内容正文:
第十章 浮力
重点
阿基米德原理的理解、浮力的计算、浮沉条件的判断
难点
浮沉条件判断
易错点
浮力计算的方法
高频考点
阿基米德原理、浮力计算
第一节 浮力
【知识点】浮力、浮力产生的原因
【解读】
1.知道浸入液体或气体中的物体受到浮力;
2.知道浮力产生的原因;
1.浮力的产生
(1)浮力产生的原因是受到液体向上和向下的压力差。
(2)浮力产生的条件是下表面受到液体向上的升力。
(3)浮力的方向总是竖直向上的。
注意:物体浸在液体中,由于物体上、下表面所处的深度不同,下表面所处的深度大于上表面的深度,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,因次液体对物体产生的向上的压力大于向下的压力,实际上,这两个压力的合力就是液体对物体施加的向上托的作用力,这个力习惯上称为浮力。浮力是一种合成力。
2.浮力的大小
(1)由于浮力产生的原因是受到液体向上和向下的压力差,设上表面受到的压力为f,下表面受到的压力为F,则F浮=F-f。
(2)读出物体在空气中称重G和浸没在水中时弹簧测力计的示数F’,F浮=G-F’。
注意:浮力随深度的变化规律:浸没前,物体浸入水中越深,受到的浮力越大;浸没后,物体受到的浮力与浸没深度无关。
3.常见题型
题型一:浮力
(
例1.
(
★★
)
在图中画出浮在水面上的木块A所受力的示意图.
)
【考点】浮力作图题
【解答】解:木块漂浮,受到重力和浮力作用,是一对平衡力;重力从重心竖直向下画,浮力从重心竖直向上画,标出符号G和F浮,注意两个力的长度相等
【答案】
【教学建议】先对木块进行受力分析,木块漂浮,受到重力和浮力作用,是一对平衡力;
重力和浮力的作用点均在木块的重心上,重力方向竖直向下,浮力方向竖直向上;
分别用一条带箭头的线段把重力、浮力的大小、方向、作用点表示出来.
【方法链接】作力的示意图,要用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点.
题型二:浮力产生的原因
(
例2.
(
★★
)
一个边长为10cm的正方体浸没在水中,下表面距水面20cm,物体上、下表面所受的压强差是
________
980
Pa,物体受到的压力差是
________
9.8
N,物体受到的浮力为
________
9.8
N.
)
【考点】浮力产生的原因
【解答】:(1)物体上、下表面的高度差为h=10cm=0.1m;故物体上、下表面所受的压强差为p=ρgh=1000kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa;
(2)物体的底面积为S=0.1m×0.1m=0.01m2;受到的压力差为F=pS=980Pa×0.01m2=9.8N;
(3)根据浮力产生的原因可知,物体受到的浮力等于物体上下表面示数压力差,故F浮=F=9.8N;
【答案】980;9.8;9.8.
【教学建议】(1)液体压强p=ρgh;液体压力F=pS;
(2)物体受到的浮力等于物体上下表面示数压力差--浮力产生的原因.
【方法链接】灵活运用液体压强公式、深入理解浮力产生的原因,是解答此题的关键.
第二节 阿基米德原理
【知识点】浮力大小跟哪些因素有关;阿基米德原理
【解读】
1. 知道影响浮力大小的因素;
2. 知道阿基米德原理。
1.阿基米德原理透析
(1)原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态,一是物体全部浸入液体里,即物体浸没在液体里;二是物体的一部分浸入液体里,另一部分露在液面以上。
(2)G排是指物体排开的液体所受的重力,F浮=G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。
(3)V排是表示被物体排开的液体的体积,当物体浸没在液体里时,V排=V物;当物体只有一部分进入液体里时,则V排<V物。
(4)由F浮=G排=ρ液V排g可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、处在液体中的深度等因素无关。
2.常见题型
题型一:探究浮力跟哪些因素有关
(
例1.
(
★★
)
如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验的若干操作,根据此图回答下列问题:
(1)若探究浮力大小与物体浸没的深度的关系
________
②③
(填序号)
(2)若选用的操作是
②④⑥
,可探究浮力的大小与
________
液体的密度
是否有关.
(3)若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选用的操作是
________
①②⑤
(填序号)
)
【考点】影响浮力的因素
【解答】(1)研究浮力大小与物体浸没的深度的关系,保持液体的密度、物体排开液体的体积相同,选择实验②③.
(2)实验②④⑥的物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,可探究浮力的