粵教滬科版八年級(jí)物理下冊(cè)第九章浮力與升力課件

第九章

浮力與升力思維導(dǎo)圖易錯(cuò)點(diǎn)剖析易錯(cuò)點(diǎn)1不能正確理解影響浮力大小的因素

物體受到浮力的大小與物體排開(kāi)(或浸入)液體的體積多少有關(guān)，而與物體的體積、物體的重力、物體的形狀、物體所處液體中的深度無(wú)關(guān)。物體受到浮力的大小還與液體的密度有關(guān)，而與物體的密度無(wú)關(guān)。解答此類問(wèn)題應(yīng)緊緊抓住這兩個(gè)因素。也就是說(shuō)浸入體積相同，就比較液體密度，而液體密度相同，就比較浸入體積?！纠?】關(guān)于物體在水中受到的浮力，下列說(shuō)法中正確的是（）A.漂浮在水面的物體受到的浮力比沉在水底的物體受到的浮力大B.物體的密度越大，受到的浮力就越大C.物體排開(kāi)水的體積越大，受到的浮力就越大D.物體浸入水中的深度越深，受到的浮力就越大錯(cuò)因分析:比較沉在水底的物體和漂在水面的物體受到的浮力大小，關(guān)鍵是看排開(kāi)水的體積大小，不知道排開(kāi)水的體積大小，無(wú)法比較，故A錯(cuò)誤；物體密度的大小和受到的浮力沒(méi)有關(guān)系，故B錯(cuò)誤；根據(jù)浮力公式F?。溅岩篻V排可知，物體排開(kāi)水的體積越大，受到的浮力越大，故C正確；物體浸沒(méi)以后，不管在什么位置，排開(kāi)水的體積不變，所受浮力也不變，故D錯(cuò)誤。答案：C1.在下列幾種情形中，物體所受浮力增大的是（）A.從海水中走向沙灘的游泳者B.浮在游泳池水面上的游泳圈C.正在碼頭裝載貨物的輪船D.海面下正往深水處下潛的潛水艇學(xué)以致用C易錯(cuò)點(diǎn)2不能正確利用浮力的計(jì)算公式(1)浮力的計(jì)算公式有多個(gè)，需要在熟悉公式的基礎(chǔ)上根據(jù)題意靈活選擇使用：①壓力差法：根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因F浮=F向上－F向下，一般用于已知物體在液體中的深度，且形狀規(guī)則的物體；②公式法：阿基米德原理公式F浮=G排液=ρ液gV排，這個(gè)公式對(duì)任何受到浮力的物體都適用，計(jì)算時(shí)已知ρ液和V排；③稱量法：根據(jù)力的平衡原理，將掛在彈簧秤下的物體浸在液體中，靜止時(shí)，物體受到重力、浮力和豎直向上的拉力，這三個(gè)力平衡，即F浮=G物－F拉；④平衡法：根據(jù)漂浮、懸浮條件F浮=G物，這個(gè)公式只適用于計(jì)算漂浮或懸浮時(shí)的物體的浮力。（2）計(jì)算浮力問(wèn)題的基本思路:①仔細(xì)審題，注意抓住隱含條件的關(guān)鍵詞，如浸入、浸沒(méi)、裝滿、未裝滿、溢出、未溢出、漂浮、懸浮、上浮、下沉、靜止等；②分析研究對(duì)象的受力情況，畫(huà)出力的示意圖，在圖中標(biāo)出已知力的符號(hào)、量值和未知力的符號(hào)；③在受力分析的基礎(chǔ)上，列出關(guān)系式，比如物體在液體中漂浮或懸浮時(shí)F浮＝G物；用線吊在液體中時(shí)F?。紾－F拉；被強(qiáng)制壓(按)入液體中時(shí)F?。紾＋F(F為壓力或向下的拉力)。若有幾個(gè)物體連接在一起，可以將它們視為一個(gè)整體進(jìn)行受力分析?！纠?】燒杯內(nèi)盛有某種液體，把一塊體積為100cm3的鋁塊用細(xì)線系在彈簧測(cè)力計(jì)下浸沒(méi)在液體中，靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.5N，已知鋁的密度為2.7×103kg/m3。求：(g取10N/kg)(1)鋁塊在液體中受到的浮力。(2)液體的密度。錯(cuò)因分析:體積單位轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤，100cm3＝100×10－6m3＝1×10－4m3；不會(huì)根據(jù)F?。紾－F拉求解浮力；不會(huì)靈活運(yùn)用阿基米德原理的公式F?。溅岩篻V排，推導(dǎo)出公式

排來(lái)求解液體的密度。解：(1)鋁塊的體積V=100cm3＝1×10－4m3，鋁塊的質(zhì)量m＝ρV＝2.7×103kg/m3×1×10－4m3＝0.27kg，鋁塊的重力G＝mg＝0.27kg×10N/kg＝2.7N，則鋁塊浸沒(méi)在液體中受到的浮力F?。紾－F拉＝2.7N－1.5N＝1.2N。(2)浸沒(méi)時(shí)，V排=V=1×10-4m3，由阿基米德原理F?。溅岩篻V排可得ρ液＝

＝1.2×103kg/m3。答：(1)鋁塊在液體中受到的浮力為1.2N。(2)液體的密度為1.2×103kg/m3。2.一個(gè)質(zhì)量為80g的金屬塊浸沒(méi)在盛滿酒精的燒杯中時(shí)，杯中溢出了10g酒精。（ρ酒精＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）物體所受的浮力。（2）該金屬塊的體積。（3）把該金屬塊浸沒(méi)到盛滿水的燒杯中，此時(shí)金屬塊受到的浮力大小。學(xué)以致用解：（1）物體所受的浮力F?。紾排＝G溢＝m溢g＝10×10-3kg×10N/kg＝0.1N。（2）溢出酒精的體積V溢=

=1.25×10-5m3,金屬塊浸沒(méi)，金屬塊的體積V＝V溢＝1.25×10-5m3。（3）浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)體積V排＝V＝1.25×10-5m3,浮力F浮′＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.25×10-5m3＝0.125N。答：（略）易錯(cuò)點(diǎn)3不理解物體沉浮時(shí)的受力分析

物體沉浮的最終狀態(tài)是沉底、懸浮、漂浮，在這三個(gè)狀態(tài)下物體受平衡力的作用。下沉、上浮是物體沉浮的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，在這兩個(gè)狀態(tài)下，物體受非平衡力的作用。五個(gè)狀態(tài)的區(qū)別如下。(1)沉底：物體沉入容器底部，與容器底部相接觸，容器底部對(duì)物體產(chǎn)生向上的支持力，物體受力情況為F?。紾物－F支＝ρ液gV排（V排=V物）。(2)懸?。何矬w全部浸入液體中，并且物體在液體中任意深度都處于靜止的狀態(tài)。物體受力情況為F?。紾物＝ρ液gV排（V排=V物）。(3)漂浮：物體浮在液面上，并有部分體積露出液面。物體受力情況為F?。紾物＝ρ液gV排(V排<V物)。(4)下沉：物體在液體中向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，下沉的最終狀態(tài)是沉到容器底部。在下沉過(guò)程中物體受力情況為F浮<G物。(5)上?。何矬w在液體中向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，上浮的最終狀態(tài)是漂浮。在上浮過(guò)程中物體受力情況為F浮>G物?！纠?】如圖M9-1所示，蘋(píng)果漂浮在水面上，而梨子卻沉到水底。這是因?yàn)椋?/p>

）A.蘋(píng)果受到的浮力較大B.蘋(píng)果的體積較大C.梨子受到的重力較大D.梨子的密度較大錯(cuò)因分析:因?yàn)樘O(píng)果漂浮在水面，梨子沉到水底,排開(kāi)水的體積未知，則浮力大小無(wú)法比較,故A錯(cuò)誤；因?yàn)樘O(píng)果和梨子的質(zhì)量未知，它們的重力和體積無(wú)法比較,故B、C錯(cuò)誤；因?yàn)樘O(píng)果漂浮在水面上，蘋(píng)果的密度小于水的密度；梨子沉到水底，梨子的密度大于水的密度,所以梨子的密度較大,故D正確。答案：D3.同一個(gè)雞蛋放入水和鹽水中靜止時(shí)，雞蛋在圖M9-2甲中漂浮，在圖M9-2乙中沉底，由此可知（）A.甲圖中的雞蛋受到的浮力大于重力B.乙圖中的雞蛋受到的浮力小于重力C.甲、乙兩圖中雞蛋受到的浮力大小相等D.乙圖中的液體是鹽水學(xué)以致用B重點(diǎn)突破重點(diǎn)1：探究影響浮力大小的因素1.（2016廣東）如圖M9-3甲所示，圖中A、B、C、D、E是“探究浮力大小跟排開(kāi)液體所受重力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的五個(gè)步驟。（1）__________兩步驟可計(jì)算出圓柱體物塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力F浮=__________N。__________兩步驟可得出物塊排開(kāi)水所受的重力G排。比較F浮與G排，可以得到浮力的大小跟物塊排開(kāi)水所受重力的關(guān)系。（2）如圖M9-3乙所示是圓柱體物塊從水面緩慢浸入水中時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F隨物塊浸入深度h變化的關(guān)系圖像。分析圖像可得：當(dāng)物塊沒(méi)有浸沒(méi)之前，h增大時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)__________（填“變大”“變小”或“不變”）。當(dāng)h=4cm時(shí)，物塊所受的浮力為_(kāi)_________N；浸沒(méi)后，h繼續(xù)增大時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為_(kāi)_________N，該圓柱體物塊的高度是__________cm。B、D1.2A、E變小0.8362.（2021黑龍江）小明在驗(yàn)證“阿基米德原理”實(shí)驗(yàn)中：（1）用已調(diào)零的彈簧測(cè)力計(jì)，按照?qǐng)DM9-4甲中所示的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為F1、F2、F3、F4，由此可知鐵球浸沒(méi)在水中所測(cè)得的浮力表達(dá)式為F?。絖_________，測(cè)得鐵球排開(kāi)水所受的重力表達(dá)式為G排＝__________。（均用此題中所給字母表示）（2）小明預(yù)期要獲得的結(jié)論是__________（用此題中所給字母表示）。（3）在讀數(shù)正確的情況下，小明由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：鐵球浸沒(méi)在水中所受浮力F浮大于鐵球排開(kāi)的水所受重力G排，而且超出了誤差允許的范圍，得出此實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因可能是_____________________（寫(xiě)出一條即可）。F1-F2F3-F4F1-F2=F3-F4溢水杯中沒(méi)有裝滿水（4）小明分析發(fā)現(xiàn)了此實(shí)驗(yàn)操作中存在的問(wèn)題并加以改正。進(jìn)一步思考：如果實(shí)驗(yàn)中物體沒(méi)有完全浸沒(méi)在水中，能否驗(yàn)證“阿基米德原理”。正確的觀點(diǎn)是__________（填“能”或“不能”）驗(yàn)證。（5）他又進(jìn)行了以下深入探究：將溢水杯中注滿水放在電子秤上。如圖M9-4乙所示，其示數(shù)為m1，將鐵球用細(xì)線懸掛輕輕放入水中浸沒(méi)，待杯中水停止外溢時(shí)，如圖M9-4丙所示，其示數(shù)為m2，則m1__________（填“＞”“＝”或“＜”）m2。能=3.在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，提出如下猜想：猜想1：浮力的大小可能與液體的密度有關(guān)；猜想2：浮力的大小可能與物體的重力有關(guān)；猜想3：浮力的大小可能與物體的形狀有關(guān)；猜想4：浮力的大小可能與排開(kāi)液體的體積有關(guān)。(1)用手把飲料瓶按入水中，飲料瓶浸入水中越深，手會(huì)感到越吃力。這個(gè)事實(shí)可以支持猜想__________(填序號(hào))。(2)為了探究猜想1和猜想2，用了體積相同的A、B、C三個(gè)圓柱體，測(cè)得重力分別為4N、4.5N、5N。然后進(jìn)行如圖M9-5所示的實(shí)驗(yàn):①在實(shí)驗(yàn)甲中物體所受的浮力為_(kāi)_________N；②比較__________三次實(shí)驗(yàn)，可得出初步結(jié)論：浮力的大小與液體密度有關(guān)；③進(jìn)一步分析可知：物體排開(kāi)液體的體積相同時(shí)，液體的密度越大，物體所受的浮力越__________；41甲、丁、戊大④比較甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)，可得出結(jié)論：浮力的大小與物體的重力__________關(guān)。(3)為了探究猜想3，小華用兩塊相同的橡皮泥分別捏成圓錐體和圓柱體進(jìn)行如圖M9-6所示的實(shí)驗(yàn)，由此小華得出的結(jié)論是浮力的大小與物體形狀有關(guān)，小美認(rèn)為這結(jié)論不可靠，主要原因是___________________________________________________________。無(wú)沒(méi)有控制被測(cè)物體排開(kāi)的液體體積相同重點(diǎn)2：有關(guān)浮力的作圖4.（2020廣東）重為G的雞蛋沉在盛有水的杯子的底部，向水中加入食鹽并使其溶解，雞蛋漸漸浮起，最終漂浮在水面，如圖M9-7甲所示，請(qǐng)?jiān)趫DM9-7乙中畫(huà)出上述過(guò)程中雞蛋所受的浮力F浮隨時(shí)間t變化的大致圖像。如答圖M9-1所示。5.（2018廣東）如圖M9-8甲所示，實(shí)心物體被繩子拉著浸沒(méi)在水中，此時(shí)它受到__________個(gè)力的作用；剪斷繩子后該物體運(yùn)動(dòng)直至靜止，請(qǐng)?jiān)趫DM9-8乙中畫(huà)出浮力F浮隨時(shí)間t變化的大致圖像。如答圖M9-2所示。3重點(diǎn)3：有關(guān)浮力的計(jì)算6.（2018廣東）我國(guó)最新研發(fā)的63A式輕型水陸兩棲坦克的質(zhì)量為24t，它在陸地上行駛時(shí)與水平地面接觸的總面積為8m2，對(duì)地面的壓強(qiáng)為_(kāi)_________Pa；坦克的前部和后部各裝有一個(gè)浮控箱，當(dāng)坦克在水面上浮渡時(shí)，它受到的浮力是__________N，排開(kāi)水的體積為_(kāi)_________m3。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）3×1042.4×105247.用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一個(gè)實(shí)心物塊,物塊下表面與水面剛好接觸,如圖M9-9甲所示。從此處勻速下放物塊,直至其浸沒(méi)于水中并繼續(xù)勻速下放(物塊未與水底接觸)。物塊下放過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物塊下表面浸入水的深度h的關(guān)系如圖M9-9乙所示。g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3。求:(1)物塊受到的重力。(2)物塊完全浸沒(méi)在水中受到的浮力。(3)物塊的密度。解：(1)由圖乙可知,物塊未浸入水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為18N,物塊受到的重力G=18N。(2)物塊全部浸入水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=10N，物塊在水中受到的浮力F浮=G-F=18N-10N=8N。(3)物塊的密度ρ=

1.0×103kg/m3=2.25×103kg/m3。答：（略）8.如圖M9-10所示，用細(xì)線將質(zhì)量為300g的木塊系住，使木塊浸沒(méi)在水中，當(dāng)木塊靜止時(shí)細(xì)線對(duì)木塊的拉力為1N。（g取10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3）求：(1)木塊受到的浮力。(2)木塊的密度。(3)若剪斷細(xì)線，木塊再次靜止時(shí)露出水面的體積。解：(1)由圖可知，木塊靜止在水中，木塊受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力，木塊受到的浮力F浮＝G+F拉＝mg+F拉＝300×10-3kg×10N/kg+1N＝4N。(2)木塊的體積V＝V排=

=4×10-4m3，木塊的密度ρ=mV=

=0.75×103kg/m3。(3)木塊漂浮，F(xiàn)浮′＝G＝mg＝300×10-3kg×10N/kg＝3N，木塊漂浮時(shí)浸在水中的體積V排′=

=3×10-4m3，則木塊再次靜止時(shí)露出水面的體積V露＝V-V排′＝4.0×10-4m3-3×10-4m3＝1×10-4m3。答：（略）重點(diǎn)4：物體的浮沉條件綜合運(yùn)用9.（2021廣東）小明看到清淤作業(yè)人員正在將水塘底部的淤泥搬運(yùn)到船上。他想：水面高度會(huì)變化嗎？于是進(jìn)行了探究：首先，將石塊a和不吸水的木塊b置于裝有水的燒杯中，如圖M9-11所示；然后，將石塊a從水中拿出并輕輕放在木塊b上，它們處于漂浮狀態(tài)，則水面高度將（）A.下降B.上升C.不變D.無(wú)法判斷B10.（2020廣東)游泳時(shí)佩戴游泳圈是防止溺水的有效方法。質(zhì)量為50kg的小蓉佩戴游泳圈后，能靜靜地漂浮在水面上，如圖M9-12所示。游泳圈對(duì)她的作用力大小最符合實(shí)際的是（）A.5000NB.500NC.50ND.5NC11.（2021株洲）如圖M9-13所示，我國(guó)一艘第三代093B型攻擊核潛艇在一次軍事演習(xí)中，停在水面下200m處，后根據(jù)演習(xí)指令，下潛至300m處懸停，在此過(guò)程中（）A.只需向水艙內(nèi)充水B.只需水艙向外排水C.需先水艙向外排水，后向水艙內(nèi)充水D.需先向水艙內(nèi)充水，后水艙向外排水D12.（2021遂寧）小明將體積相等的A、B、C三個(gè)不同水果放入水中靜止后，A漂浮、B懸浮、C沉底，如圖M9-14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.FA＞FB＞FCB.FA＞FB＝FCC.ρA＜ρB＜ρCD.ρA＜ρB＝ρCC13.生產(chǎn)綠豆芽時(shí)，將綠豆倒入盛水的容器中，發(fā)現(xiàn)成熟飽滿的綠豆沉入水底，干癟、蟲(chóng)蛀的綠豆漂浮在水面上，下列幾種說(shuō)法中正確的是（）A.漂浮在水面的綠豆受到的浮力大于自身的重力B.沉底的綠豆的密度比漂浮的綠豆的密度大C.綠豆下沉過(guò)程中所受水的壓強(qiáng)不變D.沉底的綠豆一定比漂浮在水面的綠豆受到的浮力小B14.把體積為200cm3、質(zhì)量為120g的物體放入水中，物體靜止時(shí)所處的狀態(tài)是（）A.懸浮

B.漂浮

C.沉底

D.上浮15.一個(gè)物體恰好懸浮在水中，若將其分成大小不等的兩塊（質(zhì)量分布均勻），則（）A.大塊下沉，小塊上浮

B.大塊懸浮，小塊漂浮C.大塊、小塊都漂浮D.大塊、小塊仍懸浮BD16.小明取一根裝有適量配重的飲料吸管，使其豎直漂浮在水中，制作簡(jiǎn)易密度計(jì)。為了能夠在吸管上準(zhǔn)確標(biāo)注出不同液體密度所對(duì)應(yīng)的刻度，需要測(cè)的是（）A.吸管的總長(zhǎng)度B.吸管浸入水中的深度C.容器中水的深度D.吸管露出水面的長(zhǎng)度B17.（2015廣東）如圖M9-15所示為1種自制簡(jiǎn)易密度計(jì)，它是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的，用它來(lái)測(cè)量液體密度時(shí)，該密度計(jì)__________（填“懸浮”“漂浮”或“下沉”）在被測(cè)液體中。將其分別放入裝有液體密度為ρ1和ρ2的兩個(gè)燒杯中，可以判斷：ρ1__________ρ2。若該密度計(jì)兩次測(cè)量中排開(kāi)液體的質(zhì)量分別為m1、m2，則m1__________m2。（后兩空均填“>”“<”或“=”）漂浮<=18.小華同學(xué)看到江中停著一艘輪船，他想：如果地球?qū)λ形矬w的引力都突然減小一半，這艘輪船的質(zhì)量和浮沉情況會(huì)怎樣變化呢？正確的是：質(zhì)量將__________(填“變大”“變小”或“不變”)，它在水中的位置將__________(填“上浮一些”“下沉一些”或“不變”)。19.俗話說(shuō)“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中可以漂浮，李子投入水中會(huì)下沉。若西瓜的質(zhì)量大于李子，則漂浮的西瓜受到的浮力__________下沉的李子受到的浮力，西瓜的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）李子的密度。不變不變大于小于20.某同學(xué)把一個(gè)體積為125cm3蘋(píng)果放入水中，蘋(píng)果在水里處于懸浮狀態(tài)，則蘋(píng)果所受的浮力為_(kāi)_________N。小明從水中取出蘋(píng)果，分成一個(gè)大塊和一個(gè)小片（如圖M9-16所示），再將小片放入水中，發(fā)現(xiàn)小片沉入水底，據(jù)此現(xiàn)象可以推斷：若將大塊浸沒(méi)水中，松手后大塊將會(huì)__________（填“上浮”“懸浮”或“下沉”）。1.25上浮21.如圖M9-17所示，實(shí)心小球A、B用細(xì)線拴住，全部浸沒(méi)水中時(shí)，兩根細(xì)線的拉力相等(ρA＜ρB＜ρ水)，則小球的質(zhì)量mA__________mB，小球的體積VA__________VB。