人教版八年级物理下册10.1浮力（讲义）学生版+教师版

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人教版 八年级物理下册 第10章《浮力》 第1节 浮力 讲义 （知识点总结+例题讲解） 一、浮力： 1.浮力的定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力； 说明：包括部分浸入和完全浸入。 2.施力物体：液体（或者气体）； 3.受力物体：浸在液体或气体中的物体； 4.浮力方向： 竖直向上 ； 【例题1】如图所示的四个情景，没有受到浮力的物体是（　　） A.沉底的鸡蛋 B.遨游的“天宫一号” C.飘在空中的热气球 D.能承载重物的橡皮泥船 【变式练习1】下列说法正确的是（　　） A.只有漂浮在液面的物体才受浮力的作用 B.只有固体才受浮力的作用 C.在液体中下沉的物体也受浮力的作用 D.物体在液体中只受浮力的作用 【例题2】如图，重为4N的小球漂浮在水面上，请画出小球所受力的示意图。 【变式练习2】如图所示，浸没在水中小球所受浮力的方向应为图中　 　的方向（选填序号），这是因为　 　。 二、浮力的测量：称重法 1.原理：物体平衡时受到的合力为0。 2.操作步骤： （1）将物块竖直悬空挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数，这就是物块受的重力； （2）把物块浸没在水中，读出此时弹簧测力计的示数。 （3）物体受到的浮力：F浮=G-F拉； 3.其他情况下，也可以根据物体合力为0列平衡等式求解，例如：F浮=G+F压。 【例题3】如图所示，弹簧测力计下面悬挂一个重16N的物体，当把物体浸没在水中时，弹簧测力计示数为10N，此时容器内水的深度为0.3m。则物体在水中受到的浮力是 N，方向为 。 【变式练习3】用弹簧测力计悬挂重为3N的物体，将其浸在水中静止时如图所示。该物体所受浮力为（　　） A.0.8N B.0.9N C.1.2N D.2.2N 三、浮力产生的原因（本质）： 1.浮力产生的本质：物体在液体（或气体）中，上下表面所受的压力差就是浮力； 2.计算公式：F浮= F下-F上； 3.分析：假想一个长方体浸没于液体中； （1）长方体的左右两面、前后两面，都受到液体的平衡力的作用，合力为零。 （2）上下两面；上表面深度小于下表面深度，由P=ρgh可知，P下＞P上； 所以，F下＞ F上，所以上下两个表面就会产生一个压力差，则F浮= F下-F上。 4.说明：如果物体下表面不受液体的压力，则物体可能不受浮力。 【例题4】一长方体物块浸没在水中，已知下表面受到水的压力为100N，上表面受到水的压力是40N，则物体受到的浮力为（　　） A.40N B.60N C.100N D.140N 【变式练习4】图中A、B都浸没于液体中，A与容器侧壁紧密接触，B与容器底紧密接触。则：A　 　浮力，B　 　浮力（填“受到”或者“不受到”）。 【例题5】如图所示，洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，则水堵头（　　） A.没有受到水的压力，但受到水的浮力 B.没有受到水的压力，也没有受到水的浮力 C.受到水的压力，没有受到水的浮力 D.受到水的压力，也受到水的浮力 【变式练习5】将一个乒乓球放入倒置的饮料瓶中，然后向瓶内注入水将乒乓球浸没，如甲图所示，乒乓球保持静止状态，后将饮料瓶瓶口盖住并拧紧，乒乓球迅速向上浮起，如图乙所示，则乒乓球（　　） A.乒乓球一直受到浮力作用 B.前者不受水的浮力作用，也不受水对它的压力 C.前者不受水的浮力作用，但受水对它的压力 D.后者受到水的浮力作用的同时也受水的压力 四、浮力的影响因素： 1.假想： （1）浮力的大小可能与物体浸在液体中的体积有关； （2）浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关； （3）浮力的大小可能与液体的密度有关； （4）浮力的大小可能与浸在液体中的物体的密度有关； 2.实验方法：控制变量法； 3.操作及结论： （1）浮力的大小与物体浸入液体的体积有关，浸入液体的体积越大，物体受到的浮力越大。 （2）浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关； 物体浸没在液体中，深度不同时，上下表面的压力之差不变； （3）物体受到的浮力与液体的密度有关；浸入体积相同时，液体的密度越大，浮力越大。 （4）物体所受的浮力与物体的密度无关。 4.总结：实验结果表明，浮力的大小只跟液体的密度和物体浸入液体的体积有关。 （1）在液体密度相同时，浸入液体的体积越大，物体受到的浮力越大； （2）在浸入液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。 【例题6】如图所示，将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态，它的上表面受到的压力为2N，下表面受到的压力为5N，则该物体受到的浮力大小为　 　N；如将物体再下沉5cm，则它受到的浮力大小为　 　N。 【变式练习6】如图所示，同一物体以两种方法浸入水中，其向上、向下的压力差F甲和F乙的关系为（　　） A．F甲＜F乙 B．F甲＞F乙 C．F甲＝F乙 D．条件不足，无法确定 【例题7】小敏对“物体在水中浸没前受到的浮力是否与浸入深度有关”进行了研究。 （1）将一长方体金属块横放，部分体积浸入水中时，在液面所对的烧杯壁作一标记线，读出弹簧测力计的示数F甲（如图甲）为 N；再把金属块竖放浸入同一杯水中，当 时，读出弹簧测力计示数F乙（如图乙）。比较发现F乙=F甲。小敏得出：浸没前物体受到的浮力与浸入深度无关。 （2）图中两种状态时，金属块底部受到水的压强p甲 p乙（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【变式练习7】如图所示，是探究同一物体所受浮力大小于哪些因素有关的实验过程。 （1）　 　两次实验证明物体所受浮力随物体排开液体积的变化而变化（选填实验序号）。 （2）进行乙、丙两次实验是为了探究物体所受浮力大小与　 　关系。 （3）由丙、丁两次实验可知：完全浸没在同种液体中的物体，所受浮力大小与　 　无关。  人教版 八年级物理下册 第10章《浮力》 第1节 浮力 讲义 （知识点总结+例题讲解） 一、浮力： 1.浮力的定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力； 说明：包括部分浸入和完全浸入。 2.施力物体：液体（或者气体）； 3.受力物体：浸在液体或气体中的物体； 4.浮力方向： 竖直向上 ； 【例题1】如图所示的四个情景，没有受到浮力的物体是（　　） A.沉底的鸡蛋 B.遨游的“天宫一号” C.飘在空中的热气球 D.能承载重物的橡皮泥船 【答案】B 【解析】根据浮力的定义：浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）竖直向上托起的力叫浮力。 解：A.沉底的鸡蛋在水中尽管下沉，但仍然受到浮力，故A不符合题意； B.太空中没有空气，故太空中运行的“天宫一号”不受到浮力，故B符合题意； C.空中上升的热气球能上升，是因为其受到空气的浮力，故C不符合题意； D.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，橡皮泥船受到水的向上托起的力，即受到浮力，故D不符合题意。 故选：B。 【变式练习1】下列说法正确的是（　　） A.只有漂浮在液面的物体才受浮力的作用 B.只有固体才受浮力的作用 C.在液体中下沉的物体也受浮力的作用 D.物体在液体中只受浮力的作用 【答案】C 【解析】一切浸在液体中的物体都受到液体对它竖直向上的浮力作用，所以A错。在液体中的固体受浮力作用，其他状态的物体也受浮力作用，比如植物油漂浮在水面上也受水的浮力作用；因此B错。物体在液体中不但受浮力作用还受重力、压力等其他力的作用；所以D错。 故选：C。 【例题2】如图，重为4N的小球漂浮在水面上，请画出小球所受力的示意图。 【答案】如图所示。 【解析】小球在水中受到重力和浮力的作用，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，由于小球漂浮，因此受到的力是平衡力，重力和浮力大小相等。 解：小球漂浮在水面上，重力和浮力是一对平衡力，二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上； 过小球的重心作竖直向下的重力G；过重心作竖直向上的浮力F浮，并标出力的大小为4N； 如图所示： 【变式练习2】如图所示，浸没在水中小球所受浮力的方向应为图中　 　的方向（选填序号），这是因为　 　。 【答案】1； 浮力的方向总是竖直向上的。 【解析】掌握浮力的方向总和重力的相反，是竖直向上的是解答本题的关键。 解：由浮力产生的原因可知：浮力的方向总是竖直向上的，故图中的小球受到的浮力的大小与小球放置的位置无关，它受到的浮力的方向是与水平面垂直的。故应选序号1。 故答案为：1； 浮力的方向总是竖直向上的。 二、浮力的测量：称重法 1.原理：物体平衡时受到的合力为0。 2.操作步骤： （1）将物块竖直悬空挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数，这就是物块受的重力； （2）把物块浸没在水中，读出此时弹簧测力计的示数。 （3）物体受到的浮力：F浮=G-F拉； 3.其他情况下，也可以根据物体合力为0列平衡等式求解，例如：F浮=G+F压。 【例题3】如图所示，弹簧测力计下面悬挂一个重16N的物体，当把物体浸没在水中时，弹簧测力计示数为10N，此时容器内水的深度为0.3m。则物体在水中受到的浮力是 N，方向为 。 【答案】6；竖直向上。 【解析】根据受力平衡可得：F浮=G-F拉=16N-10N=6N；浮力的方向始终竖直向上。 【变式练习3】用弹簧测力计悬挂重为3N的物体，将其浸在水中静止时如图所示。该物体所受浮力为（　　） A.0.8N B.0.9N C.1.2N D.2.2N 【答案】C 【解析】根据弹簧测力计的分度值读出物体浸没时的示数，又知道物体的重力，根据F浮＝G﹣F拉求出物体所受浮力。 解：由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，完全浸入水中其示数F拉＝1.8N； 由称重法可得，该物体所受浮力：F浮＝G﹣F拉＝3N﹣1.8N＝1.2N。 故选：C。 三、浮力产生的原因（本质）： 1.浮力产生的本质：物体在液体（或气体）中，上下表面所受的压力差就是浮力； 2.计算公式：F浮= F下-F上； 3.分析：假想一个长方体浸没于液体中； （1）长方体的左右两面、前后两面，都受到液体的平衡力的作用，合力为零。 （2）上下两面；上表面深度小于下表面深度，由P=ρgh可知，P下＞P上； 所以，F下＞ F上，所以上下两个表面就会产生一个压力差，则F浮= F下-F上。 4.说明：如果物体下表面不受液体的压力，则物体可能不受浮力。 【例题4】一长方体物块浸没在水中，已知下表面受到水的压力为100N，上表面受到水的压力是40N，则物体受到的浮力为（　　） A.40N B.60N C.100N D.140N 【答案】B 【解析】根据浮力产生的原因F浮＝F向上﹣F向下进行解答。 解：物体受到的浮力F浮＝F向上﹣F向下＝100N﹣40N＝60N。 故选：B。 【变式练习4】图中A、B都浸没于液体中，A与容器侧壁紧密接触，B与容器底紧密接触。则：A　 　浮力，B　 　浮力（填“受到”或者“不受到”）。 【答案】受到；不受到。 【解析】根据浮力产生的原因判断A、B是否受到浮力。 解：浮力产生的原因上下表面的压力差，由题意知，A与容器壁紧密接触，上下表面有压力差，A受到浮力；B与容器底紧密接触，上下表面没有压力差，所以B不受浮力作用。 故答案为：受到；不受到。 【例题5】如图所示，洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，则水堵头（　　） A.没有受到水的压力，但受到水的浮力 B.没有受到水的压力，也没有受到水的浮力 C.受到水的压力，没有受到水的浮力 D.受到水的压力，也受到水的浮力 【答案】C 【解析】浸没在液体中的物体，液体对物体向上的压强大于向下的压强，向上的压力大于向下的压力，物体受到向上和向下的压力差的作用，这个压力差是物体受到的浮力（适用于气体），浮力的方向总是竖直向上的。 解：洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，受到水向下的压力，但水堵头的下表面没有水，没有受到水向上的压力，所以水堵头不受浮力；故ABD错误，C正确； 故选：C。 【变式练习5】将一个乒乓球放入倒置的饮料瓶中，然后向瓶内注入水将乒乓球浸没，如甲图所示，乒乓球保持静止状态，后将饮料瓶瓶口盖住并拧紧，乒乓球迅速向上浮起，如图乙所示，则乒乓球（　　） A.乒乓球一直受到浮力作用 B.前者不受水的浮力作用，也不受水对它的压力 C.前者不受水的浮力作用，但受水对它的压力 D.后者受到水的浮力作用的同时也受水的压力 【答案】C 【解析】浮力是由于浸没在液体中的物体上下表面受到液体的压力差而产生。 解：甲图中，乒乓球下部没有水，它的底部不受水的向上的压力，所以，乒乓球不受浮力，乒乓球上部有水，水对乒乓球有一个向下的压力； 乙图中，乒乓球上浮时，上下表面受到水的压力，所以 产生了一个向上的压力差，该压力差就是浮力； 综上所述，C正确。故选：C。 四、浮力的影响因素： 1.假想： （1）浮力的大小可能与物体浸在液体中的体积有关； （2）浮力的大小可能与物体浸在液体中的深度有关； （3）浮力的大小可能与液体的密度有关； （4）浮力的大小可能与浸在液体中的物体的密度有关； 2.实验方法：控制变量法； 3.操作及结论： （1）浮力的大小与物体浸入液体的体积有关，浸入液体的体积越大，物体受到的浮力越大。 （2）浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关； 物体浸没在液体中，深度不同时，上下表面的压力之差不变； （3）物体受到的浮力与液体的密度有关；浸入体积相同时，液体的密度越大，浮力越大。 （4）物体所受的浮力与物体的密度无关。 4.总结：实验结果表明，浮力的大小只跟液体的密度和物体浸入液体的体积有关。 （1）在液体密度相同时，浸入液体的体积越大，物体受到的浮力越大； （2）在浸入液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。 【例题6】如图所示，将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态，它的上表面受到的压力为2N，下表面受到的压力为5N，则该物体受到的浮力大小为　 　N；如将物体再下沉5cm，则它受到的浮力大小为　 　N。 【答案】3；3。 【解析】知道长方体上、下表面受到的压力，根据浮力产生的原因F浮＝F下﹣F上求出受到的浮力，长方体浸没时排开水的体积不变，可知受到的浮力不变，从而得出答案。 解：由浮力产生的原因可知，该物体受到的浮力：F浮＝F下﹣F上＝5N﹣2N＝3N； 因长方体物体浸没时排开水的体积不变，所以物体再下沉5cm后，它受到的浮力仍为3N不变。 故答案为：3；3。 【变式练习6】如图所示，同一物体以两种方法浸入水中，其向上、向下的压力差F甲和F乙的关系为（　　） A．F甲＜F乙 B．F甲＞F乙 C．F甲＝F乙 D．条件不足，无法确定 【答案】C 【解析】根据浮力产生的原因，浮力等于物体上下表面所受液体的压力差；根据物体浸没时排开水的体积不变，受到的浮力相等；得出压力差的大小关系。 解：同一物体以两种方法浸入水中，V排＝V，根据物体浸没时排开水的体积不变，受到的浮力相等，根据浮力产生的原因，浮力等于物体上下表面所受液体的压力差，所以同一物体以两种方法浸入水中，受到水向上和向下的压力差相等。 故选：C。 【例题7】小敏对“物体在水中浸没前受到的浮力是否与浸入深度有关”进行了研究。 （1）将一长方体金属块横放，部分体积浸入水中时，在液面所对的烧杯壁作一标记线，读出弹簧测力计的示数F甲（如图甲）为 N；再把金属块竖放浸入同一杯水中，当 时，读出弹簧测力计示数F乙（如图乙）。比较发现F乙=F甲。小敏得出：浸没前物体受到的浮力与浸入深度无关。 （2）图中两种状态时，金属块底部受到水的压强p甲 p乙（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】（1）1.6；水面与标记线相平；（2）小于。 【解析】（1）浸在液体中的物体，受到液体的浮力，浮力的大小决定于液体的密度和排开液体的体积； （2）金属块底部受到水的压强p＝ρgh。 解：（1）弹簧测力计的分度值为0.2N，示数F甲为1.6N； 在液体密度一定时，物体受到的浮力与排开液体的体积成正比，故当水面与标记线相平时，即控制排开液体体积不变，读出弹簧测力计示数F乙，比较发现F乙＝F甲，得出：浸没前物体受到的浮力与浸入深度无关。 （2）图中两种状态时，h乙＞h甲，根据p＝ρgh知金属块底部受到水的压强p甲小于p乙； 故答案为：（1）1.6；水面与标记线相平；（2）小于。 【变式练习7】如图所示，是探究同一物体所受浮力大小于哪些因素有关的实验过程。 （1）　 　两次实验证明物体所受浮力随物体排开液体积的变化而变化（选填实验序号）。 （2）进行乙、丙两次实验是为了探究物体所受浮力大小与　 　关系。 （3）由丙、丁两次实验可知：完全浸没在同种液体中的物体，所受浮力大小与　 　无关。 【答案】（1）甲、乙；（2）液体密度；（3）物体浸没的深度。 【解析】物体所受浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关，实验探究时应采用控制变量法，分析实验过程中相同和不同的部分，然后利用控制变量法得出结论。 解：（1）要实验证明物体所受浮力随物体排开液体积的变化而变化，应控制液体的密度不变，改变物体排开液体的体积，由图可知，甲、乙两次实验符合； （2）进行乙、丙两次实验时，物体排开液体的体积相同，而液体的密度不同，探究物体所受浮力大小与液体的密度关系； （3）由丙、丁两次实验可知：排开液体的体积和液体的密度相同，而所处的深度不同，弹簧测力计的示数不变即物体受到的浮力不变，则物体所受浮力大小与浸没的深度无关。 故答案为：（1）甲、乙；（2）液体密度；（3）物体浸没的深度。 序号知识点难易程度例题数变式题数合计一浮力的概念：定义、方向、示意图★2214二浮力的测量（称重法）：F浮=G-F拉★★11三浮力产生的原因（本质）：F浮= F下-F上★★22四浮力的影响因素★★22序号知识点难易程度例题数变式题数合计一浮力的概念：定义、方向、示意图★2214二浮力的测量（称重法）：F浮=G-F拉★★11三浮力产生的原因（本质）：F浮= F下-F上★★22四浮力的影响因素★★22