人教版八年级物理章末复习学案第十章浮力.docx
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人教版八年级物理章末复习学案第十章浮力
章末复习（第十章浮力）
一、浮力
1.定义:
浸在 中的物体受到 对它 的力,叫做浮力。
其方向 ,浮力的施力物体是 。
2.阿基米德原理:
。
用公式表示为 ,该公式说明浮力只与 和 有关,该公式适用于 和 。
3.计算浮力的四种方法（写出表达式）
（1）压力差法:
。
（2）原理法:
。
（3）称重法:
。
（4）平衡法:
（只适用于“悬浮”或“漂浮”状态）。
二、物体的浮沉条件及应用
4.浮沉条件
对于浸没在液体中的物体所处的浮沉状态,可以通过比较物体所受 力和 力的大小关系来判断,也可以通过比较 密度和 密度的大小关系来判断。
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
F浮 G
F浮 G
F浮 G
F浮 G
F浮+N=G
ρ液 ρ物
ρ液 ρ物
ρ液 ρ物
ρ液 ρ物
ρ液 ρ物
处于动态（运动状态不断改变）,受非平衡力的作用
可以停留在液体的任何深度处
是“上浮”过程的最终状态
是“下沉”过程的最终状态
处于静态,受平衡力的作用
5.浮力的利用
（1）轮船:
做成 以增大排开液体的体积,从而增大可利用的 。
同一轮船无论是在海里,还是在河里,均处于 状态,所以轮船受到的浮力总 它所受的重力,因此轮船受到的浮力是 （选填“不变的”或“变化的”）。
（2）潜水艇:
通过改变 来实现上浮和下潜。
上浮和下潜的过程是通过装置 来完成的。
在海面下上浮与下潜的过程中,潜水艇受到的浮力 。
（3）气球和飞艇:
气囊里充入密度 空气的气体,从而可以飘在空中。
计算浮力的四种方法
方法
表达式
适用条件
依据原理
压力差法
F浮=F向上-F向下
常用于计算形状规则的物体在液体中所受的浮力
浮力产生的原因
原理法
F浮=G排=ρ液V排g
应用最为广泛,不仅适用于液体,也适用于气体
阿基米德原理
称重法
F浮=G-F示
适用于密度比液体密度大的物体
物体受力平衡
平衡法
F浮=G物
适用于密度小于或等于液体密度的物体,即物体在液体中静止时处于漂浮或悬浮状态
二力平衡
命题点1 感知阿基米德原理
（1）如图所示,把装满水的烧杯放在盘子里,将空饮料罐按入水中,感到费力,说明空饮料罐受到 力的作用。
（2）将空饮料罐按入水中越深（未浸没）,感觉越费力,同时空饮料罐排开水的体积 ,受到的浮力 。
命题点2 潜水艇
（1）如图所示为潜水艇的示意图,潜水艇是通过调节自身 来实现上浮和下潜的。
潜水艇浸没在水中处于悬浮状态时受到的浮力 自身重力。
（2）当潜水艇处于悬浮状态时,若向水舱中注水,潜水艇受到的重力 ,而其排开水的体积不变,根据公式 可知,潜水艇受到的浮力 ,故其重力 浮力,潜水艇将 （选填“上浮”或“下潜”）;若用压缩空气将水舱中的水排出一部分,此时浮力 重力,潜水艇将 。
命题点3 密度计
（1）密度计是测量 的仪器。
如图甲所示的密度计是一密封玻璃管,下端装有铅粒,可以降低密度计的 ,从而让它能够竖直 在任何液体的液面上。
密度计上端有刻度,液面所对的刻度值就是待测液体的密度值。
密度计的原理是利用了物体漂浮在液面上时,浮力 重力,所以同一密度计漂浮在任何液体中时所受浮力 。
根据公式 可知,同一密度计浸入液体中越深,即V排越大,说明液体的密度越 ,因此密度计的刻度值是上 下 。
（2）将同一支简易密度计先后放在图乙、丙所示两杯液体中,静止时所处位置如图所示,则图乙液体的密度 图丙液体的密度,密度计在图乙液体中受到的浮力 在图丙液体中受到的浮力。
实验一 探究影响浮力大小的因素
（1）实验装置:
如图所示。
（2）实验设计
①实验中发现图乙中弹簧测力计的示数比图甲中要小,说明物块A受到了 。
②由图甲、乙、丙可知,物块A浸没在水中后受到的浮力比图乙中浸没前受到的浮力增大了 N,可见浸在液体中的物体受到的浮力大小与 有关。
③为了探究浮力大小与液体的密度是否有关,应选用的操作是 。
④为了探究浮力大小与物体浸没的深度是否有关,应选用的操作是 。
（3）得出结论:
。
（4）拓展:
做完上面的实验后,同学们又大胆猜测:
浸在液体中的物体受到的浮力是否与物体的密度有关?
请你帮助同学们完成此探究。
①实验中应保持 和 不变,改变物体的 。
②分别观察相同体积的不同物体在空气中称时和浸没在同种液体中称时弹簧测力计的示数,若示数 相同,则说明浮力大小与物体的密度无关,反之则有关。
实验二 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
（1）实验装置:
如图所示。
（2）实验设计
①利用图甲可测量出物体所受 力的大小。
②图乙中弹簧测力计的示数比图甲中弹簧测力计的示数 （选填“大”或“小”）,两次示数之差即为物体所受浮力的大小。
③图丙与图丁中弹簧测力计示数之差为排开液体所受重力的大小。
④比较浮力和物体排开液体所受重力的大小,可以得出结论:
。
（3）实验方案评估
①如果溢水杯中水没装满,会导致本实验测量的F浮 （选填“>”或“<”）G排。
②实验结束后老师提醒同学们再换用其他物体进行一次实验,这样操作的意义是
。
▶类型一 浮力
1.关于浸在水中的物体受到的浮力,下列说法正确的是（ ）
A.物体的密度越大,受到的浮力越大
B.物体没入水中越深,受到的浮力越大
C.物体排开水的体积越大,受到的浮力越大
D.漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
2.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验过程如图所示,其中弹簧测力计示数的大小关系是F1>F2>F3,F3
（1）比较 两图可知,浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
（2）比较丙、丁两图可知,浮力的大小跟 有关。
（3）分析甲、丙两图可得,物体浸没在水中时受到的浮力F浮= ,物体的密度ρ物= 。
（4）深入分析丙、丁两图,比较水对烧杯底的压强p水和某液体对烧杯底的压强p液的大小关系,则p水 p液。
▶类型二 阿基米德原理
3.如图所示,在已调好的天平的两个托盘上放上两个一模一样装满水的桶,其中右桶上漂着一小木块。
下列关于天平会向哪边倾斜的说法中正确的是（ ）
A.天平不倾斜B.向左倾斜
C.向右倾斜D.无法判断
4.如图所示,乒乓球从水里上浮到水面上,乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,水对杯底的压强为pA,在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底的压强为pB,则它们的大小关系是（ ）
A.FA=FB pA=pBB.FAC.FA>FB pA>pBD.FA>FB pA=pB
5.雨城区“大兴二桥”在施工时,要向江中沉放大量的施工构件。
如图甲所示,假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中,在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示。
下列判断正确的是（ρ江水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg）（ ）
A.构件的边长为4m
B.构件的密度为3×103kg/m3
C.浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
D.当构件的下表面距江面4m深时,构件上表面受到江水的压强为4×104Pa
6.质量相等的甲、乙两物体的密度分别为2g/cm3和3g/cm3,现分别用弹簧测力计钩住使之浸没在水中,则物体静止时弹簧测力计的示数之比是 。
7.木块在水中漂浮,铁块在水中下沉。
浮力的大小是否跟物体的密度有关呢?
兴趣小组的同学用溢水杯、质量不计的薄壁玻璃瓶、若干完全相同的透明塑料杯、水、浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙等器材进行了如下实验:
第一步:
往玻璃瓶里装满水并拧紧盖子;
第二步:
把玻璃瓶放入装水的溢水杯中,用塑料杯接住溢出来的水（如图所示）;
第三步:
将玻璃瓶里的物质分别换成浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙并装满,重复以上实验;
第四步:
比较每次溢出来的水的体积。
请回答下列问题:
（1）溢水杯里水的多少应该以 为准。
（2）若每次溢出来的水的体积 ,则初步说明物体所受的浮力与物体的密度无关,否则与物体的密度有关。
（3）本实验是通过比较每次溢出来的水的体积来比较浮力大小的,这里运用了 的思想方法,其依据是 。
▶类型三 物体的浮沉条件及应用
8.将一个新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中,鸡蛋静止在两个容器中的位置如图所示。
则下列说法正确的是（ ）
A.鸡蛋在水中受到的浮力大
B.鸡蛋在水和浓盐水中受到的浮力一样大
C.鸡蛋的密度大于水的密度
D.鸡蛋的密度小于浓盐水的密度
9.某同学将一支自制的简易密度计放入盛有不同液体的两个烧杯中,静止后的情形如图所示,两液面相平,下列判断正确的是（ ）
A.密度计在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小
B.甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小
C.密度计越靠上的刻度,对应的密度值越大
D.甲液体的密度比乙液体的密度大
10.如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。
下列说法正确的是（ ）
A.物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B.三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C.容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙>F丙
D.容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
11.某次军事演习中,执行深海作业的潜水艇悬浮在海水中（如图所示）。
要使潜水艇下潜,应对水舱 （选填“注水”或“排水”）,在下潜过程中,海水对潜水艇上、下表面的压力差 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
12.水平桌面上有一容器,底面积为100cm2,容器底有一个质量为132g、体积为120cm3的匀质小球,如图甲所示。
（ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg）
（1）向容器中注入质量为1.6kg的水时,水深13cm,如图乙所示,求水对容器底的压强。
（2）再向容器中慢慢加入适量盐并搅拌,直到小球悬浮为止,如图丙所示,求此时盐水密度ρ1。
（3）继续向容器中加盐并搅拌,某时刻小球静止,将密度计放入盐水中,测得盐水的密度ρ2=1.2×
103kg/m3,求小球浸入盐水的体积。
参考答案
【核心要点突破】
1.液体（或气体） 液体（或气体）
向上 竖直向上 液体（或气体）
2.浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力
F浮=G排=ρ液V排g
液体的密度 排开液体的体积 液体 气体
3.
（1）F浮=F向上-F向下
（2）F浮=G排=ρ液V排g
（3）F浮=G-F示 （4）F浮=G物
4.重 浮 物体 液体
> < = = > < = > <
5.
（1）空心的 浮力 漂浮 等于 不变的
（2）自身重力 水舱 不变 （3）小于
【教材图片解读】
命题点1
（1）浮
（2）越大 越大
命题点2
（1）重力 等于
（2）变大 F浮=ρ液gV排 不变 大于
下潜 大于 上浮
命题点3
（1）液体密度 重心 漂浮 等于
相等 F浮=ρ液V排g 小 小 大
（2）小于 等于
【重点实验再现】
实验一
（2）①浮力 ②0.6
物体浸入（或排开）液体的体积
③甲、丁、戍 ④甲、丙、丁
（3）物体在液体中所受浮力的大小与液体的密度、物体浸在液体中的体积（或排开液体的体积）有关,而与物体浸没的深度无关
（4）①液体密度 物体排开液体的体积 密度 ②差值
实验二
（2）①重 ②小
④浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体所受的重力
（3）①> ②多次测量,寻找普遍规律
【中考真题链接】
1.C 解析：
浮力的大小决定于液体的密度和排开液体的体积,与物体的密度无关,故A项错误;物体没入水中的深度增加,但其排开水的体积始终等于物体自身的体积,故受到的浮力不变,即浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关,故B项错误;水的密度一定,物体排开水的体积越大,受到的浮力越大,故C项正确;漂在水面上的物体未必比沉在水底的物体排开水的体积大,所以漂在水面上的物体不一定比沉在水底的物体受到的浮力大,故D项错误。
2.
（1）乙、丙
（2）液体的密度
（3）F1-F3
（4）>
解析：
（1）要探究浮力的大小跟物体排开液体体积的关系,需要控制液体的密度相同,改变排开液体的体积,图乙、丙符合题意。
（2）由丙、丁两图知排开液体的体积都等于物体的体积,保持不变,排开液体的密度不同,物体受到的浮力不同,所以,比较图丙、丁可知,物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
（3）分析甲、丙两图可得,物体浸没在水中受到的浮力F浮=F1-F3,
由F浮=ρ液gV排可知,物体的体积:
V=V排=
=
根据G=mg得,物体的质量为m=
=
物体的密度为ρ物=
=
=
。
（4）根据称重法知F浮水=F1-F3,F浮液=F1-F4,
因为F3F浮液,
根据F浮=ρ液gV排可知,在排开液体体积相同时,水的密度大于液体的密度,
由图知丙、丁中液体深度相同,
根据压强公式p=ρgh判断出p水>p液。
3.A 解析：
木块漂浮在水面上,浮力等于重力,即F浮=G;根据阿基米德原理F浮=G排,所以G=G排,即木块的重力等于排开水的重力;所以有木块和没有木块的盛满水的桶一样重,故天平平衡。
4.C 解析：
由图知,乒乓球在A位置时是浸没状态,此时V排A=V球,在B位置时是漂浮状态,此时V排BV排B,由F浮=ρ液gV排可知乒乓球受到的浮力FA>FB;
由于从水里上浮直至漂浮在水面上,排开水的体积减小,水面下降,则hA>hB,根据p=ρgh可知水对杯底的压强pA>pB。
5.B 解析：
由图可知,构件在浸入水中的过程排开水的体积变大,所以浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②图线,故C错误。
从图乙中可以看出,当构件刚好浸没时下表面到水面的距离为2m,则构件边长为2m,故A错误。
构件体积:
V=L3=（2m）3=8m3,构件浸没时,V排=V=8m3,F2=1.6×105N,则有F浮=G
-F2,即:
ρ水gV排=ρgV-F2,代入数值可得:
1.0×103kg/m3×10N/kg×8m3=ρ×10N/kg×8m3-1.6×
105N,则构件的密度为ρ=3×103kg/m3,故B正确。
当构件的下表面距江面4m深时,构件上表面距江面4m-2m=2m,构件上表面受到江水的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×
2m=2×104Pa,故D错误。
6.3∶4 解析：
根据ρ=
可得V=
甲、乙两物体质量相等,则甲、乙的体积之比等于密度的反比,即V甲∶V乙=ρ乙∶ρ甲=3g/cm3∶2g/cm3=3∶2;
因为甲、乙两物体全部浸入水中时排开水的体积和自身的体积相等,即V排=V,
由称重法测浮力可得:
F浮=G-F',
F'=G-F浮=mg-F浮=ρVg-ρ水gV=（ρ-ρ水）gV,则弹簧测力计的示数之比:
=
=
×
=
。
7.
（1）装满
（2）相等
（3）转换 阿基米德原理
解析：
（1）通过溢水杯里溢出水的多少来表示物体排开水的体积多少,故溢水杯里水的多少应该以装满为准。
（2）换用不同的物质（浓盐水、蜂蜜、食盐、细沙并装满）做实验,若每次溢出来的水的体积相等,根据G排=m排g=ρ水V排g,说明排开水的重力相同,则初步说明物体所受的浮力与物体的密度无关,否则与物体的密度有关。
（3）本实验是通过比较每次溢出来水的体积来比较浮力大小的,这里运用了转换的思想方法,其依据是阿基米德原理。
8.C 解析：
由图可知:
鸡蛋在水中沉底,则所受浮力小于重力;鸡蛋在浓盐水中悬浮,则所受浮力等于重力。
同一只鸡蛋的重力不变,所以鸡蛋在浓盐水中受到的浮力大,故A、B错误。
鸡蛋在水中沉底,则鸡蛋的密度大于水的密度;鸡蛋在浓盐水中悬浮,则鸡蛋的密度等于浓盐水的密度,故C正确,D错误。
9.B 解析：
同一支密度计在甲、乙液体中都漂浮,F浮甲=F浮乙=G,故A错误;由图知密度计排开液体的体积V排甲>V排乙,根据F浮=ρ液V排g,F浮甲=F浮乙,则ρ甲<ρ乙,故D错误;因为容器中的液面相平,根据p=ρgh知甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小,故B正确;根据“同一物体浸在不同液体中,F浮一定时,V排、ρ液成反比”可知,液体的密度越大,排开液体的体积越小,所以密度计的刻度越靠下,对应的密度值越大,故C错误。
10.D 解析：
由题知,A、B、C三个正方体的体积相同,由图可知,A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排由图可知,A和B漂浮,C悬浮,则由浮沉条件可知:
GA=FA,GB=FB,GC=FC,由于FA=
可知,物体密度的大小关系为ρA<ρB<ρC,故B错误。
正方体静止时,三个容器内水面高度相同,即h相同,水的密度一定,根据p=ρgh可知,容器底受到水的压强关系为p甲水=p乙水=p丙水,所以根据F=pS可知,容器底部受到水的压力大小关系为F甲=F乙=F丙,故C错误。
因为正方体分别处于漂浮或悬浮状态,则浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于排开液体的重力,即说明容器中正方体的重力等于正方体排开水的重力,即可以理解为,容器中正方体的重力补充了它排开的水的重力,能看出三个容器内物体和水的总重力相等;由于容器相同,所以三个容器对桌面的压力关系为F甲'=F乙'=F丙',又因为三个容器的底面积相同,所以根据p=
可知,容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙,D正确。
11.注水 不变 解析：
（1）潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮和下潜的,所以要使潜水艇下潜,应对水舱注水来增大它自身的重力。
（2）在下潜过程中,潜水艇浸没在水里,排开水的体积不变,所以受到的浮力不变。
由浮力产生的原因知海水对潜水艇上、下表面的压力差不变。
12.
（1）水对容器底的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1.3×103Pa。
（2）小球的密度:
ρ球=
=
=1.1g/cm3=1.1×103kg/m3,因为图丙中小球处于悬浮状态,所以ρ1=ρ球=1.1×103kg/m3。
（3）因为ρ2>ρ球,所以小球在加盐后会上浮至漂浮,根据漂浮状态下F浮=G物可得ρ2gV排=ρ球
gV球,则小球浸入盐水的体积:
V浸=V排=
V球=
×120cm3=110cm3=1.1×10-4m3。
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