第十章 浮力【速記清單】（原卷版）-2023-2024學年八年級物理上冊單元-巧練（人教版）

第十章浮力（原卷版）核心考點01浮力一、【浮力】1.浮力的定義：浸在（或氣體）中的物體受到，這個力叫做浮力。2.浮力的方向：。3.浮力的施力物體與施力物體（1）浮力的施力物體：。（2）浮力的受力物體：浸在液體（或氣體）中的。4.浮力產(chǎn)生的原因：浮力是因液體（或氣體）對物體產(chǎn)生的。二、【稱重法測浮力】1.稱重法測浮力的原理：。彈簧測力計拉力為F′，物體重力為G。2.稱重法測浮力的步驟①用彈簧測力計測出物體的重力G；②將掛在彈簧測力計下的物體浸在液體中，讀出彈簧測力計的示數(shù)F′；③物體在液體中所受浮力F浮=G-F′。三、【探究影響浮力大小的因素】1.實驗方法：控制變量法；2.實驗原理：稱重法；4.彈簧測力計自身重力和細線以及鹽水的濃度會對實驗產(chǎn)生一定的誤差；5.用手拉彈簧測力計的不知之處是：讀取數(shù)據(jù)時易受晃動而影響測量結(jié)果；6.通過實驗可以得出影響浮力大小的根本因素是：排開液體的重力；7.浮力與物體排開液體的體積有關(guān)，其他因素一定時，排開液體體積越大，浮力越大；8.浮力與液體的密度有關(guān)，其他因素一定時，液體的密度越大，浮力越大；9.浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)；10.浮力大小與浸入液體內(nèi)部體積關(guān)系：物體浸入液體內(nèi)部體積不變，浮力不變；浸入液體的體積增大，浮力增大；11.浮力大小與浸入液體內(nèi)部深度關(guān)系：物體全部浸入液體內(nèi)部，浮力與深度無關(guān)；12.浮力大小與液體密度的關(guān)系：體積不變時，液體密度越大，浮力越大；13.浮力大小和物體形狀的關(guān)系：浸入液體內(nèi)體積不變，浮力不變，和物體形狀無關(guān)；14.物體所受浮力大小規(guī)律：等于物體排開液體所受到的重力；15.實驗中溢水杯倒水必須有水溢出后才能做實驗，否則會出現(xiàn)什么結(jié)果：會出現(xiàn)浮力大于物體排開水的重力；16.換用不同的物體和液體重復實驗目的是：避免實驗偶然性，得出影響浮力大小影響的普遍性規(guī)律；17.實驗時進行了多次實驗并記錄相關(guān)測量數(shù)據(jù)目的是：避免實驗偶然性、使結(jié)論更具普遍性；18.浮力大小的計算：F浮=ρ液gV排。【實驗目的】探究影響浮力大小的因素?！緦嶒炂鞑摹繌椈蓽y力計、燒杯2個、水、圓柱體（A）、鹽水?！緦嶒炘怼浚?）浸在液體中的物體都會受到向上的浮力；（2）浮力大小遵循阿基米德原理。【實驗步驟】一、實驗裝置如圖。甲乙丙丁戊二、用彈簧測力計測量圓柱體受到的重力，如圖甲所示，數(shù)據(jù)計入實驗表格。三、用彈簧測力計掛著物體A慢慢部分（一半）浸入水中，如圖乙所示，此時彈簧測力計讀數(shù)計入表格。四、用彈簧測力計掛著物體A，使其全部浸入水中（A在水中上半部），如圖丙所示，此時彈簧測力計讀數(shù)計入表格。五、用彈簧測力計掛著物體A，使其全部浸入水中（A在水中下半部），如圖丁所示，此時彈簧測力計讀數(shù)計入表格。六、用彈簧測力計掛著物體A，使其全部浸入鹽水中，如圖戊所示，此時彈簧測力計讀數(shù)計入表格。七、實驗表格（參考數(shù)據(jù)，圖中所示）實驗步驟浸入液體內(nèi)體積彈簧測力計讀數(shù)/N1082V73V64V65V5.6八、整理器材。【實驗結(jié)論】力是改變物體的運動狀態(tài)的原因，物體所受阻力（摩擦力）越大，小車越容易停下來。實驗中注意的問題（1）在探究過程中，應注意沿豎直方向拉彈簧測力計，并且物體不能與容器底部或側(cè)壁相接觸；（2）應等彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)；（3）實驗時燒杯內(nèi)的液體體積要適中，應以能浸沒物體又不溢出為準；（4）探究過程中，把物體浸入液體時要緩慢，以免濺出液體。不是所有浸在液體中的物體都受到浮力作用若浸在液體中的柱狀物體下表面和容器底部緊密接觸（接觸面間沒有液體浸潤），則液體對物體向上的壓力F向上為零，物體將不受浮力作用。如圖所示，和容器底緊密接觸的蠟塊、浸入河底的橋墩，都不受浮力作用?！纠}1】如圖所示，A、B是自由移動的物體，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．D1．“上能九天攬月，下可五洋捉鱉”，下列研究對象的浮力消失的是（）。A．地面課堂上壓入水中的乒兵球B．太空空間站壓入水中的乒兵球；C．升上千米高空的熱氣球D．潛入萬米海底的中國載人潛水器2．小陳泡腳時，雙腳感受到水的浮力。不禁好奇，盆內(nèi)起按摩作用的凸起物A、B（如圖所示）是否也受浮力作用。則下列判斷中正確的是（）。A．A、B受到浮力作用；B．A、B不受浮力作用；C．A受浮力作用，B不受浮力作用；D．A不受浮力作用，B受浮力作用3．如圖所示的甲、乙、丙三個物體，底部均與容器底密切接觸，向容器內(nèi)逐漸注水，則受到水的浮力的物體是（）。A．甲、乙、丙三個物體B．甲物體C．乙物體D．丙物體核心考點02阿基米德原理一、【實驗探究：浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系】實驗探究：浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系提出問題物體所受的浮力的大小與物體排開液體所受重力存在怎樣的定量關(guān)系？猜想與假設(shè)浮力的大小可能等于物體排開的液體所受的重力制定計劃與設(shè)計實驗（1）使用彈簧測力計利用稱重法得出石塊所受的浮力；（2）收集實驗中石塊排開的水，測出被排開的水所受的重力，比較浮力和杯排開的水的重力的大小；（3）換用不同質(zhì)量的小石塊，重復上面的實驗，尋找規(guī)律實驗器材彈簧測力計、小石塊、細線、溢水杯、小桶、水等進行實驗第一步：測出小石塊的重力；第二步：測出空桶的重力；第三步：將溢水杯裝滿水（液面與溢水口平齊），把小石塊緩慢（不要晃動，以免排開水量偏多）放入杯中，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)，并用小桶收集溢出的水；第四步：測出小桶和排開水的總重力，比較浮力和排開水的重力的關(guān)系；第五步：換用不同質(zhì)量的小石塊，重復上述步驟（多次實驗，使結(jié)論更具普遍性），記錄實驗數(shù)據(jù)。記錄數(shù)據(jù)次數(shù)①小石塊的重力/N②空桶的重力/N③彈簧測力計的示數(shù)/N④桶和水總重/N浮力/N排開水的重力/N12.01.01.02.01.01.022.81.01.42.41.41.433.61.01.82.81.81.8實驗結(jié)論浸在液體中的物體，受到的浮力大小與它排開的液體所受的重力大小相等?！锓椒记杉訚M水的技巧可先將溢水杯中多加一些水，使水從溢水口溢出，當水不再溢出時水面剛好和溢水口平齊，然后再將小桶放在溢水口處收集石塊排開的水。教材深挖實驗步驟與的優(yōu)化該實驗中先測空桶質(zhì)量，再測小桶和排開水的總重力，然后計算出排開的水的重力，這樣可避免因桶內(nèi)水由殘留而造成誤差?！锝忸}指導1.浮力的計算：F浮=G-F彈（G是重力，F(xiàn)彈是彈簧測力計讀數(shù)）；2.探究方法：控制變量法；3.物體所受浮力大小規(guī)律：等于物體排開液體所受到的重力；4.實驗中溢水杯倒水必須有水溢出后才能做實驗，否則會出現(xiàn)什么結(jié)果：會出現(xiàn)浮力大于物體排開水的重力；5.實驗前先稱量小桶和最后稱量小桶有何差異：最后稱量小桶會因水未倒干凈而產(chǎn)生誤差；6.實驗時進行了多次實驗并記錄相關(guān)測量數(shù)據(jù)目的是：避免實驗偶然性、使結(jié)論更具普遍性。2.內(nèi)容：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受到的重力。3.公式：F浮=G排=m排g=ρ液gV排注意：阿基米德原理也適用于氣體，此時F浮=ρ氣gV排。★特別提醒浸沒和浸入的區(qū)別“浸在液體中的物體”包含兩種狀態(tài)：①物體全部浸入液體中，即物體浸沒在液體中，此時V排=V物；②物體的一部分浸入液體中，另一部分露在液面上，此時V排<V物?！究偨Y(jié)歸納】計算浮力大小的四種方法稱重法壓力差法公式法平衡法浮力等于物體的重力G減去物體浸在液體中時彈簧測力計的拉力F，即F浮=G-F浮力等于物體上、下表面受到的液體的壓力差，即F浮=F向上-F向下根據(jù)阿基米德原理F浮=G排=m排g=ρ液gV排計算物體漂浮或懸浮時，由二力平衡條件得浮力等于重力，即F浮=G浮力變化的等量關(guān)系根據(jù)物體間力的作用是相互的，液體對物體豎直向上的浮力等于物體對液體豎直向下的“壓力”，因此：（1）當物體不沉底時，水對容器底部的壓力的增大量△F在數(shù)值上等于物體所受浮力的大小，即有△F=F浮=G物；（2）當物體沉底時，水對容器底部的壓力的增加量△F=F浮≠G物，設(shè)此時容器底對物體的支持力為F支，則G物=△F+F支=F浮+F支。對阿基米德原理的認識根據(jù)阿基米德原理可知，浸在液體中的物體受到的浮力等于物體排開的液體所受的重力，即F浮=ρ液gV排。但要明確物體排開的液體的重力和從容器中溢出的液體的重力的區(qū)別，兩者不是一個概念，若開始容器中盛滿水，則兩者相等；若開始容器中未盛滿水，則物體排開水的重力大于容器中溢出水的重力?！纠}1】如圖所示，放在水平桌面上的溢水杯盛滿水，用彈簧測力計掛一個實心鐵塊，示數(shù)為F1；將鐵塊緩慢浸沒水中（未接觸溢水杯），溢出的水流入小燒杯，彈簧測力計的示數(shù)為F2，下列判斷正確的是（）。A．水對溢水杯底部的壓強p甲＜p乙B．溢水杯對桌面的壓力F甲＜F乙C．鐵塊受到的浮力F?。紽2﹣F1D．小燒杯中水的重力G＝F1﹣F21．用彈簧測力計測出一個物體重為5N，然后將該物體的一半浸入鹽水，這時彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)?N。若該物體浸沒在鹽水中，物體受到的浮力是（）。A．3NB．4NC．1ND．2N2.一只蘋果的質(zhì)量為270g、體積為3×10-4m3，用手將其浸沒在水中時，蘋果受到的浮力為_______N，松手后蘋果將_______，最終蘋果受到的浮力為_______N。（g取10N/kg）3.將一密度均勻的正方體輕輕放入盛滿濃鹽水的大燒杯中，靜止后有72g濃鹽水溢出；若將該物體輕輕放入盛滿煤油的大燒杯中，靜止后有64g煤油溢出（濃鹽水密度為1.2×103kg/m3，煤油密度為0.8×103kg/m3，以下說法中（）。①該物體前后兩次所受浮力之比為9∶8②該物體前后兩次排開液體體積之比為4∶3③該物體的密度為0.9×103kg/m3④該物體在煤油中可能沉底或懸浮A．只有①③正確B．只有②③正確C．只有①④正確D．只有②④正確浮力大小的判斷根據(jù)阿基米德原理的公式F浮=ρ液gV排。可知，浮力的大小不僅與物體排開液體的體積有關(guān)，還與液體的密度有關(guān)。在利用阿基米德原理分析問題時，一定要全面考慮這兩個因素。需要特別注意的是浮力的大小與物體的密度、形狀、體積、物體在液體中的運動狀態(tài)及液體的多少等因素無關(guān)?！纠}1】小明將體積相等的A、B、C三個不同水果放入水中靜止后，A漂浮、B懸浮、C沉底，如圖所示。關(guān)于它們的密度和受到的浮力大小判斷正確的是（）。A．B．C．D．1.一根輕質(zhì)小彈簧原長10厘米，兩端分別連接在容器底部和物體A上，將水逐漸注入容器，當物體的一半浸入水中時，彈簧長12厘米，如圖（a）所示。把水倒出，改用密度為0.8×103kg/m3的油注入容器，當物體A全部浸入油中時，彈簧長15厘米，如圖（b）所示。前后兩種情況下物體受到的浮力之比為___；物體A的密度為___g/cm3。2.小剛在恒溫游泳池中潛水時發(fā)現(xiàn)自己吐出的一個氣泡在水中上升的過程中不斷變大。關(guān)于該氣泡在水中上升時的變化情況，下列說法正確的是（）。A．密度不變，浮力變小B．密度變小，浮力變大C．密度和浮力都變小D．密度和浮力都變大3.將合金球和木球用細繩相連放入水中時，木球露出水面的體積為它自身體積的，如圖所示，當把細繩剪斷后，合金球沉底，木球露出水面的體積是它自身體積的，這時合金球受到池底對它的支持力為3N，若已知合金球和木球體積之比為1∶4，則（）。A．合金球所受浮力為3NB．合金球的重力為3NC．合金球的密度為3×103kg/m3D．繩子剪斷前后，兩物體所受總浮力相差4N核心考點03物體沉浮的條件一、物體沉浮的條件1.液體中常見的三種浮沉現(xiàn)象（1）物體上浮，最終漂浮在液面上；（2）物體懸浮，可以靜止在液體中的任何位置；（3）物體下沉，最終沉入底部。2.物體的沉浮條件（1）物體在液體中的浮與沉取決于的大小關(guān)系狀態(tài)物體浸沒在液體中物體部分浸在液體中上浮懸浮下沉漂浮條件F浮>GF浮=GF浮<GF浮=G示意圖（2）密度與物體的沉浮當物體浸沒在液體中時，物體受到的浮力F=ρ液gV排，物體受到的重力G物=mg=ρ物gV物，比較F浮與G物的大小可得：①當，浸沒時，F(xiàn)浮>G物，物體上浮直到在液面上；②當，浸沒時，F(xiàn)浮<G物，物體直到接觸容器底部；③，浸沒時，F(xiàn)浮=G物，物體。★特別提醒該規(guī)律適用于實心物體，若物體是空心的，ρ物應為物體的平均密度（非材料的密度），V物為包含空心的全部體積，此時該規(guī)律也適用。3.對物體沉浮條件的理解物體在液體中的沉浮不取決于受到浮力的大小，而是取決于物體所受浮力和重力的大小關(guān)系。（1）當F浮>G物時，物體在液體中向上運動—上浮。隨著物體不斷上升，物體將有一部分露出液面，物體所受的浮力液隨著減小，一直減小到F浮=G物時，物體就不再上浮并處于漂浮狀態(tài)。由此可知，物體上浮是由不平衡狀態(tài)演變?yōu)槠胶鉅顟B(tài)的過程。（2）當F浮<G物時，物體在液體中向下運動—下沉，知道容器底部對物體產(chǎn)生一定的支持力，這時物體在重力、浮力、支持力的作用下處于平衡狀態(tài)，下沉運動結(jié)束。由此可知，物體下沉是由不平衡狀態(tài)演變?yōu)槠胶鉅顟B(tài)的過程。辨析比較懸浮于漂浮的區(qū)別與聯(lián)系懸浮漂浮不同點在液體中的位置靜止在液體中的任何位置靜止在液體的表面體積關(guān)系V排=V物V排<V物密度關(guān)系ρ液=ρ物ρ液>ρ物相同點F浮=G4.漂浮物體的“五規(guī)律”規(guī)律一：“二力平衡”，即物體所受浮力等于物體的重力。規(guī)律二：“質(zhì)量相等”，即排開液體的質(zhì)量等于物體自身質(zhì)量。規(guī)律三：“體積比魚密度比有關(guān)”，即浸入液體的體積是物體體積的幾分之幾，物體的密度就是液體密度的幾分之幾，即。規(guī)律四：“浮力恒等”，即物體漂浮在不同液體中時，所受浮力相等（F1=F2=…=Fn=G物）。規(guī)律五：“密大浸少”，即物體漂浮在不同液體中時，密度大的液體浸入液體中的體積較小。【歸納總結(jié)】實心物體的沉浮條件分析匯總上浮漂浮懸浮下沉沉底運動狀態(tài)向上運動靜止在液面上靜止在液體內(nèi)任意深度處向下運動靜止在容器的底部條件F浮>G物F浮=G物F浮=G物F浮<G物F浮+F支=G物ρ液與ρ物的關(guān)系ρ液>ρ物ρ液>ρ物ρ液=ρ物ρ液<ρ物ρ液<ρ物V排與V物的關(guān)系V排=V物（露出水面前）V排<V物V排=V物V排=V物V排=V物示意圖二、浮力的應用1.增大和減小浮力的方法由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，浸在液體中的物體受到的浮力大小由液體密度和排開的液體的體積決定，故可以從改變液體密度和改變排開的液體體積兩方面改變浮力。（1）增大浮力的方法：增大液體的密度（在水中加鹽并攪拌，可以使沉底的雞蛋浮起來）；增大物體排開液體（或氣體）的體積（如，飛艇、萬噸巨輪等）。（2）減小浮力的方法：減小液體的密度（如，可以采用加清水的方法減小鹽水的密度，使懸浮在鹽水中的雞蛋下沉）；減小物體排開液體（或氣體）的體積（如，通過將輔助氣囊中的氣體放出，減小飛艇排開空氣的體積，使飛艇降落）。2.浮力的應用實例應用原理特點應用解讀輪船采用空心的辦法，增大排開水的體積，增大輪船受到的浮力輪船航行時處于漂浮狀態(tài)，只要輪船的重力不變，無論輪船是在海里還是在河里，它受到的浮力都不變，只是海水、河水密度不同，輪船的吃水線不同（因為海水密度較大，根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，輪船在海里航行時浸在水下的體積較小）沉浮狀態(tài)始終漂浮滿足條件物體的漂浮條件：F浮=G排水量滿載時排開水的質(zhì)量：m排=m船+m貨載貨量滿載時貨物的質(zhì)量：m貨=m排-m船潛水艇靠改變自身重力，實現(xiàn)上浮和下沉浸沒在水中的潛水艇排開的水的體積是始終不變的，所以潛水艇所受浮力始終不變。若要下沉，可吸水，使F浮<G；若要上浮，可排水，使F浮>G。注意：在潛水艇浮出水面的過程中，因為排開水的體積逐漸減小，所以浮力逐漸減小。上浮通過排水使G變小，F(xiàn)浮>G滿足上浮條件下潛通過吸水使G變大，F(xiàn)浮<G滿足下沉條件氣球和飛艇氣球和飛艇靠充入、排出密度較小的氣體來實現(xiàn)升降F浮=ρ空氣gV排可知，G=ρ氣gV+G殼，當F浮>G，氣球（飛艇）可升上天空，若要使氣球（飛艇）降回地面，可以放出一部分氣體，使排開空氣的體積減小，浮力減??；對于熱氣球，加熱時內(nèi)部空氣膨脹，一部分空氣排出，球內(nèi)空氣密度變小，使浮力大于重力而上升；停止加熱，熱空氣冷卻，使重力大于浮力而落地上浮充入密度小的氣體，F(xiàn)浮>G下降排出密度小的氣體，F(xiàn)浮<G3.密度計1.用途：測量液體的密度。2.構(gòu)造：密度計是一根上部標有刻度，形狀特殊的玻璃管；管下部的玻璃泡內(nèi)封裝小鉛丸或水銀（如圖所示），使密度計能夠直立在液體中。3.原理：密度計在液體中呈漂浮狀態(tài)，所受浮力大小不變，都等于它受到的重力。根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，液體密度較大時，V排較小，密度計露出液體的體積較大，反之較小，因而在玻璃管上刻上刻度即可直接讀出相應液體密度的大小。所以密度計上的刻度值是上面小、下面大。4.讀數(shù)：密度計上的數(shù)值表示待測液體密度是水的密度的倍數(shù)。利用物體沉浮條件判斷物體的沉浮狀態(tài)等效密度：判斷物體在液體中上浮還是下沉，主要考慮物體的密度和物體浸入的液體的密度的關(guān)系。當物體是空心的或者是幾個物體組合體時，需要計算出空心物體或組合體的“等效密度”，然后用“等效密度”去和液體的密度進行比較?！纠}1】如圖所示是a、b兩種物質(zhì)的質(zhì)量與體積關(guān)系圖，用b物質(zhì)制成實心長方體，并將其放入水中，則物體在水中最終（）。A．漂浮B．懸浮C．沉底D．無法判斷1.將同一個新鮮的雞蛋分別浸入裝有濃度不同的鹽水的容器中，雞蛋靜止在兩個容器中的位置如圖所示.則下列說法正確的是（）。A．雞蛋在甲中受到的浮力大 B．雞蛋在甲、乙中受到的浮力一樣大C．雞蛋在乙中受到的浮力大 D．由于鹽水密度不同，無法比較2．某同學在粗細均勻的木棒一端纏繞一些細銅絲制成一個簡易密度計（未標刻度），先后將該密度計分別放入甲、乙兩種液體中時均豎直漂浮，露出液面的長度用L1和L2表示（如圖所示），在兩種液體中受到的浮力分別為F1和F2，兩種液體的密度分別為ρ1和ρ2，則下列判斷正確的是（）。A．F1<F2 B．F1=F2 C．ρ1>ρ2 D．ρ1=ρ23．將體積相同、材料不同的甲、乙、丙三個實心小球，分別輕輕放入三個裝滿水的同規(guī)格燒杯中，甲球沉底、乙球懸浮、丙球漂浮，如圖所示，下列說法中正確的是（）。A．三個小球的質(zhì)量大小關(guān)系是m甲＞m丙＞m乙B．三個小球受到的浮力大小關(guān)系是F甲＝F乙＜F丙C．三個小球的密度大小關(guān)系是ρ甲＞ρ乙＞ρ丙D．三個燒杯中的水對燒杯底部的壓強大小關(guān)系是p甲＞p丙＞p乙沒有合適內(nèi)容，可以不加一：求浮力的一般方法浮力是力學中綜合性較強的內(nèi)容，它與密度、二力平衡及壓強的知識緊密相關(guān)，既是重點也是難點。求解浮力一般從以下兩方面入手：（1）阿基米德原理：F浮=ρ液gV排。當物體全部浸在液體中時，V排=V物；當物體部分浸在液體中時，V排<V物。（2）對物體進行受力分析，列出力的關(guān)系式。這些關(guān)系式是浮力與重力、拉力、壓力之間的橋梁，也是判斷物體狀態(tài)和解浮力題的關(guān)鍵。根據(jù)上述分析，我們可以概括出解浮力題的一般步驟，具體如下：①確定所研究的問題