广东省惠州市惠东县港口中学八年级物理下册 9.2 探究浮力的大小学案 (沪粤版)

9．2 探究浮力的大小
一、情景引入
相传阿基米德在浴桶里洗澡时，找到国王给他问题的答案，我国古代的曹冲利用船只称出了大象的重量；说明物理就在我们身边，符合了“处处留心皆学问”的说法，到了现代，人们又是如何去测量、计算物体在液体中所受到的浮力呢？只要我们用心观察、积极思考、认真实验，什么难题都会迎刃而解。

二、教材研究
问题1——阿基米德原理是怎样的？
1、用弹簧测力计和烧杯等器材做有关浮力的实验，如图1所示，请你按测量时的数据填入表中。

（弹簧测力计每伸出一个格子表示拉力增加0.5N）
分析表中的数据你可得出的结论是：_____________________________________
____________________________________________________________________.
问题2——如何利用阿基米德原理计算物体所受的浮力？
2、做研究浮力的实验中
（1）测量浸没在水中物体所受浮力大小步骤如图
①用细线把一物体挂在弹簧测力计上如图24所示，测出该物体所受重力G=1.2N。

②把该物体浸没在水中如图25所示．此时弹簧测力计示数F=_______；
图1
③该物体所受浮力F浮=_______
（2）按上述方法测定两组共8个实心物体浸没往水中所受浮力的实验数据如表1、表2
①为了研究
体积相同的
不同物体，浸
没在水中时所受浮力与重力的关系，根据表1数据，在以G为横坐标、F 浮为纵坐标的方格纸上描点，再把这些点连起来
②甲同学根据图线得出“一切浸没在水中的物体所受的浮力皆相等”的结论，乙同学根据表2数据得出“一切浸没在水中的物体所受浮力与其所受重力成正比”的结论，请你从两位同学的结论中任选一个判断其是否正确，并说出理由。

③假如将体积为100cm3的铅块浸没在水中，它将受到多大的浮力？
三、典例分析
【例1】下列说法中正确的是（）
A．物体浸没在水中越深，受的浮力越大
B．密度较大的物体在水中受的浮力大
C．重的物体受的浮力小
D．同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大
【解析】阿基米德原理的数学表达式为：F浮＝ρ液gV排，公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关．根据公式分析题目叙述的内容，问题就可以迎刃而解了．
A选项：物体浸没在水中无论深度如何，V排不变，水的密度不变，F浮不变．A选项不正确．
B选项：物体所受的浮力与物体密度的大小没有直接的关系，B选项不正确．
C选项：重力的大小对物体所受的浮力无影响．例如：大铁块比小铁块要重一些，但将两者浸没于水中，大铁块受的浮力反而大些，因为大铁块的V排大．C选项不正确．
D选项：同体积的铁块和木块，浸没于水中，V排相同，ρ水相同，F浮铁＝F浮木，铁块和木块受的浮力一样大．注意：物体所受的浮力跟物体自身的重力、自身的密度、自身的形状无关．
【答案】D。

【例2】质量为79g的铁块，密度是7.9g/cm3，这个铁块的质量是多少?重多少?将这个铁块浸没于水中，排开水的质量是多少?所受浮力是多少?（g取10N/kg）
【解析】这道题考查学生对计算物体重力和计算浮力的公式的区别．
计算物体重力：G＝ρ物gV物
计算物体在液体中受的浮力：F浮＝ρ液gV排．可以说：从计算的方法上没有本质的区别，但计算的结果却完全不同．
【解答】m铁＝0.079kg
G铁＝m铁g＝0.079kg×10N/kg＝0.79N
V排=V铁=m铁/ρ铁=10 cm3
m排=ρ液V排=1g/cm3×10 cm3=10g=0.01kg
F浮＝G排=m排g=0.01kg×10N/kg=0.1N
从上面的计算看出，铁块的重力和铁块浸没在水中受的浮力大小完全不同，但计算方法很相似，关键是区别ρ液和ρ物，区别V排和V物，在理解的基础上进行计算，而不是死记硬背，乱套公式。

四、达标训练
知识点1—阿基米德原理
1、某物重为3.5N，把它放在盛水的容器中，溢出的水重为2N，则该物体受到的浮力
A．一定是2N B．一定是3．5N C．可能是1．5N D．可能是2．5N
2、将一重为80N的物体，放人一盛满水的溢水杯中，从杯中溢出了30N的水，则物体受到的浮力是( )。

A．80N B．30N C．50N D. 11ON
3、下列关于浮力的叙述中，正确的是( )
A. 物体浸没在水中的深度越大，受到的浮力也就越大
B. 同一木块分别漂浮在水面和酒精上，在酒精面上受到的浮力小于在水面上的浮力
C. 物体浸在液体中受到的浮力由自身的重力决定
D. 物体浸在液体中受到的浮力由排开液体的重力决定
知识点2—阿基米德原理应用
4、重14.7N的石挂在弹簧秤下端，将它完全没入水中，这时弹簧秤示数是9.8N，则石块受到的浮力大小是______N，石块排开水的体积是_______m3，石块的密度是_______kg／m3。

5、有一个木块，把它浸在盛满水的溢水杯中时，从杯中溢出10克水，若把它浸在盛满酒精的溢水杯中，会从杯中溢出克酒精。

（酒精密度是0.8×103kg/m3，水的密度是1.0×l03kg/m3，木块的密度是0.5×103kg/m3）．
6、将两个物体分别挂在弹簧测力计上，然后都浸没在水中，发现两支弹簧测力计的示数都减少了2N，那么这两个物体一定有相同的( )。

A. 密度
B.体积
C. 质量
D.重力
7、两手分别拿着一小木块和一大石块，把它们都浸没到水中，同时松开手，小木块上浮，大石块下沉，则它们受到的浮力( )。

A. 因为木块上浮，所以受到的浮力较大
B．因为石块下沉，所以受到的浮力较小
C. 因为木块体积较小，所以受到的浮力较大
D．因为石块体积较大，所以受到的浮力较大
8、根据下面给出的数据,一定能用阿基米德定律计算出浮力大小的一组数据是( )。

A．物体体积和液体密度 B．物体体积和物体密度
C．液体密度和物体所在处的深度 D. 液体的密度和物体所排开液体的体积
五、中考试题
1．）将体积为0.5dm3的球浸没在水中，球受到的浮力为牛，此球排开的水重为牛。

【解析】：本题是考查根据物体排开液体体积求其所受浮力，及G排的关系；可以根据公式F浮＝ρ液gV排及阿基米德原理F浮＝G排求出答案。

【答案】：5N，5N。

六、课堂测评
1. 物体所受的重力为5N，体积为4×10-4m3，当它浸没在水中时，所受的浮力为＿＿＿＿N，浮力和重力的合力为＿＿＿＿N，方向＿＿＿＿。

(g=10N/kg)
2. 把重17．8N的实心钢球挂在弹簧测力计上，浸没在水中后，弹簧测力计的示数是15．8N，铜球受到的浮力是＿＿＿＿N，铜球的体积是＿＿＿＿cm3．(g取10N／kg)。

3.小明同学用一个质量可以忽略不计的薄塑料袋装满水，挂在弹簧测力计上后，将其浸没在水中，那么他看到的弹簧测力计读数（）
A、小于袋中水的重
B、等于袋中水的重
C、大于袋中水的重
D、等于零
4. 海水密度大干河水密度，在以下情况中，有下画线的物体所受浮力不发生改变的是( )．
A. 河中的木筏漂流人海 B．大江中的石块被冲人大海
C. 海面下的潜水艇逐渐露出水面
D. 给停泊在海港内的油轮输入原油
5.人在齐胸深的海水中行走时，大吸一口气，顿时觉得身体变得轻了一些，这是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

6.重8.9N的实心铜块，当它浸没在水中时，受到的浮力是多大?(ρ铜=8．9×103kg／m3，g=10N／kg)
7．为了验证阿基米德定律，给你：（1）一个铁架台，（2）一个有指针的弹簧，（3）一个金属圆筒（上有提环、下有挂钩），（4）一个小铁块，（5）一个溢水杯，（6）一个盛有水的烧杯，（7）一只小玻璃杯，（8）一根线。

如图所示。

（1）实验步骤是：
第一步：在弹簧下挂小金属圆筒，筒下吊小铁块，放在空气中，记下。

第二步：将水倒入溢水杯中，应使水面。

第三步：将铁块浸入溢水杯中，弹簧将_______，铁块排开的水从溢水管流到小玻璃杯中。

第四步：将流到小玻璃杯中的水，全部倒入金属圆筒中，这时弹簧。

结论。

9．2 探究浮力的大小
四、达标训练
1.A
2.B
3.D 4、
4.9 5×10-4，3×1035、10 6、B 7、D 8、D
六、课堂测评
1、4 1 竖直向下
2、2 200
3、D
4、A
5、排开液体体积增大,人受到的浮力增大
6、1N
7、实验步骤是：第一步：弹簧伸长后指针到达的位置。

第二步：与溢水管口相平。

第三步：缩短。

第四步：又恢复到原来的位置。

结论：浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体的重量。