第十章 浮力【章末复习】-课件--（新教材）人教版八年级物理下册（57页PPT）

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人教版物理8年级下册培优备课课件（精做课件）章末复习第十章浮力授课教师：Home .班级：八年级（*）班.时间：.浮力的
应用
阿基米
德原理
浮力
轮船
潜水艇
定义
产生原因
影响因素
热气球
方向
密度计
公式
物体的浮
沉条件
下沉
悬浮
漂浮
定义
上浮
沉底
测量浮力
适用范围
浮力
1.浮力
(1)定义：浸在液体中的物体受到_______的力，这个力叫作浮力。
(2)方向：__________。
(3)称重法测浮力：首先用弹簧测力计测出物体的重力G，再测出物体浸在某种液体中时受到的拉力F，此时弹簧测力计的示数为F示，则F浮=_________。
向上
竖直向上
G-F示
重点回顾
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浮力
(4)产生原因：浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的___________，F浮=____________。
2.决定浮力大小的因素：物体在液体中所受浮力的大小，与它浸在液体中的_______有关、跟液体的_______有关；物体浸在液体中的体积_______、液体的密度_______，所受的浮力就越大。
压力不同
F向上-F向下
体积
密度
越大
越大
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浮力
1.内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的________。
2.公式：F浮＝G排＝________。G排表示___________________，
单位为N；ρ液表示____________，单位为kg/m3；V排表示____________________，单位为m3。
3.适用范围：阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于________。
重力
ρ液V排g　
气体
排开液体的重力
液体密度
物体排开液体的体积
重点回顾
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阿基米德原理
上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底
处于动态（运动状态不断改变），受非平衡力 可以停留在液体内任何深度 是“上浮”的最终状态 是“下沉”的最终状态
处于平衡状态，受平衡力作用 F浮___G F浮___G F浮___G F浮___G F浮+FN＝G
ρ液___ρ物 ρ液 ___ρ物 ρ液 ___ρ物 ρ液 ___ ρ物 ρ液___ρ物
>
<
＝
＝
>
<
＝
>
<
1.物体的浮沉条件
重点回顾
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物体的浮沉条件及应用
2.浮力的应用
(1)轮船：采用_______的方法，可以使排开水的体积增大，从而增大浮力。轮船所受浮力的大小通常用排水量来表示。轮船排水量是指轮船装满货物时排开水的_______。
(2)潜水艇：通过改变自身的_______来实现浮沉。
(3)热气球和飞艇：充入密度_______空气的气体。
(4)密度计：在待测液体中处于_______状态，浸入液体的体积越大，表示液体密度越小。
质量
重力
空心
小于
漂浮
重点回顾
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物体的浮沉条件及应用
3.计算浮力常用的四种方法：
(1)称重法：F浮=G-F示，适用于在液体中下沉的物体，需已知物体的重力及在液体中物体受到向上的拉力。
(2)压力差法：F浮=F下-F上，适用于已知形状规则的物体，需已知上、下表面的压强和表面积或已知上、下表面所受压力。
(3)公式法：F浮=G排=ρ液gV排，适用于任何物体。
(4)平衡法：F浮=G物=m物g，适用于漂浮或悬浮的物体。
重点回顾
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物体的浮沉条件及应用
【设计和进行实验】
1.用称重法测量浮力：F浮＝G－F示
2.液体的量的要求：能使物体完全浸没在液体中且不接触容器底部。
探究浮力的大小与哪些因素有关
实验突破
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3.控制变量法的应用
(1)探究因素：物体浸在液体中的深度。用弹簧测力计提着同一物体，让它分别浸没于同种液体的不同深度。
(2)探究因素：物体浸在液体中体积。用弹簧测力计提着同一物体，使物体浸入同种液体中的体积不同。
(3)探究因素：液体密度。用弹簧测力计提着同一物体，让它分别浸没于不同密度的液体中。
实验突破
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【分析数据和现象，总结结论】
4.实验图像的绘制与分析：
在F示-h图像中，随着h增大，F示先减小后不变；
在F浮-h图像中，随着h增大，F浮先增大后不变。
5.实验结论：物体在液体中所受浮力的大小跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关，与物体浸入液体中的深度无关；物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
h
h
F示
h
O
F示
O
F浮
h
O
F浮
O
实验突破
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【交流与反思】
6.实验时选用了不同液体并进行了多次实验的目的：寻求普遍规律。
7.实验改进：实验时将弹簧测力计固定在铁架台上，使物体悬在空烧杯中，向烧杯中逐渐加水，可以保证弹簧测力计的示数稳定，方便读数。
实验突破
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【设计和进行实验】
1.物体的要求：物体的重力不能超出弹簧测力计的量程；且不吸水。
2.正确使用溢水杯：溢水杯中的液体要达到溢水口，以保证排开的液体全部流入小桶。
3.用称重法计算浮力：F浮＝G－F示。
探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
实验突破
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4.实验步骤：先测出空桶的重力和物体的重力，再将物体浸没在液体中读出弹簧测力计的示数，最后测出桶与排出水的重力。
5.实验结论：浸在液体中的物体受到的浮力大小等于它排开液体所受的重力。
实验突破
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【交流与反思】
6.多次实验的目的及操作：使结论更具有普遍性；由浸没改为浸入，换用不同的液体、不同的固体等。
7.误差分析：
(1)先将物体放入水中测拉力，再测物体的重力：物体表面沾水所测重力偏大，导致所测浮力偏大。
(2)先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力：所测桶沾液体重力偏大，导致所测排开液体重力偏小。
(3)溢水杯未注满水，所测物体排开水的重力偏小。
实验突破
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考点1认识浮力
1. 小荣想探究浮力产生的原因，把能漂浮在水面的物体分别以如图所示的方式放入甲、乙容器中，且容器底和物体表面光滑，手用力按着物体，往容器中逐渐注水，物体被水浸没后松开手。松手会出现的情况是 (　　)
A. 甲容器中物体浮起，乙容器中物体不动
B. 两容器中物体都不动
C. 两容器中物体都浮起
D. 甲容器中物体不动，乙容器中物体浮起
D
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考点2浮力的大小
2. 如图所示，一弹簧上端与物块相连接，下端固定在容器底部。已知物块所受重力的大小为5 N，弹簧受到物体给它的力的大小为3 N，则物体所受的浮力大小(　　)
A. 可能为8 N
B. 一定为8 N
C. 一定为2 N
D. 可能为3 N
A
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3. [2025烟台] 如图所示，小明洗碗时发现，向漂浮在水面上的碗中加水，碗浸入水的深度越来越大，当水量增加到一定程度时，碗浸没水中，直至沉底。假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的，则下列关于碗受到的浮力随时间变化规律的图像可能是(　　)
D
【点拨】最初没有向碗中加水时，碗漂浮，受到的浮力等于自身重力；向漂浮在水面上的碗中加水，假如碗里水的质量是缓慢均匀增加的，在碗未浸没到水中时，仍处于漂浮状态，碗受到的浮力为碗的重力和碗中的水的重力之和，浮力也是匀速增加的，其图像为一条倾斜直线；从碗浸没到水中直至碗沉底，碗排开水的体积为碗自身的体积，与碗漂浮时相比变小了，此过程中碗受到的浮力小于碗自身的重力(小于t＝0时碗受到的浮力)，因浸没后碗排开水的体积不再变化，由F浮＝ρ液V排g可知，碗受到的浮力也不变，为一条平行于时间轴的直线，故D符合题意。
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4. [2025苏州] 用柱形水槽、柱形塑料杯(含配重)、质量已知的砝码和水，可制作测量物体质量的装置。使用时，在竖直漂浮的塑料杯中放入待测物体，杯子仍竖直漂浮，根据制作好的标尺便可读出待测物体的质量。制作标尺时，通过在杯中放入砝码进行
质量标注(杯子竖直漂浮)。
如图所示，
标注的方式有三种：①在水槽外壁，用水面高度h1的变化标注；②在塑料杯内壁，用杯子浸入水中的深度h2的变化标注；③在水槽外壁，用杯底所装指针离槽底的高度h3的变化标注。若水槽和塑料杯的底面积分别为225 cm2和85 cm2，三种标尺上相同距离的刻线间对应的物体质量变化分别为Δm1、Δm2和Δm3。则(　　)
A. Δm1＞Δm2＞Δm3 B. Δm2＞Δm1＝Δm3
C. Δm1＞Δm3＞Δm2 D. Δm3＞Δm1＞Δm2
C
【点拨】三种标尺上相同距离的刻线间对应的物体质量变化分别为Δm1、Δm2和Δm3。假设相同距离的刻线间的距离为Δh；①在水槽外壁，用水面高度h1的变化标注，ΔV排1＝S槽Δh＝225 cm2×Δh；根据阿基米德原理和漂浮时浮力等于重力，ΔF浮＝ΔG＝Δmg＝ρ水ΔV排1g，则Δm1＝ρ水ΔV排1＝ρ水×225 cm2×Δh；②在塑料杯内壁，用杯子浸入水中的深度h2的变化标注，则ΔV排2＝S杯Δh＝85 cm2×Δh，Δm2＝ρ水ΔV排2＝ρ水×85 cm2×Δh；③在水槽外壁，用杯底所装指针离槽底的高度h3的变化标注，当塑料杯下降Δh时，液面会升高，且体积变化相等，
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5. 如图甲所示，足够高的圆柱形薄壁容器，装有适量的水放在水平桌面上。现将一个质量为2 kg、底面积为100 cm2的均匀长方体竖直放入容器中，受到容器的支持力为4 N，此时长方体所受浮力为_____N。若再加入适量的水使长方体刚好漂浮，如图乙所示，则此时水面的高度与图甲相比增加了____cm。
(ρ水＝1. 0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
16
4
【点拨】长方体静止受力平衡，受到重力、支持力和浮力作用，则长方体所受浮力F浮＝G－F支持＝mg－F支持＝2 kg×10 N/kg－4 N＝16 N，
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考点3浮力的应用
6. “福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，配置有电磁弹射和阻拦装置，排水量约为8万吨。下列说法中正确的是(　　)
A. 舰载机起飞后，航母所受的浮力不变
B. 排水量指的是航母的总质量
C. 航母满载时受到的浮力约为8×108 N
D. 福建舰从长江驶入大海，所受浮力变大
C
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7. [2025山东] 小华在相同气球内装上不同配重做了两条“小鱼”。“小鱼”甲的质量大于“小鱼”乙的质量。注射器可以通过连接“小鱼”的软管对“小鱼”进行抽气和充气，从而改变“小鱼”的体积。初始时，两“小鱼”在水中处于静止状态，如图所示。忽略空气重力及软管对“小鱼”的作用力。“小鱼”所受浮力分别用F甲、F乙表示。
下列说法正确的是(　　)
A. 对甲充气，甲上浮，再次静止时F甲小于F乙
B. 对甲抽气，甲下沉，再次静止时F甲一定小于F乙
C. 对乙充气，乙再次静止时所受浮力比初始时的浮力小
D. 对乙抽气，乙再次静止时所受浮力可能等于初始时的浮力
D
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考点4浮力、密度、压强综合
8. 水平桌面上的两个相同的烧杯中盛有两种不同的液体，两个相同的物块在液体中静止时两液面相平，如图所示。下列选项中的物理量，相等的是(　　)
A. 两物块底部受到的压力
B. 两物块排开液体的质量
C. 两液体对烧杯底的压强
D. 两烧杯对桌面的压强
B
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9. [多选] 在探究液体压强与容器形状关系的过程中，同学们建立了以下模型。甲、乙、丙三个容器的底面积相同而形状不同，容器中分别装有密度不同(ρ甲＜ρ乙＜ρ丙)且深度相同的三种液体，将完全相同的密闭小瓶按如图方式放入液体中，均能漂浮。
则放入小瓶后，下列判断正确的是(　 　)
A. 各容器内液面上升高度h甲＞h乙＞h丙
B. 各容器内液面上升高度h甲＜h乙＜h丙
C. 各容器底部受液体压力变化量ΔF甲＞ΔF乙＞ΔF丙
D. 各容器底部受液体压力变化量ΔF甲＜ΔF乙＜ΔF丙
AC
【点拨】完全相同的密闭小瓶在三种液体中均能漂浮，根据漂浮条件F浮＝G可知，小瓶受到的浮力相等。因为ρ甲＜ρ乙＜ρ丙，由F浮＝ρ液V排g可知，V排甲＞V排乙＞V排丙。因为三个容器的底面积相同而形状不同，甲容器越往上开口越小，乙容器上下粗细相同，丙容器越往上开口越大，所以各容器内液面上升的高度h甲＞h乙＞h丙，故A正确，B错误。小瓶在三个容器中均漂浮，受到的浮力都等于瓶子的重力，由力的作用的相互性可知，小瓶对液体的作用力相等，相当于在容器中加等体积、等密度的液体，根据容器形状和p＝ρgh可知，ΔF甲＞G，ΔF乙＝G，ΔF丙＜G，所以ΔF甲＞ΔF乙＞ΔF丙，故C正确，D错误。故选AC。
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10. 如图甲所示，“国之重器”起重船起吊重物时，需通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡。如图乙所示，小荣设计了一种采用力传感器感知抽水量的长方体水舱模型，水舱中装有V＝0. 014 m3的水，其底面积S＝0. 04 m2。A是固定在顶端的力传感器，能够显示A对B的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细直硬杆，不考虑B的形变，B的上端与力传感器A连接，
下端与物体C连接；
物体C是质量m＝0. 5 kg、底面积SC＝0. 01 m2的圆柱体。用抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图像如图丙所示。物体C的下端刚好露出水面，此时已抽出水的体积V抽＝0. 01 m3。已知ρ水＝1. 0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求：
(1)物体C的重力。
【解】物体C的重力GC＝mCg＝0. 5 kg×10 N/kg＝5 N。
(2)物体C浸没时排开水的体积。
【解】当物体C浸没时，由题图可知，杆对物体C的压力F＝15 N，则物体C受到的浮力F浮＝G＋F＝5 N＋15 N＝20 N，
(3)当力传感器示数为2 N时，水对水舱模型底部的压强。
【解】当物体C的下端刚好露出水面时，剩余水的体积V剩＝V－V抽＝0. 014 m3－0. 01 m3＝0. 004 m3；
当力传感器示数为2 N时，若杆对物体C的压力为F1＝2 N，此时物体C所受浮力F浮1＝G＋F1＝5 N＋2 N＝7 N，
此时水舱中水的深度H′＝h0＋h2＝0. 1 m＋0. 03 m＝0. 13 m，剩余的水对舱底的压强p′＝ρ水gH′＝1. 0×103 kg/m3×10 N/kg×0. 13 m＝1. 3×103 Pa。
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1. 关于中国的桥梁，下列说法正确的是(　　)
A. 钱塘江大桥深不见底的桥墩受到浮力作用
B. 涨潮时，广济桥的浮桥露出水面的部分会变小
C. 深中通道中的沉管漂浮时所受浮力大于重力
D. 深中通道中的沉管下沉的原理与潜水艇相同
D
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2. 钱塘江大桥为我国最早使用“沉箱法”建造桥墩的大桥。沉箱是一种有顶无底的箱型结构(如图)，顶盖有中央气闸(可调控作业室气压，供输氧气)，先将下端开口的沉箱沉入海底，随即将底部海水排出，再让工人进入作业室施工，直到沉箱沉降达到标准，最后灌注混凝土以填充沉箱。
下列关于利用沉箱法建造桥墩的说法错误的是(　　)
A. 通过控制水箱压载水量增大沉箱重力实现下沉
B. 下沉后为了将沉箱底部海水排出，需要不断往内输入气体
C. 随着沉箱深度加深，需减小工作室内气压以便工人进入施工
D. 沉箱沉降未到标准时，可挖掉底部一些土石，让它继续沉降
C
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3. “五一”假期小荣到潮州广济桥旅游，发现景区对浮桥游客数量进行限流管理，她想到景区也可以通过浮桥排水量实时监控浮桥上的游客数量，于是决定动手制作浮力秤进行项目式学习。(ρ水＝1. 0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
【工作原理】
浮力秤在水中静止时处于_______状态。
【项目取材】
主要由圆柱体小筒、秤盘两部分组成(如图甲)。
漂浮
【项目制作】
(1)小荣发现将组装好的小筒和秤盘放入水中时很难在竖直方向上静止，她的改进方案是______________________。
(2)经测量发现该浮力秤的总质量为100 g，当秤盘上不放物体时，浮力秤受到的浮力是______N，已知小筒底面积为20 cm2，应在距小筒底部______cm位置处标记浮力秤的“零刻度线”。
在小筒内放入适量的重物
1
5
(3)测量可知小筒高度为30 cm，将标准质量为________g的物体放入秤盘后发现，小筒恰好浸没(如图乙所示)，此时可在小筒上标记浮力秤的“最大测量值”。
(4)最后给浮力秤完善刻度线与数值，该秤的刻度会是________(填“均匀”或“不均匀”)的。
500
均匀
【项目迭代】
(5)制作完成后小荣发现该浮力秤的测量范围小，精确度也不高，请你结合该浮力秤存在的问题提出改进方案，并说明理由(针对其中一个问题提出改进方案、说明理由即可)。
换用体积更大的小筒
存在的问题 改进方案 理由
测量范围较小 __________________________ _______________________________________________________________________________________
为了增大浮力秤的测量范围，应当增大其受到的最大浮力，因此可以换用体积更大的小筒
减小小筒的横截面积
存在的问题 改进方案 理由
精确度不高 ______________________ ________________________________________________________________________________________________________________________
为了增大浮力秤的精确度，应在浮力差不变时，增大其浸入的深度差，根据F浮＝ρ水V排g＝ρ水S筒hg可知，可减小小筒的横截面积
【点拨】
【项目制作】(1)将组装好的小筒和秤盘放入水中时很难在竖直方向上静止，是因为小筒的重心较高，应降低其重心，所以可以在小筒内放入适量的重物。(2)根据浮沉的条件可知，秤盘上不放物体时，浮力秤受到的浮力等于其重力，即F浮＝G秤＝m秤g＝100×10－3 kg×10 N/kg＝1 N，根据F浮＝ρ液V排g可知，
(3)已知小筒高度为30 cm，则排开水的最大体积V排大＝20 cm2 ×30 cm＝600 cm3＝6×10－4 m3，则浮力秤受到的最大浮力F浮大＝ρ水V排大g＝1. 0×103 kg/m3×6×10－4 m3×10 N/kg＝6 N，根据浮沉的条件可知，物体与浮力秤的最大重力G大＝F浮大＝6 N，
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4. 深中通道是集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的跨海群体工程，它的海底隧道部分由32节巨型长方体沉管组成，每节沉管尺寸如图所示。考虑到海底隧道的安全，设计师需要让沉管拥有超强的“防御能力”，足以抵御海水腐蚀、抗水压、抗地震等环境因素。请计算：(海水密度取1. 0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)沉管上表面在海底40 m处时要承受多大的海水压强？
【解】沉管上表面在海底40 m处时海水压强p＝ρ海水gh＝1. 0×103 kg/m3×10 N/kg×40 m＝4×105 Pa。
(2)由钢壳混凝土结构组成的某节沉管制成后质量为6万吨，要使该节沉管沉入海底，内部压载水箱至少需要向该节沉管内注入多少万吨的海水？(结果保留整数位即可)
【解】由题可知，沉管沉入海底时排开水的体积V排＝V＝165 m×46 m×10. 6 m＝80 454 m3，
沉管受到的浮力F浮＝ρ海水V排g＝1. 0×103 kg/m3×80 454 m3×10 N/kg＝8. 045 4×108 N，
沉管的重力G＝mg＝60 000×103 kg×10 N/kg＝6×108 N，
则需要向沉管内注入海水的重力G海水＝F浮－G＝8. 045 4×108 N－6×108 N＝2. 045 4×108 N，
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