guān)鍵是要分析變化前、后兩種情況下物體排開液體體積的大小，沒變化前物體

排開液體的體積為乙，變化后物體排開液體的體積為用，如果嘖>味，液面下降；/=用，液面

不變；/，液面上升。

【典型例題】

類型一、浮沉條件解題

.（?鐵嶺模擬）（多選）如圖a、b、c三個(gè)實(shí)心小球，其中a與b質(zhì)量相等，b與c體積相同;

將三個(gè)小球放入水中靜止不動(dòng)時(shí)，a球漂浮、b球懸浮、c球沉底，則下列判斷中正確的是（）

A.它們在水中的體積關(guān)系是：Va<Vb=Vc

B.它們的重力關(guān)系是Ga=Gb>Gc

C.它們的密度關(guān)系是：Pa<Pb<Pc

D.它們所受的浮力關(guān)系是：Fa=Fb=Fc

【答案】CD

【解析】A、由圖可知，a漂浮，b懸浮，則V排a<Va,V排b=Vb,當(dāng)物體的重力等于受到的浮力時(shí)物體

懸浮或漂浮，F(xiàn)a=Ga,Fb=Gb；a與b質(zhì)量相等，則物體的重力相等，所以浮力Fa=Fb,F浮=PgV排，所以

V排a=V排b,由題干可知：Vb=Vc,V排a=V排b=V排c,故A錯(cuò)誤；B、b懸浮，c沉入底部，所以Fb=Gb,Fc

<Gc；b與c體積相同，根據(jù)F滓=PgV排可知：Fb=Fc,Gb<Gc；則Ga=Gb<Gc,故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)物體的

密度大于液體的密度時(shí)物體下沉，當(dāng)物體的密度等于液體的密度時(shí)物體懸浮，當(dāng)物體的密度小于液體的

密度時(shí)物體上浮或漂浮，根據(jù)a漂浮、b懸浮、c沉入底部可知：Pa<Pb<Pc,故C正確；D、由上

分析可知：浮力Fa=Fb=Fc,故D正確，故選CD。

【總結(jié)升華】本題考查了學(xué)生對重力公式、阿基米德原理、物體浮沉條件的掌握和運(yùn)用，靈活運(yùn)用好物

體的浮沉條件是本題的關(guān)鍵。

舉一反三：

【變式】（?歷下區(qū)一模）如圖所示，把甲、乙兩個(gè)體積相同的實(shí)心小球投入水中，甲球漂浮，乙球懸

浮.則下列說法正確的是（）

A.甲球的質(zhì)量可能等于乙球的質(zhì)量

B.甲球的密度一定小于乙球的密度

C.甲球受的浮力可能大于它的重力

D.甲球的浮力一定等于乙球的浮力

【答案】B

類型二、受力分析解題

C?2.如圖所示，臺秤上的燒杯和水共重49N,用彈簧秤吊著一個(gè)體積1dn?的圓柱形鋁塊，當(dāng)鋁塊浸

沒水中，水未流出，此時(shí)彈簧秤的示數(shù)是，臺秤的示數(shù)是o(g=9.8N/kg;

已知P鋁=2.7X103kg/m3)

【思路點(diǎn)撥】(1)利用阿基米德原理可以求出浮力，利用“稱重法測浮力”可以求出物體的彈簧測力計(jì)

的示數(shù)；(2)臺秤對燒杯的支持力和燒杯對臺秤的壓力是一對平相互作用力，對燒杯和水受力分析求出

支持力的大小，即臺秤受到的壓力大小。

【答案】16.66N;6kg

【解析】鋁塊受到的浮力：%=夕水g%=1.0xl()3檢/加X9.8N/格xlxl033=9.8N

鋁塊受到的重力：6鋁=夕鋁g曝=2.7x103館/加3X9.8N/館xlxlO-3〃/=26.46N

研究圓柱形鋁塊，當(dāng)鋁塊浸沒水中靜止時(shí)受三個(gè)力平衡，有等式：%+%=G

彈簧測力計(jì)示數(shù)：辱=G—%=26.46N—9.8N=16.66N；

由于水對鋁柱體有浮力作用，根據(jù)力的作用是相互的，鋁塊對水有壓力作用，F(xiàn)氐=F浮。以燒杯和

水為研究對象進(jìn)行受力分析，有等式：%=G*+G水+%,

臺秤受到的壓力：&=G.+G*+F&=49"+98"=588",

F588N

臺秤的示數(shù)：加示=上=:=6kg。

g9.8N/kg

【總結(jié)升華】題考查了受力分析、力的合成、受力平衡條件的應(yīng)用、浮力大小的計(jì)算等問題，題目綜合

性較強(qiáng)。

舉一反三：

【變式】盤秤上放一盛水容器，秤的示數(shù)為1kg。將一5N的物體吊在彈簧秤下放入水中，如圖所示，求

當(dāng)彈簧秤示數(shù)為4N時(shí)，容器下的盤秤示數(shù)為多少？(g=10N/kg)

【答案】1.1kg

類型三、測密度

??3.在一次社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)中，小明拾到了一塊外形奇特頗有觀賞價(jià)值的石頭，此石塊的密度是多大

呢？小明用一個(gè)彈簧測力計(jì)和一根細(xì)線在河邊就測出來了，請你猜想小明是怎樣測量的。（要求寫出主

要的測量步驟和計(jì)算密度的表達(dá)式）

【思路點(diǎn)撥】測量石塊的密度，主要從測量質(zhì)量和體積兩方面來考慮：①彈簧測力計(jì)可以測出重力，間

接求出質(zhì)量；②測出浮力，利用阿基米德原理，計(jì)算出石塊的體積；③根據(jù)密度公式計(jì)算石塊的密度。

【答案】主要測量步驟：

①用細(xì)線拴住石塊掛在彈簧測力計(jì)的掛鉤上在空氣中稱重，測出石塊重G；

②把石塊浸沒在河水中，用彈簧測力計(jì)測出石塊所受彈簧測力計(jì)的拉力F；

G-F

③根據(jù)測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出石塊的體積V和密度Q,石塊的體積/=------；

PRR

石塊的密度：Q=—E—

【解析】根據(jù)公式?知，要測量石塊的密度，需要測出石塊所受的重力和石塊的體積，石塊

VVg

所受的重力可以用彈簧測力計(jì)直接測出；由于石塊的形狀不規(guī)則，且密度大于河水的密度，因此，可以

將石塊浸沒在河水中，使石塊排開河水的體積等于石塊的體積，根據(jù)阿基米德原理知，石塊浸沒在河水

P

中排開河水的體積/=一三，將石塊用細(xì)線系住浸沒在河水中，讀出石塊所受彈簧測力計(jì)的拉力，用

稱重法求出石塊所受的浮力，進(jìn)而求出石塊的體積，最后求出石塊的密度。

【總結(jié)升華】無論哪種方法測物體的密度，都是從質(zhì)量和體積兩個(gè)方面入手，所有步驟都應(yīng)圍繞這兩方

面進(jìn)行。

舉一反三：

【變式】小東同學(xué)想測出液體B的密度，但手邊只有一個(gè)彈簧測力計(jì)、一根細(xì)線，一個(gè)小石塊、兩個(gè)燒

杯和足量的水，小東同學(xué)根據(jù)這些器材設(shè)計(jì)出了下面的實(shí)驗(yàn)步驟，但不完整，請你將小東的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)

充完整：

①用細(xì)線系住小石塊，將適量的水與液體B分別倒入兩個(gè)燒杯中；

②;

③用彈簧測力計(jì)測出小石塊浸沒在水中時(shí)受到的拉力F；

④o

請根據(jù)小東測量的物理量表示出液體B的密度外=

【答案】②用彈簧測力計(jì)測出小石塊所受的重力G；④用彈簧測力計(jì)測出小石塊浸沒在液體B中時(shí)受到

的拉力〃=舒外

【解析】水的密度已知，用彈簧測力計(jì)測出小石塊所受的重力后，再把小石塊浸沒在水中用彈簧測力計(jì)

測量，測出小石塊所受的拉力，即可計(jì)算出小石塊所受的浮力和小石塊的體積；再把小石塊浸沒在液體

B中，用彈簧測力計(jì)測量，測出小石塊所受的拉力，即可計(jì)算出小石塊在液體B中的所受的浮力和液體

B的密度。

類型四、漂浮載物

.如圖甲所示，金屬塊A在木塊B上，木塊恰好浸沒在水中。將金屬塊放入水中，容器底對金屬塊

A的支持力是2N,木塊靜止時(shí)，有2/5的體積露出水面，如圖乙所示。已知木塊的體積是金屬塊體積的

5倍，求：金屬的密度和木塊的重力。(g=1.0N/kg)

甲乙

【答案與解析】從乙圖可知，木塊B在水中漂浮所以：厚木=G木,

3

此時(shí)木塊有2/5的體積露出水面，木塊浸入液體的體積為：

3

由阿基米德原理可得：耳孚木=P水曝g=P水~^g，

3

即：夕水0二6木=「木g限，

33

代入數(shù)值得：夕木=］夕水==xl.0xl()3飯/府=0.6xl03^g/m3；

從甲圖可知，金屬塊A和木塊B在水中漂浮，

,,,4字木=6木+G金，

由阿基米德原理可得：4孚木'=2遙曝'=0成腺，

即：夕水g娛=6木+6金二夕木8限+夕金金，

而:瞑=5曝，

代入得：8g5曝=P木g5囁=Q金g七，

解得：P金=5(「水-'夕木)=5x(1.0xl()3Ag7/〃3一0.6義1()3炫/加3)=2xl()3館/加3。

從乙圖可知，金屬塊A沉到容器的底部，金屬塊受到豎直向下的重力和豎直向上的浮力和支持力,

則：6金=P浮金”支，

即：夕金曝g=0/金g+尸支，

代入數(shù)值得：2x103像/加3xi0N/左gxq=1.0xl()3飯/加3xi0N/Agx「金+2N，

解得：K=2xl0^m3；

而：9=5曝=5x2xl()T/3=ixio-3%3,

，木塊的重力為：G木=夕木限g=0.6xl()3他/加3xioN/Agxlxl()T/"3=6N。

【總結(jié)升華】一是漂浮條件的使用，二是對阿基米德原理的理解和應(yīng)用。關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)

用，難點(diǎn)是對物體進(jìn)行受力分析。

舉一反三：

【變式】如圖所示，在木塊A上放一金屬塊B后，木塊A恰好沒入水中，此時(shí)水對容器底的壓強(qiáng)為P.

將金屬塊B從木塊A上取下，放入水中并浸沒，靜止時(shí)容器底對金屬塊B的支持力為20N,此時(shí)水對容

器底的壓強(qiáng)為P?。已知木塊A的體積為7.5X金屬塊B的密度為3XlOTg/n?,取g=10N/kg。則

()

A.Pi大于P?B.Pi小于P?

C.金屬塊B的體積為2X10%，D.木塊A的密度為O.GXlO'kg/m，

【答案】AD

【解析】如圖，B在木塊上漂浮，4孚1=6木+6-，

將金屬塊B從木塊A上取下，放入水中，金屬的密度大于水的密度，B將下沉，而木塊漂浮，此時(shí)二者

受到的浮力F浮2=G木+F浮B，

,GB>F,浮B,

1,與1〉F諄2，

=「水曝g,

???前后排開水的體積：41〉曝2,

，容器內(nèi)水深：hx>h2,

P=pgh，

:.P、>P],故A正確、B錯(cuò);

,PB〉P水,

B在水中下沉至水底：GB—F支+F浮,

即：4/g=2ON+0j；g,

VB=—出一=1x10-3加3,故C錯(cuò)；

0Bg一夕水g

金屬塊B在木塊上漂浮，木塊A恰好沒入水中，耳孚=6木+68,

即：夕水晨g=Q/Sg+夕木腺g，

解得：0木=這仝二也2=0.6x103和/加3,故D正確。

類型五、綜合應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)探究

◎>5.木塊A的體積為500cm3,質(zhì)量為300g,用細(xì)線拉著浸沒于盛水的圓柱形容器中，容器的底面積

為100cm?,容器內(nèi)水面高度為30cm,如圖所示，求：

(1)物體受到的浮力；

(2)水對容器底的壓強(qiáng)；

(3)繩子的拉力T；

(4)若剪斷繩子后，木塊靜止時(shí)，水對容器底的壓強(qiáng)。(g取10N/kg)

【思路點(diǎn)撥】已知木塊體積可求所受浮力，已知水的深度可求壓強(qiáng)，根據(jù)二力平衡可求可求繩子拉力；

繩子剪斷后，木塊漂浮，浮力等于重力，算出排開水的體積，根據(jù)總體積減去排開水的體積就是減小的

水的體積，從而算出減小的水深度，進(jìn)一步算出水的深度，求出水對容器底部的壓強(qiáng)。

【答案與解析】⑴物體受到的浮力：耳孚=pg-=lxl()3館/加3xi0N/像x5xlO、3=5N；

(2)水對容器底的壓強(qiáng)：P=pgh=lx103^g/m3xlOA^/Agx0.3/n=3000Po；

(3)物體A受力分析如圖所示，根據(jù)A受力平衡可得：%=G+T,即：T=F『G=5N—3N=2N

(4)若繩子剪斷后，木塊漂?。篎^=G=mg

由阿基米德原理：=pgV^=mg

m0.3kg

可得：喉二一=3x10-4m3=300cm3；

1.0xl()3館/加3

P

V^=V-V^-500cm3-300cm3=200cm3

匕咸—20(W

所以：4咸==2cm=0.02m

SIQOcm2

木塊靜止時(shí)，水對容器底的壓強(qiáng):

33

Px=pg(/z-〃減)=lxlO^g/mxlOiV/kgx(Q.3m-0.02m)=2800Pa。

【總結(jié)升華】題目考查浮力、液體壓強(qiáng)的計(jì)算，二力平衡條件的應(yīng)用，力的合成等問題，題目綜合性較

強(qiáng)。

舉一反三：

【變式】如圖所示，將一個(gè)體積為1.0X10%?、重6N的木塊用細(xì)線系在底面積為400cm2

的圓柱形容器的底部。當(dāng)容器中倒入足夠的水使木塊被浸沒時(shí)(g=10N/kg)

求：(1)木塊浸沒在水中受到的浮力？

(2)剪斷細(xì)線后，木塊處于靜止時(shí)，木塊露出水面的體積多大？

(3)木塊露出水面處于靜止后，容器底部所受水的壓強(qiáng)減小了多少？

【答案】(1)由：品=夕液%g得：璃=1.0x103左g//xL0xl(T3加3X1ON/館=10N；

(2)木塊靜止在水面時(shí)，由于漂浮，所以：F9=G=6N,

F浮6N=6.0x10",

「水g1.0xl03^g/m3xlOA^/kg

曝=%一降J=1.0xl(y3加3—6.0xl()Y加3=40x107加3；

/.、,噎4.0x10"加3