内容正文:
第1节 浮力
第十章 浮力
为什么鸭子、冰山能漂在水面上?热气球载着重物能飞上高空?
人躺在死海上看书
船浮在水面上
F浮
G船
F浮
G人
一、浮力
浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫做浮力
在水中下沉的物体是否受浮力呢?
实验:如图所示,用弹簧测力计、物块、细线、烧杯、水等器材,比较物块在空气和水中时弹簧测力计的示数。
G
F示
4N
3N
(1)示数怎样变化?
(2)这个变化说明了什么?
称重法测量浮力
F浮=G-F示
=4N-3N
=1N
沉底的物体也受浮力的作用
小石块在水中受到的三个力平衡,可知浮力等于铁块重力减去铁块在水中时弹簧测力计的拉力。
通过刚才的实验可知浮在水面上的物体受浮力;
沉入水底的物体同样也受浮力那什么叫浮力?
一切浸入液体中的物体,都受到液体
对它竖直向上的力,这个力就叫浮力
注意:
①“一切……都”是指无一例外,包括能浮起来的和放在液体里沉下去的物体。
②“浸入”的正确理解是:物体一部分浸入液体叫浸入,完全浸入液体下(浸没)也叫浸入。
③浮力的方向与重力的方向相反;总是竖直向上。
6
实验探究:浮力的方向
被拉直的毛线与重垂线的方向都是平行的,这说明浮力的方向总是竖直向上的。
被拉直的毛线
重垂线
例:
F浮
F浮
画出下列物体在水中所受浮力的示意图
氢气球上升
F浮
8
1. 用弹簧秤在空气中称一物块,测得重为20N,当将物体浸在水中时称弹簧秤示数为11.2N,则物体受到浮力大小是______N,方向是______,施力物是______。
2. 空气中用弹簧秤称质量为2kg的物体时示数为______N,当把这个物块的一部分浸在水中时,弹簧秤的示数为16N,这时物块受到的浮力是_____N。若将物块全部浸没在水中,物块所受浮力为15N,这时弹簧秤的示数将变为_____N
8.8
竖直向上
水
20
4
5
一切浸在液体中的物体都受到浮力吗?
浸在水中的长方体有4个侧面,2个上、下表面
侧面都在同一深度侧面均为平衡力
上面浅、下面深, 上、下表面才存在压力差
h2
h1
浮力就是这样产生的
浮力产生的原因
浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的。
F浮= F向上- F向下
乒乓球下方没有水,
没有向上的压力。
为什么不同?
3.一长方形物体浸没在水中,受到的浮力为98N,已知上表面受到的压力是50N,则下表面受到的压力为( ) A、48N B、50N C、98N D、148N
D
提出问题:浮力大小和什么因素有关?
猜想与假设:可能跟……有关。
进行实验:实验器材: 弹簧测力计、圆柱体、水、酒精、浓盐水
实验方法:控制变量法探究浮力与物体浸没后的深度的关系探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系探究浮力与液体密度的关系
探究浮力与物体密度的关系
(1)将物块挂在弹簧测力计下,从物块未接触液面开始,逐渐增加物块浸入水的体积,观察并记录弹簧测力计求数的变化。(2)当物块完全浸入水后逐渐增加物块浸入水的深度,观察并记录弹簧测力计示数和变化。
物块从位置1→2→3的过程中,物体所受浮力的变化,说明了什么?
物块从位置3→4的过程中,物体所受浮力的变化,说明了什么?
物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积有关,
物体在液体中所受的浮力大小,跟物体浸入液体的深度无关。
(3)将液体由水换成酒精。将物块完全浸入液体中,记下(计算)此时物块所受的浮力。
清水
浓盐水
物体在液体中所受的浮力大小,跟液体的密度有关。
准备体积相同的铜块和铝块,再分别悬挂在弹簧测力计下先后浸没在同种液体中,观察弹簧测力计的读数变化情况。
弹簧测力计的读数变化相同
浮力大小相同
铜块
铝块
浮力的大小跟物体的密度无关
实验结论
物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
在探究“影响浮力大小的因素”时,同学们做了如图所示的一系列实验。请你根据图中给出的信息,回答下列问题:
(1)物体A浸没在水中所受浮力为________N。(2)根据图乙和图________可知,浮力的大小与排开液体的体积有关。(3)根据图丙和图丁可知,浮力的大小与液体________有关。
1
丙
密度
两物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸入水中,发现两个弹簧测力计示数的减小值相同,由此可以判断( ) A. 两个物体一定是等重的B. 浸在水中时,弹簧测力计的示数是相同的C. 两个物体受到的浮力一定相同D. 两个物体一定处在液体中相同的深度处
C
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