内容正文:
第11讲 浮力
主干梳理
1.定义:浸在液体(或气体)中的物体,受到液体(或气体)向__上__托的力称为浮力。
2.方向:__竖直向上__。
3.施力物体:液体(或气体)。
4.影响因素:浸没在液体中的物体受到浮力的大小,跟物体浸入液体的体积__有关__,跟液体的密度也__有关__;全部浸没在同种液体中的物体所受浮力跟物体浸入液体的深度__无关__。
1.内容:浸在液体中的物体受到的浮力的大小等于物体排开液体受到的__重力__。
2.公式:F浮=__ρ液gV排__。
3.变形式
(1)求液体密度:ρ液=____。
(2)求排开液体的体积:V排=。
4.适用范围:液体、气体。
【实验突破】探究浮力大小的影响因素
1.实验器材:弹簧测力计、烧杯、铁块等。
2.实验装置(如图所示)
3.要点探究(控制变量法)
(1)探究物体所受浮力跟排开液体体积的关系:控制__液体种类与深度__不变,改变物体排开液体的体积。让同一物体浸入液体的体积不同,发现浸入体积越大,弹簧测力计示数越小。
(2)探究浮力与浸没在液体中深度的关系:控制物体排开液体体积与液体密度不变,改变浸没在液体中的__深度__。让同一物体全部浸没在液体中,改变浸没的深度,发现弹簧测力计示数不变。
(3)探究浮力与液体密度的关系:控制物体__排开液体体积__不变,改变液体密度。让同一物体浸没在不同液体的同一深度处,发现液体密度越大,弹簧测力计示数越小。
(4)探究浮力大小与物体密度的关系:控制液体密度和物体排开液体的体积不变,只改变__物体的密度__。选择不同材质相同体积的物体,让物体浸没在同一液体的相同深度处,发现弹簧测力计的示数变化量相同。
4.实验结论:物体在液体中所受浮力的大小,跟它__排开液体的体积__、__液体的密度__有关;物体排开液体的体积越大,液体的密度越大,浮力就越大。
5.拓展探究(如图所示):定量分析浮力大小跟排开液体体积的关系。
(1)利用称重法计算物体的浮力:F浮=__F1-F2__(用图中字母表示)。
(2)测量排开液体的重力:G液=__F4-F3__(用图中字母表示)。
(3)比较物体所受浮力F浮与排开液体重力G液的关系得知,浸入液体中的物体所受的浮力等于排开液体所受的重力,即__F浮=G液__。
注意:①在测量排开液体体积时,先测量小桶的重量。
②需要换不同的液体进行实验,使实验结论更有普遍性。
6.图像分析
弹簧测力计示数F与物体浸在液体中的深度h的关系图像如图所示,物体的重力G=4 N,物体完全浸没在水中所受的浮力F浮=__2__N。
易错自纠
下列说法正确的打“√”,错误的打“×”。
1.一个鸡蛋漂浮在装盐水的烧杯中,在慢慢往烧杯里注入清水直至鸡蛋沉入杯底的过程中,判断下列叙述的正误。
(1)鸡蛋漂浮时,它的密度小于盐水的密度。( √ )
(2)鸡蛋在盐水中所受浮力等于排开的盐水所受的重力。( √ )
(3)鸡蛋在露出液面的部分越来越少,排开液体体积越来越大的过程中受到的浮力变大。( × )
(4)鸡蛋从悬浮到慢慢沉入烧杯底的过程中受到的浮力越来越小。( √ )
(5)如果将漂浮有鸡蛋的装盐水的烧杯放在太空中,则鸡蛋将不受浮力而沉底。( × )
2.如图甲所示,弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,判断下列叙述的正误。
(1)物体的体积是500 cm3。( × )
(2)物体受到的最大浮力是5 N。( × )
(3)物体的密度是2.25×103 kg/m3。( √ )
(4)物体浸入水中不会改变水对容器底部的压强。( × )
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