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第8课时浮力定义浸在液体(或气体)中的物体受到的托力,这个托力叫浮力产生原因如图所示,液体(或气体)对物体上下表面的压力不相等,并且向上的压力向下的压力,即为浮力公式F浮=方向施力物体教材梳理夯实基础重难探究逐个击破考点一浮力竖直向上大于压力差F向上-F向下竖直向上液体(或气体)教材梳理夯实基础重难探究逐个击破[点拨](1)浸入液体中的物体不一定受到液体对它的浮力,例如深入泥底的柱状桥墩或水里打的木桩等。图8-1(2)浮力大小与深度的关系：物体浸没前,所受浮力大小随深度的增加而增大;物体浸没后,所受浮力大小将不变,与物体所处深度无关。浮力大小随深度变化关系的图像如图8-1所示。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破考点二阿基米德原理及浮力的计算1.阿基米德原理：。2.计算浮力的四种方法：①浮力本质法：F浮=F向上-F向下。②阿基米德原理法：F浮=G排=ρ液V排g。③称重法：F浮=G-F。④平衡法：F浮=G(只适用于悬浮或漂浮状态)。浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小教材梳理夯实基础重难探究逐个击破考点三物体的浮沉条件及应用1.物体的浮沉条件运动过程平衡状态上浮下沉悬浮漂浮沉底F浮GF浮GF浮GF浮GF浮+FN=Gρ液ρ物ρ液ρ物ρ液ρ物ρ液ρ物ρ液ρ物===教材梳理夯实基础重难探究逐个击破2.物体浮沉条件的应用应用原理和特点盐水选种干瘪、虫蛀的种子在盐水中会上浮直至漂浮,饱满的种子则下沉潜水艇通过水舱吸水和排水的方式改变自身来实现上浮和下沉(浸没时浮力不变)气球靠充入密度空气密度的气体(如热空气、氢气及氦气等)来工作密度计根据物体时的受力平衡及阿基米德原理制成,用来测定液体密度的仪器;密度计示数越靠下,液体密度越(选填“大”或“小”)重力小于漂浮大教材梳理夯实基础重难探究逐个击破探究一浮力及其产生原因例1[2019·宁德二模]竖直浸没在水中的长方体物块,上、下表面受到水的压力分别为7N、10N,该物块受到的浮力为N,该物块的体积是m3。33×10-4教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例2[2019·惠安一模]如图8-2所示,乒乓球漂浮在水面上,请画出乒乓球受到的重力G和浮力F浮的示意图。图8-2如图所示探究二阿基米德原理教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例3[2019·莆田一模]如图8-3所示,体积相同的氢气球和空气球刚释放时,氢气球上浮,而空气球却浮不起来。下列说法中正确的是()A.氢气球受到的浮力大于空气球所受的浮力B.氢气球受到的浮力小于空气球所受的浮力C.氢气球受到的浮力等于空气球所受的浮力D.无法确定图8-3C教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例4一满载轮船在长江内河航行时,排水量达7×103t,则满载时轮船所受的浮力F浮为N,轮船排开水的体积V排为m3。(g取10N/kg)7×1077×103[解析]轮船满载时所受浮力F浮=G排=m排g=7×103×103kg×10N/kg=7×107N。由F浮=ρ水gV排可得,轮船排开水的体积V排=𝐹浮𝜌水𝑔=7×107N1×103kg/m3×10N/kg=7×103m3。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例5如图8-4所示,将边长为5cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中,木块静止时受到的浮力为1N,此时木块浸没在水中的体积为m3;从杯中溢出水的质量为kg,该正方体木块的密度为g/cm3。(ρ水=1.0×103kg/m3)图8-410-40.10.8教材梳理夯实基础重难探究逐个击破[解析]木块排开水的重力：G排=F浮=1N,排开水的质量：m排=𝐺排𝑔=1N10N/kg=0.1kg,排开水的体积：V排=𝑚排𝜌水=0.1kg1.0×103kg/m3=10-4m3。正方体木块的体积：V木=(0.05m)3=1.25×10-4m3,因为木块漂浮,所以G木=F浮=1N,因为G木=m木g=ρ木V木g,所以木块的密度：ρ木=𝐺木𝑔𝑉木=1N10N/kg×1.25×10-4m3=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3。探究三物体的浮沉条件及应用教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例6如图8-5所示,将苹果放在水中,静止后会漂浮在水面上。若将苹果露出水面的部分切掉,余下部分重新放入水中,则余下苹果将()A.漂浮B.悬浮C.下沉D.无法确定图8-5A教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例7把重5N、体积为0.6dm3的物体投入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是(g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)()A.物体上浮,F浮=6NB.物体悬浮,F浮=5NC.物体漂浮,F浮=5ND.物体沉底,F浮=6N[答案]C[解析]假设体积为0.6dm3的物体能浸没于水中,则V排=V=0.6dm3=6×10-4m3,物体受到水的浮力F'浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×6×10-4m3×10N/kg=6N,F'浮G,物体将上浮,最后静止时,物体将漂浮在水面上,则受到的浮力F浮=G=5N。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例8[2019·福建]如图8-6所示,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮(选填“”“”或“=”)G总;若水温升高,石块将(选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。图8-6上浮[解析]气球及石块悬浮在水中,故气球及石块所受浮力与它们的总重力相等,气球所受浮力小于气球及石块所受浮力,所以气球所受浮力小于它们的总重力,即F浮G总;若水温升高,气球内气体温度升高,体积增大,由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知：气球受到的浮力增加,整体受到的浮力大于总重力,整体一起上浮,则石块会上浮。教材梳理夯实基础重难探究逐个击破例9[2019·巴中]将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下,物体下表面刚好与水面接触,如图8-7甲所示,从此处匀速下放物体,直至浸没(物体未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水中深度h的关系如图乙所示,则下列说法正确的是(g取10N/kg)()A.物体重力为40NB.物体浸没时受到的浮力为15NC.物体的密度为2.5×103kg/m3D.物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800Pa图8-7[答案]C教材梳理夯实基础重难探究逐个击破[解析]结合图像可知,物体下表面刚好与水面接触时,G=F=25N,所以A错误。物体浸没时受到的浮力F浮=G-F1=25N-15N=10N,所以B错误。物体体积V物=V排=𝐹浮𝜌水𝑔,物体质量m=𝐺𝑔;物体的密度ρ物=𝑚𝑉物=𝐺𝑔𝐹浮𝜌水𝑔=𝐺𝐹浮ρ水=25N10N×1×103kg/m3=2.5×103kg/m3,所以C正确。物体刚好浸没时下表面受到的液体压强p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa,所以D错误。实验突破素养提升【实验设计】1.弹簧测力计的使用与读数。2.测量浮力的原理：称重法,即F浮=G-F。【实验现象】3.控制变量法的应用：a.探究浮力大小与物体排开液体体积的关系：控制液体密度不变,改变物体浸入液体中的体积。b.探究浮力的大小与液体密度的关系：控制物体排开液体的体积不变,改变液体的密度。c.探究浮力大小与物体浸入液体中深度的关系：控制液体密度与物体排开液体的体积不变,改变物体浸入液体中的深度。突破一探究浮力的大小与哪些因素有关实验突破素养提升4.分析实验现象可得出：物体在液体中所受浮力的大小,跟它排开液体的体积有关,跟液体的密度有关;物体排开液体的体积越大,液体的密度越大,物体所受的浮力就越大。【交流与反思】5.压强、浮力的大小关系与物体浮沉情况的判断。6.误差分析：若先测量物体浸没在液体中的拉力,再测重力,浮力偏大。7.实验时选用不同液体进行多次实验,是因为一次实验具有偶然性,要寻找普遍规律。实验突破素养提升例1在“探究影响浮力大小因素”的实验中,一组同学提出了4种猜想。小华：浮力大小与液体密度有关;小红：浮力大小与物体浸入液体的体积有关;冬冬：浮力大小与物体所受的重力有关;玲玲：浮力大小与物体的形状有关。图8-8他们找来了体积相同的A、B两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器,按照图8-8所示的方法规范地完成了实验,记录了如下表所示的实验数据。实验突破素养提升实验次数金属块物体重力/N液体密度/(g·cm-3)物体浸在液体中的体积/cm3弹簧测力计的示数/N1A51.0204.82A51.0604.43A51.01004.04A51.2100Δ5B31.21001.8实验突破素养提升观察表中数据,回答下列问题：(1)根据表格中实验数据,可知A物体浸在液体中的体积为60cm3时,物体A所受浮力大小为N;表格中标有“Δ”的位置的数据应该是。(2)通过分析比较第次实验数据,能够说明小华同学的猜想是正确的;分析比较第次实验数据,能够说明小红同学的猜想是正确的。(3)为了验证冬冬同学的猜想,他们选择了第次实验数据,他们发现浮力大小与物体所受的重力(选填“无关”或“有关”)。(4)要验证玲玲的猜想,同学们又找来了一块橡皮泥,他们把橡皮泥捏成不同形状,先后放入水中,发现有的漂浮在水面上,有的下沉。他们由此得出结论：浮力的大小与物体的形状有关。请指出他们实验方法的错误之处：。0.63.83、41、2、34、5无关没保证橡皮泥浸入水中的体积相同实验突破素养提升·实验拓展·(5)图8-9中能正确反映弹簧测力计示数F和物体下表面在水中的深度h关系的图像是。由此还能得出物体浸没后所受的浮力与深度。(物体未接触容器底)图8-9D无关实验突破素养提升[解析](1)根据题表中实验数据可知A物体浸在液体中的体积为60cm3时,A所受浮力大小为0.6N;液体密度为1.0g/cm3且物体浸入液体中的体积为100cm3时,物体所受浮力为1N,由F浮=ρ液gV排得,当液体密度为1.2g/cm3且物体浸入液体中的体积为100cm3时,物体受到的浮力为1.2N,故“Δ”处的数据为5N-1.2N=3.8N。(4)玲玲的猜想是浮力大小与物体的形状有关,但同学们实验时没保证橡皮泥浸入水中的体积相同,所以得出了错误的结论。(5)随着物体下表面在水中的深度逐渐增加,物体受到的浮力越来越大,拉力F越来越小,物体浸没后,拉力不变,所以选D。物体浸没后,浮力不变,说明物体浸没后所受的浮力与深度无关。实验突破素养提升【实验设计】1.测量浮力的原理：称重法,即F浮=G-F。2.溢水杯的正确使用：水面达到溢水杯口,确保V排=V物。(注意：如果溢水杯中的水没有加满,会使测出的物块排开水所受的重力偏小)3.计算物块排开水的重力：G排=G桶+排-G桶。4.改变实验条件(由浸没改为浸在,换用不同的物体,换用不同的液体)多做几次实验得出具有普遍性结论。突破二探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系实验突破素养提升【实验结论】5.浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。【交流、反思与评估】6.实验步骤的合理安排：为减小误差,先测物体的重力和空桶的重力。7.能用阿基米德原理进行相关计算：计算物体的体积V物=V排=𝐺-𝐹𝜌水𝑔,物体的密度ρ=𝐺𝐺-𝐹ρ水。实验突破素养提升例2图8-10所示A、B、C、D四幅图是“探究浮力的大小与排开水所受重力关系”的过程,请根据图示完成下面的填空。(g取10N/kg)图8-10(1)实验中所用物体的重力为N。请在图B中画出被测物体所受重力的示意图。(2)在图B中存在的错误是。4.2如图所示溢水杯未注满水(或水面未跟溢水口相平)实验突破素养提升(3)纠正错误后,继续实验,图C中物体受到的浮力F浮=N。(4)物体排开水所受的重力G排=N。(5)实验结果表明：浸在水中的物体受到的浮力物体排开水所受到的重力。(6)纠正错误后,物体从刚接触水面到浸没水中,水对溢水杯底的压强(选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”)。物体的体积是m3。你认为通过本实验获得的数据(选填“能”或“不能”)计算出此物体的密度。