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第十一讲 认识浮力
不会游泳的人落水会有生命危险，但用了游泳圈之后就不会沉入水中。无论你是否会游泳，都能悠闲地仰卧在死海上，一只手拿着遮阳的彩色伞，另一只手拿着一本画报阅读，随波漂浮。汽车掉入海里会沉入海底，而又大又重的航空母舰不仅不下沉，还能承载着很重的物体，这是为什么呢？今天我们就来好好研究一下这其中的奥秘。
知识点一、认识浮力
1．现象探究：什么是浮力？
现象描述
甲 乙 丙
等于石块的重力 示数变小 示数变小
氢气球飞向高处 冰浮在水上 浸没在水中的物体受到水对它施加的向上的力，用其他液体代替水，也能得到同样的结果
原理 空气对氢气球有向上的力 水对冰块有向上的力
结论 浸在液体或气体中的物体受到液体或气体向上托起的力的作用
2．浮力：浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力。
3．称重法测浮力
先在空气中用弹簧测力计测出物体重力G，再把物体浸在液体中读出弹簧测力计的示数F拉，两次示数的差就是浸在液体中的物体所受的浮力大小，即F浮＝G－F拉。
4．探究浮力产生的原因
以浸在水中的正方体物块为例进行研究，浸在水中的正方体的六个面分别受到水的压强和压力，我们来对比一下。
位置 深度 压强 压力 图示
前、后两个面 相等 相等 F前、F后是一对平衡力
左、右两个面 相等 相等 F左、F右是一对平衡力
上、下两个面 h向下＜h向上 p向下＜p向上 F向下＜F向上F浮＝F向上－F向下
总结归纳：浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的，即F浮＝F向上－F向下。故浮力的方向总是竖直向上的，与重力方向相反。
5．根据浮力产生的原因，我们应了解两种特殊情况。
甲 乙
(1)当物体部分浸入液体中时，如图甲所示，上表面受到的向下的液体压力为0，则
F浮＝F向上。
(2)若浸在液体中的物体下表面和容器底部紧密接触，如图乙所示，则液体对物体向上的压力F向上为零，物体将不受浮力的作用，只受液体向下的压力，即F浮＝F向下，如桥墩，水中木桩等。
6．关于浮力的两个问题
(1)浮力的方向总是竖直向上的。
(2)一切浸入液体或气体中的物体，都受到液体或气体对它竖直向上的浮力；无论物体的形状如何，怎样运动，只要是浸入液体或气体中(除物体下表面与容器底部紧密接触外)，都会受到液体或气体竖直向上的浮力。
【例1】如图情景中没有受到浮力的物体是( )
A B C D
A．遨游的“天宫一号” B．航行的“辽宁号”
C．下潜的“蛟龙”号 D．上升的热气球
【答案】A
【例2】一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，容器放在斜面上，如图所示。图中画出了几个力的方向，你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( )
A．F1 B．F2 C．F3 D．F4
【答案】C
【例3】物块浸没在液体中，受到液体对它向上、向下的压力分别为15牛、5牛，其受到浮力的大小为( )
A．5牛 B．10牛 C．15牛 D．20牛
【答案】B
【例4】一铜块挂在弹簧测力计上，将铜块浸入水中时，弹簧测力计的示数等于( )
A．铜块的体积 B．铜块受到的重力
C．铜块受到的浮力 D．铜块受到的重力与浮力之差
【答案】D
【例5】如图所示，A、B是能自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的部分。现往容器里注入一些水，下列说法错误的是( )
A．A物体一定受浮力的作用 B．B物体一定受浮力的作用
C．C部分一定受浮力的作用 D．D部分一定受浮力的作用
【答案】D
知识点二、探究决定浮力大小的因素
在脸盆中盛大半盆水，把一盖有瓶盖的空矿泉水瓶直立压入水中，感觉瓶子压入水中越深时手上需加的压力越大，说明瓶子受到的浮力越大，由此可猜想浮力大小可能与哪些因素有关。
【猜想与假设】
(1)浮力大小与物体浸在液体中的体积有关；
(2)浮力大小与物体浸在液体中的深度有关；
(3)浮力的大小与液体的密度有关。
【实验过程】
(a) (b) (c) (d) (e)
(1)探究浮力大小与物体浸在液体中的体积的关系
如图(b)和(c)，液体密度相同时，同一物体浸在液体中的体积(排开液体的体积)不同，两种情况弹簧测力计的示数不同。根据F浮＝G－F拉，两种情况所受浮力不同，说明物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关。
(2)探究浮力大小与物体的深度的关系
如图(c)和(d)，同一物体浸在液体中的体积相同，液体密度相同，两种情况弹簧测力计的示数相同。根据F浮＝G－F拉，所受浮力相同，说明浮力的大小与深度无关。
(3)探究浮力的大小与液体的密度的关系
如图(d)和(e)，物体浸在液体中的体积(物体排开液体的体积)相同，同一物体，两种情况下弹簧测力计的示数不同。根据F浮＝G－F拉，物体在水和酒精中所受浮力不同，说明浮力与液体的密度有关。
【实验结论】浮力的大小只跟液体的密度和物体浸在液体中的体积有关。
前提条件 影响因素 结果
液体密度不变 浸在液体中的体积越大 物体受到的浮力越大
浸在液体中的体积越小 物体受到的浮力越小
排开液体的体积不变 液体密度越大 物体受到的浮力越大
液体密度越小 物体受到的浮力越小
【例1】乐乐同学在探究“影响浮力大小的因素”时，做了如图所示的实验。
(a) (b) (c) (d) (e)
请你根据小敏的实验探究回答下列问题：
(1)比较图______和_______，说明浸在液体中的物体会受到液体对物体的浮力作用；
(2)比较图(b)与图(c)可得到的结论是_______________________________________；
(3)为探究浮力大小跟物体浸在液体中的深度的关系，应选用图__________来研究；
(4)在图(d)与图(e)中，保持了__________不变，研究_________与__________的关系，得到的结论是____________________________________________________________，这种方法叫做__________。在已学过的物理中还有很多实验用到这种方法，请你举一例：_____________________________________________________________。
【答案】(1)a；b(或c、d、e)；(2)液体密度一定时，浮力的大小和物体排开液体的体积有关：物体排开液体的体积越大，浮力就越大；(3)c、d；(4)物体排开液体的体积；浮力的大小；液体密度；物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体受到的浮力就越大；控制变量法；探究影响滑动摩擦力大小的因素
物理知识小拓展
不沉的海和比重
一千九百多年前，罗马帝国的军队来到西南亚的死海附近。罗马军的统帅狄杜要处决几个俘获的奴隶。他命令士兵们把捆绑着的奴隶投进死海，想把他们淹死。可是，这几个被捆绑着的奴隶并没能沉下海去，波浪把他们送回了岸边。“再把他们扔到死海里去！”狄杜吼叫着，士兵再一次把奴隶投入死海。可是不久，被投到死海里的奴隶又活着漂回来了。要知道，被捆绑着的奴隶是不可能游泳的啊！狄杜惊呆了，他以为上帝在保佑着苦难的奴隶，就把他们放了。
真的有上帝在保佑着这些不幸的奴隶吗？当然不是。原来，人体的比重一般在1.021-1.097之间，比河水要大些，所以人掉到水里，如果不会游泳，就会沉下去淹死。但是，人的比重和水的比重毕竟差不太多，因此，人如果能够巧妙地加一些向上的力，就可以在水里浮起来，这个办法就是游泳。
海水里面有盐分，海水的比重在1.02-1.03之间，比人的比重略微小些。因此，人落到海水里，如果不会游泳，可能会沉下去淹死。但是海水的比重比河水又稍微大些，因此人在海水里受到的浮力要大些，学游泳就比较容易些，游起泳来也比较省力。
倘若海水的比重超过了人体的比重，人掉到海水里，就会像实验中浮在盐水中的鸡蛋那样，不管怎么样也不会沉下去了。
死海是内陆大湖，由于它的水面比海平面还要低，所以凡是流进那里面去的河水就再也流不出去。加上那个地方阳光很充足，温度又很高，湖面上的水分不断地蒸发到空中，湖水里面的盐分就变得很高。死海海水里含有的盐分比普通的海水要高5倍左右。它的比重达到1.172-1.227，比人的比重要大，所以人掉到死海里，总是漂浮在水面上。人们叫它死海，只不过是因为湖水含有的盐分过高，把鱼放到里边就会死掉；湖的四周草木不生，在这一带没有生命现象。
死海虽然没有生命，但它依然拥有大量的财富，据说死海里的盐足够40亿人吃用2000年。在我国，也有许多含盐较多的内陆盐湖。盐湖里的含盐量一般都超过3.5%。这些盐湖，有的明洁如镜，四周环绕着绿茸茸的草地和各式各样的砾石镶成的花边；有的静卧荒漠，湖边紧套着一圈银白色的盐带，就像戴着美丽的项圈；有的由于含盐量很大，湖盐结晶，形状奇异优美。
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第十一讲 认识浮力
1．浸在水中的物体，关于它们受到的浮力，下列说法正确的是( )
A．沉在水底的物体比漂在水面的物体受到的浮力小
B．浸没在水中的物体在水中的位置越浅受到的浮力越小
C．物体排开水的体积越小受到的浮力越小
D．物体的密度越大受到的浮力越小
【答案】C
2．物体在液体中受到的浮力大小( )
A．与物体浸入液体的深度有关 B．与物体的体积有关
C．与液体的密度有关 D．只与物体排开液体的体积有关
【答案】C
3．下列选项中说法不正确的是( )
A．拦河坝修成上窄下宽的形状是因为液体的压强随深度的增加而増大
B．狂风掀翻屋顶是因为屋顶的空气流速快，压强小，屋内空气压强大
C．在水面上漂着的物体受到的浮力一定大于沉入水底的物体。
D．一盏挂在墙上的电灯如果所受到的外力全部消失，这盏灯将处于静止状态
【答案】C
4．某海滨浴场，水底布满鹅卵石，水中游泳的人由深水走向浅水的过程中，以下体验和分析合理的是( )
A．脚越来越不疼，因为人越来越轻
B．脚越来越疼，因为人越来越重
C．脚越来越不疼，因为水的浮力越来越大了
D．脚越来越疼，因为水的浮力越来越小了
【答案】D
5．跳水运动员入水的过程中，他所受浮力F随深度h变化的关系图正确的是( )
A B C D
【答案】A
6．一轻质弹簧的下端固定在容器底部，上端放一铁质实心小球（不连接），如图所示，向容器中缓慢倒入水，使小球完全浸没且静止在水中，此时小球受到的力( )
A．重力、浮力 B．重力、浮力和拉力
C．重力、浮力和弹力 D．重力、浮力、弹力和压力
【答案】C
7．如图所示，用弹簧测力计挂着同一铁块先后浸没在甲、乙两种液体中(与杯底均未接触)，观察到在乙液体中时，弹簧测力计示数较大，则该铁块在甲、乙两种液体中所受浮力的大小关系是__________，甲、乙两种液体的密度大小关系是__________。(均选填“甲大”、“乙大”或“一样大”)
甲 乙
【答案】甲大；乙大
8．如图所示，是小亮同学所做的探究浮力的大小与哪些因素有关的一系列实验，请你按照要求填写表格，使表格完整。
提出问题 对应图中的序号
浮力的大小与物体浸入液体的体积的关系 _______
_____________________ a、c、d
浮力的大小与物体浸入液体的密度的关系 ________
【答案】a、b、c（或a、b、d）；浮力的大小与物体浸入液体的深度的关系；a、c、e
9．小强同学在探究影响浮力大小的因素时，做了下图所示的实验，请你根据小强的实验探究回答下列问题：
A B C D E
(1)实验步骤C与E的数据表明：浮力大小与____________有关；根据A与E两图所标的实验数据可知：物体浸没在盐水中所受的浮力大小为________N。
(2)小强对ABCD四个步骤进行分析时，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关。对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而________，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度________。
【答案】(1)液体密度；2.4；(2)增大；无关
1．一长方形物体浸没在水中，受到的浮力为98N，已知上表面受到的压力是50N，则下表面受到的水的压力为( )
A．48N B．50N C．98N D．148N
【答案】D
2．下列说法正确的是( )
A．轻的物体受到的浮力一定比重的物体受到的浮力大
B．只有上浮的物体才会受到浮力，下沉的物体不受到浮力
C．浸没在水中的铜块在平放和竖放时受到的浮力一样大
D．一个物体浸没在不同液体中，受到的浮力总相等
【答案】C
3．关于物体在液体中受到的浮力，下列说法正确的是( )
A．漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大
B．物体的密度越大，受到的浮力越小
C．同种液体中物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大
D．物体在液体中浸没得越深，所受浮力越大
【答案】C
4．小京在做浮力实验时，发现水中的木块在慢慢升至水面（未露出）。此过程中木块受到的浮力和压强的变化情况是( )
A．浮力不变，压强不变 B．浮力变大，压强变小
C．浮力变大，压强变大 D．浮力不变，压强变小
【答案】D
5．如图所示，甲、乙两体积相同、形状不同的物体，分别静止在水面下1m和2m处。由此可以判断( )
A．甲物体受到的浮力大干乙物体受到的浮力
B．甲物体受到的浮力小于乙物体受到的浮力
C．甲物体受到的浮力等于乙物体受到的浮力
D．无法判断甲、乙两物体所受浮力的大小
【答案】C
6．一个悬浮静止在水中的圆柱体上表面受到水的压力为5N，下表面受到水的压力为13N，如图所示。下列说法正确的是( )
A．该圆柱体受到的浮力是8N
B．该圆柱体受到的重力是18N
C．该圆柱体的侧面不受水的压力
D．该圆柱体除了受到水的压力外还受重力和浮力
【答案】A
6．如图所示，桌面上有甲、乙两个相同的容器，分别装有等质量的水和酒精。现有体积相等的实心木球和实心铜球，它们的密度关系为ρ木＜ρ酒精＜ρ水＜ρ铜。将木球放入水中，铜球放入酒精中（无液体溢出）。静止时，甲、乙两容器对桌面的压强分别为p1和p2，木球和铜球所受浮力分别为F1和F2，则( )
A．p1＞p2；F1＜F2 B．p1＜p2；F1＜F2
C．p1＞p2；F1＞F2 D．p1＜p2；F1＞F2
【答案】B
7．已知海水密度为1.03×103kg/m3，g取10N/kg。则深潜器在7000m深处所受海水的压强是_________Pa。深潜器从5000m继续下潜的过程中，受到的浮力________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】7.21×107；不变
8．下图是探究影响浮力大小的因素的实验过程及数据。
(1)把物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为3.2N，物体受浮力的大小为________N。
(2)分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得：物体受浮力的大小与________有关。
(3)若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关，应选择图中________（填字母）两个物体，并将它们浸没在________（选填“同种”或“不同种”）液体中，测出其所受浮力的大小来进行比较。
【答案】(1)1；(2)液体的密度；(3)CD；同种
9．在探究“影响浮力大小的因素”时，同学们做了如图所示的一系列实验。请你根据图中所标弹簧测力计的示数等信息回答下列问题：
甲 乙 丙 丁
(1)物体全部浸入水中受到的浮力是__________N。
(2)根据图丙、丁实验可得出浮力的大小与__________有关。
(3)根据图__________实验可得出浮力的大小与物体浸入液体的体积有关。
【答案】(1)1.8；(2)液体的密度；(3)乙、丙
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第十一讲
八年级人教版课件
认识浮力
认识浮力
1．现象探究：什么是浮力？
冰浮在水上
氢气球飞向高处
空气对氢气球有向上的力
水对冰块有向上的力
知识讲解
浸在液体或气体中的物体受到液体或气体向上托起的力的作用
甲
乙
丙
等于石块的重力
示数变小
示数变小
浸没在水中的物体受到水对它施加的向上的力，用其他液体代替水，也能得到同样的结果
浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力
知识讲解
3．称重法测浮力
先在空气中用弹簧测力计测出物体重力G，再把物体浸在液体中读出弹簧测力计的示数F拉，两次示数的差就是浸在液体中的物体所受的浮力大小，即F浮＝G－F拉。
知识讲解
4．探究浮力产生的原因
以浸在水中的正方体物块为例进行研究，浸在水中的正方体的六个面分别受到水的压强和压力，我们来对比一下。
位置 深度 压强 压力 图示
前、后两个面 相等 相等 F前、F后是一对平衡力
左、右两个面 相等 相等 F左、F右是一对平衡力
上、下两个面 h向下＜h向上 p向下＜p向上 F向下＜F向上
F浮＝F向上－F向下
总结归纳：浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的，即F浮＝F向上－F向下。故浮力的方向总是竖直向上的，与重力方向相反。
知识讲解
5．根据浮力产生的原因，我们应了解两种特殊情况。
(1)当物体部分浸入液体中时，如图所示，上表面受到的向下的液体压力为0，则F浮＝F向上。
知识讲解
5．根据浮力产生的原因，我们应了解两种特殊情况。
(2)若浸在液体中的物体下表面和容器底部紧密接触，如图所示，则液体对物体向上的压力F向上为零，物体将不受浮力的作用，只受液体向下的压力，即F浮＝F向下，如桥墩，水中木桩等。
6．关于浮力的两个问题
(1)浮力的方向总是竖直向上的。
(2)一切浸入液体或气体中的物体，都受到液体或气体对它竖直向上的浮力；无论物体的形状如何，怎样运动，只要是浸入液体或气体中(除物体下表面与容器底部紧密接触外)，都会受到液体或气体竖直向上的浮力。
知识讲解
例题精讲
【例1】如图情景中没有受到浮力的物体是( )
A B C D
A．遨游的“天宫一号” B．航行的“辽宁号”
C．下潜的“蛟龙”号 D．上升的热气球
【答案】A
例题精讲
【例2】一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，容器放在斜面上，如图所示。图中画出了几个力的方向，你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( )
A．F1 B．F2
C．F3 D．F4
【答案】C
例题精讲
【例3】物块浸没在液体中，受到液体对它向上、向下的压力分别为15牛、5牛，其受到浮力的大小为( )
A．5牛 B．10牛 C．15牛 D．20牛
【答案】B
例题精讲
【例4】一铜块挂在弹簧测力计上，将铜块浸入水中时，弹簧测力计的示数等于( )
A．铜块的体积 B．铜块受到的重力
C．铜块受到的浮力 D．铜块受到的重力与浮力之差
【答案】D
例题精讲
【例5】如图所示，A、B是能自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的部分。现往容器里注入一些水，下列说法错误的是( )
A．A物体一定受浮力的作用
B．B物体一定受浮力的作用
C．C部分一定受浮力的作用
D．D部分一定受浮力的作用
【答案】D
探究决定浮力大小的因素
在脸盆中盛大半盆水，把一盖有瓶盖的空矿泉水瓶直立压入水中，感觉瓶子压入水中越深时手上需加的压力越大，说明瓶子受到的浮力越大，由此可猜想浮力大小可能与哪些因素有关。
知识讲解
【猜想与假设】
(1)浮力大小与物体浸在液体中的体积有关；
(2)浮力大小与物体浸在液体中的深度有关；
(3)浮力的大小与液体的密度有关。
知识讲解
【实验过程】
(1)探究浮力大小与物体浸在液体中的体积的关系
如图(b)和(c)，液体密度相同时，同一物体浸在液体中的体积(排开液体的体积)不同，两种情况弹簧测力计的示数不同。根据F浮＝G－F拉，两种情况所受浮力不同，说明物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关。
(a) (b) (c)
知识讲解
(2)探究浮力大小与物体的深度的关系
如图(c)和(d)，同一物体浸在液体中的体积相同，液体密度相同，两种情况弹簧测力计的示数相同。根据F浮＝G－F拉，所受浮力相同，说明浮力的大小与深度无关。
(c)
(d)
知识讲解
(3)探究浮力的大小与液体的密度的关系
如图(d)和(e)，物体浸在液体中的体积(物体排开液体的体积)相同，同一物体，两种情况下弹簧测力计的示数不同。根据F浮＝G－F拉，物体在水和酒精中所受浮力不同，说明浮力与液体的密度有关。
(d)
(e)
知识讲解
【实验结论】浮力的大小只跟液体的密度和物体浸在液体中的体积有关。
前提条件 影响因素 结果
液体密度不变 浸在液体中的体积越大 物体受到的浮力越大
浸在液体中的体积越小 物体受到的浮力越小
排开液体的体积不变 液体密度越大 物体受到的浮力越大
液体密度越小 物体受到的浮力越小
【例1】乐乐同学在探究“影响浮力大小的因素”时，做了如图所示的实验。
(a) (b) (c) (d) (e)
请你根据小敏的实验探究回答下列问题：
(1)比较图______和___________，说明浸在液体中的物体会受到液体对物体的浮力作用；
(2)比较图(b)与图(c)可得到的结论是___________________________________；
a
例题精讲
b(或c、d、e)
液体密度一定时，浮力的大小和物体排开液体的体积有关：物体排开液体的体积越大，浮力就越大；
例题精讲
(3)为探究浮力大小跟物体浸在液体中的深度的关系，应选用图__________来研究；
(4)在图(d)与图(e)中，保持了__________________不变，研究_________与__________的关系，得到的结论是_____________________________________________，这种方法叫做__________。
在已学过的物理中还有很多实验用到这种方法，请你举一例：____________________________________。
c、d
物体排开液体的体积
浮力的大小
液体密度
物体排开液体的体积一定时，液体的密度越大，物体受到的浮力就越大
控制变量法
探究影响滑动摩擦力大小的因素
