蘇科版

八年級(jí)下冊(cè)

第九章

壓強(qiáng)和浮力

9.4浮力

情景引入（a）升空的熱氣球（b）浮在水面的船舶圖9-31物體受到浮力的作用如圖9-31所示，熱氣球?yàn)槭裁茨苌咸炜?，船舶為什么能浮在水面?102030405CONTENTS

浮力

稱重法測(cè)浮力

探究影響浮力大小的因素阿基米德原理阿基米德原理的應(yīng)用PARTONE

浮力鴨子浮在水面輪船浮在水面人浮在死?？磿鵁釟馇蜉d著重物飛上高空G?F浮G?F浮G?F浮G?F浮浮力已知物體受到地球的重力，根據(jù)所學(xué)過(guò)的物理知識(shí)，試從運(yùn)動(dòng)狀態(tài)出發(fā)，分析物體的受力情況。演示一個(gè)裝足夠水的水槽，用手將一個(gè)乒乓球壓入水中，然后放手?，F(xiàn)象乒乓球從水中浮起。浮在水面的乒乓球受幾個(gè)力的作用？施力物體是誰(shuí)？力的方向如何呢？GF浮浸在液體或氣體中的物體，會(huì)受到液體或氣體向上托的力，這個(gè)力叫作浮力。浮力的方向：豎直向上浮力的施力物體：液體或氣體歸納當(dāng)乒乓球靜止于水面時(shí),浮力和重力是一對(duì)平衡力,由二力平衡的條件可知,浮力的方向與重力的方向相反,即浮力的方向豎直向上.2個(gè)；水；豎直向上PARTTWO稱重法測(cè)浮力猜一猜活動(dòng)9.8下沉的物體是否受到浮力下沉的物體是否受到浮力？生活中有哪些實(shí)例能夠支持你的猜想？做一做用彈簧測(cè)力計(jì)、石塊（或金屬塊）和一杯水，按照?qǐng)D9-32所示的步驟試一試。你觀察到什么現(xiàn)象？這些現(xiàn)象能說(shuō)明什么？

圖9-32下沉的物體是否受到浮力實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：(b)或（c）的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)相比（a）變小。手托石塊或把石塊浸入水中，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變小，這說(shuō)明石塊放入水中雖然下沉，但它也受到浮力。分析：在彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛石塊，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1等于石塊受到的重力大?。粚⑹瘔K浸沒(méi)在水中，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F2。物體浸沒(méi)在水中后，根據(jù)物體的平衡條件，物體受到的豎直向下的重力大小G應(yīng)該等于豎直向上的浮力大小F浮和彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力大小F2之和，即G=F2+F浮，又因?yàn)橹亓Υ笮∨cF1相等，所以浮力F浮=F1-F2。即圖9-32（a）和圖9-32（c）中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)之差，就等于石塊所受浮力的大小。浸入浸沒(méi)浸在

概念分析—浸入與浸沒(méi)

浸在液體或氣體中的物體為什么會(huì)受到浮力？

如圖9-35所示，立方體的上下表面與水面平

行，在水中的深度分別為h1

、h2

。由于相同深度

對(duì)應(yīng)點(diǎn)的壓強(qiáng)均相等，因而左右兩個(gè)側(cè)面所受的

壓力相互平衡，合力為零。同理，前后兩個(gè)側(cè)面

所受的壓力也相互平衡，合力也為零。而立方體

下表面受到的水的壓強(qiáng)大于上表面受到的水的壓

強(qiáng)，因此水對(duì)下表面的壓力F2

大于水對(duì)上表面的

壓力F1。浮力就是由于物體上下表面受到的壓力差產(chǎn)生的，其大小為F浮=F2-F1。圖9-35浮力是物體各表面所受液體壓力的合力讀一讀

浮力產(chǎn)生的原因如圖所示，取一個(gè)塑料礦泉水瓶，

用剪刀剪去底部。將瓶口朝下，放入一個(gè)乒乓球，同時(shí)向瓶中緩慢注水，發(fā)現(xiàn)有少量水從乒乓球與瓶口的縫隙漏出，乒乓球不會(huì)上?。粩Q上瓶蓋，乒乓球會(huì)上浮。解釋你觀察到的現(xiàn)象。通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)乒乓球下方的水不斷漏出時(shí)，盡管乒乓球浸在水中，但下表面并不受到水對(duì)它向上的壓力，所以不會(huì)形成水對(duì)乒乓球的浮力，乒乓球無(wú)法上浮。此實(shí)驗(yàn)證明了浮力產(chǎn)生的原因是浸沒(méi)在液體中的物體，其上下表面受到的壓力差產(chǎn)生的。同時(shí)，也說(shuō)明了如果浸在液體中的物體下表面如果不受液體的壓力，該物體就不會(huì)受到浮力的作用。PARTTHREE

探究影響浮力大小的因素把飲料罐用手按入水桶，飲料罐進(jìn)入水中越深，手的感覺(jué)有什么變化？分析一下，浮力大小和什么因素有關(guān)？1.木塊在水中漂浮,鐵塊在水中下沉：可能跟物體的密度有關(guān)。2.人在一般水中下沉，在死海中卻能漂?。嚎赡芨后w密度有關(guān)。3.用手將空易拉罐按入水中，當(dāng)它浸入水中的體積越大，手感覺(jué)到的浮力也越大：可能跟排開液體的體積有關(guān)。提出問(wèn)題猜想學(xué)生實(shí)驗(yàn)

探究影響浮力大小的因素實(shí)驗(yàn)器材彈簧測(cè)力計(jì)，物塊，盛有水和濃鹽水的容器各一個(gè)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表，并按圖9-33所示的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1.如圖（a）所示，測(cè)出物塊所受的重力并記錄。2.如圖（b）所示，將物塊逐漸浸入水中，直到浸沒(méi)，觀察并記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化。3.如圖（c）所示，改變物塊浸沒(méi)在水中的深度，觀察并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。4.如圖（d）所示，將物塊浸沒(méi)在濃鹽水中，觀察并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。實(shí)驗(yàn)與記錄

圖9-33探究影響浮力大小的因素2.如圖（b）所示，將物塊逐漸浸入水中，直到浸沒(méi)，觀察并記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化。數(shù)據(jù)記錄與分析彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸變小，直到浸沒(méi)時(shí)記下示數(shù)為F21.如圖（a）所示，測(cè)出物塊所受的重力并記錄。注（步驟2-4）：右圖為實(shí)驗(yàn)步驟圖，左圖為對(duì)比圖.分析F1＞F23.如圖（c）所示，改變物塊浸沒(méi)在水中的深度，觀察并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，記下示數(shù)為F34.如圖（d）所示，將物塊浸沒(méi)在濃鹽水中，觀察并記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F4分析F2=F3F3＞F4或F1-F3＜F1-F4，即步驟4的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變化量更大，即F浮更大分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，你認(rèn)為物體所受浮力的大小與哪些因素有關(guān)？交流與討論實(shí)驗(yàn)表明，浸在液體中的物體，所受浮力的大小與其排開液體的體積和液體的密度有關(guān)。液體密度相同，物體排開液體的體積越大，受到的浮力越大；液體密度不同，當(dāng)物體排開液體的體積相同時(shí)，液體的密度越大，

物體受到的浮力越大。PARTFOUR

阿基米德原理1.內(nèi)容：浸在液體中的

物體所受浮力的大小，等于被物體排開液體所受重力的大小。阿基米德2.公式：F浮=G排3.適用范圍：液體和氣體4.對(duì)原理的理解:①物體“浸在液體里”包括“全部浸入（即浸沒(méi)）”（V排=V浸=V物）和“部分浸入”（V排=V浸<V物）兩種情況。②浮力的大小等于被物體排開的液體受到的重力。由G排=m排g=ρ液

gV排可得F浮=ρ液

gV排③阿基米德原理表明，浮力大小只和ρ液

、V排有關(guān)，與物體的形狀、密度、浸沒(méi)在液體中的深度及物體在液體中是漂浮、懸浮、沉在水底、還是運(yùn)動(dòng)等因素?zé)o關(guān)。

r液——液體的密度；(單位：kg/m3)V排——物體排開的液體的體積；(單位：m3)④阿基米德原理是由古希臘學(xué)者阿基米德，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論研究得出的結(jié)論。即表明我們的實(shí)驗(yàn)探究（探究影響浮力大小的因素）結(jié)論是正確的。例題1：如圖,將一個(gè)木塊放入裝滿水的溢水杯中,溢出了100g的水,那么,木塊所受的浮力是多大呢?(g取10N/kg)解:F浮=G排=m排g

=0.1kg×10N/kg

=1N例題2：如圖,將另一個(gè)木塊放入盛有水的燒杯中,木塊浸入水中的深度為4cm,木塊底面積為60cm2那么木塊受到的浮力為多大呢?(g取10N/kg)解:F浮=G排

=ρ液gV排V排=s木h浸入

=60cm2×4cm=240m3=1×103kg/m3×10N/g×240m3=2.4N

例題3：如圖,將一個(gè)質(zhì)量為790g的鐵塊浸沒(méi)在燒杯內(nèi)的水中,求鐵塊受到的浮力。(鐵的密度為7.9×103kg/m3,g取10N/kg)790g解:F浮=G排

=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/g×100×10-6m3=1N

例題4：如圖,將另一個(gè)鐵塊放入底面積為100cm2的燒杯中,水面上升了2cm,那么鐵塊受到的浮力為多大呢?(g取10N/kg)解:F浮=G排

=ρ液gV排V排=S容⊿h=100cm2×2cm=200cm3=1×103kg/m3×10N/g×200×10-6m3=2N

PARTFIVE阿基米德原理的應(yīng)用一、比較浮力的大小(1)質(zhì)量相同的兩個(gè)實(shí)心銅塊甲和乙,甲浸沒(méi)在水中,乙浸沒(méi)在煤油中,哪個(gè)受到的浮力大?甲乙水煤油F浮=G排

=ρ液gV排V排相同，比ρ液F浮甲＞F浮乙(2)質(zhì)量相同的實(shí)心鋁塊和銅塊,都浸沒(méi)在煤油中,哪個(gè)受到的浮力大?鋁塊煤油銅煤油F浮=G排

=ρ液gV排m鋁=m銅,ρ鋁＜ρ銅V=m/ρV鋁＞V銅銅塊V鋁排＞V銅排F浮鋁＞F浮銅ρ液相同，比V排(3)把剛才的銅塊浸沒(méi)在煤油中,鋁塊浸沒(méi)在水中,哪個(gè)受到的浮力大?鋁塊煤油水銅塊F浮=G排

=ρ液gV排F浮鋁＞F浮鐵V鋁排＞V銅排,ρ水＞ρ煤油二、通過(guò)浮力測(cè)密度

例.鄉(xiāng)村振興建設(shè)中，小明家購(gòu)買一批瓷磚裝修新房，他想測(cè)量這批瓷轉(zhuǎn)的密度，小明先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量一小塊瓷磚樣品的重力，如圖甲所示；接著他把樣品浸沒(méi)在水平桌面上容器內(nèi)的水中；樣品不觸底，如圖乙所示（不考慮瓷磚吸水）。已知容器底面積為0.01m2，重為5N，盛有20N的水，請(qǐng)幫小明計(jì)算：（1）瓷磚樣品浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力；（2）這批瓷磚的密度?！敬鸢浮浚?）0.5N；（2）2×103kg/m3【詳解】解：（1）由圖甲可知，瓷磚樣品的重力是1N，由圖乙可知，瓷磚樣品浸沒(méi)在水中受到的拉力是0.5N，瓷磚樣品浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力F浮=G-F示=1N-0.5N=0.5N（2）瓷磚樣品的體積即瓷磚樣品浸沒(méi)在水中的體積這批瓷磚的密度答：（1）瓷磚樣品浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力是0.5N；

（2）這批瓷磚的密度為2×103kg/m3。1.如圖9-36所示，馬鈴薯沉在水底，乒乓球浮在水面上。馬鈴薯和乒乓球哪個(gè)受到的浮力大？你是怎樣判斷的？實(shí)踐與練習(xí)馬鈴薯受到的浮力大；液體密度相同，物體排開液體的體積越大，受到的浮力越大。2.體積為1.2dm3的球，浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力是多大？若將其浸沒(méi)在密度為0.8×103kg/m3的酒精中，它受到的浮力是多大？12N;9.6N3.

如圖

9-37

所示，在薄塑料袋中裝入大

半袋水，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出它所受的重力。再將塑料袋浸入水中，觀察浸入過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化。當(dāng)塑料袋中的水面與容器中的水面相平時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是多少？由此你能得到什么結(jié)論？

1.示數(shù)為零.說(shuō)明浸在液體中的物體所受浮力的大小等于它排開的液體的重力.提示：本實(shí)驗(yàn)也可用氣球膜替代塑料袋去做，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意，裝滿水的塑料袋浸入水中時(shí)可能出現(xiàn)塑料袋尚未完全浸入水中而彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)就已降到零的情況.這是因?yàn)樗芰洗形垂酀M水，袋中有氣泡的緣故，只要解決這一問(wèn)題即能取得圓滿的實(shí)驗(yàn)效果.1.關(guān)于浮力，下列說(shuō)法中正確的是()A.浮力的施力物體只能是液體

B.浮力的方向不一定總是豎直向上C.正在水中下沉的石頭受到浮力的作用

D.只有漂浮在水面的物體才受到浮力的作用C課堂練習(xí)2．如圖是懸浮在空氣中的熱氣球，它受到浮力的施力物體是

，此時(shí)浮力與

二

力平衡?？諝庵亓

．

太空中運(yùn)行的中國(guó)空間站D

．

正在水中下潛的潛水艇3．在下列所列舉的各種事例中，沒(méi)有受到浮力的是(

)A

．

在釣魚島海域巡航的海巡船B

．

緩緩上升的太空熱氣球C4．如圖，一個(gè)放在斜面上杯子里的鐵球，所受到的浮力的方向?yàn)?

)B

．豎直向下D

．垂直于斜面向下A

．豎直向上C

．垂直于斜面向上A5．小杰同學(xué)在游玩海底世界時(shí)，觀察到魚嘴里吐出的氣泡上升時(shí)的情況如圖所示，對(duì)氣泡上升時(shí)受到的浮力和氣泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)分析正確的是(

)A

．浮力不變，壓強(qiáng)不變C

．浮力變大，壓強(qiáng)變大B

．浮力變小，壓強(qiáng)變小D

．浮力變大，壓強(qiáng)變小D6．如圖所示，用細(xì)桿將重為

3N

的正方體小木塊壓入水中并保持靜止，此