内容正文:
专题复习 浮力
一、同步知识梳理
1、导入:
人能为什么浮在死海海面上 乒乓球为什么能从水里升起
2、浮力
定义:浸在液体中的物体受到液体向上托的力。
方向:竖直向上
大小:F浮 = G – G′
3、浮力产生的原因:物体下表面受到水向上的压力,大于上表面受到水向下的压力,向上和向下这两个压力差就是液体对浸入物体的浮力。
4、浮力的计算:
(1)阿基米德原理
内容:浸在液体中的物体所受的浮力等于它排开液体所受的重力。
公式:F浮=G排液=m排g=ρ液gV排
(2)称重法
1.用弹簧测力计测出物体的重力G。
2.将石块浸没入水中,记下弹簧测力计此时的示数F’ 。
浮力的大小:F浮=G-F’(称重法)
5、探究影响浮力大小的因素
对比分析②③两次实验,得出的结论是物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关;
对比分析③④两次实验,得出的结论是物体浸没时所受浮力大小与深度无关;
对比分析④⑤两次实验,得出的结论是物体所受浮力大小与液体密度有关;
二、同步题型分析
题型1:浮力产生原因
例1:产生浮力的原因:如图浸入液体中的物体的上下表面在液体中的深度不同,所受的压力不同(上下表面积均为S),下表面受到向上压力F向上,上表面受到向下压力F向下,因为F向上 F向下,它们之差就产生了浮力,F浮=F向上 F向下,所以浮力方向是 的.
答案:大于 竖直向上
题型2:浮力的影响因素
例1:如图所示,某实验小组用水、刻度尺、弹簧测力计和圆柱体探究浮力与深度的关系。他们分别记录了不同情况下弹簧测力计拉力的大小(如表所示),表中办表示圆柱体下表面浸入水中的深度。
H / m
0
0.01
0.02
0.03
O.04
0.05
O.06
0.07
0.08
0.12
0.16
F/N
10.0
9.5
9.0
8.5
8.0
7.5
7.0
6.5
6.0
6.O
6.O
(1)当h=0.05m时,圆柱体受到的浮力是_________N;
(2)圆柱体完全没入水中前,弹簧测力计的拉力F与圆柱体下表面浸入水中深度h的关系 F=_____。
答案:2.5 10-50h
例2:如图是研究浮力大小的实验装置图,各实验中弹簧测力计示数如表所示.
实验
a
b
C
d
e
弹簧测力计示数/N
3.8
3
2
2
2.4
(1)分析b、C两实验,说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟 有关.
(2)分析c、d两实验,说明浸没在同种液体中的物体所受浮力大小跟 无关.
(3)分析d、e两实验,说明物体排开相同体积的液体时,所受浮力大小跟 有关.
(4)c图中物体受到的浮力大小为 N,物体的体积是 m3.
(5)分析a、b、C、d四次实验,下列图象中能正确反映弹簧测力计示数F与物体浸入液体中体积V的关系的是 .
解析:(1)由b、c所示两实验可知物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大,由此可知:浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关.
(2)由c、d所示两实验可知,物体浸没在水中,物体浸入水的深度不同而物体受到的浮力相同,这说明浸没在同种液体中的物体所受浮力大小跟深度无关.
(3)由d、e两实验可知,物体排开液体体积相同而液体密度不同,物体受到的浮力不同,这说明物体排开相同体积的液体时,所受浮力大小根液体密度有关.
(4)由图a所示实验可知,物体的重力G=3.8N,由图c所示实验可知,弹簧测力计所示为2N,则物体受到的浮力F浮=G-F=3.8N-2N=1.8N,∵F浮=ρ水gV排,
∴物体的体积V=V排
(5)弹簧测力示数F=G-F浮=G-ρ水gV排,物体没有完全进入水中时,随物体浸入液体中体积V增大,物体排开液体的体积增大V排,弹簧测力计示数减小,当物体完全进入水中后,物体排开水的体积不变,弹簧测力计示数不变,由此可知,随V增大,F先减小后不变,图C所示图象正确.
答案:(1)排开液体的体积;(2)深度;(3)液体密度;(4)1.8;1.8×10-4;(5)C.
题型3:浮力计算
例1:如图(甲)所示,弹簧测力计示数为5N。如图(乙)所示,小球一半浸在水中,测力计示数为2N。则小球受到的浮力为____N,小球的体积为___cm3。剪断悬吊小球的细线,小球在水中稳定时受到的浮力为____N。(g取10N/kg)
答案: 39. 3 600