八年级物理（下）：第十章 浮力

康哥

第十章 浮力

重点：认识浮力、浮力产生的原因

难点：浮力大小与那些因素有关

对浮力的认识

一、浮力的定义：浸在液体中的物体受到的液体的竖直向上托的力叫做浮力。 浮力的方向总是竖直向上的。

二、产生浮力的原因：是由于液体对浸在其中的物体有压强的作用，从而使物体的上下表面受到的液体的压力产生差值，这个差值就是浮力。

三、浮力与那些因素有关：与物体的体积和液体的密度有关，而与物体的材料、浸入深度、物体形状无关。

阿基米德原理

浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体的重力：

F浮=G排=ρ液·g·V排液

知识扩展

一、阿基米德原理，对液体、气体等效。

二、液体必须是静止的。

三、是否漂浮在液面，取决于重力与浮力的关系，也就是取决于液体与物体的密度。

疑难问题

一、氢气球在空气中产生浮力的原因疑问

按前面解释浮力产生的原因［液体（或气体）对浸在其中的物体有压强的作用，从而使物体的上下表面受到的液体的压力产生差值，这个差值就是浮力］，那么物体在空气中受到的浮力原因似乎很难被理解，因为空气中的上下面是无压差的，如一只氢气球🎈。

练习（一）

有一个合金块质量10kg，全部浸没在水中时，需用80N的力才能拉住它，求：此时合金块受到的浮力多大？

[分析]根据G=mg可得出金属块重力，浮力大小是重力与拉力的差。

[解答]G=mg=10kg×9.8N/kg=98N

F浮=G-F拉=98N-80N=18N

答：金属块受到的浮力是18N。

练习（二）

1、完全浸没在水中的乒乓球，放手后从运动到静止的过程中，其浮力大小变化情况 （C）（忽略水的表面张力）

A．浮力不断变大，但小于重力。

B．浮力不变，但浮力大于重力。

C．浮力先不变，后变小，再变大，再变小，往复变化，直到乒乓球静止，浮力才等于重力。

D．浮力先大于重力，后小于重力。

[分析]乒乓球完全浸没在水中时，浮力大于重力，因浮力大小与物体在液内深度无关。因此乒乓球在水中运动时所受浮力不变，直到当球露出水面时，浮力开始变小，此时又因为乒乓球还有向上的速度，故会继续向上运动，当速度为0时，直到重新接触水面，浮力增大，在空气，水的阻力作用下，球的机械能渐渐转化为热能，最后当球的机械能等于重力势能时，浮力等于重力，球静止在水面上，呈漂浮状态。

[解答]C　

[例3]一个正方体铁块，在水下某深度时，上底面受到15N压力，下底面受到20N压力，则此时铁块受到浮力是（5）N；当铁块下沉到某位置时，上底受到压力增大至20N时，下底受到压力是（25）N。

[分析]浮力产生的原因是物体上下底面受到液体的压力差。随着物体下沉，每个底面受到压力都要变大，但压力差不变，即

F浮=F下底-F上底=20N-15N=5N，

F'下底=F'上底+F浮=20N+5N=25N。

[解答]5，25。

讨论：

浮力是包围物体的液体从各个方向对物体施加压力的总效果的反映。课本中以正方体为例，是为了便于理解和接受。如果从力的分解效果上讲，不规则形状的物体，同样满足F浮=F向上-F向下的关系。

[例4]质量相等的木块和冰块(ρ木<ρ冰)都漂在水面上，木块受到的浮力（等于）冰块受到的浮力；体积相等的实心木块和冰块都漂在水面上，木块受到的浮力（小于）冰块受到的浮力。（填大于、小于、等于）

[分析]根据物体的浮沉条件可知，物体漂浮时F浮=G，所以此题中要比较浮力的大小可通过比较木块和冰块受到的重力的大小来求得。

因为木块和冰块都漂浮在水面上，有F木浮=G木，F冰浮=G冰

(1)当木块和冰块质量相等时，由G=mg可知，G木=G冰，所以F木浮=F冰浮木块和冰块受浮力相等。

(2)当木块和冰块体积相等时，因为ρ木<ρ冰，根据G=ρgV可知，G木<G冰。

所以F木浮<F冰，此时冰块受到的浮力大。

[解答]此题正确答案为：等于、小于。

[例5]根据图中弹簧测力计的读数，求出物体A在液体中所受的浮力。并回答在求浮力的过程中，主要用到了已学过的哪些知识？

[分析]这是用实验的方法测浮力。

图(1)中弹簧测力计的读数就是物体在空气中的重G物，大小为1.3牛；图(2)中弹簧测力计读数是物体在水中的视重G视，大小为0.5牛，物体A所受浮力大小，等于两次弹簧测力计示数的差，F浮=G物-G视=1.3牛-0.5牛=0.8牛。

在回答上面问题时，用到了力的合成和力的平衡知识，分析A物体的受力情况，如图(3)所示，A受重力G，浮力F，弹簧秤的拉力F，由于A在水中处于平衡状态，所以有：F+F浮=G物，所以：F浮=G物-F，F的大小等于A的视重，所以：F浮=G物-G视