内容正文:
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第十章 浮力
第 1 节 浮力
知识点:①浮力;② 决定浮力大小的因素
知识一 浮力
1. 定义:浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫做浮力,用字母 F 浮表示。
2.方向:竖直向上。
3. 用“称重法”测量浮力:
用弹簧测力计测量物体在空气中的重力 G=F1,把物体浸在水中,读出测力
计的拉力 F2,则浮力的大小 F 浮=F1-F2
( 浮力的大小等于弹簧测力计示数的减小值。)
4.浮力产生的原因:
浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同,这就是浮力
产生的原因。浮力的大小等于物体上、下表面受到液体对它的压力差。
用公示表示:
F 浮=F2-F1
【例题 1】如图所示,A、B 是自由移动的物体,C、D 是容器自身凸起的一
部分,现往容器里注入一些水,则下列说法中不正确的是( )
A.A 物体一定受到浮力作用
B.B 物体一定受到浮力作用
C.C 物体一定受到浮力作用
D.D 物体一定受到浮力作用
【解析】物体 A 和容器 D 部分的上下表面都受到水的压力,且 F 向上>F 向下,
所以物体 A 和容器 D 部分一定受到浮力作用。对于 B 物体,F 向下=0,F 浮=F 向上,
也受到浮力作用。C 是容器底部的一部分,它的下表面没有跟水接触,没有受到
向上的压力,所以它一定不受浮力。
答案:C。
用“称重法”测量浮力
F 浮=F1-F2
液体对长方体上、下
表面的压力不同
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知识二 决定浮力大小的因素
1.决定浮力大小的因素
物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积和液体的密度有
关。
物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
浮力的大小与物体的体积、重力、密度,浸没在液体中的深度无关。
2. 实验探究“决定浮力大小的因素”
【实验方法】控制变量法、转换法。
【实验原理】“称重法”测浮力。
【实验过程】如图所示:
【探究过程】
①用弹簧测力计测出物体所受重力 G,如图 A 所示。
②依次将物体浸入水中不同位置,如图 B、C 所示,观察比较弹簧测力计
的示数变化情况,从而比较物体所受浮力的大小与浸在液体中的体积大小的关
系。
③ 依次将物体浸没在水中不同位置,如图 C、D 所示,观察比较弹簧测力
计的示数变化情况,从而比较物体所受浮力的大小跟浸没深度的关系。
④将物体分别浸没在水和盐水中,如图 D、E 所示,比较弹簧测力计的示
数变化情况,从而比较物体所受浮力的大小与液体密度的关系。
【记录表格】
实验
物体
重力 G/N
物体浸入
水中的体积
弹簧测力计示数
F 的变化情况
浮力 F 浮
变化情况
B 与 C 4.0 增大 3.5N 减小到 3N 0.5N 增大到 1.0N
C 与 D 4.0 不变 保持 3 N 不变 保持 1 N 不变
D 与 E 4.0 不变 3N 增大到 3.2N 1 N 到 0.8N 变小
【实验结论】
①液体的密度一定时,物体浸在液体中的体积越大,浮力越大。
②浸没在同种液体中的物体所受浮力的大小与浸没的深度无关。
③物体浸在液体中的体积一定时,液体的密度越大,浮力越大。
该实验探究影响浮力大
小的因素有三个:
浸入液体的体积、液体
的密度、浸没的深度。
在探究过程中,通过
弹簧测力计示数的变化
情况来反映物体所受浮
力的变化情况,这里应
用了转换法。
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知识点:①浮力的大小;②探究“影响浮力大小的因素”
第二节 阿基米德原理
知识一 阿基米德原理
1.内容:
浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
2.公式:
F 浮= G 排= m 排 g= ρ 液
gV 排
ρ 液:表示液体的密度,单位: kg/m3
V 排:表示排开液体的体积,单位:m3
g: 是 9.8 N/kg
F 浮:表示浮力,单位:N
3.理解:
①物体“浸在液体中”包括“全部浸入(也叫浸没)”和“部分浸入”两种
情况。
②由公式 F 浮=ρ 液 gV 排可知:浮力 F 浮的大小只和 ρ 液、V 排有关,与物体的体
积、形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中的运动状态等因素无关。
③该定律也同样适用于气体。F 浮= G 排气体= ρ 气体 gV 排
【例题 2】如图所示,放在水