1.3.1水的浮力基礎(chǔ)（講義）-2022-2023學(xué)年八年級(jí)上冊(cè)科學(xué)講練課堂（浙教版）

浙教版八年級(jí)上冊(cè)第一章第三節(jié)水的浮力（一）【知識(shí)點(diǎn)分析】一.浮力基礎(chǔ)1.浮力的定義：所有浸入液體或氣體的物體都會(huì)受到對(duì)它豎直向上托舉的力叫浮力。（1）浸入：包括部分浸入和全部浸入兩種；（2）施力物體：液體或者氣體；（3）受力物體：浸入液體或者氣體中的物體。（4）浮力的方向：豎直向上。2.浮力產(chǎn)生的原因：上下表面壓力差3.物體是否受浮力判斷二．浮力計(jì)算1.稱重法：先用彈簧測(cè)力計(jì)在空氣中測(cè)量出物體的重力G，再用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物體浸在液體中的示數(shù)F拉，兩次彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)差就是浸在液體中的物體所受浮力的大小，F(xiàn)浮=G-F拉。2.探究影響物體收到浮力大小的因素（1）提出猜想：①浮力大小與物體浸入液體中的液體有關(guān)②浮力大小可能與液體密度有關(guān)③浮力大小可能與浸入液體中的深度有關(guān)（2）實(shí)驗(yàn)步驟：①將重物懸掛于彈簧測(cè)力下端，慢慢浸入水中直至浸沒，觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變化，記錄物體浸沒時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。②取出重物，擦凈、晾干，再次將重物懸掛于該彈簧測(cè)力計(jì)下，慢慢浸入鹽水中直至浸沒，并觀察記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變化，錄物體浸沒時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：對(duì)比圖①②③④可以得出：液體密度相同時(shí)，物體浸入液體中體積越大，浮力越大。對(duì)比圖①④⑤可以得出：物體浸入液體中體積相同時(shí)，液體密度越大，浮力越大。3.阿基米德原理：浸在液體中的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受到的重力，即：4.上下表面壓力差法：液體對(duì)物體上下表面都有壓力，浮力是上下表面的壓力差F浮=F下-F上【考點(diǎn)回顧】浮力產(chǎn)生的原因及是否受浮力的判斷稱重法的使用浮力的基礎(chǔ)計(jì)算阿基米德原理上下表面壓力差法的計(jì)算【例題分析】【例1】如圖所示，在一個(gè)不計(jì)重力和厚度的塑料袋中裝滿水，扎緊袋口，用彈簧測(cè)力計(jì)鉤住并將其慢慢浸入水中，直至塑料袋完全浸沒于水中。此過程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（）A．逐漸減小 B．逐漸增大C．先增大后減小 D．先減小后增大【答案】A【解析】在塑料袋慢慢浸入水的過程中（袋內(nèi)水面與燒杯中的水面相平之前），根據(jù)F浮=ρ水gV排，塑料袋排開水的體積增大，水對(duì)塑料袋的浮力F浮增大；彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F′=G-F浮G不變，水對(duì)塑料袋的浮力F浮增大，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將變小；當(dāng)袋內(nèi)水面與燒杯中的水面相平時(shí)，排開水的體積等于袋內(nèi)水的體積，即V排=V水排開水的重力等于袋內(nèi)水的重力，即F浮′=G水測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)為零。所以此過程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸減小。故選A?！纠?】如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)下端懸掛高度為lcm、質(zhì)量為m的圓柱體，它在水中受到最大浮力為，圓柱體下表面剛剛與水面接觸到全部浸沒后，測(cè)力計(jì)示數(shù)F拉及圓柱體所受的浮力F浮分別與浸入水中深度h關(guān)系圖正確的是（）

A． B． C． D．【答案】A【解析】①圓柱體下表面剛剛與水面接觸，沒有受到浮力；然后隨著浸入水中深度的逐漸增大到全部浸沒時(shí)物體排開水的體積逐漸變大，根據(jù)F浮=ρ液V排g可知受到的浮力逐漸變大；當(dāng)浸沒時(shí)，物體排開液體的體積最大，受到浮力最大為，然后浮力保持不變，故CD錯(cuò)誤。②由上可知，圓柱體逐漸浸入水中的過程中，浮力是先變大后不變的。彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F示=G-F浮，重力是一定的，所以浮力變大時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變??；當(dāng)受到浮力最大時(shí)，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為，然后示數(shù)不變。故A正確，B錯(cuò)誤?！纠?】小王假期在外婆家邊上的一條小溪中看到有一個(gè)小球隨著溪流漂流而下(如圖)，請(qǐng)幫他分析一下小球所受浮力的方向應(yīng)是（）

A．F1 B．F2 C．F3 D．F4【答案】C【解析】浮力是指浸在液體（或氣體）里的物體受到液體（或氣體）對(duì)它向上托的力。無論物體在液體中做什么運(yùn)動(dòng)，受到的浮力方向始終是豎直向上，故C符合題意，ABD不符合題意?！纠?】如圖所示，將盛有適量水的容器放在水平桌面上，然后把系在彈簧測(cè)力計(jì)下的鐵塊慢慢地浸入水中（水未溢出），觀察鐵塊從剛開始浸入水中到完全浸在水中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對(duì)一些物理量做出了如下判斷：①鐵塊受到的浮力變大；②彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變??；③桌面受到的壓力變大；④水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變大。其中正確的是（）

A．①② B．①②③ C．①②③④ D．①②④【答案】C【解析】①據(jù)題意可知，鐵塊剛開始浸入水中到完全浸沒在水中，鐵塊排開液體的體積越來越大，因此受到的浮力變大，①正確；②由F=G-F浮可知，由于鐵塊受到的浮力變大，所以測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小，②正確；③整個(gè)過程中，鐵塊受到的浮力變大，根據(jù)力的作用的相互性，鐵塊會(huì)給水向下的壓力，所以容器對(duì)桌面的壓力變大，③正確；④鐵塊剛開始浸入水中到完全浸沒在水中，鐵塊排開液體的體積越來越大，水的深度越來越大，由p=ρgh可知，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)變大，④正確。由上分析可知，①②③④均正確?！纠?】如圖所示，潛水員正潛沒在海水中，他攜帶的氣瓶可以對(duì)身上的背心進(jìn)行充氣或放氣，以改變背心的體積大小來實(shí)現(xiàn)浮沉。下列對(duì)潛水員分析正確的是（）

A．向海底下潛過程中，受到海水的壓強(qiáng)不變B．海水中向上游動(dòng)時(shí)，受到海水的壓強(qiáng)變小C．對(duì)背心進(jìn)行放氣后，受到海水的浮力變大D．對(duì)背心進(jìn)行充氣后，受到海水的浮力變小【答案】B【解析】A．向海底下潛的過程中，深度逐漸增大，根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρ液gh可知，受到海水的壓強(qiáng)變大，故A錯(cuò)誤。B．向上游動(dòng)時(shí)，深度逐漸減小，根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=ρ液gh可知，受到海水的壓強(qiáng)減小，故B正確。C．對(duì)背心進(jìn)行放氣后，排開水的體積變小，根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，受到海水的浮力減小，故C錯(cuò)誤。D．對(duì)背心進(jìn)行充氣后，排開水的體積變大，根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，受到海水的浮力增大，故D錯(cuò)誤?！纠?】甲、乙、丙、丁是四個(gè)體積、形狀相同而材質(zhì)不同的小球。把它們放入水中靜止后的情況如圖所示，則它們?cè)谒兴芨×ο嗟鹊氖牵ǎ〢．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．甲和丁【答案】C【解析】已知四個(gè)小球的體積相同，由圖知，四個(gè)球排開水的體積關(guān)系為V甲排<V乙排<V丙排=V丁排由F浮=ρ水V排g可知，四個(gè)球受到的浮力關(guān)系為F甲<F乙<F丙=F丁即所受浮力相等的是丙和丁?！纠?】探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)情形如圖所示，其中所用金屬塊a和塑料塊b的密度不同，但重力均為1.6N。下列分析正確的是（）A．金屬塊a浸沒在水中，受到浮力的大小必為0.3NB．利用甲、乙，可以得出同一物體浸入水中深度越深，所受浮力越小的結(jié)論C．利用乙、丙，可以得出在同種液體中，物體密度越大所受浮力越大的結(jié)論D．利用丙、丁，可以初步得出同一物體浸沒在密度越大的液體中所受浮力越大的結(jié)論【答案】D【解析】A．金屬塊a浸沒在水中時(shí)，根據(jù)稱重法測(cè)浮力可知，受到浮力的大小為F浮=Ga-F乙=1.6N-1.0N=0.6N故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)甲、乙可知，同一物體浸沒在水中，深度越深，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，所受浮力不變，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)乙、丙可知，物體的重力相同、物體的密度不同、物體的體積不同，浸沒在同種液體中時(shí)排開的液體的體積不同，測(cè)力計(jì)示數(shù)不同，探究浮力與物體密度關(guān)系時(shí)，需要控制物體的體積相同（排開液體的體積相同），物體的密度不同，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)丙、丁可知，同一個(gè)物體浸沒在不同液體中，排開的液體的體積相同，液體的密度不同，所以可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系，丙圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于丁圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，由稱重法可知丙圖中受到的浮力大于丁圖中受到的浮力，酒精的密度小于水的密度，可以初步得出同一物體浸沒在密度越大的液體中所受浮力越大，故D正確?！纠?】如圖所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的實(shí)心正方體豎直浸沒在某種液體中保持靜止?fàn)顟B(tài)，其上表面受到液體的壓強(qiáng)為500Pa，下表面受到的液體壓強(qiáng)為1300Pa，（g取10N/kg）下列說法正確的是（）

A．正方體受到的浮力為10N B．該正方體的質(zhì)量為1kgC．正方體上表面的深度h1為5cm D．液體的密度為0.8×103kg/m3【答案】D【解析】A．正方體每個(gè)面的面積為正方體受到的浮力為故A錯(cuò)誤。B．由圖可知，該正方體懸浮，所以重力等于浮力，物體的重力為正方體的質(zhì)量為正方體的體積為正方體的密度為故B錯(cuò)誤。C．正方體上表面的深度為故C錯(cuò)誤。D．因?yàn)檎襟w懸浮，所以液體的密度等于正方體的密度，等于，故D正確?！纠?】把兩個(gè)完全相同的小球分別放入盛滿不同液體的甲、乙兩個(gè)溢水杯中，靜止時(shí)的狀態(tài)如圖所示。甲杯中溢出的液體質(zhì)量是40g，乙杯中溢出的液體質(zhì)量是50g，若甲杯中的液體是水，則小球的質(zhì)量和體積分別為（）A．40g、40cm3 B．40g、50cm3 C．50g、40cm3 D．50g、50cm3【答案】C【解析】小球在乙杯中漂浮，由浮沉條件可知小球的重力等于浮力即排開液體的重力，溢出的液體質(zhì)量是50g，則小球的質(zhì)量為50g；小球在甲杯中沉入水底，甲杯中溢出水的質(zhì)量是40g，則【例10】如圖所示，一個(gè)充氣的氣球下面掛一個(gè)金屬塊，把它們放入水中某處恰能靜止?，F(xiàn)將水沿容器壁緩緩注入杯中。則金屬塊和氣球（）A．仍然靜止 B．向下運(yùn)動(dòng) C．向上運(yùn)動(dòng) D．上下振動(dòng)【答案】B【解析】氣球和金屬塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，氣球和金屬塊的浮力等于氣球和金屬塊重力，往杯中緩慢注入一些水，氣球上部水的深度增加，該處水的壓強(qiáng)也隨著變大，氣球的體積變小，水對(duì)氣球的浮力也就變??；這時(shí)就會(huì)使金屬塊重力大于氣球和金屬塊的浮力，因而它們向下運(yùn)動(dòng)?！纠?1】某實(shí)驗(yàn)小組在探究“浮力大小跟排開液體所受重力的關(guān)系”時(shí)，做了如圖所示的四次測(cè)量，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3和F4，則（）A．F浮=F3－F1 B．F浮=F4－F3 C．F浮=F3－F2 D．F浮=F2－F3【答案】D【解析】由圖可知：F1測(cè)空桶的重力，F(xiàn)2測(cè)物體的重力，F(xiàn)3是物體浸沒在液體中時(shí)的測(cè)力計(jì)的拉力，F(xiàn)4測(cè)出排出的水和空桶的總