2020-2021学年人教版八年级物理下册知识点强化训练课件 专题六 浮力的计算（409张PPT）
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年人教版八年级物理下册知识点强化训练课件 专题六 浮力的计算（409张PPT） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 426.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-02-25 12:55:22 | ||
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文档简介
专题六 浮力的计算
浮力问题在八年级物理中属于难以掌握的知识，很多同学在学完浮力知识后，公式背诵的特别熟练，但是做题却经常出错。尤其对于浮力计算题型，很多同学感到无从下手。只要掌握以下四种浮力计算题计算方法，就能以不变应万变。
专题导航
1．压力差法：F浮＝F向上－F向下(浸入液体的物体是形状规则的柱形物体或已知压力)
2．称重法：F浮＝G－F拉(G为物体在空气中的称重，F为物体在液体中的弹簧测力计示数)
3．阿基米德原理法：
F浮＝G排＝m液g＝ρ液gV排
4．平衡法：F浮＝G物(物体漂浮或者悬浮时)
类型一: 压力差法
例1：(2020·方城县期末)一个浸没在水中的正方体物块，其下表面受到的水对它的向上压力为20 N，上表面受到水对它的向下的压力为12 N，则正方体在水中受到的浮力大小和方向为( )
2 N 竖直向上
B. 8 N 竖直向上
C. 8 N 竖直向下
D. 无法判断
B
【方法指导】
浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的，对于形状规则的柱形物体，可用公式F浮＝F向上－F向下计算浮力的大小。浮力方向总是竖直向上的。注意：浸入液体中的物体不一定受到液体对它的浮力，如：深埋在泥底的柱状桥墩或水里打的木桩。
类型二：称重法
例2：(2020·西藏)在“测量物体浸没在液体中所受的浮力”实验中，某同学在弹簧测力计下悬挂一个物块，静止时弹簧测力计的示数F1＝2.2 N，再将物体浸没在酒精中，静止时弹簧测力计的示数F2＝1.4 N，如图所示，则物体在酒精中受到的浮力是________N，物体的体积是________m3。(酒精的密度为0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg)
0.8
1×10-4
【方法指导】
(1)根据称重法求出物体在酒精中受到的浮力；
(2)根据阿基米德原理的应用求出排开液体的体积，即物体的体积。
类型三：阿基米德原理法
例3： 科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个如图所示的航标灯模型，模型总重为4 N，A底部与浮子B用细绳相连，浮子B重0.5 N。水位上升时，浮子B下降；水位下降时，浮子B上升，使航标灯始终竖立在水面。若A静止时排开水的体积保持500 cm3不变，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，g取10 N/kg。求：
(1)泡沫塑料A受到的浮力；
(2)浮子B体积的大小。
解：(1)泡沫塑料A排开水的体积
V排A＝500 cm3＝5×10-4 m3
受到的浮力
F浮A＝ρ水gV排A
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-4 m3
＝5 N
(2)绳子对航标灯的拉力
F拉＝F浮A－GA＝5 N－4 N＝1 N
不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，则同一根绳子的拉力相等
浮子受到的浮力
F浮B＝F拉＋GB＝1 N＋0.5 N＝1.5 N
浮子B的体积
VB＝V排B＝
＝1.5×10-4 m3
答：略
【方法指导】
若已知物体排开液体的重力G排(或排水量m液或液体密度ρ液和物体排开液体的体积V排)，可根据阿基米德原理公F浮＝G排＝m液g＝ρ液gV排(当物体浸在气体中时也适用)计算。
类型四： 平衡法
例4 ：(2018·杭州)“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30 m3，空载时质量约为22 t，最大荷载240 kg。
(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？(海水密度取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
解：(1)m空载＝22 t＝2.2×104 kg
蛟龙号”空载漂浮在水面时，根据漂浮条件可知潜艇受到浮力
F浮＝G空载＝m空载g
＝2.2×104 kg×10 N/kg＝2.2×105 N
(2)满载下沉时潜水器排开海水的体积
V排＝V船＝30 m3，此时
F浮′＝ρ海gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×30 m3
＝3×105 N
满载总重力
G满＝m满g
＝(2.2×104 kg＋240 kg)×10 N/kg
＝2.224×105 N
G注水＝F浮′－G满
＝3×105 N－2.224×105 N＝7.76×104 N
则由G＝mg＝ρgV可得注入水的体积
V注＝ ＝7.76 m3
答：略
【方法指导】
若物体漂浮在液面或悬浮在液体中时，应根据物体所受浮力与物重等大(即F浮＝G物) 来计算，此法也称为平衡法。
1.【对应例1】(2020·凉山州期末)如图所示，一个半球形物体重为100 N，浸没在水中，受到水向下的压力40 N，半球受到水施加的浮力为80 N，则半球受到水向上的压力为
( )
0 N
B. 60 N
C. 80 N
D. 120 N
对应练习
D
2.【对应例1】(2020·江岸区期中)如图所示，边长为a，重力为G的正方体物块悬浮在水中，水的密度为ρ水，水对正方体上表面的压力为F1，水对正方体下表面的压力为F2，正方体上表面到水面的距离为h1，下列表达式中错误的是( )
A．对正方体受力分析得出F浮＋F2＝G＋F1
B．水对正方体下表面的压力F2＝G＋F1
C．正方体受到的浮力F浮＝ρ水ga3
D．水对正方体下表面的压力F2＝ρ水ga2(h1＋
a)
答案：A
3.【对应例2】(2020·深圳模拟)如图甲所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图象，若不计水的阻力(g＝10 N/kg，ρ＝1.0×103 kg/m3)，则下列结论错误的是( )
A．石料全部没入水中时受到的浮力是500 N B．石料的体积是0.05 m3
C．石料的密度是2.8×103 kg/m3
D．石料的重力是14000 N
答案：D
4.【对应例1】一座桥墩，浸入水中10 m，则桥墩受到的浮力为________N。
0
5.【对应例1】(2020·瑶海区期末)将同一个长方体分别水平与竖直放置在水中，如图所示，则它们上下表面受到水的压力差________(选填“相等”或“不相等”)。
相等
6.【对应例2】(2020·大连)弹簧测力计通过细线吊着一个金属块，静止时弹簧测力计的示数如图甲所示，则金属块的重力是______N。如图乙所示，将金属块浸没在水中，静止时弹簧测力计的示数是1.6 N。则金属块在水中受到的浮力是________N。
2.8
1.2
7.【对应例3】(2020·本溪)如图是“远望6号”远洋测量船，排水量为25000吨，满载时受到的浮力为________N。“远望6号”可在南北纬60度以内的任何海域航行，完成对各类航天飞行器的海上跟踪、测控任务。满载的测量船在密度不同的海域漂浮时，受到的浮力________(选填“相同”或“不同”)。
2.5×108
相同
船静止在测控点，水下3 m处船体受到海水的压强为________ Pa。
(g取10 N/kg。ρ海水＝1.03×103kg/m3)
3.09×104
8.【对应例3】(2020·黔南州)如图，重为5 N，体积为0.2×10-3m3的物体用细线系在弹簧测力计的挂钩上，将它浸没在水中，物体受到的浮力是________N，静止时弹簧测力计的示数是________N。(g＝10 N/kg)
2
3
9.【对应例2】(2019·北京)将物块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时弹簧测力计的示数F1＝2.6 N。将物块的一部分浸在水中，静止时弹簧测力计的示数F2＝1.8 N，如图所示，已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，
g取10 N/kg。求：
(1)物块受到的浮力；
(2)物块浸在水中的体积。
?
解：(1)由称重法可得物块受到的浮力
F浮＝F1－F2＝2.6 N－1.8 N＝0.8 N
(2)由F浮＝ρ水gV排可得，物块浸在水中的体积
V排＝
＝8×10-5 m3
答：略
10.【对应例3】(2020·徐州)一个潜水艇模型的质量为2 kg。体积为3×10-3 m3，将其浸没在水中。已知水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求：
(1)模型所受重力；
(2)模型所受浮力。
解：(1)模型所受重力
G＝mg＝2 kg×10 N/kg＝20 N
(2)模型所受的浮力
F浮＝ρ水gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3×10-3m3
＝30 N
答：略
11.【对应例3】把一块质量是158 g的实心铁块放入盛煤油的容器中，铁块全部浸没在煤油中，则煤油对铁块的浮力为多大？
(ρ铁＝7.9×103 kg/m3，ρ煤油＝0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg)
解：(1)铁块的密度
ρ铁＝7.9×103 kg/m3＝7.9 g/cm3
铁块的体积
V＝ ＝20 cm3＝2×10-4 m3
煤油对铁块的浮力
F浮＝ρ煤油gV排
＝0.8×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-4 m3
＝1.6 N
答：略
12.【对应例4】如图所示，质量为55 g的新鲜鸡蛋在水中下沉。陆续向水中加盐并轻轻搅拌鸡蛋，最后鸡蛋悬浮在水中。
g取10 N/kg，求：
(1)悬浮时鸡蛋受到的浮力是多少？
(2)若鸡蛋的体积是50 cm3，则盐水的密度是多少？
解：(1)m＝55 g＝5.5×10-2 kg
鸡蛋悬浮在水中
F浮＝G＝mg
＝5.5×10-2 kg×10 N/kg＝0.55 N
(2)ρ鸡蛋＝
＝1.1 g/cm3
＝1.1×103 kg/m3
鸡蛋悬浮在盐水中，
ρ盐水＝ρ鸡蛋＝1.1×103 kg/m3
答：略
13.【对应例4】(2018·安顺)如图所示，已知重为10 N的长方体木块静止在水面上，浸入在水中的体积占木块总体积的4/5。
(g取10 N/kg)
(1)求木块所受到的浮力大小；
(2)若木块下表面所处的深度为0.2米，求木块下表面受到水的压强；
(3)若要将木块全部浸没水中，求至少需要施加多大的压力。
解：(1)因为木块漂浮在水面上
所以木块受到的浮力F浮＝G木＝10 N
(2)木块下表面所处的深度为0.2米
则木块下表面受到水的压强
p＝ρgh
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m
＝2000 Pa
(3)根据F浮＝ρ水gV排可得，排开液体的体积
V排＝
＝1×10-3 m3
因为V排＝ V木
所以
V木＝ V排＝ ×1×10-3m3＝1.25×10-3m3
木块全部浸没时受到水的浮力
F浮′＝ρ水gV木
＝1×103 kg/m3×10 N/kg×1.25×10-3m3
＝12.5 N
木块浸没时，根据力的平衡条件有
F浮′＝G木＋F
则压力F＝F浮′－G木＝12.5 N－10 N＝2.5 N
答：略
谢谢
浮力问题在八年级物理中属于难以掌握的知识，很多同学在学完浮力知识后，公式背诵的特别熟练，但是做题却经常出错。尤其对于浮力计算题型，很多同学感到无从下手。只要掌握以下四种浮力计算题计算方法，就能以不变应万变。
专题导航
1．压力差法：F浮＝F向上－F向下(浸入液体的物体是形状规则的柱形物体或已知压力)
2．称重法：F浮＝G－F拉(G为物体在空气中的称重，F为物体在液体中的弹簧测力计示数)
3．阿基米德原理法：
F浮＝G排＝m液g＝ρ液gV排
4．平衡法：F浮＝G物(物体漂浮或者悬浮时)
类型一: 压力差法
例1：(2020·方城县期末)一个浸没在水中的正方体物块，其下表面受到的水对它的向上压力为20 N，上表面受到水对它的向下的压力为12 N，则正方体在水中受到的浮力大小和方向为( )
2 N 竖直向上
B. 8 N 竖直向上
C. 8 N 竖直向下
D. 无法判断
B
【方法指导】
浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的，对于形状规则的柱形物体，可用公式F浮＝F向上－F向下计算浮力的大小。浮力方向总是竖直向上的。注意：浸入液体中的物体不一定受到液体对它的浮力，如：深埋在泥底的柱状桥墩或水里打的木桩。
类型二：称重法
例2：(2020·西藏)在“测量物体浸没在液体中所受的浮力”实验中，某同学在弹簧测力计下悬挂一个物块，静止时弹簧测力计的示数F1＝2.2 N，再将物体浸没在酒精中，静止时弹簧测力计的示数F2＝1.4 N，如图所示，则物体在酒精中受到的浮力是________N，物体的体积是________m3。(酒精的密度为0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg)
0.8
1×10-4
【方法指导】
(1)根据称重法求出物体在酒精中受到的浮力；
(2)根据阿基米德原理的应用求出排开液体的体积，即物体的体积。
类型三：阿基米德原理法
例3： 科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个如图所示的航标灯模型，模型总重为4 N，A底部与浮子B用细绳相连，浮子B重0.5 N。水位上升时，浮子B下降；水位下降时，浮子B上升，使航标灯始终竖立在水面。若A静止时排开水的体积保持500 cm3不变，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，g取10 N/kg。求：
(1)泡沫塑料A受到的浮力；
(2)浮子B体积的大小。
解：(1)泡沫塑料A排开水的体积
V排A＝500 cm3＝5×10-4 m3
受到的浮力
F浮A＝ρ水gV排A
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-4 m3
＝5 N
(2)绳子对航标灯的拉力
F拉＝F浮A－GA＝5 N－4 N＝1 N
不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，则同一根绳子的拉力相等
浮子受到的浮力
F浮B＝F拉＋GB＝1 N＋0.5 N＝1.5 N
浮子B的体积
VB＝V排B＝
＝1.5×10-4 m3
答：略
【方法指导】
若已知物体排开液体的重力G排(或排水量m液或液体密度ρ液和物体排开液体的体积V排)，可根据阿基米德原理公F浮＝G排＝m液g＝ρ液gV排(当物体浸在气体中时也适用)计算。
类型四： 平衡法
例4 ：(2018·杭州)“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30 m3，空载时质量约为22 t，最大荷载240 kg。
(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？(海水密度取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
解：(1)m空载＝22 t＝2.2×104 kg
蛟龙号”空载漂浮在水面时，根据漂浮条件可知潜艇受到浮力
F浮＝G空载＝m空载g
＝2.2×104 kg×10 N/kg＝2.2×105 N
(2)满载下沉时潜水器排开海水的体积
V排＝V船＝30 m3，此时
F浮′＝ρ海gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×30 m3
＝3×105 N
满载总重力
G满＝m满g
＝(2.2×104 kg＋240 kg)×10 N/kg
＝2.224×105 N
G注水＝F浮′－G满
＝3×105 N－2.224×105 N＝7.76×104 N
则由G＝mg＝ρgV可得注入水的体积
V注＝ ＝7.76 m3
答：略
【方法指导】
若物体漂浮在液面或悬浮在液体中时，应根据物体所受浮力与物重等大(即F浮＝G物) 来计算，此法也称为平衡法。
1.【对应例1】(2020·凉山州期末)如图所示，一个半球形物体重为100 N，浸没在水中，受到水向下的压力40 N，半球受到水施加的浮力为80 N，则半球受到水向上的压力为
( )
0 N
B. 60 N
C. 80 N
D. 120 N
对应练习
D
2.【对应例1】(2020·江岸区期中)如图所示，边长为a，重力为G的正方体物块悬浮在水中，水的密度为ρ水，水对正方体上表面的压力为F1，水对正方体下表面的压力为F2，正方体上表面到水面的距离为h1，下列表达式中错误的是( )
A．对正方体受力分析得出F浮＋F2＝G＋F1
B．水对正方体下表面的压力F2＝G＋F1
C．正方体受到的浮力F浮＝ρ水ga3
D．水对正方体下表面的压力F2＝ρ水ga2(h1＋
a)
答案：A
3.【对应例2】(2020·深圳模拟)如图甲所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图象，若不计水的阻力(g＝10 N/kg，ρ＝1.0×103 kg/m3)，则下列结论错误的是( )
A．石料全部没入水中时受到的浮力是500 N B．石料的体积是0.05 m3
C．石料的密度是2.8×103 kg/m3
D．石料的重力是14000 N
答案：D
4.【对应例1】一座桥墩，浸入水中10 m，则桥墩受到的浮力为________N。
0
5.【对应例1】(2020·瑶海区期末)将同一个长方体分别水平与竖直放置在水中，如图所示，则它们上下表面受到水的压力差________(选填“相等”或“不相等”)。
相等
6.【对应例2】(2020·大连)弹簧测力计通过细线吊着一个金属块，静止时弹簧测力计的示数如图甲所示，则金属块的重力是______N。如图乙所示，将金属块浸没在水中，静止时弹簧测力计的示数是1.6 N。则金属块在水中受到的浮力是________N。
2.8
1.2
7.【对应例3】(2020·本溪)如图是“远望6号”远洋测量船，排水量为25000吨，满载时受到的浮力为________N。“远望6号”可在南北纬60度以内的任何海域航行，完成对各类航天飞行器的海上跟踪、测控任务。满载的测量船在密度不同的海域漂浮时，受到的浮力________(选填“相同”或“不同”)。
2.5×108
相同
船静止在测控点，水下3 m处船体受到海水的压强为________ Pa。
(g取10 N/kg。ρ海水＝1.03×103kg/m3)
3.09×104
8.【对应例3】(2020·黔南州)如图，重为5 N，体积为0.2×10-3m3的物体用细线系在弹簧测力计的挂钩上，将它浸没在水中，物体受到的浮力是________N，静止时弹簧测力计的示数是________N。(g＝10 N/kg)
2
3
9.【对应例2】(2019·北京)将物块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时弹簧测力计的示数F1＝2.6 N。将物块的一部分浸在水中，静止时弹簧测力计的示数F2＝1.8 N，如图所示，已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，
g取10 N/kg。求：
(1)物块受到的浮力；
(2)物块浸在水中的体积。
?
解：(1)由称重法可得物块受到的浮力
F浮＝F1－F2＝2.6 N－1.8 N＝0.8 N
(2)由F浮＝ρ水gV排可得，物块浸在水中的体积
V排＝
＝8×10-5 m3
答：略
10.【对应例3】(2020·徐州)一个潜水艇模型的质量为2 kg。体积为3×10-3 m3，将其浸没在水中。已知水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求：
(1)模型所受重力；
(2)模型所受浮力。
解：(1)模型所受重力
G＝mg＝2 kg×10 N/kg＝20 N
(2)模型所受的浮力
F浮＝ρ水gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3×10-3m3
＝30 N
答：略
11.【对应例3】把一块质量是158 g的实心铁块放入盛煤油的容器中，铁块全部浸没在煤油中，则煤油对铁块的浮力为多大？
(ρ铁＝7.9×103 kg/m3，ρ煤油＝0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg)
解：(1)铁块的密度
ρ铁＝7.9×103 kg/m3＝7.9 g/cm3
铁块的体积
V＝ ＝20 cm3＝2×10-4 m3
煤油对铁块的浮力
F浮＝ρ煤油gV排
＝0.8×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-4 m3
＝1.6 N
答：略
12.【对应例4】如图所示，质量为55 g的新鲜鸡蛋在水中下沉。陆续向水中加盐并轻轻搅拌鸡蛋，最后鸡蛋悬浮在水中。
g取10 N/kg，求：
(1)悬浮时鸡蛋受到的浮力是多少？
(2)若鸡蛋的体积是50 cm3，则盐水的密度是多少？
解：(1)m＝55 g＝5.5×10-2 kg
鸡蛋悬浮在水中
F浮＝G＝mg
＝5.5×10-2 kg×10 N/kg＝0.55 N
(2)ρ鸡蛋＝
＝1.1 g/cm3
＝1.1×103 kg/m3
鸡蛋悬浮在盐水中，
ρ盐水＝ρ鸡蛋＝1.1×103 kg/m3
答：略
13.【对应例4】(2018·安顺)如图所示，已知重为10 N的长方体木块静止在水面上，浸入在水中的体积占木块总体积的4/5。
(g取10 N/kg)
(1)求木块所受到的浮力大小；
(2)若木块下表面所处的深度为0.2米，求木块下表面受到水的压强；
(3)若要将木块全部浸没水中，求至少需要施加多大的压力。
解：(1)因为木块漂浮在水面上
所以木块受到的浮力F浮＝G木＝10 N
(2)木块下表面所处的深度为0.2米
则木块下表面受到水的压强
p＝ρgh
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m
＝2000 Pa
(3)根据F浮＝ρ水gV排可得，排开液体的体积
V排＝
＝1×10-3 m3
因为V排＝ V木
所以
V木＝ V排＝ ×1×10-3m3＝1.25×10-3m3
木块全部浸没时受到水的浮力
F浮′＝ρ水gV木
＝1×103 kg/m3×10 N/kg×1.25×10-3m3
＝12.5 N
木块浸没时，根据力的平衡条件有
F浮′＝G木＋F
则压力F＝F浮′－G木＝12.5 N－10 N＝2.5 N
答：略
谢谢