八年级科学水的浮力练习题1

水的浮力(一)

学习目标

1.认识水及其他液体对浸入其内的物体都会产生浮力的作用，确认空气也有浮力。

2.能通过实验的方法，探究浮力大小跟哪些因素有关，并概括出阿基米德原理。

3.能用测力计测量浮力，能用阿基米德原理计算浮力。 课堂学习设计 [课前准备]

1.形状不规则的小石块和小木块的密度应如何测定?

[答] 测小石块的密度可用排液法，具体方法是:先用天平称出小石块的质量m ，然后用量筒装适量水，水的体积为V1，再将小石块用细线扎住浸在量筒中的水中，读出水和石块总体积V2，根据密度公式得ρ石＝

1

2V V m

- 测小木块的密度应用助沉法，具体方法是:先用天平称出小木块质量m ，然后用量筒装适量水，测出水和助沉的石块或铁块的体积V 1，再将木块和铁块或石块完全浸没在水中，测出总体积V 2，则有ρ木＝

1

2V V m

- 2.测小石块和小木块密度的方法为什么不同?是由于什么原因造成的?

[答] 是由于它的密度与水的密度相比较有所不同造成的。石块

密度比水大，自己能沉在水中，而木块密度比水小，必须用石块或铁块等来帮助它浸没在水中，所以具体测定方法有所不同。

[科学探究]

一、浮力的存在

1.实验:将旋紧瓶盖的空矿泉水瓶压入水中时，手会感觉到有一个力将手往上推，将瓶释放后，瓶将上浮最后浮在水面上。 [结论] 在水中会上浮的物体受到向上的浮力。

2.实验:将一个钩码挂在弹簧秤下，记下弹簧秤读数，再将钩码浸入水中，记下弹簧秤的读数，会发现钩码浸入水中后，弹簧秤读数变小了。

[结论] 在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。不仅是水，所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。

3.实验证明:气体也会产生浮力。

二、浮力的测量——阿基米德原理

1.浮力的感觉。

[提问] 当你躺在浴缸的水中时，你会有什么感觉?水发生了什么变化?这说明了什么问

题?

当我们躺在浴缸的水中时，会有一种变轻的感觉，好像有一种力将人托起，同时我们还可以发现浴缸中的水面比原来升高了。这说明人受到了浮力的作用，并且受到的浮力可能跟物体排开水的多少存在着一定的联系。

2.探究:浮力与物体排开水的关系。

(1)提出问题: 浮力与物体排开水的多少有关系吗?有什么关系 ?

(2)建立假设: 浮力大小与物体排开水的多少成正比。

(3)设计实验:

①实验器材:弹簧秤、烧杯、水、量筒、溢杯、物块。

②实验步骤:

a.在溢杯中盛满水，将小烧杯放在溢杯的出水口下；

b. 将物块悬挂在弹簧秤上，用弹簧秤测出物块的重G；

c. 将物块浸没在溢杯的水中，读出弹簧秤的读数F；

d.将溢杯溢出的水注入量筒内，测出它的体积V排水；

e.将上述数据填入下面的实验记录表中:

(4)分析实验数据，得出结论 F浮＝G排水=ρ水gV排水(关系式)。

3.上述关系就是著名的阿基米德原理，它也适用于其他的液体。

(1)阿基米德原理的文字表达: 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受到的重力 ； (2)数字表达式: F 浮=G 排液＝ρ

液

gV 排液 ；

(3)阿基米德原理也适用于气体。 4.对阿基米德原理理解的几个注意问题:

(1)公式中的ρ液是液体的密度，而不是浸入液体的物体的密度。 (2)公式中的V

排液

是物体浸入液体时，排开液体的体积，而不是

液体的总体积，也不是物体的体积。当物体完全浸入(即浸没)液体中时，V 排液恰好等于物体本身的体积V 物；当物体只部分浸入液体中时，V 排液

(3)浮力大小只跟物体排开的液体受到的重力有关，而与其他因素无直接关系。

(4)ρ液的单位只能是 千克／米3 ，V

排液

的单位只能是 米

3

。

[典型例题解析]

[例1] 将质量是2.34千克的钢块浸没在水中，受到的浮力是多大?(钢块的密度为7.8 ×103千克／米3)

[解析] 由于钢块浸没在水中，故V

排水

＝V 钢。因此可以先根据

钢块质量，计算出钢块的体积，即算出钢块浸没在水中时排开水的体积，然后再根据阿基米德原理求解。 V 排水＝V 钢＝钢

钢

ρm ＝

3

3/108.734.2米

千克千克⨯＝3×10—4米3

F 浮＝G

排水

＝ρ水

gV

排水

＝1.0×103千克／米3×9.8牛／千克×3.0

×10—4米3=2.94牛

[答] 钢块受到的浮力为2.94牛。

[例2] 一只铁球在空气中重3.12牛，全部浸没在水中重为2.5牛，问这个铁球是实心的还是空心的?(ρ铁＝7.8×103千克／米3) [解析] 这类题有多种解法。

解法一:比较密度。先计算出铁球在水中所受的浮力，再计算出排开水的体积，即为球的体积，从而求出球的密度ρ球，再与铁的密度ρ铁相比较，就可知球是否空心。 F 浮＝G —G ＇＝3.12牛—2.5牛＝0.62牛 V 排水＝

g

F 水浮

ρ＝

千克

牛米千克牛

/8.9/100.162.03

3⨯⨯ ＝6.3×10—5米3 ρ球＝

球

铁V m ＝

3

5103.6/8.912.3米千克牛牛

-⨯⨯＝

5.05×103千克／米3

因为ρ球<ρ铁，所以此球是空心铁球。

解法二:比较重力。先由浮力知识求出铁球排开水的体积，然后求出具有这样体积的铁球的

重力，把这个重力与铁球的实际重力相比，如果大于实际重力则为空心。

F 浮＝

G —G ＇＝ρ水

gV 排水

V 排水=

g

G G ∙'

-水ρ=0.63×10—4米3 G ＝m 铁g ＝ρ铁

gV 排水＝4.82牛>3.12牛