内容正文:
五、学生实验:探究——影响浮力大小的因素
第1课时 探究浮力的大小
1.知道一切浸在液体中的物体都受到浮力的作用,知道浮力的方向.
2.会使用弹簧测力计测量浸在液体中的物体受到的浮力大小.
3.认识浮力产生的原因.
4.知道浮力大小的决定因素.
一、浮力
1.定义:浸在液体中的物体受到的液体对它 的力.
2.方向: .
3.施力物体: .
4.测量:F浮= .(其中G为物体在空气中的重力,F为将物体悬挂于弹簧测力计下浸在液体中时弹簧测力计的示数)
5.产生原因:液体对浸在它里面的物体存在 和 的压力差.即F浮=
.
【注意】 浸在液体中的物体受到的液体对它浮力的作用,根据物体间力的作用是相互的,物体也会对液体产生竖直向下的压力作用.
向上托
竖直向上
液体
G-F
向上
向下
F上-F下
二、影响浮力大小的因素
1.影响因素:与物体排开液体的体积和液体的密度有关.排开液体的体积 ,液体的密度 ,受到的浮力越大.
2.无关因素:与物体浸没在液体中的深度 .
越大
越大
无关
浮力
1.浮力的测量
填一填:观察如图
(1)在(甲)图中,物体的重力G等于 .
(2)(乙)图中,弹簧测力计示数减小,是因为受到手对物体 托的力,(丙)图中,物体浸没在水中时弹簧测力计的示数减小,是因为受到液体对物体 的浮力.
(3)因此F浮= .
弹簧测力计的示数
向上
向上
G-F
2.浮力产生的原因
填一填:观察图,浸在液体中的物体将会受到液体对各个表面的压力,左右表面所处的深度相同,则受到的压强相等,压力也相等,方向 (选填“相同”或“相反”),故左右表面受到的压力大小相互抵消,合力 ;而上下表面所处的深度不同,液体对两个表面的压强 ,故下表面受到向上的压力 上表面受到向下的压力,合力大小等于两力之差,方向 ,这个合力,即为物体受到的液体对其产生的浮力.
相反
为零
不相等
大于
竖直向上
议一议:浸没在液体中的物体一定都受浮力的作用?为什么?
答案:不一定 浮力产生的原因是物体上下表面受到液体对它的压力差,如果一个浸在液体中的物体下表面与容器底部紧密接触,则该物体受到液体对它上表面的压力,而下表面不受液体给它的压力,故不受液体浮力的作用.
【典例1】如图所示,将长方体物块A完全浸没在水中,此时弹簧测力计的示数为10 N,若物块上、下表面所受水的压力分别为18 N和23 N,则物块A的质量是多少千克?(g=10 N/kg)
答案:1.5 kg
影响浮力大小的因素
填一填:
浸没在液体中的深度
浸在液体中的体积
液体密度
控制变量
猜想 浮力的大小可能跟 、 、
有关.
实验
方法 法
实验
装置
液体的密度和浸没在液体中的体积
浸没
在液体中的深度
不变
不变
液体的密度
浸在液体中的体积
小
大
浸没在液体中的体积
液体的密度
小
大
实验
设计 (1)与浸没在液体中的深度的关系
思路:控制 不变,改变 .
.
方法:如图,从位置3→4的过程中,弹簧测力计的示数 ,说明物体受到的浮力 .
(2)与浸在液体中的体积的关系
思路:控制 不变,改变 ,如图,方法:从位置1→2→3的过程中,将物体缓缓地浸入水中不同位置,弹簧测力计的示数变 ,受到的浮力变 .
(3)与液体密度的关系
思路:控制 不变,改变 ,方法:从水中4位置→盐水中5位置的过程中,弹簧测力计的示数变 ,说明物体受到的浮力变 .
无关
有关
越大
越大
实验
结论 (1)浮力的大小与浸没在液体中的深度 .
(2)浮力的大小与浸在液体中的体积(排开液体的体积) ,浸在液体中的体积越大,受到的浮力 .
(3)浮力的大小与液体的密度有关,液体的密度越大,受到的浮力
.
【典例2】某同学按照如图所示的操作,探究影响浮力大小的因素.
(1)物体受到的重力为 N.
(2)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是 N.
(3)由 两图可得出结论:物体受到的浮