1.3.1水的浮力基础（讲义）-2022-2023学年八年级上册科学讲练课堂（浙教版）

浙教版八年级上册第一章第三节水的浮力（一）【知识点分析】一.浮力基础1.浮力的定义：所有浸入液体或气体的物体都会受到对它竖直向上托举的力叫浮力。（1）浸入：包括部分浸入和全部浸入两种；（2）施力物体：液体或者气体；（3）受力物体：浸入液体或者气体中的物体。（4）浮力的方向：竖直向上。2.浮力产生的原因：上下表面压力差3.物体是否受浮力判断二．浮力计算1.称重法：先用弹簧测力计在空气中测量出物体的重力G，再用弹簧测力计测出物体浸在液体中的示数F拉，两次弹簧测力计的示数差就是浸在液体中的物体所受浮力的大小，F浮=G-F拉。2.探究影响物体收到浮力大小的因素（1）提出猜想：①浮力大小与物体浸入液体中的液体有关②浮力大小可能与液体密度有关③浮力大小可能与浸入液体中的深度有关（2）实验步骤：①将重物悬挂于弹簧测力下端，慢慢浸入水中直至浸没，观察弹簧测力计示数变化，记录物体浸没时弹簧测力计示数。②取出重物，擦净、晾干，再次将重物悬挂于该弹簧测力计下，慢慢浸入盐水中直至浸没，并观察记录弹簧测力计示数变化，录物体浸没时弹簧测力计示数。（3）实验结论：对比图①②③④可以得出：液体密度相同时，物体浸入液体中体积越大，浮力越大。对比图①④⑤可以得出：物体浸入液体中体积相同时，液体密度越大，浮力越大。3.阿基米德原理：浸在液体中的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受到的重力，即：4.上下表面压力差法：液体对物体上下表面都有压力，浮力是上下表面的压力差F浮=F下-F上【考点回顾】浮力产生的原因及是否受浮力的判断称重法的使用浮力的基础计算阿基米德原理上下表面压力差法的计算【例题分析】【例1】如图所示，在一个不计重力和厚度的塑料袋中装满水，扎紧袋口，用弹簧测力计钩住并将其慢慢浸入水中，直至塑料袋完全浸没于水中。此过程中弹簧测力计的示数（）A．逐渐减小 B．逐渐增大C．先增大后减小 D．先减小后增大【答案】A【解析】在塑料袋慢慢浸入水的过程中（袋内水面与烧杯中的水面相平之前），根据F浮=ρ水gV排，塑料袋排开水的体积增大，水对塑料袋的浮力F浮增大；弹簧测力计的示数F′=G-F浮G不变，水对塑料袋的浮力F浮增大，弹簧测力计的示数将变小；当袋内水面与烧杯中的水面相平时，排开水的体积等于袋内水的体积，即V排=V水排开水的重力等于袋内水的重力，即F浮′=G水测力计的示数应为零。所以此过程中弹簧测力计的示数逐渐减小。故选A。【例2】如图所示，弹簧测力计下端悬挂高度为lcm、质量为m的圆柱体，它在水中受到最大浮力为，圆柱体下表面刚刚与水面接触到全部浸没后，测力计示数F拉及圆柱体所受的浮力F浮分别与浸入水中深度h关系图正确的是（）

A． B． C． D．【答案】A【解析】①圆柱体下表面刚刚与水面接触，没有受到浮力；然后随着浸入水中深度的逐渐增大到全部浸没时物体排开水的体积逐渐变大，根据F浮=ρ液V排g可知受到的浮力逐渐变大；当浸没时，物体排开液体的体积最大，受到浮力最大为，然后浮力保持不变，故CD错误。②由上可知，圆柱体逐渐浸入水中的过程中，浮力是先变大后不变的。弹簧测力计的示数F示=G-F浮，重力是一定的，所以浮力变大时，弹簧测力计的示数变小；当受到浮力最大时，则弹簧测力计的示数为，然后示数不变。故A正确，B错误。【例3】小王假期在外婆家边上的一条小溪中看到有一个小球随着溪流漂流而下(如图)，请帮他分析一下小球所受浮力的方向应是（）

A．F1 B．F2 C．F3 D．F4【答案】C【解析】浮力是指浸在液体（或气体）里的物体受到液体（或气体）对它向上托的力。无论物体在液体中做什么运动，受到的浮力方向始终是竖直向上，故C符合题意，ABD不符合题意。【例4】如图所示，将盛有适量水的容器放在水平桌面上，然后把系在弹簧测力计下的铁块慢慢地浸入水中（水未溢出），观察铁块从刚开始浸入水中到完全浸在水中的实验现象，并对一些物理量做出了如下判断：①铁块受到的浮力变大；②弹簧测力计的示数变小；③桌面受到的压力变大；④水对容器底部的压强变大。其中正确的是（）

A．①② B．①②③ C．①②③④ D．①②④【答案】C【解析】①据题意可知，铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中，铁块排开液体的体积越来越大，因此受到的浮力变大，①正确；②由F=G-F浮可知，由于铁块受到的浮力变大，所以测力计的示数变小，②正确；③整个过程中，铁块受到的浮力变大，根据力的作用的相互性，铁块会给水向下的压力，所以容器对桌面的压力变大，③正确；④铁块刚开始浸入水中到完全浸没在水中，铁块排开液体的体积越来越大，水的深度越来越大，由p=ρgh可知，水对容器底的压强变大，④正确。由上分析可知，①②③④均正确。【例5】如图所示，潜水员正潜没在海水中，他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气，以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是（）

A．向海底下潜过程中，受到海水的压强不变B．海水中向上游动时，受到海水的压强变小C．对背心进行放气后，受到海水的浮力变大D．对背心进行充气后，受到海水的浮力变小【答案】B【解析】A．向海底下潜的过程中，深度逐渐增大，根据液体压强公式p=ρ液gh可知，受到海水的压强变大，故A错误。B．向上游动时，深度逐渐减小，根据液体压强公式p=ρ液gh可知，受到海水的压强减小，故B正确。C．对背心进行放气后，排开水的体积变小，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，受到海水的浮力减小，故C错误。D．对背心进行充气后，排开水的体积变大，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，受到海水的浮力增大，故D错误。【例6】甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球。把它们放入水中静止后的情况如图所示，则它们在水中所受浮力相等的是（）A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．甲和丁【答案】C【解析】已知四个小球的体积相同，由图知，四个球排开水的体积关系为V甲排<V乙排<V丙排=V丁排由F浮=ρ水V排g可知，四个球受到的浮力关系为F甲<F乙<F丙=F丁即所受浮力相等的是丙和丁。【例7】探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示，其中所用金属块a和塑料块b的密度不同，但重力均为1.6N。下列分析正确的是（）A．金属块a浸没在水中，受到浮力的大小必为0.3NB．利用甲、乙，可以得出同一物体浸入水中深度越深，所受浮力越小的结论C．利用乙、丙，可以得出在同种液体中，物体密度越大所受浮力越大的结论D．利用丙、丁，可以初步得出同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大的结论【答案】D【解析】A．金属块a浸没在水中时，根据称重法测浮力可知，受到浮力的大小为F浮=Ga-F乙=1.6N-1.0N=0.6N故A错误；B．根据甲、乙可知，同一物体浸没在水中，深度越深，弹簧测力计的示数不变，所受浮力不变，故B错误；C．根据乙、丙可知，物体的重力相同、物体的密度不同、物体的体积不同，浸没在同种液体中时排开的液体的体积不同，测力计示数不同，探究浮力与物体密度关系时，需要控制物体的体积相同（排开液体的体积相同），物体的密度不同，故C错误；D．根据丙、丁可知，同一个物体浸没在不同液体中，排开的液体的体积相同，液体的密度不同，所以可以探究浮力的大小与液体密度的关系，丙图中弹簧测力计的示数小于丁图中弹簧测力计的示数，由称重法可知丙图中受到的浮力大于丁图中受到的浮力，酒精的密度小于水的密度，可以初步得出同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大，故D正确。【例8】如图所示，一个边长为10cm的实心正方体竖直浸没在某种液体中保持静止状态，其上表面受到液体的压强为500Pa，下表面受到的液体压强为1300Pa，（g取10N/kg）下列说法正确的是（）

A．正方体受到的浮力为10N B．该正方体的质量为1kgC．正方体上表面的深度h1为5cm D．液体的密度为0.8×103kg/m3【答案】D【解析】A．正方体每个面的面积为正方体受到的浮力为故A错误。B．由图可知，该正方体悬浮，所以重力等于浮力，物体的重力为正方体的质量为正方体的体积为正方体的密度为故B错误。C．正方体上表面的深度为故C错误。D．因为正方体悬浮，所以液体的密度等于正方体的密度，等于，故D正确。【例9】把两个完全相同的小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中，静止时的状态如图所示。甲杯中溢出的液体质量是40g，乙杯中溢出的液体质量是50g，若甲杯中的液体是水，则小球的质量和体积分别为（）A．40g、40cm3 B．40g、50cm3 C．50g、40cm3 D．50g、50cm3【答案】C【解析】小球在乙杯中漂浮，由浮沉条件可知小球的重力等于浮力即排开液体的重力，溢出的液体质量是50g，则小球的质量为50g；小球在甲杯中沉入水底，甲杯中溢出水的质量是40g，则【例10】如图所示，一个充气的气球下面挂一个金属块，把它们放入水中某处恰能静止。现将水沿容器壁缓缓注入杯中。则金属块和气球（）A．仍然静止 B．向下运动 C．向上运动 D．上下振动【答案】B【解析】气球和金属块处于静止状态，气球和金属块的浮力等于气球和金属块重力，往杯中缓慢注入一些水，气球上部水的深度增加，该处水的压强也随着变大，气球的体积变小，水对气球的浮力也就变小；这时就会使金属块重力大于气球和金属块的浮力，因而它们向下运动。【例11】某实验小组在探究“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”时，做了如图所示的四次测量，弹簧测力计的示数分别为F1，F2，F3和F4，则（）A．F浮=F3－F1 B．F浮=F4－F3 C．F浮=F3－F2 D．F浮=F2－F3【答案】D【解析】由图可知：F1测空桶的重力，F2测物体的重力，F3是物体浸没在液体中时的测力计的拉力，F4测出排出的水和空桶的总