科学探究浮力的大小教科版物理八年级下学期

第十章流体的力现象10.3科学探究：浮力的大小排水量有何重要意义？主尺寸：舰长304米、舰宽70.5米；

水线281米、吃水深度10.5米；飞行甲板：长300米、宽70米；排水量：标准57000吨，满载67500吨续航力：8000海里/18节；物体的密度？1知识点影响浮力大小的因素液体的密度？浸入液体的深度？1知识点影响浮力大小的因素1知识点影响浮力大小的因素物体排开液体的体积？1知识点影响浮力大小的因素浮力的大小可能猜想1：与物体的密度有关？猜想2：与液体的密度有关？猜想3：与物体浸入液体的深度有关？猜想4：与物体排开液体的体积有关？其他猜想……猜想与假设控制变量法清水浓盐水称重法测量浮力大小（1）先测出物体的重力，如甲图弹簧测力计的读数G；（2）再测出物体浸入水中后的拉力，为乙图弹簧测力计的读数F拉；（3）物体的浮力大小为：F浮＝G－F拉设计实验1知识点影响浮力大小的因素一、验证猜想1：与物体的密度是否有关？方法：控制______________一定，改变____，比较F浮

的大小关系。ρ液、V排、h深ρ物G=0.22N铝块F示=0.14N铝块F浮=G-F示=0.08NG=0.66N铜块F示=0.58N铜块F浮=G-F示=0.08N浮力的大小与物体的密度无关设计实验1知识点影响浮力大小的因素二、验证猜想2：与液体的密度是否有关？方法：控制______________一定，改变____，比较F浮

的大小关系。ρ物、V排、h深ρ液F浮=G-F示=0.06N浮力的大小与液体的密度有关：浸入体积相同时，液体密度越大，浮力越大F浮=G-F示=0.08NG=0.66N铜块F示=0.58N铜块F示=0.60N铜块设计实验1知识点影响浮力大小的因素三、验证猜想3：与物体浸入深度是否有关？方法：控制______________一定，改变____，比较F浮

的大小关系。ρ物、ρ液、V排h深G=1.35NF示=0.8NF示=0.7NF示=0.25NF示=0.25N1知识点影响浮力大小的因素G=1.35NF示=0.8NF示=0.7NF示=0.25NF示=0.25N物体未完全浸没在液体中时，浮力的大小与浸入的深度有关；物体完全浸没时，与浸入的深度无关。设计实验1知识点影响浮力大小的因素四、验证猜想4：与物体浸入体积是否有关？方法：控制______________一定，改变____，比较F浮

的大小关系。ρ物、ρ液、h深V排G=0.22N铝块F示=0.14N铝块F浮=G-F示=0.08NG=0.44N铝块F示=0.28N铝块F浮=G-F示=0.16N浮力的大小与物体排开液体的体积有关：排开液体的体积越大浮力越大浸入液体中的体积和排开液体的体积之间有什么关系？未完全浸没在液体中时，浮力的大小与浸入的深度有关；完全浸没时，与浸入的深度无关。1知识点影响浮力大小的因素浸入的体积浸入的深度一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？他兴奋地跳出澡盆，连衣服都顾不得穿上就跑了出去，大声喊着“尤里卡！尤里卡！”（意思是“找到了”。）1知识点影响浮力大小的因素排开液体的体积？1知识点影响浮力大小的因素浮力的大小与物体的密度无关；与液体的密度有关：液体密度越大，浮力越大；与物体排开液体的体积有关：排开液体的体积越大，浮力越大。ρ液V排m排ggG排F浮与G排什么定量关系吗？2知识点阿基米德原理设计实验图2图3图4图12知识点阿基米德原理设计实验（1）溢水杯中装满水，用调节好的弹簧测力计测出

和

并将数据填入记录表；物体的重力G小桶的重力G桶（2）用弹簧测力计拉着物体慢慢浸入溢水杯的水中，读出

并填入记录表；弹簧测力计的示数F（3）用弹簧测力计测出

并填入记录表。小桶和溢出水的重力G总2知识点阿基米德原理实验数据次数物体的重力/N物体在液体中测力计示数/N浮力/N小桶和排液的总重/N小桶的重力／N排开液体的重力/N1234浮力的大小等于物体排开液体的重力2.02.02.01.951.851.750.050.150.250.30.40.50.250.250.250.050.150.25……2知识点阿基米德原理阿基米德原理公式：F浮=G排适用范围：液体和气体导出式：表明浮力大小只和

ρ液、V排有关F浮=G排=m排g=ρ液gV排浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，大小等于它排开液体的重力。2知识点阿基米德原理实验讨论1、在探究过程中如果溢水杯中的水没有加满，会造成什么影响？2、在测量排开液体的重力时，能否倒出水再测出空桶的重力？为什么？2知识点阿基米德原理对阿基米德原理的理解无论物体是漂浮、悬浮还是沉底，它所受的浮力都等于其排开的水所受到的重力2知识点阿基米德原理对阿基米德原理的理解①．浸没时，V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物②．部分浸入时，V排=V浸<V物F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物V排=V浸=V物V排=V浸<V物V浸牛刀小试1.小明用如图所示装置对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究：（2）依据公式F浮=________，根据图______可知物体部分浸没在水中时，受到的浮力是____N。根据图___________可知物体全部浸没在水中时，受到的浮力是____N。比较两次浮力大小可知浮力的大小与________________有关。（1）根据图______可知物体受到的重力G为____N。甲5G-F甲乙1.6甲丙或甲丁4排开液体的体积牛刀小试（3）根据图______可知物体浸没在盐水中时，受到的浮力是____N。比较同一物体浸没在水中和盐水中的浮力大小可知浮力的大小与___________有关。（4）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选图__________的装置来进行操作。甲戊液体密度甲丙丁牛刀小试二、探究“浮力的大小与物体排开水所受重力的关系”的实验装置及过程如图所示：（1）如图实验装置中影响实验的是_____（只填字母代号），如果这样会导致排开水的重力________（填“偏大”或“偏小”）。B偏小牛刀小试（2）在完善实验装置后，有如下实验步强，你认为不重复操作的合理顺序应该为_________。①将铁块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的读数为F1②将铁块浸没在液体中，弹簧测力计的读数为F2③将装有排出液体的小桶挂在弹簧测力计下，弹簧测力计读数为F3④将空桶挂在弹簧测力计下，弹簧测力计读数为F4④①②③F1F2F3F4牛刀小试（3）通过探究，若等式_______________成立（选用F1、F2、F3和F4表示），则得出阿基米德原理。F1-F2=F3-F4A（4）为了得到更普遍得结论，下列继续进行得操作中不合理得是______。A.用原来的方案和器材多次测量取平均值B.用原来的方案将水换成酒精进行实验C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验F1F2F3F4牛刀小试A．铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深度最大B．铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大C．铅球、铁球、铝球受的浮力一样大D．因素太多，无法判断【解析】根据

F浮=ρ水g

V排

，∵浸没，V相同，∴

V排相同，

∴

F浮相同。

提示：浮力与浸入液体的深度和物体的密度无关3.如图体积相同,密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方，则()C牛刀小试4.把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在水中，它们受到的浮力（）。A．相等B．铝球的比铁球大C．铝球的比铁球小D．浮力都等于重力【解析】

铁球和铝球的重力相等，则质量相等B根据F浮=ρ液gV排，∴F铝浮＞F铁浮。牛刀小试5.一个体积为300cm3的物体浮在水面上，它的2/3体积露出水面，它受的浮力是多大？（g取10N/kg）【解析】

根据阿基米德原理：F浮＝G排液＝ρ液gV排

据题意V排＝V/3=100cm3=1×10-4m3F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10-4m3=1N3知识点浮力计算专题称重法测浮力：F浮=G-F示例1.将一个质量为1kg的物体挂在弹簧测力计的挂钩上，并将其浸入水中，此时测力计的示数为8N，g=10N/kg,则该物体受到的浮力大小为多少？3知识点浮力计算专题②二力平衡求浮力：F浮=G物例2.潜艇是一种能潜入水下活动和作战的舰艇，是海军的主要舰种之一。若悬浮在海水中的潜艇的质量为5×106kg。通过计算回答：（1）潜艇所受重力？（2）潜艇所受浮力？（3）潜艇排开海水的重力？（g取10N/kg）3知识点浮力计算专题③压力差法求浮力：F浮=F下-F上例3.课堂上，小美老师将边长为5cm正方体塑料模块压入水中一定深度，请根据如图信息，回答以下问题：（1）正方体上表面所受水的压强；（2）正方体下表面所受水的压力F；（3）正方体所受的浮力F浮。3知识点浮力计算专题④阿基米德原理求浮力：F浮=G排=m排g=ρ液gV排例4.如图所示为我国第三艘航空母舰“福建舰”，福建舰于2022年6月17日正式下水，福建舰配置电磁弹射和阻拦装置，其满载排水量约为8×104t。当福建舰以20m/s的速度匀速直线航行时，受到的阻力是自身总重力的0.01倍，求：（海水密度近似取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）福建舰满载时以20m/s的速度匀速航行1min,通过的路程是多少m？受到的牵引力是多少N？（2）福建舰满载时受到的浮力是多少N？（3）福建舰满载时，排开海水的体积是多少m3？根据V排求F浮；或根据F浮求V排3知识点浮力计算专题④阿基米德原理求浮力：F浮=G排=m排g=ρ液gV排例5.如图所示，有一正方体物块A，用弹簧测力计在空气中竖直悬挂物块A，此时弹簧测力计示数为10N。然后将物块A浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为6N。（g=10N/kg）求：（1）物块A浸没在水中时受到的浮力大小；（2）物块A的体积；（3）物块A的密度。根据F浮求ρ物3知识点浮力计算专题④阿基米德原理求浮力：F浮=G排=m排g=ρ液gV排例6.如图所示，圆柱体容器水平放置一定量的水，边长为10cm的正方体木块A，在细线的拉力作用下，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为4N，（水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3）求：（1）此时木块A受到的浮力；（2）木块A的重力；（3）木块A密度。根据F浮求ρ物3知识点浮力计算专题④阿基米德原理求浮力：F浮=G排=m排g=ρ液gV排根据F浮求ρ液例7.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是2.7N。当把零件浸没在水中时，弹簧测力计的示数是1.7N。现把该零件浸没在另一种液体中时，弹簧测力计的示数是1.9N，求：（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）该零件浸没在水中时受到的浮力F浮；（2）该零件浸没在水中时排开液体的体积V排；（3）该金属零件的密度ρ金；（4）另一种液体的密度ρ液。3知识点浮力计算专题⑤阿基米德原理测密度例8.

在“探究浮力大小与排开液体所受重力的关系”实验中，小明利用弹簧测力计、石块、水、大烧杯和小桶等器材进行如图所示的四次测量，测量时，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4。（1）为了探究浮力的大小是否等于排开液体所受到的重力，需要计算出浮力和石块排开液体所受重力的大小。其中石块受到的浮力的表达式F浮=_______；石块排开水的重力的表达式G排=________；石块密度的表达式为__________（用字母表示，水的密度为ρ水）。（2）实验结束后，同学们对如图中的实验操作进行思考，如果按乙、丙、丁、甲的顺序进行实验，F浮____G排，按照这样的操作顺序，测出的石块密度值将______。3知识点浮力计算专题⑤阿基米德原理测密度根据F浮求V排；再求ρ物3知识点浮力计算专题⑤阿基米德原理测密度例9.图1是某实验小组利用弹簧测力计、溢水杯、不吸水的石块、小桶和水“探究浸在液体中的物体所受浮力跟它排开液体所受重力的关系”的情景，其中弹簧测力计的示数依次是F1、F2、F3、F4。（1）由图1可知，石块浸没在水中时受到的浮力为F浮=___N，排开水的重力G排=___N，发现F浮≠G排，原因可能是__________________；（2）在实验改进以后，将溢水杯中的水换成某种液体，将物块浸没在某液体中（如图戊），此时弹簧测力计示数为F5。则待测盐溶液的密度ρ液可表示为_________。3知识点浮力计算专题⑤阿基米德原理测密度