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第8课时浮力思维导图构建体系考点一浮力1.定义浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它的力,叫浮力。竖直向上压力差法F浮=已知物体上下表面所受的压力称重法F浮=已知物体的重力和物体浸在液体中时受到的拉力2.浮力的计算F下-F上G物-F拉阿基米德原理原式:F浮=;展开式:F浮==;影响因素:____________和浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力大小等于。适用于任何物体,计算时注意分清V排、V物平衡法F浮=漂浮:V排V物悬浮:V排V物（续表）G排m排gρ液gV排液体的密度排开液体的体积物体排开液体所受的重力G物=[点拨](1)受力分析典型实例:(如图8-1所示)(2)物体浸入水中的过程中,F示-h图像与F浮-h图像分别如图8-2甲、乙所示。图8-1图8-2F浮GGF浮实心体(密度)ρ液ρ物ρ液ρ物ρ液ρ物ρ液ρ物ρ液ρ物状态上浮下沉悬浮漂浮沉底图示(上浮的结果)(下沉的结果)受力F浮GF浮GF浮GF浮GF浮+FN=G考点二物体的浮沉条件===考点三浮力的应用大应用原理和特点轮船利用空心法增大浮力。轮船始终处于漂浮状态,始终受力平衡,即F浮=G总。排水量(m排):轮船满载时排开水的质量F浮=G排,故m船+m货=m排潜水艇通过改变自身重力来实现浮沉气球、飞艇靠充入密度小于空气密度的气体来工作密度计在不同液体中都处于漂浮状态,根据阿基米德原理,浸入液体的体积越小,说明液体的密度越探究一物体的浮沉条件及应用1.[2019·枣庄]将质量为100g的物体投入盛有100mL酒精的量筒中(ρ酒精=0.8×103kg/m3),物体静止后,酒精液面上升到200mL刻度线处,则该物体在量筒中的情况是()A.物体沉在量筒底部B.物体漂浮在酒精液面上C.物体悬浮在酒精中D.条件不足,无法确定A2.如图8-3所示,人漂浮在死海上看书,则人的密度死海的密度,此时人所受的重力所受的浮力,这两个力是一对。小于图8-3等于平衡力3.[2018·山西百校联考三]小明在帮妈妈洗碗时,发现同一只碗有时可以漂浮在水面上,有时也可以沉入水底,如图8-4所示,请你分析下列说法正确的是()A.碗沉入水底时相比漂浮时排开水的质量减小了B.碗沉入水底时受到的浮力等于它的重力C.碗沉入水底时相比漂浮时所受的浮力变大了D.碗沉入水底时相比漂浮时所受的重力变大了A图8-44.[2018·太原综合测试一]饺子在古代被称为“娇耳”,是我国传统美食之一。饺子刚下锅时沉在水底,排开水的体积为V1;煮熟后饺子漂浮在水面上,排开水的体积为V2,此时受到的浮力为F,重力为G,设饺子的重力保持不变。下列关系正确的是()A.F=GV1V2B.FGV1V2C.FGV1V2D.F=GV1V2D5.潜水艇对保卫我国的南海起着重要的作用。如图8-5乙所示,潜水艇在水中处于悬浮状态,此时其所受浮力与重力的大小关系为F浮(选填“”“”或“=”)G。当通入空气将水舱中的水排出一部分时,潜水艇将,当潜水艇水舱充水时,潜水艇将(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。若有一艘潜水艇保持水面下10m的深度由长江进入大海,则这艘潜水艇的重力将。=图8-5上浮下沉变大探究二浮力、压强的综合判断6.[2019·山西适应性训练]如图8-6所示,水母身体外形像一把透明伞。水母身体内有一种特别的腺,该腺能产生一氧化碳改变自身体积,从而能在水中上浮与下沉。下列判断正确的是()A.水母漂浮时,所受浮力大于自身重力B.水母悬浮时,若体积变大则会上浮C.水母在下沉过程中受到水的压强不变D.水母漂浮时比沉在水底时排开水的重力小B图8-67.[2019·太原二模]2019年4月23日,中国海军建军70周年海上阅兵隆重举行。国之重器的亮相,见证了中国海军的崛起!图8-7是首次亮相的095攻击型核潜艇。下列关于该潜艇的分析正确的是()A.上浮过程中所受浮力增大B.漂浮和悬浮时所受浮力相等C.下潜过程中所受压强不变D.潜行过程中排开海水的重力不变图8-7D8.[2019·临沂]将两个完全相同的小球分别放入装有不同液体的甲、乙两烧杯中,球静止时两烧杯液面相平,如图8-8所示。下列判断正确的是()A.两小球所受浮力大小相等B.乙烧杯中液体的密度大C.乙烧杯中小球排开的液体质量大D.甲烧杯底部受到液体的压强小图8-8[答案]A[解析]小球在甲烧杯中漂浮,则所受浮力等于小球重力,小球密度小于甲中液体密度,小球在乙烧杯中悬浮,则浮力等于小球重力,且小球密度等于乙中液体密度,由于为相同的两个小球,则两小球所受浮力相等,排开液体的质量也相等,甲烧杯中液体密度大于乙烧杯中液体密度,又因为两液体高度相等,由压强公式p=ρgh可得,甲烧杯底部受到液体的压强更大。故选A。9.[2019·深圳]水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中,静止时两球状态如图8-9所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是()A.两小球所受浮力FMFNB.两种液体的密度ρ甲ρ乙C.两种液体对容器底部的压强p甲=p乙D.两种液体对容器底部的压力F甲F乙图8-9[答案]D[解析]小球M在甲液体中漂浮,则浮力FM=GM,小球N在乙液体中悬浮,则浮力FN=GN,由于小球M、N完全相同,即GM=GN,则FM=FN,故A错误。小球M在甲液体中漂浮,则密度ρMρ甲,小球N在乙液体中悬浮,则密度ρN=ρ乙由于小球M、N完全相同,即ρM=ρN,则ρ甲ρ乙,故B错误。两容器液面相平即深度h相同,根据液体压强计算公式p=ρgh可知,p甲p乙,故C错误。两容器底面积相同,由压力计算公式F=pS得,两容器底部受到液体的压力F甲F乙,故D正确。突破一探究浮力的大小跟哪些因素有关【设计和进行实验】1.测量浮力的原理:称重法,即F浮=G-F。2.实验方法:控制变量法[探究浮力大小与物体排开液体体积的关系、探究浮力大小与液体密度的关系、探究浮力大小与物体浸入液体深度的关系(无关)]3.选用不同液体进行多次实验:因为一次实验具有偶然性,需要得出普遍规律。【数据处理和分析】4.设计实验记录表格(如下表所示)并绘制F-h图像(如图8-10所示),分析可得出: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。图8-10物体重力/N物体浸没在水中弹簧测力计示数/N物体一半体积浸入水中弹簧测力计示数/N物体浸没在盐水中弹簧测力计示数/N物体浸没在水中时所受浮力/N物体一半体积浸入水中时所受浮力/N物体浸没在盐水中时所受浮力/N【交流、反思与评估】5.正确理解F-h图像(如图8-10所示),通过图像可求物体的重力、浮力、密度、高度等。图8-10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:浮力大小与物体的形状有关。他们找来了体积相同的A、B两块实心物块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器,按照图8-11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。图8-11实验次数物块物块重力/N液体密度/(g·cm-3)物块浸在液体中的体积/cm3弹簧测力计的示数/N1A51.0204.82A51.0604.43A51.01004.04A51.2100Δ5B31.21001.8观察表中数据,回答下列问题:(1)根据表格中实验数据,可知物块A浸在液体中的体积为60cm3时,物块A所受浮力大小为N;表格中标有“Δ”的位置的数据应该是。[答案](1)0.63.8[解析](1)根据题表中实验数据可知物块A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。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:浮力大小与物体的形状有关。他们找来了体积相同的A、B两块实心物块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器,按照图8-11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。图8-11实验次数物块物块重力/N液体密度/(g·cm-3)物块浸在液体中的体积/cm3弹簧测力计的示数/N1A51.0204.82A51.0604.43A51.01004.04A51.2100Δ5B31.21001.8观察表中数据,回答下列问题:(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。[答案](2)3、41、2、3[解析](2)小华同学的猜想是浮力大小与液体密度有关,分析比较第3、4次实验数据,能够说明小华同学的猜想正确的;小红同学的猜想是浮力大小与物体浸入液体的体积有关,分析比较第1、2、3次数据,能够说明小红同学的猜想是正确的。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:浮力大小与物体的形状有关。他们找来了体积相同的A、B两块实心物块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器,按照图8-11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。图8-11实验次数物块物块重力/N液体密度/(g·cm-3)物块浸在液体中的体积/cm3弹簧测力计的示数/N1A51.0204.82A51.0604.43A51.01004.04A51.2100Δ5B31.21001.8观察表中数据,回答下列问题:(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”)。[答案](3)4、5无关[解析](3)冬冬同学的猜想是浮力大小与物体所受的重力有关,为了验证应选择第4、5次数据,说明浮力大小与物体所受的重力无关。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:浮力大小与物体的形状有关。他们找来了体积相同的A、B两块实心物块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器,按照图8-11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。图8-11实验次数物块物块重力/N液体密度/(g·cm-3)物块浸在液体中的体积/cm3弹簧测力计的示数/N1A51.0204.82A51.0604.43A51.01004.04A51.2100Δ5B31.21001.8观察表中数据,回答下列问题:(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:。[答案](4)没保证橡皮泥浸入水中的体积相同[解析](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)实验中小红将另一物块逐渐浸入水中,发现弹簧测力计的示数逐渐变小后保持不变,最后突然变为0,示数为0时,物块处于(选填字母)。A.漂浮状态B.悬浮状态C.沉底状态·实验拓展·C(6)另取一弹簧测力计,在弹簧测力计下另挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降(如图8-12甲所示),圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计示数F随圆柱体下降高度h变化的图像,则圆柱体的高度是cm,圆柱体的体积是m3,圆柱体的密度是kg/m3