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教科版八年级下册
第10章 流体的力现象
章末复习
知识结构
在流体中运动
流体的力现象
F浮＞G，上浮
应用
沉与浮
原理
认识浮力
F浮=G，悬浮
F浮＜G，下沉
物体的浮沉条件
适用范围
内容
应用:轮船、热气球、潜艇等
方向
产生原因
定义
测量
科学探究：浮力的大小
影响因素
阿基米德原理
公式：F浮=G排
知识梳理
知识点1 在流体中运动
1.流体的定义：液体和气体具有流动性，统称为流体。
2.流体压强和流速的关系：对于流动的液体和气体，在流速大的地方压强____，流速小的地方压强____。
3.升力：上方气流的速度____，气体的压强____；下方气流的速度____，气体的压强____。机翼上下表面产生______，使机翼获得了升力。
小
小
小
大
压强差
大
大
例1 某兴趣小组用如图装置研究压强与流速的关系，将吹风机对准竖管上端管口向下吹风，在三个水平玻璃管的右端口处同时释放相同规格的乒乓球，某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是（ ）
A.乒乓球运动是因受到竖管气流的吸引力
B.装置中三个水平玻璃管的横截面积不同
C.三个水平玻璃管的左端口处压强不相同
D.该装置可以测量竖管中各处的压强大小
C
右侧大气压向左的力
实验应控制三个玻璃管完全一致
只能比较大小，不能测量压强值
知识点2 认识浮力
1.定义：一切浸入流体中的物体，都受到流体对它向上的力，这个力叫作浮力。
2.方向：___________
竖直向上
3.产生原因：液体或气体对物体上、下表面存在压力差，即F浮=__________
F向上-F向下
压力差法测浮力
4.测量浮力：F浮=__________
G-F拉
称重法测浮力
例2 如图所示，洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头，则水堵头（ ）
A.没有受到水的压力，但受到水的浮力
B.没有受到水的压力，也没有受到水的浮力
C.受到水的压力，没有受到水的浮力
D.受到水的压力，也受到水的浮力
下端没有水，没有受到水的浮力
C
知识点3 科学探究：浮力的大小
1.影响浮力大小的因素：_________________、________
浸在液体中的体积
液体密度
2.阿基米德原理
（1）内容：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力。
（2）公式：
F浮 = G排 = ρ液 gV排
浮力（N）
排开液体的重力（N）
液体密度（kg/m3）
9.8N/kg
排开液体体积（m3）
例3 小明发现木头在水中是漂浮的，而石块在水中会下沉，他猜想浮力的大小与浸在液体中的物体的密度有关。为此他进行了如下探究，请你帮助他完成实验。
（1）实验思路：选取体积相同、_______________不同的物体A和B分别浸没在水中，测出其所受浮力并进行比较。
密度（或质量）
（2）实验过程：按照实验思路依次进行如图所示的操作，从图甲中可知物体 A所受的浮力为_____N。观察图乙可知物体 B在水中受到的拉力为______N，并计算出物体 B所受的浮力。
1.2
2.8
（3）实验结论：分析实验数据，可初步得出的结论是
________________________________________。
浮力的大小与浸在液体中的物体的密度无关
例4 如图甲所示，小李进行了验证阿基米德原理的实验。
（1）为了减小实验误差且操作方便，最合理的实验步骤顺序为____________(填序号)。
（2）按照最合理的顺序进行实验，当实验中的测量结果
(弹簧测力计的示数)满足 ______________，的关系式时，说明阿基米德原理成立。
④②①③
F2-F1=F3-F4
（3）按照最合理的顺序进行实验，弹簧测力计的读数分别为F1=2 N，F2=4 N，F3=2.6 N，F4=1N。出现上述数据的原因可能是_____(填字母)。
A.步骤④中小桶内有少量水
B.步骤①中物体未浸没在水中
C.步骤①中物体触碰了烧杯底部
C
（4）小张利用身边的器材：两个相同的弹簧测力计A 和B、重物、溢水杯(由饮料瓶和吸管组成)、薄塑料杯(质量忽略不计)等对小李的实验进行改进，装置如图乙所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐______，弹簧测力计 B的示数逐渐 ______。若弹簧测力计 A的示数变化量为 FA，弹簧测力计B的示数变化量为 FB，则大小关系是 FA _____ (选填“>”“=”或“<”) FB 。
变小
变大
=
（5）小张实验装置的优点是 ______(填字母)。
A.弹簧测力计 A 的示数就是重物所受浮力的大小
B.实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
B
轮船
潜艇
热气球
密度计
原理：物体漂浮时，F浮=G
特点：刻度上小下大，上疏下密
通过排水、吸水来改变自身重力从而实现上浮和下沉
加热球内的空气以减小整体所受重力
将钢铁做制成空心的，可以排开更多的水，漂浮在水面上，排水量：m船+m货= m排
物体沉浮条件的应用
例5 水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体，将两个不同材料制成的正方体A、B(VA＜VB)分别放入两种液体中，静止后如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.甲液体的密度较大
B.甲液体对容器底的压力较小
C.甲液体中的物体所受的浮力较大
D.两种液体对容器底的压强相等
B
把 A、B两物体作为一个整体，该整体在两液体中都处于漂浮状态，F浮=GA+GB ，该整体在两液体中受到的浮力相等
F浮=ρ液gV排
V排甲＞V排乙
ρ甲＜ρ乙
已知两液体的深度相同，且ρ甲＜ρ乙，F=pS=ρghS，两容器底面积相同，p甲＜p乙，F甲＜F乙
知识点4 浮力的计算
称重法
压力差法
公式法
平衡法
浮力等于物体的重力G减去物体浸在液体中时弹簧测力计的拉力F拉，即F浮=G-F拉
浮力等于液体对物体向上、向下的压力差，即
F浮=F向上-F向下
根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排 计算
物体漂浮或悬浮时，由二力平衡条件得，浮力等于重力，即F浮=G
例6 从高处掉入水里的苹果(如图)，最终会漂浮在水面上。设苹果的质量 m=150g，苹果密度均匀，其密度ρ苹=0.6×103kg/m3，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取 10 N/kg。求：
（1）苹果漂浮在水面上时受到的浮力大小。
（2）苹果浸没在水中时受到的浮力大小。
解：（1）苹果的重力 G=mg=150×10-3kg×10N/kg=1.5N，
苹果漂浮在水面，受到的浮力F浮=G=1.5 N。
（2）苹果的密度ρ苹=0.6×103kg/m3=0.6 g/cm3，则苹果的体积 ，苹果浸没在水中时排开水的体积V排=V=2.5×10-4m3，受到的浮力F浮′= ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10 -4 m3=2.5 N。
本章复习题
1.如图所示，若向两张自然下垂的纸中间吹气，吹气时两张纸将会发生什么现象？请解释原因。
两张纸将向中间靠拢。向两张纸中间吹气时，两张纸中间空气流速大，压强小；两张纸外侧空气流速小，压强大，两张纸受到向内的压强大于向外的压强，受到向内的压力大于向外的压力，两张纸在压力差的作用下向中间靠拢。
吹气
2.如图所示，鸡蛋在盐水中受到浮力，这个浮力的施力物体和受力物体分别是什么？图中画出了几个力的方向，鸡蛋所受浮力的方向是哪一个？
鸡蛋所受浮力的施力物体是水，受力物体是鸡蛋。鸡蛋所受浮力的方向竖直向上，即F3的方向。
3.为了测量盐水的密度，某同学用弹簧测力计、烧杯、水（密度用ρ水表示）、金属块A，盐水以及不吸水的细线等器材完成了图中实验。请推导出盐水的密度表达式ρ盐水（用F1、F2、F3、ρ水表示）。
根据称重法可知，A在水中受到的浮力F浮水=F1-F2，A在盐水中受到的浮力F浮盐水=F1-F3，A浸没在液体中时排开液体的体积不变，根据F浮=ρ液gV排可知，
4.为保证安全，海船的船舷上画有“吃水线”（又叫作载重线），吃水线以下船的体积表示船安全航行时排开水的最大体积。在如图所示的吃水线中，最上面的一条是淡水线，表示船在淡水中航行，淡水的水面与这条线齐平时，轮船已装足了货物。其他四条线分别是印度洋线、夏季海洋线、冬季海洋线和北大西洋线。请回答下列问题：
（1）为什么淡水线在吃水线的最上面？
（2）当船舶从北大西洋区域驶入印度洋区域时，船舶的吃水线会有所变化，船舶的总重力不变，船舶受到的浮力是否变化？
（3）根据图中的载重线，请判断印度洋和北大西洋的海水密度哪个大。为什么？
（1）海船在装足货物时，水面与吃水线相平，船处于漂浮状态，此时船所受浮力与自身的总重力相等。根据F浮=ρ液gV排可知，液体的密度越小，排开液体的体积越大，船的吃水线越靠近上面。淡水的密度最小，所以淡水线在吃水线的最上面。
（2）船舶在不同海域时处于漂浮状态，所受浮力均等于其自身重力。船舶的总重力不变，则船舶受到的浮力不变。
（3）由题可知，海船在不同的海域时，若海面与相应的吃水线相平，均表明船装足了货物，即海船的总重力相同，则所受的浮力也相等。根据F浮=ρ液gV排可知，吃水线越在上面，排开海水的体积越大，海水的密度就越小。印度洋线在北大西洋线的上面，则北大西洋的海水密度更大。
课堂小结
通过本节课的复习，你还有什么疑惑？

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