专题10.1 浮力--八年级物理人教版（下册）.doc

第十章 浮力 第1节 浮力 1．浮力：是指浸在液体（或气体）中的物体受到竖直向上的力。 方向：_____________，施力物体是：____________。 2．浮力的大小： （1）定义法：浸没在液体中的物体受到液面对它上下两表面的压力差：F浮=___________。若柱形物体与容器底部紧密度接触，由于下表面不受向上的压力，所以_________浮力。 （2）弹簧测力计测量：先用测力计测量出物体的重力为G，再测出物体浸在液体中时测力计的读数F，则物体所受浮力为F浮=_____________。 竖直向上 液体（或气体） F向上–F向下 不受 G–F 一、浮力 （1）定义：浸在液体（或气体）中的物体会受到向上的力，这个力叫做浮力。 （2）浮力的施力物体是液体（或气体），方向是竖直向上。 （3）浮力产生的原因：浸在液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差即浮力F浮=F上–F下。 解读：若物体下部没有液体则物体不受浮力作用。例如插入河底淤泥中的木桩和已粘在杯底上的铁块都不受水的浮力。浸在气体中的物体也受到气体对它竖直向上的浮力，但一般情况下不考虑气体对物体的浮力。 【例题1】（2019·上海市徐汇区中考物理一模试题）浸没在水中的物体，受到水对它向上、向下的压力分别为10牛、2牛，其受到浮力的大小为__________牛。增大物体在水中的深度，水对物体向上的压力将__________，物体受到的浮力将__________（后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）。 参考答案：8 变大 不变 试题解析：物体受到的浮力：F浮=F向上–F向下=10 N–2 N=8 N；根据p=ρgh可知，增大物体在水中的深度，液体压强增大，由p=可得F=pS，所以水对物体向上的压力变大；当物体所处的深度增加时，V排不变，物体受到的浮力不变。 二、决定浮力大小的因素 物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关；还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。 解读：弹簧测力计下挂着一个物体，当物体逐渐浸入水中时，弹簧测力计的示数逐渐减小，物体受到的浮力逐渐增大。将一个空心的金属球浸没在水中并上浮，随着露出水面的体积逐渐增大时，球所受的浮力将逐渐变小，球所受的重力不变，当球浮在水面静止时，所受浮力和它的重力相等。 【例题2】（2019·黑龙江省哈尔滨市松北区中考一模综合物理部分试题）学习“科学探究：影响浮力大小的因素”时，小文收集到如图所示一幅图片，请对以下问题进行解答。（ρ水<ρ盐水） （1）图丙中，物体A所受浮力大小是________N；图丁中，物体A受到盐水向上和向下的压力的合力为__________，方向____________。 （2）比较图丙、丁，说明浮力的大小与_________________________有关。 （3）结合图甲和图丙可确定图乙方框中弹簧测力计示数F乙的范围是_________________；你判断的依据是：__________________。 参考答案：（1）1.0 1.2 N 方向竖直向上 （2）液体的密度大小 （3）4.0 N>F乙>3.0 N 0<V排水乙<V排水丙，0<F乙浮<1 N 试题解析：（1）由甲知，G=4.0 N，由丙知，物体A浸没在水中所受浮力；物体A受到盐水向上和向下的压力的合力就是浮力，，方向竖直向上； （2）比较图丙、丁，同一物体A，重力相同，浸没在液体中的体积相同，液体密度不同，受到的浮力不同，说明浮力的大小与物体排开液体的密度大小有关； （3）结合图甲和图丙可分析图乙中弹簧测力计示数，由于0<V排水乙<V排水丙，0<F乙浮<1N，故弹簧测力计示数F乙的范围是：4.0 N>F乙>3.0 N。 1．乒乓球漂浮于水面上，乒乓球所受浮力的施力物体是 A．空气 B．乒乓球 C．水 D．盛水容器 2．下列关于浮力的说法中正确的是 A．浮力都是由水产生的 B．只有固体才能受到浮力的作用 C．浮力方向与重力方向相反 D．在不同液体中浮力方向会不同 3．（2019·山东省淄博市周村区八年级下学期期中物理试题）一物体在弹簧测力计下，示数为8 N，当它浸入水中时，示数为3 N，此时物体受到的浮力为 A．3 N B．11 N C．8 N D．5 N 4．（2019·四川省成都市高新区中考物理一诊试题）新鲜鸡蛋在水中会下沉，向水中加盐并轻轻搅拌，随着盐的溶解，可以看到鸡蛋会上浮，这是因为 A．鸡蛋的质量减少，浮力增大 B．鸡蛋排开盐水的体积增大，浮力增大 C．鸡蛋的重力减小，重力小于浮力 D．液体的密度变大，鸡蛋所受的浮力大于重力 5．图中哪一个才是浮力的方向 A．1 B．2 C．3 D．4 6．某同学在实验室里，把同一个物体分别浸入水和盐水中来探究“影响浮力大小的因素”，如图所示，根据图示可以知道，该同学这次操作的目的是 A．探究物体所受浮力大小与其浸入深度有关 B．探究物体所受浮力大小与液体密度有关 C．验证阿基米德原理F浮=G排 D．说明物体所受浮力的大小跟排开液体的体积大小有关 7．浸入液体中的物体，通常要受到液体对它向上托的力，这个力叫浮力，浮力的方向是_____________。 8．（2019·黑龙江省绥化市青冈县昌盛乡中学八年级（下）期中）某一金属块受到的重力为7.2 N，将其悬吊在某种液体中时弹簧测力计的示数为6 N，则此物体受到液体的浮力为__________N，浮力的施力物体是__________，浮力的方向是__________。 9．（2019·重庆市育才中学八年级下学期期末物理试题）如图所示，是探究物体在液体中受到的浮力大小跟哪些因素有关的实验，根据此实验中的数据可知，物体A在水中受到的浮力是__________N。你通过对实验数据的分析可得出的结论是________________________________________。 10．（2019·北京市第四中学八年级下学期期中考试）小嘉同学利用传感器，在研究“液体产生的压强与液体深度的关系”的实验中，记录的部分数据如下表。请你对数据进行分析，归纳出液体产生的压强与液体深度的关系：p=____________。 深度h/cm 5 10 15 20 25 30 压强p/Pa 400 800 1 200 1 600 2 000 2 400 11．下列情景中没有受到浮力的物体是 A．遨游的“天宫一号” B．航行的“辽宁号” C．下潜的“蛟龙”号 D．上升的热气球 12．一长方体铝块，在水里慢慢下沉，下沉过程铝块上表面总保持水平。（1）当铝块上表面没入水面下沉到某位置时，上表面受到水的压力为14 N，下表面受到水的压力为19 N；（2）当铝块再下沉到另一更深位置时，上表面受到的压力增大为21 N时，下表面受到的压力是 A．21 N B．26 N C．35 N D．40 N 13．（2019·吉林省长春市二道区八年级上学期期末物理试题）潜水员潜水时呼出的气泡在水面下上升的过程中，有关气泡所受压强和浮力的变化情况说法正确的是 A．压强变大，浮力变大 B．压强变大，浮力变小 C．压强变小，浮力变大 D．压强变小，浮力不变 14．（2019·吉林省长春市中考物理模拟试题）在一矿泉水瓶中装入适量的水，并将一颗金属球投入且完全没入水中，如图所示。若再加入一些水使瓶内液面上升至虚线处，比较前后金属球的状况，下列说法正确的是 A．金属球所受的浮力大小不变，所受的液体压强不变 B．金属球所受的浮力大小不变，所受的液体压强变大 C．金属球所受的浮力大小变大，所受的液体压强变大 D．金属球所受的浮力大小变大，所受的液体压强不变 15．“浸入液体中的物体，受浮力的大小与哪些因素有关？”小华同学带着这个问题做了如图所示实验，请你依据实验回答： （1）比较1、4图可知重物受水的浮力大小是___________N； （2）比较2、3、4图说明浮力大小跟___________有关。 16．小文从海滨浴场中的深水区走过浅水区回到岸上，感觉身体越来越沉重．他对这一现象的解释是：水越深的地方，物体受到的浮力越大。请选用合适的器材，设计一个简单实验，说明小文的解释是错误的。 17．（2019·上海市黄浦区九年级上学期期末质量调研物理试题）在如图所示的实验中，重为8牛的小球A静止在水面下，弹簧测力计的示数为5牛，小球受到浮力的大小为__________牛，方向_______________。当剪断连接小球与测力计的细线时，小球所受浮力将__________，小球触底后，所受浮力将__________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 18．（2019·四川省南充市陈寿中学九年级下学期第一次月考（3月）物理试题）如图所示是“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验装置，请根据图示回答问题： （1）分析②、③、④，可以说明金属块所受浮力大小跟_______________有关。 （2）分析__________，（选填序号）说明金属块所受浮力大小跟液体密度有关。 （3）物体完全浸没在酒精中所受的浮力是_____N。 19．（2017·吉林）下列设备和器材中，利用浮力的是 A．抽水机 B．气压计 C．潜水艇 D．铅垂线 20．（2018·海南）如图所示，两只相同的气球，分别充入氢气和空气，充气后体积相同，放飞气球时只有氢气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空，则下列说法中正确的是 A．F氢>F空 B．F氢=F空 C．F氢<F空 D．条件不足，无法比较 21．（2017·郴州）请画出漂浮在水面上的木块的受力示意图。 22．（2018·泰州）某实验小组在探究“影响浮力大小的因素”时，做了如图所示的实验。观察图片并分别比较图中有关数据可知： （1）当物体逐渐浸入水中，物体底面所受压强将逐渐___________； （2）当物体浸没在水中时，受到的浮力为___________N； （3）比较（b）、（c）两图，可以得出______________________越大，物体受到的浮力越大； （4）比较___________两图可知，物体所受浮力的大小与液体密度有关。 23．（2017·东营）浸没在液体中的物体受到的浮力，实质上是由于液体对其上、下表面的压力不同造成的。在液体中，深度越深，液体压强越大，物体受到的压力也越大。浸没在液体中的物体所受到的浮力大小与浸没在液体中的深度是否有关呢？为探究这个问题，实验室准备了弹簧测力计、天平、石块、木块、细线、烧杯、水。请你根据需要选择器材，完成以下题目。 （1）提出问题： （2）实验器材： （3）实验步骤： （4）分析与论证： （5）交流与合作：与同学进行交流时，有同学提出实验过程中未保证物体“浸没”在水中，你认为他能不能得到正确的结论？为什么？ 1．C【解析】因乒乓球漂浮于水面上，浮力的施力物体是水、方向竖直向上。故选C。 2．C【解析】A、物体浸在液体中，由于物体上、下表面所处的深度不同，液体对物体产生的向上的压力大于向下的压力，这两个压力差是浮力。由此可知：浮力是由液体对物体的压力差产生的，故该选项说法不正确。B、浮力是对浸在其中的物体产生的，物体不一定只是固体，其他的物体如水面上的油、水中的水银也一样受到浮力的作用，则该选项中说法不正确。C、浮力是液体对物体的向上和向下的压力差，方向与物体受到的向上的压力方向一致，总是竖直向上的，这与竖直向下的重力方向相反，则该选项说法正确。D、浮力是液体对物体的向上和向下的压力差，方向总是与物体受到的竖直向上的压力方向一致，浮力方向不会变化，则该选项中说法不正确。故选C。 3．D【解析】把物体浸入在水里时，所受浮力F浮=G−F′=8 N−3 N=5 N。故选D。 4．D【解析】加盐后随着盐的溶解，盐水的密度增大，鸡蛋所受浮力增大，当浮力增大到大于鸡蛋的重力时鸡蛋会上浮。 5．A【解析】浸在液体（或气体）里的物体，受到液体（或气体）对物体产生向上托的力叫浮力，浮力的方向总是竖直向上，图中1符合。故选A。 6．B【解析】根据图示可以知道物体都完全浸没在液体中，所以排开的液体体积相同，而一种液体是水、另一种是盐水，两个液体的密度不同，它们所受的浮力不同，所以该同学这次操作的目的是：探究物体所受浮力大小与液体的密度的关系，故B正确。故选B。 7．竖直向上 【解析】物体浸在液体中，由于物体上、下表面所处的深度不同，下表面所处的深度大于上表面的深度，下表面受到的压强大于上表面受到的压强，因此液体对物体产生的向上的压力与向下的压力不相等，实际上，这两个压力的合力就是液体对物体施加的向上托的作用，这个力习惯上称为浮力。方向与物体受到的向上的压力方向一致，总是竖直向上的。 8．1.2 液体 竖直向上 【解析】金属块受到的浮力：F浮=G–F示=7.2 N–6 N=1.2 N；金属块在液体中受到的浮力是液体给的，所以它受到浮力的施力物体是液体，浮力的方向总是竖直向上的。 9．1 物体所受浮力的大小与液体的密度有关 【解析】物体在水中受到的浮力为5 N–4 N=1 N。物体在盐水中受到的浮力为5 N–3.5 N=1.5 N，可见，物体浸没在水中和盐水中受到的浮力是不同的，故可得结论：物体所受浮力的大小与液体的密度有关。 10．（80 Pa/cm）h 【解析】分析表格中的数据可知，h增大，p也增大，且始终保持比值不变，即=80 Pa/cm，所以p=（80 Pa/cm）h。 11．A【解析】A、太空中没有空气，故遨游的“天宫一号”不受到浮力，故A符合题意；B、浮力是浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）向上托起的力，航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力，即受到浮力，故B不符合题意；C、下潜的“蛟龙”号在水中，但仍然受到水对它向上的浮力，故C不符合题意；D、空中上升的热气球受到空气的浮力，故D不符合题意。故选A。 12．B【解析】因为F下=19 N，F上=14 N，所以F浮=F下–F上=19 N–14 N=5 N，又因为水的密度和排开水的体积保持不变，所以铝块受到的浮力保持不变，当上表面受到的压力增大为21 N时，下表面受到的压力为：F下′=F浮+F上′=5 N+21 N=26 N。故选B。 13．C【解析】气泡在上升过程中，体积会逐渐变大，所处的深度变小，因为p=ρgh，所以气泡受到的压强在不断减小；因为F浮=ρgV排，气泡排开液体的体积变大，所以气泡受到的浮力在不断变大。故选C。 14．B【解析】加水后，金属球排开液体的密度、体积不变，金属球受到的浮力大小不变；若再加入一些水使瓶内液面上升至虚线处，液面比原来升高了，此时金属球受到的压强：p′=p原来+p加水，∴金属球表面所受的液体压强变大。故选B。 15．（1）0.50 （2）液体的密度 【解析】（1）由图1知，G=4.0 N，由图4知，F=3.50 N，则F浮=G–F=4.0 N–3.50 N=0.5 N；（2）图2、3、4，物体排开液体的体积相同，液体的密度不同，测力计的示数不同，可知浮力大小跟液体的密度有关。 16．用细线将小金属块系在弹簧测力计的挂钩上，测出并记录弹簧测力计的示数G；在大烧杯中加入适量的水，将小金属块浸没在水中较浅处，测出并记录弹簧测力计的示数F1，小金属块受到的浮力F浮=G–F1；再将小金属块浸没在水中较深处，测出并记录弹簧测力计的示数F2，此时受到浮力F浮′=G–F2；若F浮=F浮′，则小金属块在深水和浅水中受到的浮力相同，说明小文的解释是错误的。 【解析】找一金属块，用弹簧测力计测其重，将金属块分别浸没在不同的深度，读出测力计的示数，利用F浮=G–F示求出金属块受到的浮力，若两次受到的浮力相同，则证明小文的解释是错误的。 17．3 竖直向上 不变 不变 【解析】金属块受到的浮力：F浮=G−F示=8 N−5 N=3 N；方向竖直向上。当剪断连接金属块与测力计的细线时，排开水的体积不变，浮力不变；金属块下沉至容器底，金属块排开水的体积不变，则所受浮力不变。 18．（1）排开液体的体积 （2）④⑤ （3）2.4 【解析】（1）分析②、③、④，液体的种类相同，物体浸入液体中的体积不同，弹簧测力计示数不同，物体所受的浮力不同。可以说明金属块所受浮力大小跟排开液体的体积有关。 （2）探究物体所受浮力大小跟液体密度的关系，需要控制的是物体排开液体的体积相同，液体的密度不同。由图可知：分析④⑤，可以说明金属块所受浮力大小跟液体密度有关。 （3）当物体完全浸没在煤油中时，物体所受到的浮力。 19．C【解析】抽水机是利用大气压工作的，与浮力无关，故A不符合题意；气压计是测量大气压的仪器，与浮力无关，故B不符合题意；潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉，利用了浮力，故C符合题意；铅垂线是利用重力方向始终竖直向下制成的，故D不符合题意；故应选C。 20．B【解析】气球是“浸没”在空气中的，因为体积相同，所以排开空气的体积相同，根据公式F浮=ρ空气gV排可知，两球所受浮力相同。故选B。 21． 【解析】漂浮在水面上的木块，处于平衡状态，受到重力和浮力作用，而且是一对平衡力；重力从重心竖直向下画，浮力从重心竖直向上画，标出符号G和F浮，注意两条线段的长度相等，如下图所示。 22．（1）变大 （2）1 （3）物体排开液体的体积 （4）（c）（d） 【解析】（1）当物体逐渐浸入水中，下底面在水中的深度增加，根据p=ρgh可知，下底面所受的压强变大； （2）由a图知，物体的重力G=4 N，由图c知，物体完全浸没在水中受到的拉力为3 N，所以物体浸没在水中时，受到的浮力为F浮=G–F=4 N–3 N=1 N； （3）（b）、（c）两图，液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，物体排开液体的体积越大，测力计的示数越小，可得物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大； （4）（c）、（d）两图，物体都是完全浸没，排开液体的体积相同，液体的密度不同，测力计的示数不同，可得物体所受浮力的大小与液体密度有关。 23．提出问题：探究浸没在液体中的物体所受浮力的大小与浸没的深度是否有关？ 实验器材：弹簧测力计、石块、细线、烧杯、水。 实验步骤： ①在烧杯中加适量水 ②用细线拴好石块，用弹簧测力计测出石块的重力 ③将石块浸没在水中，记录弹簧测力计的示数 ④多次改变石块浸没在水中的深度，分别记录弹簧测力计的读数 分析与论证：计算出石块浸没在水中不同深度所受的浮力，比较它们的大小。若相等，说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没深度无关；若不相等，说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没深度有关。 交流与合作：不能，因为只有“浸没”才能保证物体排开液体的体积不变。 【解析】由题意可知：提出问题应为“探究浸没在液体中的物体所受浮力的大小与浸没的深度是否有关”。应用称量法测浮力，则实验器材：弹簧测力计、石块、细线、烧杯、水。具体的实验步骤：①在烧杯中加适量水；②用细线拴好石块，用弹簧测力计测出石块的重力；③将石块浸没在水中，记录弹簧测力计的示数；④多次改变石块浸没在水中的深度，分别记录弹簧测力计的读数；分析与论证：计算出石块浸没在水中不同深度所受的浮力，比较它们的大小。若相等，说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没深度无关；若不相等，说明浸没在液体中的物体所受浮力与浸没深度有关。交流与合作：不能，因为只有“浸没”才能保证物体排开液体的体积不变。