科学八年级上册第1章 水和水的溶液第3节 水的浮力备课课件ppt

水的浮力（2）

1.下列说法中，正确的是(  )。

A.在液体中下沉的物体不受浮力作用

B.只有浮在液面上的物体才受浮力作用

C.浮在液面上、一部分浸入液体内或全部浸没在液体中的物体都受浮力作用

D.物体在液体中浸没得越深，所受浮力越大

（第2题）

2.如图所示为A、B两种物质的质量与体积的关系图像。用A、B两种物质分别制成质量相等的甲、乙两个物体。下列说法中，正确的是(  )。

A.将甲物体放入水中，一定漂浮在水面

B.将乙物体放入水中，一定沉入水底

C.将甲、乙两物体捆在一起放入水中，一定漂浮在水面

D.将甲、乙两物体捆在一起放入水中，一定沉入水底

3.我国第一艘航母“辽宁号”正按计划进行各项试验和训练。如图所示，当飞机起飞离开航母后(  )。

（第3题）

A.航母将浮起一些，所受浮力减小

B.航母将下沉一些，所受浮力增大

C.航母将下沉一些，所受浮力减小

D.航母始终漂浮，所受浮力不变

4.【湖州】将一圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的两种液体中，均处于漂浮状态（如图所示）。圆柱体在两种液体中所受浮力依次是F1和F2，则(  )。

A.ρ1>ρ2，F1>F2      B.ρ1<ρ2，F1<F2         C.ρ1<ρ2，F1=F2               D.ρ1>ρ2，F1=F2

5.【泰安】有一个实心球形物体，用弹簧测力计在空气中称重时，弹簧测力计的示数为12N；当把物体的一半体积浸入水中时，弹簧测力计的示数为5N。把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时，物体受到的浮力是(  )。

A.5N           B.7N           C.14N          D.12N

6.【无锡】同学们用空塑料瓶和细砂等材料探究影响浮力大小的因素。(g取10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3)

(1)同学们根据生活经验提出了如下三种猜想，并举出了相应的实例。

猜想一：浮力的大小与物体的密度有关。实例：铁块在水中下沉，木头可以浮在水面上。

猜想二：浮力的大小与液体的密度有关。实例：鸡蛋在水中下沉，在盐水中可以浮起来。

猜想三：浮力的大小与浸入液体中的深度有关。实例：在游泳池里，人往下越蹲越低，感觉到水向上托自己的力越来越大。

 (2)为了验证以上猜想是否正确，同学们选择了装入细砂的塑料瓶和其他实验器材进行探究，实验过程如图所示。

①根据实验步骤d和       (填字母)，可以验证猜想二是正确的。

②根据实验步骤c和d，可以验证猜想三是       (填“正确”或“错误”)的；对该猜想所对应的实例，合理的解释是                                。

③要验证猜想一是否正确，可以在塑料瓶中                后再进行探究。

④同学们认为，猜想一和猜想二中的实例反映了物体的浮与沉可能与密度有关，要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体，物体的密度应小于        g/cm3。(结果保留一位小数)

7.【枣庄】现有一个用超薄材料制成的圆柱形容器，它的下端封闭、上端开口，底面积S=200cm2，高度h=20cm，如图甲所示；另有一个实心匀质圆柱体，密度ρ=0.8×103kg/m3，底面积S1=120cm=120cm2，高度与容器相同，如图乙所示。（ρ水=1.0×10=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

(1)将圆柱体竖直放入圆柱形容器内，圆柱体对容器底部的压强是多少？

（2）向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零，此时水对容器底部的压强和所注水的重力各是多少？

8. 【玉林】如图所示，若“玉林”号导弹护卫舰从大海驶入珠江，则下列分析正确的是(  )

A．浮力变小，舰体上浮一些

B．浮力变大，舰体下沉一些

C．浮力不变，舰体下沉一些

D．浮力不变，舰体上浮一些

9.【海南】如图所示，两只相同的气球分别充入氢气和空气，充气后体积相同,放飞气球时只有氢气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空，则下列说法中，正确的是(  )。

A.F氢＞F空        B.F氢＝F空             C.F氢＜F空            D.条件不足，无法比较

10.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。如图乙所示为钢绳拉力F随时间t变化的图像，若不计水的摩擦力，则可算出石料的密度为（g取10N/kg）(  )。

A.1.6×103kg/m3        B.2.3×103kg/m3          C.2.8×103kg/m3          D.3.2×103kg/m3

11.【青岛】有边长为a的正方体木块A和小铁块B。如图所示，将A放入盛有适量水的烧杯中，浸入深度为h1；再将B叠放在A上，A浸入深度变为h2。下列判断中,正确的是(  )。

（第11题）

（第12题）

12.【连云港】如图所示，小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中，此时小球所受的浮力   （填“大于”“小于”或“等于”）小球的重力，剪断绳子后，小球上升过程中所受的浮力   （填“变大”“变小”或“不变”，下同），水对烧杯底部的压强         。

13.【十堰】将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示。在此整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示。求：(g取10N/kg)

 (1)木块所受到的最大浮力。

 (2)木块的重力。

 (3)细线对木块的最大拉力。 

14.【苏州】小明用空塑料瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图所示)。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在塑料瓶内的水面上，塑料瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压塑料瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法中，错误的是(  )。

（第14题）

A.“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力

B.无论怎样挤压塑料瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中

C.“浮沉子”上浮时，小玻璃瓶内的压缩空气会将内部的水压出

D.潜水艇的工作原理与“浮沉子”的浮沉原理相同

（第15题）

15.【金华】“彩球温度计”是一种现代居家饰品，其结构模型如图所示。该“彩球温度计”由体积相同(保持恒定)、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。当环境温度升高时，浸没在液体中的小球受到的浮力将         (填“变大”“变小”或“不变”)。在某一环境温度下，四个小球处于如图所示的位置，此时B小球受到的浮力FB与D小球受到的浮力FD的大小关系为FB          (填“＞”“＜”或“=”)FD。

（第16题）

16.【宜昌】如图所示，把一个底面积为S、高为l的长方体浸没在密度为ρ的液体中，上、下表面分别距液面为h1和h2，因为液体内部存在压强，所以长方体各表面都受到液体的压力。

(1)分析图中长方体的受力情况，其受到浮力的原因是                ，浮力的方向是        。

 (2)大量的实验结果表明：浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。请从浮力产生原因的角度推导出这一结论。

17.【安顺】如图所示，重为10N的长方体木块静止在水面上，木块浸在水中的体积占其总体积的。（g取10N/kg）

  （第17题）

（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0.2m，求木块下表面受到水的压强。

 (3)若要将木块全部浸没水中，则至少需要施加多大的压力？

（第18题）

18.【温州】如图甲所示为小明设计的“空气浮力演示器”：将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上，调节配重质量使二者保持静止，用气泵往玻璃容器内缓慢压入空气，可根据现象证明空气浮力的存在。已知金属球重5N，体积为5×10-3m3。（滑轮和细线的重力、配重的体积及各种摩擦均忽略不计，g取10N/kg）

(1)用气泵向甲装置玻璃容器内压入空气，观察到                 的现象可以说明金属球受到空气浮力的作用。

 (2)制作该演示器中的空心金属球用了体积为5×10-5m3的金属材料，求该金属材料的密度。

 (3)小明想通过最小刻度为0.1N的弹簧测力计反映空气浮力大小的变化，

于是将该演示器改进成如图乙所示的装置。压入空气前，容器内原有的空气密度为1.2kg/m3，现通过气泵向玻璃容器内压入空气，使容器内空气密度增大到3.0kg/m3，以上操作能否使演示器中的弹簧测力计示数变化值大于0.1N？请通过计算说明。

答案：1.下列说法中，正确的是(C)。

A.在液体中下沉的物体不受浮力作用

B.只有浮在液面上的物体才受浮力作用

C.浮在液面上、一部分浸入液体内或全部浸没在液体中的物体都受浮力作用

D.物体在液体中浸没得越深，所受浮力越大

（第2题）

2.如图所示为A、B两种物质的质量与体积的关系图像。用A、B两种物质分别制成质量相等的甲、乙两个物体。下列说法中，正确的是(C)。

A.将甲物体放入水中，一定漂浮在水面

B.将乙物体放入水中，一定沉入水底

C.将甲、乙两物体捆在一起放入水中，一定漂浮在水面

D.将甲、乙两物体捆在一起放入水中，一定沉入水底

3.我国第一艘航母“辽宁号”正按计划进行各项试验和训练。如图所示，当飞机起飞离开航母后(A)。

（第3题）

A.航母将浮起一些，所受浮力减小

B.航母将下沉一些，所受浮力增大

C.航母将下沉一些，所受浮力减小

D.航母始终漂浮，所受浮力不变

4.【湖州】将一圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的两种液体中，均处于漂浮状态（如图所示）。圆柱体在两种液体中所受浮力依次是F1和F2，则(D)。

A.ρ1>ρ2，F1>F2              B.ρ1<ρ2，F1<F2

C.ρ1<ρ2，F1=F2                           D.ρ1>ρ2，F1=F2

5.【泰安】有一个实心球形物体，用弹簧测力计在空气中称重时，弹簧测力计的示数为12N；当把物体的一半体积浸入水中时，弹簧测力计的示数为5N。把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时，物体受到的浮力是(D)。

A.5N           B.7N           C.14N          D.12N

6.【无锡】同学们用空塑料瓶和细砂等材料探究影响浮力大小的因素。(g取10N/kg，ρ水＝1×10＝1×103kg/m3)

(1)同学们根据生活经验提出了如下三种猜想，并举出了相应的实例。

猜想一：浮力的大小与物体的密度有关。实例：铁块在水中下沉，木头可以浮在水面上。

猜想二：浮力的大小与液体的密度有关。实例：鸡蛋在水中下沉，在盐水中可以浮起来。

猜想三：浮力的大小与浸入液体中的深度有关。实例：在游泳池里，人往下越蹲越低，感觉到水向上托自己的力越来越大。

 (2)为了验证以上猜想是否正确，同学们选择了装入细砂的塑料瓶和其他实验器材进行探究，实验过程如图所示。

①根据实验步骤d和  e  (填字母)，可以验证猜想二是正确的。

②根据实验步骤c和d，可以验证猜想三是  错误  (填“正确”或“错误”)的；对该猜想所对应的实例，合理的解释是  浮力的大小与物体浸入液体的体积有关  。

③要验证猜想一是否正确，可以在塑料瓶中  添加一些细砂(合理即可)  后再进行探究。

④同学们认为，猜想一和猜想二中的实例反映了物体的浮与沉可能与密度有关，要选用一个能漂浮在图e中盐水上的物体，物体的密度应小于  1.1  g/cm3。(结果保留一位小数)

7.【枣庄】现有一个用超薄材料制成的圆柱形容器，它的下端封闭、上端开口，底面积S=200cm2，高度h=20cm，如图甲所示；另有一个实心匀质圆柱体，密度ρ=0.8×103kg/m3，底面积S1=120cm=120cm2，高度与容器相同，如图乙所示。（ρ水=1.0×10=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

(1)将圆柱体竖直放入圆柱形容器内，圆柱体对容器底部的压强是多少？

（2）向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零，此时水对容器底部的压强和所注水的重力各是多少？

8.【玉林】如图所示，若“玉林”号导弹护卫舰从大海驶入珠江，则下列分析正确的是(C)。

A．浮力变小，舰体上浮一些

B．浮力变大，舰体下沉一些

C．浮力不变，舰体下沉一些

D．浮力不变，舰体上浮一些

9.【海南】如图所示，两只相同的气球分别充入氢气和空气，充气后体积相同,放飞气球时只有氢气气球升上空中。若它们在空气中受到的浮力分别为F氢和F空，则下列说法中，正确的是(B)。

A.F氢＞F空        B.F氢＝F空             C.F氢＜F空            D.条件不足，无法比较

【解析】根据阿基米德原理F浮=ρ空气gV排可知，气球在空气中受到的浮力取决于气球的体积，由于充气后两气球体积相同，所以所受的浮力相同,即F氢=F空。氢气气球能上升是因为其重力小于浮力，而空气气球不能升空是因为其重力约等于浮力。

10.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。如图乙所示为钢绳拉力F随时间t变化的图像，若不计水的摩擦力，则可算出石料的密度为（g取10N/kg）(C)。

A.1.6×103kg/m3        B.2.3×103kg/m3          C.2.8×103kg/m3          D.3.2×103kg/m3

11.【青岛】有边长为a的正方体木块A和小铁块B。如图所示，将A放入盛有适量水的烧杯中，浸入深度为h1；再将B叠放在A上，A浸入深度变为h2。下列判断中,正确的是(B)。

（第11题）

（第12题）

12.【连云港】如图所示，小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中，此时小球所受的浮力  大于  （填“大于”“小于”或“等于”）小球的重力，剪断绳子后，小球上升过程中所受的浮力  变小  （填“变大”“变小”或“不变”，下同），水对烧杯底部的压强  变小  。

【解析】图示情况下，小球的受力平衡情况是F浮=G球+F拉，所以小球所受的浮力大于小球的重力；剪断绳子后，小球上升，逐渐露出水面，浸入水中部分的体积减小，所以小球所受的浮力变小；小球上升过程中液面下降，根据液体压强公式p=ρgh可知，水对烧杯底部的压强变小。

13.【十堰】将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示。在此整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示。求：(g取10N/kg)

 (1)木块所受到的最大浮力。

 (2)木块的重力。

 (3)细线对木块的最大拉力。 

【答案】（1）根据图像可知，木块刚刚漂浮时，浸入水中的深度h1=9cm；水深从9cm到16cm，木块一直处于漂浮状态，浸入水中的深度不变；当水面的高度为16cm时，细线刚好张紧，线的拉力为零，直到木块上表面与液面相平，此时水面的高度为22cm，所以木块的高度L=9cm+(22cm-16cm)=15cm；则木块的体积V木=S木L=0.01m=S木L=0.01mL=0.01m2×0.15m=1.5×10-3m3。木块全淹没时受到的浮力最大，此时F浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10-3m3=15N。

（2）由图像可知，木块刚刚漂浮时底部受到水的压强为900Pa，则木块的重力与水对木块向上的压力（浮力）平衡，所以木块的重力G=F浮=pS=900Pa×0.01m2=9N。

（3）当木块上表面与液面相平时，木块受到的浮力最大，由力的平衡条件可得，细线对木块的最大拉力F拉=F浮-G=15N-9N=6N。

14.【苏州】小明用空塑料瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图所示)。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在塑料瓶内的水面上，塑料瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压塑料瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法中，错误的是(B)。

（第14题）

A.“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力

B.无论怎样挤压塑料瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中

C.“浮沉子”上浮时，小玻璃瓶内的压缩空气会将内部的水压出

D.潜水艇的工作原理与“浮沉子”的浮沉原理相同

【解析】挤压塑料瓶，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小玻璃瓶中，这时“浮沉子”里进入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉。松开手，塑料瓶内水面上的空气体积增大，压强减小，“浮沉子”里面被压缩的空气把水压出来，此时“浮沉子”的重力小于它所受的浮力，因此它就向上浮；当浮力等于重力时，“浮沉子”就会悬浮在水中；潜水艇的工作原理与“浮沉子”的浮沉原理相同，都是靠改变自身重力来实现沉浮的。

（第15题）

15.【金华】“彩球温度计”是一种现代居家饰品，其结构模型如图所示。该“彩球温度计”由体积相同(保持恒定)、质量不同的小球和密度随温度的升高而减小的液体组成。当环境温度升高时，浸没在液体中的小球受到的浮力将  变小  (填“变大”“变小”或“不变”)。在某一环境温度下，四个小球处于如图所示的位置，此时B小球受到的浮力FB与D小球受到的浮力FD的大小关系为FB  =  (填“＞”“＜”或“=”)FD。

【解析】环境温度升高，液体密度减小，根据F浮=ρ液gV排可知，浮力变小。某一环境温度下，B、D小球处于同一液体中且体积相同，排开液体的体积相同，所以4球所受浮力大小相等。

（第16题）

16.【宜昌】如图所示，把一个底面积为S、高为l的长方体浸没在密度为ρ的液体中，上、下表面分别距液面为h1和h2，因为液体内部存在压强，所以长方体各表面都受到液体的压力。

(1)分析图中长方体的受力情况，其受到浮力的原因是  上、下表面存在压力差  ，浮力的方向是  竖直向上  。

 (2)大量的实验结果表明：浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。请从浮力产生原因的角度推导出这一结论。

【答案】由液体压强公式p=ρgh及压强公式p=得长方体上表面受到液体的压力F1=p1S=ρ液gh1S，长方体下表面受到液体的压力F2=p2S=ρ液gh2S，上、下表面的压力差F2-F1=ρ液gh2S-ρ液gh1S=ρ液g(h2-h1)S。长方体浸没在液体中，则长方体排开液体的体积V排=V物=Sl=S(h2-h1)。

所以结合浮力的产生原因有F浮=F2-F1=ρ液g(h2-h1)S=ρ液gV排=m排g=G排。

17.【安顺】如图所示，重为10N的长方体木块静止在水面上，木块浸在水中的体积占其总体积的。（g取10N/kg）

  （第17题）

（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0.2m，求木块下表面受到水的压强。

 (3)若要将木块全部浸没水中，则至少需要施加多大的压力？

（第18题）

18.【温州】如图甲所示为小明设计的“空气浮力演示器”：将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上，调节配重质量使二者保持静止，用气泵往玻璃容器内缓慢压入空气，可根据现象证明空气浮力的存在。已知金属球重5N，体积为5×10-3m3。（滑轮和细线的重力、配重的体积及各种摩擦均忽略不计，g取10N/kg）

(1)用气泵向甲装置玻璃容器内压入空气，观察到  金属球上升（或配重下降）  的现象可以说明金属球受到空气浮力的作用。

 (2)制作该演示器中的空心金属球用了体积为5×10-5m3的金属材料，求该金属材料的密度。

【答案】金属球重5N，所用金属材料的体积为5×10-5m3，则金属材料的密度ρ==10×103kg/m3。

 (3)小明想通过最小刻度为0.1N的弹簧测力计反映空气浮力大小的变化，

于是将该演示器改进成如图乙所示的装置。压入空气前，容器内原有的空气密度为1.2kg/m3，现通过气泵向玻璃容器内压入空气，使容器内空气密度增大到3.0kg/m3，以上操作能否使演示器中的弹簧测力计示数变化值大于0.1N？请通过计算说明。

【答案】由阿基米德原理可得，压入空气前金属球受到的浮力F浮1=ρ气1gV球=1.2kg/m=ρ气1gV球=1.2kg/mgV球=1.2kg/m=1.2kg/m3×10N/kg×5×10-3m3=0.06N，金属球对定滑轮左侧的拉力F=G球-F浮1，滑轮和细线的重力不计，定滑轮两边绳子拉力向下且相等，弹簧测力计的拉力向上，由力的平衡条件可得，弹簧测力计的示数（弹簧测力计的拉力）F1=2（G球-F浮1）=2×（5N-0.06N）=9.88N，压入空气后金属球受到的浮力F浮2=ρ气2gV球=3.0kg/mgV球=3.0kg/m=3.0kg/m=3.0kg/m3×10N/kg×5×10-3m3=0.15N，此时弹簧测力计的示数F2=2（G球-F浮2）=2×（5N-0.15N）=9.7N，弹簧测力计示数变化值ΔF=F1-F2=9.88N-9.7N=0.18N＞0.1N。