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章末復習
第十章 浮力
R·八年級下冊
課堂教學展示
知識結構
浮力
浮力
F浮＞G，上浮
方向
產生原因
影響因素
物體的浮沉條件
定義
阿基米德原理
公式：
F浮=G排=ρ液gV排
適用條件：液體、氣體
內容
F浮=G，懸浮
F浮＜G，下沉
應用
輪船
潛水艇
氣球和飛艇
密度計
課堂教學展示
知識梳理
浮力
知識點一
1.定義：浸在液體（或氣體）中的物體受到向上的力。
2.方向：___________
3.大小：F浮=______
稱重法測浮力
G-F拉
豎直向上
5.影響因素：________________、_________
排開液體的體積
液體密度
4.產生原因：浸沒在液體（或氣體）中的物體，其上、下表面受到液體對它的壓力不同，即F浮=__________
F向上-F向下
壓力差法測浮力
實驗方法思想
浮力大小可能跟多個因素有關，探究浮力大小是否與某一個因素有關，以及有什么樣的關系時，要保證其他可能的影響因素相同，這里用到的主要探究方法為控制變量法。
例1 小明發現木頭在水中是漂浮的，而石塊在水中會下沉，他猜想浮力的大小與浸在液體中的物體的密度有關。為此他進行了如下探究，請你幫助他完成實驗。
（1）實驗思路：選取體積相同、_______________不同的物體A和B分別浸沒在水中，測出其所受浮力并進行比較。
密度（或質量）
（2）實驗過程：按照實驗思路依次進行如圖所示的操作，從圖甲中可知物體 A所受的浮力為_____N。觀察圖乙可知物體 B在水中受到的拉力為______N，并計算出物體 B所受的浮力。
1.2
2.8
（3）實驗結論：分析實驗數據，可初步得出的結論是
________________________________________。
浮力的大小與浸在液體中的物體的密度無關
F浮 = G排 = ρ液 gV排
排開液體的重力（N）
浮力（N）
液體密度（kg/m3）
9.8N/kg
排開液體體積（m3）
1.內容：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的重力。
2.公式：
阿基米德原理
知識點二
適用范圍：液體或氣體
例2 如圖甲所示，小李進行了驗證阿基米德原理的實驗。
（1）為了減小實驗誤差且操作方便，最合理的實驗步驟順序為____________(填序號)。
（2）按照最合理的順序進行實驗，當實驗中的測量結果
(彈簧測力計的示數)滿足 ______________的關系式時，說明阿基米德原理成立。
④②①③
F2-F1=F3-F4
（3）按照最合理的順序進行實驗，彈簧測力計的讀數分別為F1=2 N，F2=4 N，F3=2.6 N，F4=1N。出現上述數據的原因可能是_____(填字母)。
A.步驟④中小桶內有少量水
B.步驟①中物體未浸沒在水中
C.步驟①中物體觸碰了燒杯底部
C
（4）小張利用身邊的器材：兩個相同的彈簧測力計A 和B、重物、溢水杯(由飲料瓶和吸管組成)、薄塑料杯(質量忽略不計)等對小李的實驗進行改進，裝置如圖乙所示。實驗時小張逐漸向下移動水平橫桿，使重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中，觀察到彈簧測力計A的示數逐漸______，彈簧測力計 B的示數逐漸 ______。若彈簧測力計 A的示數變化量為 FA，彈簧測力計B的示數變化量為 FB，則大小關系是 FA _____ (選填“>”“=”或“<”) FB 。
變小
變大
=
（5）小張實驗裝置的優點是 ______(填字母)。
A.彈簧測力計 A 的示數就是重物所受浮力的大小
B.實驗器材生活化，實驗中能同步觀察彈簧測力
計A、B示數的變化
B
懸浮和漂浮的異同：
懸浮 漂浮
不同點 位置
體積
密度
相同點 靜止在液體內部任何位置
靜止在液體表面
ρ液=ρ物
V排 =V物
ρ液＞ρ物
V排 ＜V物
物體都處于平衡狀態，F浮=G
輪船
潛水艇
氣球和飛艇
密度計
原理：物體漂浮時，F浮=G
特點：刻度值上小下大，刻度線上疏下密
靠改變自身重力來實現上浮和下潛
充入或排出密度較小的氣體
將鋼鐵制作成空心的，可以排開更多的水，進而漂浮在水面上，排水量：m船+m貨= m排
物體浮沉的應用：
例3 宋朝的懷丙利用浮船打撈鐵牛，展現了我國古人的智慧。如圖為打撈過程示意圖，先將陷在河底的鐵牛和裝滿泥沙的船用繩索系在一起，再把船上的泥沙鏟走，鐵牛就被拉起，然后把船劃到岸邊，解開繩索卸下鐵牛，就可將鐵牛拖上岸。船在圖中甲、乙、丙三個位置船所受浮力為 F甲、 F乙、 F丙，下列判斷正確的是（ ）
A. F甲= F乙= F丙
B. F甲＞ F乙＞ F丙
C. F甲= F乙＞ F丙
D. F甲＜ F乙＜ F丙
B
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拉，即F浮=G-F拉
浮力等于液體對物體向上、向下的壓力差，即
F浮=F向上-F向下
根據阿基米德原理F浮=G排=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
浮力的計算
例4 從高處掉入水里的蘋果(如圖)，最終會漂浮在水面上。設蘋果的質量 m=150g，蘋果密度均勻，其密度ρ蘋=0.6×103kg/m3，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取 10 N/kg。求：
（1）蘋果漂浮在水面上時受到的浮力大小。
（2）蘋果浸沒在水中時受到的浮力大小。
解：（1）蘋果的重力 G=mg=150×10-3kg×10N/kg=1.5N，
蘋果漂浮在水面，受到的浮力F浮=G=1.5 N。
（2）蘋果的密度ρ蘋=0.6×103kg/m3=0.6 g/cm3，則蘋果的體積 ，蘋果浸沒在水中時排開水的體積V排=V=2.5×10-4m3，受到的浮力
F浮′= ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10 -4 m3=2.5 N。
課后反饋總結
習題解答
1.在“探究浮力的大小與哪些因素有關”的實驗中，物體所受的重力為4.8N，當把物體逐漸浸在水中和鹽水中時彈簧測力計的示數如圖所示。
(1)物體在圖甲、乙中所受浮力的大小分別是多少 可以初步得出的結論是什么
(2)對比圖乙、丙可以初步得出的結論是什么 對比圖丙、丁可以初步得出的結論是什么
(3)由圖中信息還可以計算出哪些物理量
解:(1)圖甲中物體所受的浮力F浮甲=G-F示甲=4.8 N-4.0N
=0.8N，圖乙中物體所受的浮力F浮乙=G -F示乙=4.8 N-3.4 N=1.4 N。可初步得出結論：物體排開同種液體的體積越大，所受的浮力越大。
(2)對比圖乙、丙可初步得出結論：物體所受浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關。對比圖丙、丁可初步得出結論：物體所受浮力的大小與液體的密度有關。
(3)還可以算出物體的體積、鹽水的密度。根據F浮=ρ液gV排可得，
由圖丁可知F浮丁=G-F示丁=4.8 N-3.2 N=1.6N，因為物體在鹽水中浸沒，所以V排鹽水=V=1.4×10-4m3，根據F浮=ρ液gV排可得，鹽水的密度
2.某同學在廚房勞動時發現，小小的蜜橘會漂在水面，而較大的土豆卻會沉在水底。蜜橘和土豆哪個受到的浮力大 說說你判斷的方法。
2.土豆受到的浮力大。體積較小的蜜橘漂浮在水面上，體積較大的土豆沉入水底，蜜橘排開水的體積小于土豆排開水的體積，根據F浮=ρ液gV排可知，蜜橘受到的浮力小于土豆受到的浮力。
3.我國完全自主設計建造的福建艦的排水量可達8萬噸，滿載時受到的浮力是多少？當艦載機升空后，福建艦排開水的體積將怎樣變化？g取10 N/kg。
解：福建艦滿載時，處于漂浮狀態，受到的浮力等于其排開水的重力，即所受到的浮力F浮= G排=m排 g = 8×107kg×10 N/kg=8×108N。當艦載機升空后，福建艦整體的重力減小，根據F浮′= G′可知其所受的浮力減小，根據F浮=ρ液gV排可知液體密度不變，福建艦排開水的體積減小。
4.相傳三國時期，諸葛亮用很輕的竹篾扎成框架，把周圍用紙糊起來，并在下端開口處放置一個小碟，點燃小碟內的松脂，就做成了“會飛的燈籠”，后人稱其為“孔明燈”。“孔明燈”為什么能升空
4.點燃松脂后，“孔明燈”內部空氣被加熱，體積膨脹，密度變小。當“孔明燈”的平均密度小于空氣密度時，“孔明燈”就能上升。
5.有一個氣球的體積跟你的教室的體積差不多，這個氣球受到的浮力約為多少？空氣的密度為1.29 kg/m3。 g取10 N/kg。
解：教室的長、寬、高約為10m、8m和3m，則教室的體積 V=10 m×8 m × 3 m=240 m3。根據阿基米德原理可得，這個氣球在空氣中受到的浮力F浮=ρ空gV排=ρ空gV= 1.29 kg/m3 × 10 N/kg × 240 m3=3 096 N。
6.人們常用“冰山一角”來形容看到的水面上的冰山遠遠小于水下部分。已知冰的密度ρ冰為0.9×103kg/m3。請計算冰山露出水面的體積與水下體積之比。
解：根據物體的浮沉條件和阿基米德原理可得，冰山受到的浮力等于自身重力，即 F浮=G，則有ρ水gV排= ρ冰gV冰，解得
則冰山露出水面的體積與水下體積之比
7.如圖是某同學用燒瓶、橡皮管、玻璃管、橡皮塞制作的潛水艇模型，通過橡皮管吸氣或吹氣，就可以使燒瓶下沉或上浮。請你也制作一個潛水艇模型，說說你是怎樣使“潛水艇”實現下沉或上浮的。
7.潛水艇模型懸浮于液體中時，所受浮力等于自身的重力。通過橡皮管吸氣時，瓶內氣體壓強變小，一部分水進入瓶中，潛水艇模型的重力變大，潛水艇模型排開液體的體積不變，受到的浮力不變，故其重力大于浮力，潛水艇模型下沉。通過橡皮管吹氣時，瓶內氣體壓強變大，一部分水從瓶中排出，潛水艇模型的重力變小，潛水艇模型排開液體的體積不變，受到的浮力不變，故其重力小于浮力，潛水艇模型上浮。
8.青少年在游泳和水上活動時應特別注意安全問題。有一種防溺水救生手環。具有一定的安全防護作用，緊急情況下，只要啟動手環上的開關，手環內的氣囊就會立刻充滿氣體，承載人體使頭部露出水面。某同學的質量為52.5 kg，密度為1.05×103kg/m3，若要使約占人體總體積 的頭部露出水面，充氣后氣囊的體積至少應為多少？手環所受的重力可以忽略不計，g取10N/kg。
解：該同學的重力 G=mg=52.5 kg×10 N/kg=525N，該同學的體積 V人= 。氣囊完全打開后，該同學和氣囊處于漂浮狀態，受到的浮力F浮 =G =525 N。根據 F浮=ρ液gV排可得，排開水的體積
。該同學浸入水中的體積 ，所以充氣后氣囊的體積至少應為V氣囊=V排-V浸=0.0525m3-0.045m3 =0.0075m3 。
課堂教學展示
課堂小結
通過本節課的學習，你有什么收獲？

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