八年级物理下册第十章浮力提高讲义新人教版

99浮力提高漫画释义知识互联网解决浮力问题常用的方法方法公式常用题型浮力的产生原因法FFF浮向上向下解决不规则面所受的压力二提法(三提法测液)12FFF浮1F为空气中弹簧测力计的示数;2F为将物体部分或全部浸入液体中后弹簧测力计的示数.三提法可测未知液体的密度:12131312===FFFgVFFFgVFFFF浮1水排浮2液排液水则:阿基米德原理(排液法)FGgV浮排液液排补充说明:阿基米德原理同样适用于气体受力分析法通过对物体受力分析,列平衡方程求解求解力学题最根本的方法知识导航101【例1】查漏补缺之浮力基础篇:1..浮力:一切液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它,.方向,浮力的本质是液体(气体)对浸在它里面的物体.2..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.F浮,浮力的大小只取决于密度和体积,而与物.体本身的重力、体积、密度和物体浸没在液体中的深度无关.3..浮沉条件:物体的沉浮,决定于它浸没在液体中所受浮力和它自身重力的大小关系,(1)当F浮G,物液时,物体上浮;物体上浮直至飘浮在液面上:F浮G.(2)当F浮G,物液时,物体下沉;物体下沉直至沉底:F浮G.(3)当F浮G,物液时,物体悬浮在液体里任何深度的地方.4..浮力应用:(1)轮船是利用空心的办法扩大可利用的.轮船从长江驶入大海,浮力,靠岸加载货物,浮力.排水量——排开水的.(2)潜水艇:通过对水舱充水和排水,改变自身,实验上浮、悬浮、下沉.在上浮或下沉过程中,浮力;从水底到浮出水面,浮力;潜水艇从江底驶入海底,浮力.(3)热气球:用喷嘴向气囊喷射空气,气囊逐渐增大,热气球的浮力,当浮力重力时,热气球便上升.如果熄灭火焰,当重力浮力时,热气球便下降.(4)密度计:用来测定液体密度的仪器,使用时它飘浮在液面上,它在不同液体中受到的浮力,都等于密度计.密度计露出液面的体积越多,说夯实基础模块一：浮力基础明被测液体的密度(选填“越大”、“越小”或“不变”)【答案】1.浸在向上托的力竖直向上向上和向下的压力差2.物体排开的液体所受的重力;FGgV浮排液排;液体的密度;物体排开液体的体积3.(1)FG浮物液=(2)FG浮物液(3)FG浮物液4.(1)浮力不变变大质量(2)重力不变变小变大(3)增大大于大于(4)相等密度计自身重力越大【例2】如图所示,A、B、C分别为木块、铝片、铁球,它们的体积相同,即VA=VB=VC.把它们都浸没在水中,分别用轻弹簧从下方拉住A,用细绳悬挂B、C,使它们处于静止状态,此时A、B、C受到的浮力分别为FA、FB、FC,则下列判断中正确的是()A.FA＜FB＜FCB.FA＞FB＞FCC.FA=FB=FCD.FA＜FB=FC【答案】C【例3】用手把体积为5×10-4m3的球浸没在水中,球受到的浮力为牛,浮力的方向为;若放手后球下沉的过程中,球受到的浮力(选填“变大”、“变小”或“不变”).【答案】4.9;竖直向上;不变【例4】把木球放入装满水的溢水杯中,当球静止时,木球有25的体积露出水面,此时溢出的水为300克,则木球受到的浮力和体积分别为(10g牛/千克)()A.3牛,43610米B.3牛,43510米C.0.3牛,43610米D.30牛,43510米【答案】B103【例5】在图(Ⅰ)中,P、Q的示数分别如图(Ⅰ)所示,则在图(Ⅱ)中,P、Q的示数分别是()A.2.0N、1.0NB.1.9N、1.1NC.2.1N、1.1ND.2.0N、1.1N【答案】D【例6】学习了阿基米德定律之后,小静认为:一定量的水不可能产生大于水自身重力的浮力.请说明怎样只利用一瓶已冻结成冰的矿泉水来证明小静的观点是错误的.【答案】当少量的冰化成水后,观察剩余的冰漂浮在水面上,此时水的重力(质量)小于冰的重力(质量).漂浮时冰的重力等于冰所受的浮力,所以水能产生大于水自身重力的浮力.证明小静的观点是错误的.(2分)【例7】某同学在学习浮力的知识后,认为“体积相同的不同物体,浸在水中时所受浮力相同”.请利用身边的物品或实验器材设计一个实验,说明他的观点是错误的.写出实验步骤和实验现象.【答案】把体积相同的木块和铁块放入水中,木块漂浮,铁块下沉,木块排开水的体积比铁块排开水的体积小,木块受的浮力小,铁块受的浮力大.所以该同学的认识是不对的.(3分)实验专区【例8】实验桌上提供了6个质量为50g附有挂钩的相同的金属块,量程为0~5N的弹簧测力计一个,适量的水和满足实验要求的量筒.请你利用提供的实验器材,设计实验证明:水对物体的浮力与物体排开水的体积成正比.写出实验步骤并设计实验数据记录表格.(5分)【答案】实验步骤:……(4分)①在量筒中倒入适量的水,读出量筒中水的体积V0并记录在表格中;②在调节好的弹簧测力计的挂钩上,挂上6个金属块,测出6个金属块的总重为G并将数据记录在表格中;③手提弹簧测力计,使其中的一个金属块浸没水中,且不碰杯壁和杯底,测出金属块所受拉力F1,读出此时量筒中水的体积V1,将F1的示数和V1记录在表格中;④手提弹簧测力计,使其中的两个金属块浸没水中,且不碰杯壁和杯底,测出金属块所受拉力F2,读出此时量筒中水的体积V2,将F2的示数和V2记录在表格中;⑤仿照步骤(4),将3~6个金属块依次浸没水中,且不碰杯壁和杯底,分别测出为F3~F6;读出此时量筒中水的体积分别为V3~V6,并记录数据在表格中;⑥根据V排=V-V0和F浮=G-F拉分别计算金属块排开水的体积V排1~V排6及所受的浮力F浮1~F浮6并将数据记录在表格中;⑦整理实验器材.实验数据的记录表格:……(1分)浮力大小与排液体积成正比的数据记录表Vo/cm3V/cm3V排/cm3G/NF拉/NF浮/N105【例9】如图所示,有一个截面为梯形的物体浸没在某种液体中(物体与容器不紧密接触),液体的密度为ρ,深度为H,物体高度为h,体积为V,物体较小的上表面积为S1、较大的下底面积为S2,容器的底面积为S3,则下列说法正确的是()A.该物体受到液体向下的压力为ρg(H-h)S1B.该物体下底面受到液体向上的压力为ρgHS3C.该物体受到的浮力为ρgVD.物体受到的浮力为ρgHS2-ρg(H-h)S1【答案】C【例10】有一个梯形物体浸没在水中,如图所示,水的密度为ρ,深度为H,物块高度为h,体积为V,较小的下底面面积为S,与容器底紧密接触,其间无水.则该物体所受的浮力为()A.ρgVB.ρ(V-hS)gC.ρ(V-HS)gD.ρgV-(p0+ρgH)S【答案】D夯实基础模块二：压力差法求解不规则表面液体压力【例11】如图所示,由密度为'的半球形铁块和立方体铁块叠放在一起静止在水底,半球型铁块的半径和立方体铁块的棱长均为r,立方体在半球体的正上方,水的密度为,容器中水的深度为3r,已知球的体积公式343rV,水对半球体的下球面所产生的压力为.【答案】33328233rFFFggrgr浮向上向下323rFgVg浮半球物块上表面受到向下的压强所产生的压力为23(3)2Fgrrrgr向下故下表面受到的向上的压力:33328233rFFFggrgr浮向上向下☆举例(类似题目):①②求液体对上表面向下的压力【例12】如图所示是一个水位高度控制装置的示意图，当水位到达高H时，水恰好顶起塞子A从出水孔流出，水位下降后，塞子A又把出水孔堵住塞子A底部是半径为r的半球，半球恰好塞人出水孔中已知球的体积公式是343rV球，球表面积公式是S球=4πr2，圆面积公式是S圆=πr2，水的密度为ρ，为满足水位高度自动控制的要求，塞子的质量应为_____________.【答案】22()3rHr能力提升107【例13】有一个水槽盛有适量的液体甲,液体甲的密度未知,小红同学想测出液体甲的密度,她手边有如图所示的器材:一个调好的弹簧测力计、一段细线、2个小石块(石块A质量约20g、石块B质量约300g)、一个大水槽和适量的水.小红根据这些器材设计出下面实验,但步骤不完整,请你根据小红的实验把步骤补充完整.(1)用细线系住小石块(选填“A”或“B”),并把选择的小石块通过细线钩在弹簧测力计下端;(2)用弹簧测力计测出小石块受到的重力,用G表示,并把G数据记录在实验数据记录表中;(3);(4);(5)已知水的密度为ρ水,利用上述测量出的物理量和已知量计算液体甲密度ρ甲的表达式为:ρ甲=.【答案】(1)B;(3)用弹簧测力计测出小石块浸没在水中(不触烧杯)受到的拉力F1;(4)用弹簧测力计测出小石块浸没在液体甲中受到的拉力F2;(5)21GFGF水01N2345012345液体甲水AB实验专区模块三：利用浮力的密度测定（二提法）【例14】小刚要用一架已调好的天平及配套的砝码、装有适量水的烧杯、细线测一小块矿石的密度,下面是小刚的部分实验步骤,请你按照小刚的实验思路,将实验步骤补充完整.实验步骤:(1)用已调好的天平测出小矿石质量m1;(2)用已调好的天平测出装有适量水的烧杯质量m2;(3)__________________________________________________________;利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算ρ石的表达式为:____________________.【答案】(1)用细线拴好小矿石浸没装有适量水的烧杯中(不能触底、壁)测出总质量为m3;(2)132mmm石水-【例15】小萱在实验室中测量某种矿石的密度.实验器材:一只有标记线的空烧杯、托盘天平、砝码盒、足量的水、待测矿石颗粒若干.请你帮小萱把下列实验步骤补充完整,并写出计算矿石密度的表达式.(1)取适量的矿石颗粒,用调好的天平测其质量为m1,并记录;(2)将质量为m1的矿石颗粒装入空烧杯中,向烧杯中加水到烧杯的标记线.用天平测烧杯的总质量为m2,并记录;(3)将烧杯清空,,用天平测量烧杯的总质量为m3,并记录;(4)根据测量数据计算这种矿石的密度ρ石=.【答案】(3)向烧杯中加水到烧杯的标记线(4)ρ石=1312mmmm水109【例16】金属球A和B分别挂在弹簧测力计的挂钩上,当手提测力计使两金属球没入水中时,两个弹簧测力计示数相等.已知金属球A的密度为ρA,金属球B的密度为ρB,且ρA大于ρB,则下列说法正确的是()A.金属球A的体积大于金属球B的体积B.金属球A受到的浮力大于金属球B受到的浮力C.金属球A的质量大于金属球B的质量D.金属球A的质量小于金属球B的质量【答案】D【例17】(多选)甲、乙两个实心物块,它们的质量相同,其密度分别是0.8×103kg/m3和0.4×103kg/m3,甲、乙物块均用弹簧拉住,使它们静止在水中,如图所示,此时()A.甲、乙物块所受浮力之比为1:2B.甲、乙物块所受浮力之比为2:1C.甲、乙物块所受弹簧拉力之比为2:3D.甲、乙物块所受弹簧拉力之比为1:6【答案】AD能力提升夯实基础模块四：受力分析法求解浮力AA甲乙【例18】将甲、乙两个容器放在水平桌面上,甲容器中盛有密度为0.8g/cm3的酒精,乙容器中盛有密度为13.6g/cm3的水银.现有一体积为500cm3的圆柱形金属块.当用竖直向上的拉力F拉浸在酒精中的金属块时,可使金属块的1/4体积露出液面,如图甲所示;当用竖直向下的拉力F拉浸在水银中的金属块时,可使金属块的1/4体积露出液面,如图乙所示.则下列判断正确的是()(g取10N/kg)A.物体在两液体中受的浮力一样大B.物体底部在两液体中所受压强一样大C.物体的密度为4.5×103kg/m3D.F的大小为24N【答案】D【例19】A和B是密度为ρ=5×103kg/m3的某种合金制成的两个小球,A球的质量为mA=100g;甲和乙是两个完全相同的木块,其质量为m甲=m乙=320g,若用细线把球和木块系住,则在水中平衡时如图所示,甲有一半体积露出水面,乙浸没水