第6讲认识浮力（讲义）

2022年八年级下物理帮课堂讲义+强化训练（新沪科版）第6讲认识浮力TOC\o"12"\h\u知识回顾 1考点一认识浮力 4考点二浮力产生的原因 7考点三浮力大小的计算 10考点四浮力的应用 13知识回顾知识点一、浮力1.概念：浸在液体(或气体)里的物体，受到液体或气体对它向上托的力叫浮力。2.方向：【高清课堂：《浮力》三、浮力的方向】竖直向上。3.测量铝块浸没水中所受的浮力：（1）步骤：=1\*GB3①如图甲，在弹簧测力计下悬挂一个铝块，读出弹簧测力计的示数，这就是铝块的重力G；=2\*GB3②把铝块浸没在水中（图乙所示），记录弹簧测力计的示数。（2）结论：=1\*GB3①弹簧测量计的示数变小，说明浸没在水中的铝块受到浮力的作用。=2\*GB3②浮力的大小（图丙受力分析）：4.浮力产生的原因：【高清课堂：《浮力》二、浮力的产生】完全浸没在液体里的物体，各个表面均受到液体的压力，由于它前后左右对应部分受到的压力大小相等、方向相反，因此而平衡，物体的上下两面浸在液体中的深度不同，对应部分所受压力的大小、方向均不同，这两个压力的合力方向向上，液体对物体上、下两面的压力差，就是液体对物体的浮力。

用公式表示为：。要点诠释：1.浮力的施力物体就是“液体”，受力物体就是“浸在液体中的物体”；物体间力的作用是相互的，物体受到浮力的同时，液体也受到物体对它的压力作用，这个力的大小就等于物体受到的浮力，方向和浮力的方向相反。2.根据浮力产生的原因，上、下表面受到的压力差。如果物体和容器底部紧密接触（不是沉底），这时物体上表面受到液体竖直向下的压力，物体的下表面并没有受到液体竖直向上的压力，物体虽然浸没在液体中，但是不受浮力。（如图）知识点二、决定浮力大小的因素：1.浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关：（1）如图甲所示，把弹簧测力计下悬挂的物体浸没在一种液体中，并分别停在液体内不同的深度；（2）弹簧测力计的示数没有变化；（3）浮力的大小跟物体浸没的深度没有关系。2.浮力的大小是否跟物体浸没在液体中的体积有关：（1）如图乙所示，把一个柱状固体竖直悬挂在弹簧测力计下，并逐渐增大物体浸在液体中的体积；（2）弹簧测力计的示数逐渐减小；（3）随着物体浸在液体中的体积逐渐增大，物体受到的浮力也逐渐增大。3.浮力的大小是否跟液体的密度有关：（1）用密度不同的液体（清水和密度不同的盐水），把这些液体，按照密度由小到大的顺序排列。再把悬挂在测力计下的同一物体先后浸没在这些液体中。（2）弹簧测力计的示数，随着液体密度的增大而减小；（3）液体的密度越大，浸没的物体受到的浮力也越大。4.结论：物体在液体中受到的浮力的大小，跟它浸没在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸没在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。要点诠释：1.探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验中，用到了“称重法”测浮力：，弹簧测力计的示数越小，说明物体受到的浮力越大。2.探究浮力的大小跟哪些因素有关，实验中利用“控制变量法”，把多因素问题变成多个单因素问题。考点一认识浮力1．下列事例中利用浮力的是（）A．氢气球飞上天空 B．用吸管喝饮料 C．飞机飞行时获得升力 D．拦河坝修成“上窄下宽”【解答】解：A、氢气球飞上天空，是由于氢气球受到空气对它的浮力大于自身的重力，使氢气球向上运动，利用了浮力，故A正确；B、用吸管喝饮料，是利用吸管内的气压小于外界的大气压，饮料在大气压的作用下压入嘴里，没有利用浮力，故B错误；C、飞机飞行时获得升力，是因为飞机机翼的特殊形状，使下方的空气流速小，压强大，从而获得升力，没有利用浮力，故C错误；D、拦河坝修成“上窄下宽”，是由于液体内部压强随液体深度的增加而增大，所以要做成“上窄下宽”，没有利用浮力，故D错误。故选：A。2．2021年12月9日下午15：40“天宫课堂”时隔8年再次开讲，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶富光在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课。如图是演示浮力消失实验时的情况。下列说法中正确的是（）A．乒乓球不受浮力 B．乒乓球在水中静止时受平衡力 C．乒乓球下表面所受的压力大于上表面所受的压力 D．若此时在水中放一个实心铁球，铁球会沉入水中【解答】解：在太空中，物体都处于失重状态，乒乓球在水中静止时，没有受到水的压力，所以不会受到浮力，即乒乓球没有受到力；在水中放一个实心铁球，铁球会沉入水中，由于铁球处于失重状态，铁球不会沉入水底，故A正确，BCD错误。故选：A。3．下列情景中，物体没有受到浮力的是（）A．在水中游泳的人 B．在水中下沉的石头 C．在水中漂浮的船 D．深入淤泥的圆柱形桥墩【解答】解：ABC、物体浸在液体或气体中，因为液体、气体有流动性，因此液体或气体对浸没在其中的物体有向上的作用力和向下的压力作用，其中向上的压力大于向下的压力，这个压力差即物体受到的浮力，故ABC中的物体均受浮力作用，故ABC不合题意；D、深入淤泥的圆柱形桥墩由于底面埋在淤泥下，不能与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，故桥墩不受浮力作用，故D符合题意。故选：D。4．如图信息中没有受到浮力的物体是（）A．升空的热气球 B．航行的“辽宁号” C．遨游的“天宫二号” D．下潜的“蛟龙号”【解答】解：A、升空的热气球，受到空气的浮力，热气球之所以上升，就是因为受到的浮力大于重力，故A不符合题意；B、航行的“辽宁号”，能浮在海水面上，就是因为受到的浮力等于重力，故B不符合题意；C、太空中没有空气，故遨游的“天宫二号”不受浮力，故C符合题意；D、下潜的“蛟龙号”浸没在水中，受到水的浮力，故D不符合题意。故选：C。5．下列关于浮力的说法错误的是（）A．物体受到浮力作用时，向上的压力大于向下的压力 B．只有浸在液体的物体才受到浮力 C．在液体中下沉的物体也受浮力的作用 D．浮力起因于液体内部压强随深度的增加而增大【解答】解：A、产生浮力的实质是物体上下表面受到的压力差，因此，物体受到浮力作用时，向上的压力大于向下的压力，故A正确；B、浸在液体或气体的物体都可能受到浮力，故B错误；C、在液体中上浮、下沉、漂浮或悬浮的物体都可能受浮力的作用，与物体的浮沉状态无关，故C正确；D、浮力起因于物体上下表面受到的压力差，因为液体内部压强随深度的增加而增大，故物体下表面的压强和压力会大于上表面受到的压强和压力，故D正确。故选：B。6．如图所示，A、B是可自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水。则一定不受浮力的是（）A．A B．B C．C D．D【解答】解：AD、由图可知，水对A、D物体上、下表面都产生了压力差，故A、D物体都受浮力的作用，故AD不符合题意；B、B物体上表面没有受到水的压力，但下表面受到水的压力，因此水对B物体上、下表面产生了向上的压力差，故B物体一定受浮力的作用，故B不符合题意；C、C物体上表面受到水的压力，但下表面没有受到水的压力，因此水对C物体上、下表面没有产生向上的压力差，故C物体一定不受浮力的作用，故C符合题意。故选：C。7．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．受到水的压力，没有受到水的浮力 B．受到水的压力，也受到水的浮力 C．没有受到水的压力，但受到水的浮力 D．没有受到水的压力，也没有受到水的浮力【解答】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A正确，BCD错误。故选：A。考点二浮力产生的原因8．如图所示，浸没在液体中的物体，其下表面受到液体向上的压力大于上表面受到液体向下的压力（选填“小于”“等于”或“大于”），这两个压力之间存在的压力差就是产生浮力的原因。浮力的方向总是竖直向上，浮力的大小与该物体所受重力的大小无关（选填“有关”或“无关”）。【解答】解：据相同深度处液体向各个方向的压强相等的特点可知，物体浸没在液体中时，它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡，即可以相互抵消；而物体上、下表面所受的液体压力是不同的，设上表面所处的深度为h1，下表面所处的深度为h2。则上表面受到的压强为p向下＝ρ液gh1，受到的压力为F向下＝p向下S＝ρ液gh1S；下表面受到的压强为p向上＝ρ液gh2，受到的压力为F向上＝P向上S＝ρ液gh2S。因为h1＜h2，所以F向上＞F向下，则液体对物体产生向上的压力和向下的压力不相等，压力差就产生了浮力，即F浮＝F向上﹣F向下。浮力的方向总是竖直向上的；浮力的大小与该物体所受重力的大小无关。故答案为：大于；竖直向上；无关。9．如图所示，物体悬浮在水中，水对物体向上、向下的压力分别为F2和F1，F1＜F2（选填“＜”、“＞”或“＝”），物体受到的浮为F浮＝F2﹣F1（写出计算公式）。【解答】解：由图可知，下表面的深度深，根据p＝ρgh可知，下表面受到的压强大，上、下表面的受力面积相同，根据F＝pS可知，上表面受到的压力要小于下表面受到的压力；根据浮力产生的原因可知，物体受到的浮为F浮＝F2﹣F1。故答案为：＜；F浮＝F2﹣F1。10．如图所示，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验说明了浮力的方向竖直向上，浮力产生的原因是物体上下表面受到的压力差。【解答】解：开始时乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用，下部没有液体只受大气压的作用，向上的压强小于向下的压强，向上的压力小于向下的压力，乒乓球不能上浮。当用手堵住瓶口，乒乓球下面有水，乒乓球下面也受到液体压强和大气压的作用。向上的液体压强大于向下的液体压强，根据F＝pS，产生了一个竖直向上的压力差，所以乒乓球上浮，故此实验说明了浮力产生的原因，浮力的方向是竖直向上的。故答案为：竖直向上；压力差。11．如图所示，完全相同的a、b两个长方体，长度为h，悬浮在密度为ρ的液体中。若两长方体a、b下表面所受液体的压力分别为Fa、Fb，则Fa＞Fb（选填“＞”、“＜”、或“＝”）。【解答】解：因为物体a上表面的深度比物体b上表面的深度更深，且表面积也更大，根据p＝、p＝ρgh可得F＝pS＝ρghS得，可知长方体a的上表面受到的压力大于b上表面受到的压力，又因为两长方体相同，都悬浮在同种液体中，所以受到的浮力相同，由F浮＝F向上﹣F向下得，a的下表面受到的压力大于b下表面受到的压力。故答案为：＞。12．一个正方体铁块，在水下某深度时，上表面受到15N压力，下表面受到20N压力，则铁块受到浮力是5N；当铁块下沉到某位置时，上表面受到的压力增大至20N，下表面受到的压力是25N，此时铁块上、下表面的压力差是5N。【解答】解：（1）由题知，F下表面＝20N，F上表面＝15N，根据浮力产生的原因可得，铁块受到浮力：F浮＝F下表面﹣F上表面＝20N﹣15N＝5N；（2）液体的密度和铁块排开液体的体积保持不变，所以根据F浮＝ρ液gV排可知，铁块受到的浮力保持不变，当上表面受到的压力增大为20N时，下表面受到的压力为：F下表面′＝F浮+F上表面′＝5N+20N＝25N；此时铁块上、下表面的压力差是F下表面′﹣F上表面′＝25N﹣20N＝5N。故答案为：5；25；5。考点三浮力大小的计算13．如图所示，将重为1.9牛的铁块挂在弹簧测力计下并将其浸没在酒精中，此时测力计的示数为1.5牛，则铁块受到的浮力为0.4牛。铁块受到的重力与浮力的合力大小为1.5牛。若增加铁块浸没在酒精中的深度，酒精对铁块下表面的压强将变大（选填“增大”、“减小”或“不变”）。【解答】解：根据称重法知铁块受到的浮力为：F浮＝G﹣F＝1.9N﹣1.5N＝0.4N；由F浮＝G﹣F可知，铁块受到的重力与浮力的合力大小等于弹簧测力计的示数，为1.5N；根据p＝ρ液gh可知，增加铁块浸没在酒精中的深度，酒精对铁块下表面的压强将变大。故答案为：0.4；1.5；变大。14．如图所示，将重8牛的物块A用细线悬挂着浸没于水中。若细线对物块A的拉力为2牛，则物块A所受的浮力为6牛，方向竖直向上；随着物体A浸入水中的深度变大，它所受的压强将变大，浮力将不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【解答】解：物块所受浮力：F浮＝G﹣F示＝8N﹣2N＝6N；浮力的方向是竖直向上的；随着物体A浸入水中的深度变大，h变大，根据p＝ρ水gh可知，它所受的压强将变大；物体浸没时，排开液体的体积等于物体的体积，即V排＝V，根据F浮＝ρ液gV排可知，它所受浮力的大小不变。故答案为：6；竖直向上；变大；不变。15．如图所示，一合金块所受重力为26.5牛，用测力计挂着金属块一半浸入水中，这时测力计的示数为21.6牛，此时金属块受到的浮力为4.9牛，如果将金属块全部浸没到水中，测力计的示数将变为16.7牛。若此时，金属块受到水对它向下的压力为20牛，那么此时水对金属块向上的压力为29.8牛。【解答】解：由题意可知，金属块的重力G金＝26.5N，当金属块一半浸入水中时，测力计的示数为21.6N，即测力计对金属块的拉力F拉＝21.6N，金属块受到的浮力F浮＝G物﹣F拉＝26.5N﹣21.6N＝4.9N；金属块排开水的体积V排＝＝＝5×10﹣4m3，所以金属块的体积V金＝2V排＝2×5×10﹣4m3＝1×10﹣3m3，当金属块全部浸没在水中时，金属块排开水的体积V排′＝V金＝1×10﹣3m3，此时金属块受到的浮力F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1×10﹣3m3＝9.8N，测力计对金属块的拉力F拉′＝G物﹣F浮′＝26.5N﹣9.8N＝16.7N，即测力计的示数为16.7N；根据浮力产生的原因F浮＝F向上﹣F向下可知，水对金属块向上的压力F向上＝F浮′+F向下＝9.8N+20N＝29.8N。故答案为：4.9；16.7；29.8。16．如图所示，将重为10牛的物体A从空气中放入水中浸没后保持静止，发现弹簧测力计的示数变化了6牛，则物体A受到的浮力为6牛，物体A所受浮力与重力的合力为4牛，随着浸入水中深度变大，它所受的浮力将不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【解答】解：（1）根据题意，物体A浸入水中前，弹簧测力计的示数大小等于物体的重力大小，物体A在水中浸没静止时，弹簧测力计示数变化了6N，即重力和弹簧测力计示数之差为6N，由称重法可知：F浮＝G﹣F示＝6N；（2）A受到的浮力方向竖直向上，重力方向竖直向下，两者的合力为：F合＝G﹣F浮＝10N﹣6N＝4N；（3）增大A浸没的深度，但液体的密度、排开液体的体积不变，由F浮＝ρ液gV排可知，它受到的浮力将不变。故答案为：6；4；不变。17．将两个完全相同的长方体分别水平与竖直放置在水中，如图所示，A的上表面受到水的压力为8N，下表面受到水的压力为15N，则A受到的浮力为7N；A和B上、下表面受到水的压力差相等（选填“相等”或“不相等”）。【解答】解：因为F下表面＝15N，F上表面＝8N，根据浮力产生的原因知：F浮＝F下表面﹣F上表面＝15N﹣8N＝7N；长方体物块悬浮在水中，说明受到水的浮力不变，而浮力等于物体上下表面受到水的压力差，所以长方体物块上下表面受到水的压力差相等。故答案为：7；相等。18．如图所示，石块A重20N，木块B重20N，石块C重5N，石块A和木块B均处于静止状态。甲图中，绳对石块A的拉力为8N，则石块A受到的浮力是12N；乙图中，绳对木块B的拉力为25N，则木块B受到的浮力为45N；丙图中，木块B受到的浮力是25N。【解答】解：①甲图中，石块受到三个力的作用：向下