第6講認識浮力（講義）

2022年八年級下物理幫課堂講義+強化訓(xùn)練（新滬科版）第6講認識浮力TOC\o"12"\h\u知識回顧 1考點一認識浮力 4考點二浮力產(chǎn)生的原因 7考點三浮力大小的計算 10考點四浮力的應(yīng)用 13知識回顧知識點一、浮力1.概念：浸在液體(或氣體)里的物體，受到液體或氣體對它向上托的力叫浮力。2.方向：【高清課堂：《浮力》三、浮力的方向】豎直向上。3.測量鋁塊浸沒水中所受的浮力：（1）步驟：=1\*GB3①如圖甲，在彈簧測力計下懸掛一個鋁塊，讀出彈簧測力計的示數(shù)，這就是鋁塊的重力G；=2\*GB3②把鋁塊浸沒在水中（圖乙所示），記錄彈簧測力計的示數(shù)。（2）結(jié)論：=1\*GB3①彈簧測量計的示數(shù)變小，說明浸沒在水中的鋁塊受到浮力的作用。=2\*GB3②浮力的大?。▓D丙受力分析）：4.浮力產(chǎn)生的原因：【高清課堂：《浮力》二、浮力的產(chǎn)生】完全浸沒在液體里的物體，各個表面均受到液體的壓力，由于它前后左右對應(yīng)部分受到的壓力大小相等、方向相反，因此而平衡，物體的上下兩面浸在液體中的深度不同，對應(yīng)部分所受壓力的大小、方向均不同，這兩個壓力的合力方向向上，液體對物體上、下兩面的壓力差，就是液體對物體的浮力。

用公式表示為：。要點詮釋：1.浮力的施力物體就是“液體”，受力物體就是“浸在液體中的物體”；物體間力的作用是相互的，物體受到浮力的同時，液體也受到物體對它的壓力作用，這個力的大小就等于物體受到的浮力，方向和浮力的方向相反。2.根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因，上、下表面受到的壓力差。如果物體和容器底部緊密接觸（不是沉底），這時物體上表面受到液體豎直向下的壓力，物體的下表面并沒有受到液體豎直向上的壓力，物體雖然浸沒在液體中，但是不受浮力。（如圖）知識點二、決定浮力大小的因素：1.浮力的大小是否跟物體浸沒的深度有關(guān)：（1）如圖甲所示，把彈簧測力計下懸掛的物體浸沒在一種液體中，并分別停在液體內(nèi)不同的深度；（2）彈簧測力計的示數(shù)沒有變化；（3）浮力的大小跟物體浸沒的深度沒有關(guān)系。2.浮力的大小是否跟物體浸沒在液體中的體積有關(guān)：（1）如圖乙所示，把一個柱狀固體豎直懸掛在彈簧測力計下，并逐漸增大物體浸在液體中的體積；（2）彈簧測力計的示數(shù)逐漸減??；（3）隨著物體浸在液體中的體積逐漸增大，物體受到的浮力也逐漸增大。3.浮力的大小是否跟液體的密度有關(guān)：（1）用密度不同的液體（清水和密度不同的鹽水），把這些液體，按照密度由小到大的順序排列。再把懸掛在測力計下的同一物體先后浸沒在這些液體中。（2）彈簧測力計的示數(shù)，隨著液體密度的增大而減小；（3）液體的密度越大，浸沒的物體受到的浮力也越大。4.結(jié)論：物體在液體中受到的浮力的大小，跟它浸沒在液體中的體積有關(guān)、跟液體的密度有關(guān)。物體浸沒在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。要點詮釋：1.探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)的實驗中，用到了“稱重法”測浮力：，彈簧測力計的示數(shù)越小，說明物體受到的浮力越大。2.探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)，實驗中利用“控制變量法”，把多因素問題變成多個單因素問題?？键c一認識浮力1．下列事例中利用浮力的是（）A．氫氣球飛上天空 B．用吸管喝飲料 C．飛機飛行時獲得升力 D．?dāng)r河壩修成“上窄下寬”【解答】解：A、氫氣球飛上天空，是由于氫氣球受到空氣對它的浮力大于自身的重力，使氫氣球向上運動，利用了浮力，故A正確；B、用吸管喝飲料，是利用吸管內(nèi)的氣壓小于外界的大氣壓，飲料在大氣壓的作用下壓入嘴里，沒有利用浮力，故B錯誤；C、飛機飛行時獲得升力，是因為飛機機翼的特殊形狀，使下方的空氣流速小，壓強大，從而獲得升力，沒有利用浮力，故C錯誤；D、攔河壩修成“上窄下寬”，是由于液體內(nèi)部壓強隨液體深度的增加而增大，所以要做成“上窄下寬”，沒有利用浮力，故D錯誤。故選：A。2．2021年12月9日下午15：40“天宮課堂”時隔8年再次開講，“太空教師”翟志剛、王亞平、葉富光在中國空間站為廣大青少年帶來了一場精彩的太空科普課。如圖是演示浮力消失實驗時的情況。下列說法中正確的是（）A．乒乓球不受浮力 B．乒乓球在水中靜止時受平衡力 C．乒乓球下表面所受的壓力大于上表面所受的壓力 D．若此時在水中放一個實心鐵球，鐵球會沉入水中【解答】解：在太空中，物體都處于失重狀態(tài)，乒乓球在水中靜止時，沒有受到水的壓力，所以不會受到浮力，即乒乓球沒有受到力；在水中放一個實心鐵球，鐵球會沉入水中，由于鐵球處于失重狀態(tài)，鐵球不會沉入水底，故A正確，BCD錯誤。故選：A。3．下列情景中，物體沒有受到浮力的是（）A．在水中游泳的人 B．在水中下沉的石頭 C．在水中漂浮的船 D．深入淤泥的圓柱形橋墩【解答】解：ABC、物體浸在液體或氣體中，因為液體、氣體有流動性，因此液體或氣體對浸沒在其中的物體有向上的作用力和向下的壓力作用，其中向上的壓力大于向下的壓力，這個壓力差即物體受到的浮力，故ABC中的物體均受浮力作用，故ABC不合題意；D、深入淤泥的圓柱形橋墩由于底面埋在淤泥下，不能與水接觸，因此橋墩沒有受到水對其向上的壓力，故橋墩不受浮力作用，故D符合題意。故選：D。4．如圖信息中沒有受到浮力的物體是（）A．升空的熱氣球 B．航行的“遼寧號” C．遨游的“天宮二號” D．下潛的“蛟龍?zhí)枴薄窘獯稹拷猓篈、升空的熱氣球，受到空氣的浮力，熱氣球之所以上升，就是因為受到的浮力大于重力，故A不符合題意；B、航行的“遼寧號”，能浮在海水面上，就是因為受到的浮力等于重力，故B不符合題意；C、太空中沒有空氣，故遨游的“天宮二號”不受浮力，故C符合題意；D、下潛的“蛟龍?zhí)枴苯]在水中，受到水的浮力，故D不符合題意。故選：C。5．下列關(guān)于浮力的說法錯誤的是（）A．物體受到浮力作用時，向上的壓力大于向下的壓力 B．只有浸在液體的物體才受到浮力 C．在液體中下沉的物體也受浮力的作用 D．浮力起因于液體內(nèi)部壓強隨深度的增加而增大【解答】解：A、產(chǎn)生浮力的實質(zhì)是物體上下表面受到的壓力差，因此，物體受到浮力作用時，向上的壓力大于向下的壓力，故A正確；B、浸在液體或氣體的物體都可能受到浮力，故B錯誤；C、在液體中上浮、下沉、漂浮或懸浮的物體都可能受浮力的作用，與物體的浮沉狀態(tài)無關(guān)，故C正確；D、浮力起因于物體上下表面受到的壓力差，因為液體內(nèi)部壓強隨深度的增加而增大，故物體下表面的壓強和壓力會大于上表面受到的壓強和壓力，故D正確。故選：B。6．如圖所示，A、B是可自由移動的物體，C、D是容器自身凸起的一部分，現(xiàn)往容器里注入一些水。則一定不受浮力的是（）A．A B．B C．C D．D【解答】解：AD、由圖可知，水對A、D物體上、下表面都產(chǎn)生了壓力差，故A、D物體都受浮力的作用，故AD不符合題意；B、B物體上表面沒有受到水的壓力，但下表面受到水的壓力，因此水對B物體上、下表面產(chǎn)生了向上的壓力差，故B物體一定受浮力的作用，故B不符合題意；C、C物體上表面受到水的壓力，但下表面沒有受到水的壓力，因此水對C物體上、下表面沒有產(chǎn)生向上的壓力差，故C物體一定不受浮力的作用，故C符合題意。故選：C。7．如圖所示，洗手盆底部的出水口塞著橡膠制成的水堵頭，則水堵頭（）A．受到水的壓力，沒有受到水的浮力 B．受到水的壓力，也受到水的浮力 C．沒有受到水的壓力，但受到水的浮力 D．沒有受到水的壓力，也沒有受到水的浮力【解答】解：洗手盆底部的出水口塞著橡膠制成的水堵頭，受到水向下的壓力，但水堵頭的下表面沒有水，沒有受到水向上的壓力，所以水堵頭不受浮力，故A正確，BCD錯誤。故選：A?？键c二浮力產(chǎn)生的原因8．如圖所示，浸沒在液體中的物體，其下表面受到液體向上的壓力大于上表面受到液體向下的壓力（選填“小于”“等于”或“大于”），這兩個壓力之間存在的壓力差就是產(chǎn)生浮力的原因。浮力的方向總是豎直向上，浮力的大小與該物體所受重力的大小無關(guān)（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）?！窘獯稹拷猓簱?jù)相同深度處液體向各個方向的壓強相等的特點可知，物體浸沒在液體中時，它的側(cè)面受到的各個方向液體的壓力相互平衡，即可以相互抵消；而物體上、下表面所受的液體壓力是不同的，設(shè)上表面所處的深度為h1，下表面所處的深度為h2。則上表面受到的壓強為p向下＝ρ液gh1，受到的壓力為F向下＝p向下S＝ρ液gh1S；下表面受到的壓強為p向上＝ρ液gh2，受到的壓力為F向上＝P向上S＝ρ液gh2S。因為h1＜h2，所以F向上＞F向下，則液體對物體產(chǎn)生向上的壓力和向下的壓力不相等，壓力差就產(chǎn)生了浮力，即F?。紽向上﹣F向下。浮力的方向總是豎直向上的；浮力的大小與該物體所受重力的大小無關(guān)。故答案為：大于；豎直向上；無關(guān)。9．如圖所示，物體懸浮在水中，水對物體向上、向下的壓力分別為F2和F1，F(xiàn)1＜F2（選填“＜”、“＞”或“＝”），物體受到的浮為F?。紽2﹣F1（寫出計算公式）?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，下表面的深度深，根據(jù)p＝ρgh可知，下表面受到的壓強大，上、下表面的受力面積相同，根據(jù)F＝pS可知，上表面受到的壓力要小于下表面受到的壓力；根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，物體受到的浮為F浮＝F2﹣F1。故答案為：＜；F?。紽2﹣F1。10．如圖所示，取一個瓶口內(nèi)徑略小于乒乓球直徑的雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口處，然后向瓶里注水，會發(fā)現(xiàn)水從瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口，不久就可觀察到乒乓球上浮起來。此實驗說明了浮力的方向豎直向上，浮力產(chǎn)生的原因是物體上下表面受到的壓力差?！窘獯稹拷猓洪_始時乒乓球受到上面液體壓強和大氣壓的作用，下部沒有液體只受大氣壓的作用，向上的壓強小于向下的壓強，向上的壓力小于向下的壓力，乒乓球不能上浮。當(dāng)用手堵住瓶口，乒乓球下面有水，乒乓球下面也受到液體壓強和大氣壓的作用。向上的液體壓強大于向下的液體壓強，根據(jù)F＝pS，產(chǎn)生了一個豎直向上的壓力差，所以乒乓球上浮，故此實驗說明了浮力產(chǎn)生的原因，浮力的方向是豎直向上的。故答案為：豎直向上；壓力差。11．如圖所示，完全相同的a、b兩個長方體，長度為h，懸浮在密度為ρ的液體中。若兩長方體a、b下表面所受液體的壓力分別為Fa、Fb，則Fa＞Fb（選填“＞”、“＜”、或“＝”）?！窘獯稹拷猓阂驗槲矬wa上表面的深度比物體b上表面的深度更深，且表面積也更大，根據(jù)p＝、p＝ρgh可得F＝pS＝ρghS得，可知長方體a的上表面受到的壓力大于b上表面受到的壓力，又因為兩長方體相同，都懸浮在同種液體中，所以受到的浮力相同，由F浮＝F向上﹣F向下得，a的下表面受到的壓力大于b下表面受到的壓力。故答案為：＞。12．一個正方體鐵塊，在水下某深度時，上表面受到15N壓力，下表面受到20N壓力，則鐵塊受到浮力是5N；當(dāng)鐵塊下沉到某位置時，上表面受到的壓力增大至20N，下表面受到的壓力是25N，此時鐵塊上、下表面的壓力差是5N?！窘獯稹拷猓海?）由題知，F(xiàn)下表面＝20N，F(xiàn)上表面＝15N，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可得，鐵塊受到浮力：F?。紽下表面﹣F上表面＝20N﹣15N＝5N；（2）液體的密度和鐵塊排開液體的體積保持不變，所以根據(jù)F?。溅岩篻V排可知，鐵塊受到的浮力保持不變，當(dāng)上表面受到的壓力增大為20N時，下表面受到的壓力為：F下表面′＝F浮+F上表面′＝5N+20N＝25N；此時鐵塊上、下表面的壓力差是F下表面′﹣F上表面′＝25N﹣20N＝5N。故答案為：5；25；5?？键c三浮力大小的計算13．如圖所示，將重為1.9牛的鐵塊掛在彈簧測力計下并將其浸沒在酒精中，此時測力計的示數(shù)為1.5牛，則鐵塊受到的浮力為0.4牛。鐵塊受到的重力與浮力的合力大小為1.5牛。若增加鐵塊浸沒在酒精中的深度，酒精對鐵塊下表面的壓強將變大（選填“增大”、“減小”或“不變”）?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)稱重法知鐵塊受到的浮力為：F?。紾﹣F＝1.9N﹣1.5N＝0.4N；由F?。紾﹣F可知，鐵塊受到的重力與浮力的合力大小等于彈簧測力計的示數(shù)，為1.5N；根據(jù)p＝ρ液gh可知，增加鐵塊浸沒在酒精中的深度，酒精對鐵塊下表面的壓強將變大。故答案為：0.4；1.5；變大。14．如圖所示，將重8牛的物塊A用細線懸掛著浸沒于水中。若細線對物塊A的拉力為2牛，則物塊A所受的浮力為6牛，方向豎直向上；隨著物體A浸入水中的深度變大，它所受的壓強將變大，浮力將不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）?！窘獯稹拷猓何飰K所受浮力：F浮＝G﹣F示＝8N﹣2N＝6N；浮力的方向是豎直向上的；隨著物體A浸入水中的深度變大，h變大，根據(jù)p＝ρ水gh可知，它所受的壓強將變大；物體浸沒時，排開液體的體積等于物體的體積，即V排＝V，根據(jù)F?。溅岩篻V排可知，它所受浮力的大小不變。故答案為：6；豎直向上；變大；不變。15．如圖所示，一合金塊所受重力為26.5牛，用測力計掛著金屬塊一半浸入水中，這時測力計的示數(shù)為21.6牛，此時金屬塊受到的浮力為4.9牛，如果將金屬塊全部浸沒到水中，測力計的示數(shù)將變?yōu)?6.7牛。若此時，金屬塊受到水對它向下的壓力為20牛，那么此時水對金屬塊向上的壓力為29.8牛。【解答】解：由題意可知，金屬塊的重力G金＝26.5N，當(dāng)金屬塊一半浸入水中時，測力計的示數(shù)為21.6N，即測力計對金屬塊的拉力F拉＝21.6N，金屬塊受到的浮力F?。紾物﹣F拉＝26.5N﹣21.6N＝4.9N；金屬塊排開水的體積V排＝＝＝5×10﹣4m3，所以金屬塊的體積V金＝2V排＝2×5×10﹣4m3＝1×10﹣3m3，當(dāng)金屬塊全部浸沒在水中時，金屬塊排開水的體積V排′＝V金＝1×10﹣3m3，此時金屬塊受到的浮力F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1×10﹣3m3＝9.8N，測力計對金屬塊的拉力F拉′＝G物﹣F浮′＝26.5N﹣9.8N＝16.7N，即測力計的示數(shù)為16.7N；根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因F?。紽向上﹣F向下可知，水對金屬塊向上的壓力F向上＝F浮′+F向下＝9.8N+20N＝29.8N。故答案為：4.9；16.7；29.8。16．如圖所示，將重為10牛的物體A從空氣中放入水中浸沒后保持靜止，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)變化了6牛，則物體A受到的浮力為6牛，物體A所受浮力與重力的合力為4牛，隨著浸入水中深度變大，它所受的浮力將不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)題意，物體A浸入水中前，彈簧測力計的示數(shù)大小等于物體的重力大小，物體A在水中浸沒靜止時，彈簧測力計示數(shù)變化了6N，即重力和彈簧測力計示數(shù)之差為6N，由稱重法可知：F?。紾﹣F示＝6N；（2）A受到的浮力方向豎直向上，重力方向豎直向下，兩者的合力為：F合＝G﹣F浮＝10N﹣6N＝4N；（3）增大A浸沒的深度，但液體的密度、排開液體的體積不變，由F?。溅岩篻V排可知，它受到的浮力將不變。故答案為：6；4；不變。17．將兩個完全相同的長方體分別水平與豎直放置在水中，如圖所示，A的上表面受到水的壓力為8N，下表面受到水的壓力為15N，則A受到的浮力為7N；A和B上、下表面受到水的壓力差相等（選填“相等”或“不相等”）。【解答】解：因為F下表面＝15N，F(xiàn)上表面＝8N，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因知：F?。紽下表面﹣F上表面＝15N﹣8N＝7N；長方體物塊懸浮在水中，說明受到水的浮力不變，而浮力等于物體上下表面受到水的壓力差，所以長方體物塊上下表面受到水的壓力差相等。故答案為：7；相等。18．如圖所示，石塊A重20N，木塊B重20N，石塊C重5N，石塊A和木塊B均處于靜止?fàn)顟B(tài)。甲圖中，繩對石塊A的拉力為8N，則石塊A受到的浮力是12N；乙圖中，繩對木塊B的拉力為25N，則木塊B受到的浮力為45N；丙圖中，木塊B受到的浮力是25N。【解答】解：①甲圖中，石塊受到三個力的作用：向下