2022年八年级物理专题_浮力_教科版_知识精讲

1、学习必备欢迎下载八年级物理浮力 教科版【本讲教育信息】一. 教学内容：暑假专题浮力1. 正确理解阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力、浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力，这就是阿基米德原理，其数学表达式是：f浮 g排液液gv排。对阿基米德原理及其公式的理解，应注意以下几个问题：（1）浮力的大小由液体密度液和排开液体的体积v排两个因素决定。 浮力大小与物体自身的重力、物体的体积、物体的密度及物体的形状无关。浸没在液体中的物体受到的浮力不随深度的变化而改变。（2）阿基米德原理对浸没或部分浸在液体中的物体都适用。（3）当物体浸没在液体中时，v排v物，当物体部分浸在液体中时，v排 v物，

2、（v物v排v露） 。当液体密度液一定时， v排越大，浮力也越大。（4）阿基米德原理也适用于气体，其计算公式是：f浮气gv排。2. 如何判断物体的浮沉：判断物体浮沉的方法有两种：（1）受力比较法：浸没在液体中的物体受到重力和浮力的作用。f浮g物，物体上浮；f浮物，物体上浮；液物，即物体的密度小于液体密度时，物体将浮在液面上。此时，v物v排v露。（2）根据漂浮条件f浮g物，得： 液gv排物gv物， 液v排物?v物精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载同一物体在不同液体中漂浮时

3、，物、v物不变；物体排开液体的体积v排与液体的密度液成反比。 液越大， v排反而越小。4. 计算浮力的一般方法：浮力问题是密度、压强、力的平衡以及阿基米德原理，物体的浮沉条件等多方面知识的综合应用。涉及的概念多、规律多，知识的综合性强，所以在解有关浮力问题时，要注意归纳解题方法，明确解题的思路和步骤。计算浮力的方法一般归纳为以下四种：定义法：根据浮力产生的原因，浮力f浮f向上 f向下表面压力差，一般用于已知物体在液体中的深度，且形状规则的物体。公式法：应用阿基米德定律的公式。值得注意的是式中的v 是物体被液体包围的体积或浸没的体积，当物体浸没液体中时，v排v物，当物体部分浸在液体中时，v排v物

4、。而不是液体体积也不是物体体积，计算时要已知液和 v排。平衡法：只要物体在液体或气体中静止或匀速直线运动，根据运动和力的关系，若只受重力或浮力作用，那么必有浮力等于重力。如物体在液体表面漂浮、在液体中悬浮或在液体中匀速直线运动等。示数差法：一个物体在空中挂在弹簧秤下弹簧秤示数为f1，若将该物体浸没在液体中时弹簧秤的示数为f2，则物体在液体中浸没时受的浮力为f1f2。运用上述方法求浮力时，要明确它们的适用范围，弄清已知条件，不可乱套公式。5. 浮力综合题的一般解题步骤：浮力问题涉及到密度、压强、受力分析、力和运动的关系，容易出现综合试题。（1）明确研究对象，判断它所处的状态。当物体浸没时，v排

5、v物当物体漂浮时，v排 v露v物（2）分析研究对象的受力情况，画出力的示意图，在图中标出已知力的符号、量值和未知力的符号。（3）根据力的平衡原理列方程，代入公式、数值进行计算，得出结果。【典型例题】例 1. 弹簧秤下挂一铁块，静止时弹簧秤的示数是4n，将铁块一半浸入水中时，弹簧秤的示数为3.5n，这时铁块所受的浮力是_n。解： f浮 g铁 f拉4n3.5n0.5n 正确答案：浮力是0.5 牛。考点分析： 本题属于浮力问题中的一种常见题型，已知物体在空气中的重g物和物体浸入液体中弹簧秤示数f拉，就可以用f浮 g铁f拉求浮力的大小。这是同一直线上三力平衡的问题。例 2. 边长为 0.2m 的正方体

6、铁块浸没在水中，上表面距水面0.1m，求水对它的浮力是多大？（ g 取 10n/kg）分析与解： 浮力的产生原因是液体对物体向上和向下的压力之差：即 f浮g向上f向下，精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载其中 f向上是液体对物体下表面的向上的压力，它等于液体对物体下表面向上的压强p向上与正方体底面积s 的乘积，即：f向上p向上s。f向下是液体对物体上表面的向下的压力，它等于液体对物体上表面向下的压强p向下与正方体上表面面积的乘积，即f向下p向下s。本题已知正方体边长为0

7、.2m，则它上、下表面的面积s 0.2m0.2m 0.04m2。由 pgh 可知： p向上水gh下表面其中下表面深度：h下表面0.1m0.2m0.3m p向下水gh上表面其中上表面深度h上表面0.1m 将以上数据代入f浮g向上f向下即可求出浮力。解： f浮 f向上f向下p向上sp向下 s(p向上 p向下) s水gs(h下表面h上表面) 1.0103kg/m310n/kg (0.2m)2(0.1m0.2m0.1m)80n 正确答案：水对正方体的浮力是80 牛。例 3. 将体积相同的木球a，塑料球b，铜球 c 都浸没在水中，如图所示，则（）a. a 球受的浮力最大b. b 球受的浮力最大c. c

8、球受的浮力最小d. 三个球所受的浮力大小相同分析与解： 根据阿基米德原理的表达式f浮液gv排可知，浮力 f浮的大小只与液体密度液和物体排开液体的体积v排有关。根据题意： a、b、c 三个球的体积相同，它们都浸没在水中，即液、v排都相同。答案：正确的选项是d。例 4. 将体积是50cm3的物体浸没在水中，它受到的浮力多大？若此物体有一半浸在煤油中，它所受的浮力多大？（煤油0.8103kg/m3，g 取 10n/kg）分析与解：（1）物体浸没水中时，v排v物 50106m3 f浮水gv排1.0103kg/m310n/kg50106m30.5n （2）物体一半浸在煤油中：v排21v物25 106m3

9、f浮 煤油gv排0.8 103kg/m310n/kg25106m3 0.2n 答：物体浸没水中时，受到的浮力是0.5 牛；当物体一半浸入煤油中时，受到的浮力是0.2 牛。例 5. 把质量是200g 的塑料块放入水中，静止时塑料块有一半露出水面。（g 取 10n/kg）求： （1）塑料块在水中受到的浮力？（2）塑料块的体积和密度？解： （1）塑料块是漂浮在水面上由漂浮条件可知塑料块所受的浮力f浮g塑料m塑料g200103kg 10n/kg2n 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - -学习必备

10、欢迎下载（2）因为塑料块有一半浸入水中，即v排21v塑料所以 f浮水gv排2n1.0103kg/m310n/kg21v塑料v塑料4104m3400cm3塑料3400200cmgvm塑料塑料0.5g/cm3例 6. 重 10n，体积为0.8dm3的物体浸没在水中，如果它只受浮力和重力两个力的作用，问：此物体是上浮、下沉还是悬浮？（g 取 10n/kg）分析与解：因为物体浸没在水中，v排v物 0.8103m3所以 f浮水gv排1.0103kg/m310n/kg0.8 103m38n 因为 8n10n ，即 f浮g物所以物体在水中将下沉。例 7. 画出物体a 的受力分析示意图。 （a 都在水中）分析

11、与解：图（甲）中物体a 受到竖直方向上三个力的作用，其中重力g 竖直向下，拉力 f 和浮力 f浮两个力都是竖直向上，如图所示。乙图中物体a 受竖直向上的浮力f浮，竖直向下的重力g 和绳的拉力f，如图所示。丙图中物体a 受到的竖直向上的浮力f浮，竖直向下的重力g 和 b 对 a 竖直向下的压力fb如图所示。例 8. 一木块在水中静止时，有13.5cm3的体积露出水面，若将体积为5cm 的金属块放在木块上，木块刚好全部浸在水中，求：金属块密度？解析：这是两个不同状态下的浮力问题，分析步骤是：精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 7

12、页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载（1）确定木块为研究对象，第一个状态是木块漂浮在水面，第二个状态是木块浸没水中，金属块与木块作为整体漂浮在水面。（2）分析木块受力，画出力的示意图。（3）根据力的平衡原理列方程求解：甲图中： f浮g木 (1)乙图中： f浮 g木g金 (2)(2)式 (1)式得： f浮 f浮 g金代入公式后得：水gv木水g（v木v露） 金gv金水v露金v金金v露?水/v金13.5 1.0 103kg/5m32.7 103kg/m3答案：金属块的密度是2.7 103kg/m3。解法二：木块增大的浮力等于金属块重，即f浮 g金，代入公式： 水gv排金gv金其中

13、v排13.5cm3， （它等于没有放上金属块时木块露出水面的体积。）代入数据后：1.0g/cm3 13.5cm3金 5cm3金2.7g/cm3 2.7 103kg/m3【模拟试题】（答题时间： 30 分钟）一. 填空题1. 将一物体挂在弹簧秤下，示数是1.96n，若把它浸没水中时，弹簧秤示数是1.47n，则物体的体积是_m3，物体的密度是_kg/m3。2. 质量相等的木块和冰块漂浮在水中（木0.6 103kg/m3，冰0.9 103/m3， ）则木块受到的浮力 _冰块受到的浮力， 木块排开水的体积_冰块排开水的体积。 （填“大于” “等于”或“小于” ）3. 某物体浸没水中时，弹簧秤的示数是它

14、在空气中称时的4/5 ，则物体的密度是_kg/m3。4. 在弹簧秤下挂一个密度为3 103kg/m3的物体，当物体浸没水中时，弹簧秤示数是98n，当物体浸没在另一种液体中时，弹簧秤示数是58.8n， 求这种液体的密度是_kg/m3。5. 将铁块浸在水银中，当它静止时排开水银的体积是它总体积的_? （铁7.9 103kg/m3， 水银13.6 103/m3）6. 弹簧秤下挂一物体，静止时弹簧秤的示数是10n，将物体逐渐浸入水中，弹簧秤的示数将 _，若物体浸入水中一半时，弹簧秤的示数为6n，这时物体受到的浮力是_n 。7. 重 10n 的物体漂浮在水中时，所受的浮力是 _n，用竖直向下的力f 将物

15、体全部压入水中，当物体静止不动时，所受的浮力是14n，求压力f_n。8. 边长0.2m 的正方体物块，它的体积是_m3，物块每个正方形表面积是精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载_m2，将物块浸没在水中如图，它上表面受到水向下的压力为20n，则上表面受水的压强是 _pa，上表面在水中的深度是_m，下表面受到水的压强是_pa ， 下 表 面 受 到 水 向 上 的 压 力 是 _n 。 物 块 受 到 水 的 浮 力 是_n。二. 判断题（1）物体在水中受浮力，在酒精中不

16、受浮力（）（2）物体在空气中也受浮力作用（）（3）石块在水中下沉，它不受浮力（）（4）体积大的石块和体积小的木块同时放入水中，石块所受的浮力比木块所受浮力大（）（5）同一铁块，分别浸没在水和煤油中，它们受到的浮力一样大（）（6）一个铁块，浸入水中一半比全部浸入水中时受到的浮力小（）三. 计算题1. 一铁块质量为158g，求：（1）铁块的体积多大？（铁7.9g/cm3）（2）当铁块全部浸入水中时，所受水的浮力多大？（g 取 10n/kg）2. 一个木块的体积是150cm3，放入煤油中漂浮，静止时有3/5 体积浸在煤油中。（g 取 10n/kg，煤油的密度是0.8103kg/m3）求： （1）木块

17、漂浮时受到的浮力？（2）木块的重力？（3）木块的密度？（4）木块全部浸入煤油中受多大浮力？（5）至少用多大压力可使木块全部浸入煤油中？精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - -学习必备欢迎下载【试题答案】一. 填空题1. 0.510-4，4 1032. 等于等于3. 5 1034. 1.8 1035. 79:136 6. 变小， 4 7. 10，4 8. 8103，4102，500，5102，2500， 100，80 二. （1）（2）（3）（4）（5）（6）三. 计算题1. 解： （1）v铁铁铁m3/9.7158cmgg20cm3（2）铁块全部浸入水中：v排v铁 20106m3f浮水gv排1103kg/m310n/kg 20106m3 0.2n 2. 解： （1）v排53v木150106m353f浮煤油gv排0.8103kg/m310n/kg150106m3530.72n （2）因为物体是漂浮，所以g木f浮0.72n （3）木木木木木vggvm/0 72101501063