9.4 浮力（课件）-2024-2025学年八年级物理下册同步课堂（苏科版2024）

苏科版

八年级下册

第九章

压强和浮力

9.4浮力

情景引入（a）升空的热气球（b）浮在水面的船舶图9-31物体受到浮力的作用如图9-31所示，热气球为什么能升上天空，船舶为什么能浮在水面？0102030405CONTENTS

浮力

称重法测浮力

探究影响浮力大小的因素阿基米德原理阿基米德原理的应用PARTONE

浮力鸭子浮在水面轮船浮在水面人浮在死海看书热气球载着重物飞上高空G?F浮G?F浮G?F浮G?F浮浮力已知物体受到地球的重力，根据所学过的物理知识，试从运动状态出发，分析物体的受力情况。演示一个装足够水的水槽，用手将一个乒乓球压入水中，然后放手。现象乒乓球从水中浮起。浮在水面的乒乓球受几个力的作用？施力物体是谁？力的方向如何呢？GF浮浸在液体或气体中的物体，会受到液体或气体向上托的力，这个力叫作浮力。浮力的方向：竖直向上浮力的施力物体：液体或气体归纳当乒乓球静止于水面时,浮力和重力是一对平衡力,由二力平衡的条件可知,浮力的方向与重力的方向相反,即浮力的方向竖直向上.2个；水；竖直向上PARTTWO称重法测浮力猜一猜活动9.8下沉的物体是否受到浮力下沉的物体是否受到浮力？生活中有哪些实例能够支持你的猜想？做一做用弹簧测力计、石块（或金属块）和一杯水，按照图9-32所示的步骤试一试。你观察到什么现象？这些现象能说明什么？

图9-32下沉的物体是否受到浮力实验现象：(b)或（c）的弹簧测力计示数相比（a）变小。手托石块或把石块浸入水中，弹簧测力计示数变小，这说明石块放入水中虽然下沉，但它也受到浮力。分析：在弹簧测力计下悬挂石块，此时弹簧测力计示数F1等于石块受到的重力大小；将石块浸没在水中，弹簧测力计示数为F2。物体浸没在水中后，根据物体的平衡条件，物体受到的竖直向下的重力大小G应该等于竖直向上的浮力大小F浮和弹簧测力计对物体的拉力大小F2之和，即G=F2+F浮，又因为重力大小与F1相等，所以浮力F浮=F1-F2。即图9-32（a）和图9-32（c）中弹簧测力计的示数之差，就等于石块所受浮力的大小。浸入浸没浸在

概念分析—浸入与浸没

浸在液体或气体中的物体为什么会受到浮力？

如图9-35所示，立方体的上下表面与水面平

行，在水中的深度分别为h1

、h2

。由于相同深度

对应点的压强均相等，因而左右两个侧面所受的

压力相互平衡，合力为零。同理，前后两个侧面

所受的压力也相互平衡，合力也为零。而立方体

下表面受到的水的压强大于上表面受到的水的压

强，因此水对下表面的压力F2

大于水对上表面的

压力F1。浮力就是由于物体上下表面受到的压力差产生的，其大小为F浮=F2-F1。图9-35浮力是物体各表面所受液体压力的合力读一读

浮力产生的原因如图所示，取一个塑料矿泉水瓶，

用剪刀剪去底部。将瓶口朝下，放入一个乒乓球，同时向瓶中缓慢注水，发现有少量水从乒乓球与瓶口的缝隙漏出，乒乓球不会上浮；拧上瓶盖，乒乓球会上浮。解释你观察到的现象。通过上述实验发现，当乒乓球下方的水不断漏出时，尽管乒乓球浸在水中，但下表面并不受到水对它向上的压力，所以不会形成水对乒乓球的浮力，乒乓球无法上浮。此实验证明了浮力产生的原因是浸没在液体中的物体，其上下表面受到的压力差产生的。同时，也说明了如果浸在液体中的物体下表面如果不受液体的压力，该物体就不会受到浮力的作用。PARTTHREE

探究影响浮力大小的因素把饮料罐用手按入水桶，饮料罐进入水中越深，手的感觉有什么变化？分析一下，浮力大小和什么因素有关？1.木块在水中漂浮,铁块在水中下沉：可能跟物体的密度有关。2.人在一般水中下沉，在死海中却能漂浮：可能跟液体密度有关。3.用手将空易拉罐按入水中，当它浸入水中的体积越大，手感觉到的浮力也越大：可能跟排开液体的体积有关。提出问题猜想学生实验

探究影响浮力大小的因素实验器材弹簧测力计，物块，盛有水和浓盐水的容器各一个。设计实验数据记录表，并按图9-33所示的步骤进行实验。1.如图（a）所示，测出物块所受的重力并记录。2.如图（b）所示，将物块逐渐浸入水中，直到浸没，观察并记录弹簧测力计示数的变化。3.如图（c）所示，改变物块浸没在水中的深度，观察并记录弹簧测力计的示数。4.如图（d）所示，将物块浸没在浓盐水中，观察并记录弹簧测力计的示数。实验与记录

图9-33探究影响浮力大小的因素2.如图（b）所示，将物块逐渐浸入水中，直到浸没，观察并记录弹簧测力计示数的变化。数据记录与分析弹簧测力计的示数为F1弹簧测力计的示数逐渐变小，直到浸没时记下示数为F21.如图（a）所示，测出物块所受的重力并记录。注（步骤2-4）：右图为实验步骤图，左图为对比图.分析F1＞F23.如图（c）所示，改变物块浸没在水中的深度，观察并记录弹簧测力计的示数。弹簧测力计的示数不变，记下示数为F34.如图（d）所示，将物块浸没在浓盐水中，观察并记录弹簧测力计的示数。弹簧测力计的示数为F4分析F2=F3F3＞F4或F1-F3＜F1-F4，即步骤4的弹簧测力计示数变化量更大，即F浮更大分析实验现象和数据，你认为物体所受浮力的大小与哪些因素有关？交流与讨论实验表明，浸在液体中的物体，所受浮力的大小与其排开液体的体积和液体的密度有关。液体密度相同，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大；液体密度不同，当物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，

物体受到的浮力越大。PARTFOUR

阿基米德原理1.内容：浸在液体中的

物体所受浮力的大小，等于被物体排开液体所受重力的大小。阿基米德2.公式：F浮=G排3.适用范围：液体和气体4.对原理的理解:①物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”（V排=V浸=V物）和“部分浸入”（V排=V浸<V物）两种情况。②浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。由G排=m排g=ρ液

gV排可得F浮=ρ液

gV排③阿基米德原理表明，浮力大小只和ρ液

、V排有关，与物体的形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中是漂浮、悬浮、沉在水底、还是运动等因素无关。

r液——液体的密度；(单位：kg/m3)V排——物体排开的液体的体积；(单位：m3)④阿基米德原理是由古希腊学者阿基米德，通过实验和理论研究得出的结论。即表明我们的实验探究（探究影响浮力大小的因素）结论是正确的。例题1：如图,将一个木块放入装满水的溢水杯中,溢出了100g的水,那么,木块所受的浮力是多大呢?(g取10N/kg)解:F浮=G排=m排g

=0.1kg×10N/kg

=1N例题2：如图,将另一个木块放入盛有水的烧杯中,木块浸入水中的深度为4cm,木块底面积为60cm2那么木块受到的浮力为多大呢?(g取10N/kg)解:F浮=G排

=ρ液gV排V排=s木h浸入

=60cm2×4cm=240m3=1×103kg/m3×10N/g×240m3=2.4N

例题3：如图,将一个质量为790g的铁块浸没在烧杯内的水中,求铁块受到的浮力。(铁的密度为7.9×103kg/m3,g取10N/kg)790g解:F浮=G排

=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/g×100×10-6m3=1N

例题4：如图,将另一个铁块放入底面积为100cm2的烧杯中,水面上升了2cm,那么铁块受到的浮力为多大呢?(g取10N/kg)解:F浮=G排

=ρ液gV排V排=S容⊿h=100cm2×2cm=200cm3=1×103kg/m3×10N/g×200×10-6m3=2N

PARTFIVE阿基米德原理的应用一、比较浮力的大小(1)质量相同的两个实心铜块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,哪个受到的浮力大?甲乙水煤油F浮=G排

=ρ液gV排V排相同，比ρ液F浮甲＞F浮乙(2)质量相同的实心铝块和铜块,都浸没在煤油中,哪个受到的浮力大?铝块煤油铜煤油F浮=G排

=ρ液gV排m铝=m铜,ρ铝＜ρ铜V=m/ρV铝＞V铜铜块V铝排＞V铜排F浮铝＞F浮铜ρ液相同，比V排(3)把刚才的铜块浸没在煤油中,铝块浸没在水中,哪个受到的浮力大?铝块煤油水铜块F浮=G排

=ρ液gV排F浮铝＞F浮铁V铝排＞V铜排,ρ水＞ρ煤油二、通过浮力测密度

例.乡村振兴建设中，小明家购买一批瓷砖装修新房，他想测量这批瓷转的密度，小明先用弹簧测力计测量一小块瓷砖样品的重力，如图甲所示；接着他把样品浸没在水平桌面上容器内的水中；样品不触底，如图乙所示（不考虑瓷砖吸水）。已知容器底面积为0.01m2，重为5N，盛有20N的水，请帮小明计算：（1）瓷砖样品浸没在水中时受到的浮力；（2）这批瓷砖的密度。【答案】（1）0.5N；（2）2×103kg/m3【详解】解：（1）由图甲可知，瓷砖样品的重力是1N，由图乙可知，瓷砖样品浸没在水中受到的拉力是0.5N，瓷砖样品浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F示=1N-0.5N=0.5N（2）瓷砖样品的体积即瓷砖样品浸没在水中的体积这批瓷砖的密度答：（1）瓷砖样品浸没在水中时受到的浮力是0.5N；

（2）这批瓷砖的密度为2×103kg/m3。1.如图9-36所示，马铃薯沉在水底，乒乓球浮在水面上。马铃薯和乒乓球哪个受到的浮力大？你是怎样判断的？实践与练习马铃薯受到的浮力大；液体密度相同，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大。2.体积为1.2dm3的球，浸没在水中时受到的浮力是多大？若将其浸没在密度为0.8×103kg/m3的酒精中，它受到的浮力是多大？12N;9.6N3.

如图

9-37

所示，在薄塑料袋中装入大

半袋水，用弹簧测力计测出它所受的重力。再将塑料袋浸入水中，观察浸入过程中弹簧测力计示数的变化。当塑料袋中的水面与容器中的水面相平时，弹簧测力计的示数是多少？由此你能得到什么结论？

1.示数为零.说明浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体的重力.提示：本实验也可用气球膜替代塑料袋去做，实验时应注意，装满水的塑料袋浸入水中时可能出现塑料袋尚未完全浸入水中而弹簧测力计的示数就已降到零的情况.这是因为塑料袋中未灌满水，袋中有气泡的缘故，只要解决这一问题即能取得圆满的实验效果.1.关于浮力，下列说法中正确的是()A.浮力的施力物体只能是液体

B.浮力的方向不一定总是竖直向上C.正在水中下沉的石头受到浮力的作用

D.只有漂浮在水面的物体才受到浮力的作用C课堂练习2．如图是悬浮在空气中的热气球，它受到浮力的施力物体是

，此时浮力与

二

力平衡。空气重力C

．

太空中运行的中国空间站D

．

正在水中下潜的潜水艇3．在下列所列举的各种事例中，没有受到浮力的是(

)A

．

在钓鱼岛海域巡航的海巡船B

．

缓缓上升的太空热气球C4．如图，一个放在斜面上杯子里的铁球，所受到的浮力的方向为(

)B

．竖直向下D

．垂直于斜面向下A

．竖直向上C

．垂直于斜面向上A5．小杰同学在游玩海底世界时，观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示，对气泡上升时受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是(

)A

．浮力不变，压强不变C

．浮力变大，压强变大B

．浮力变小，压强变小D

．浮力变大，压强变小D6．如图所示，用细杆将重为

3N

的正方体小木块压入水中并保持静止，此