内容正文:
第8讲 浮力
明确目标
1.通过实验,认识浮力,知道浮力产生的原因
2.了解生活中常见的浮力现象,会测量浮力
3.通过实验探究浮力大小与哪些因素有关,知道影响浮力大小的因素。
4.通过实验理解阿基米德原理,能用公式计算简单的浮力问题。
知识精讲
例题解析
例1.被誉为“新世界七大奇迹”的港珠澳大桥(如图)由“水上桥面”和“海底隧道”两部分组成,其中海底隧道长5.7km,设计时速100km/h,隧道洞壁采用了让人视觉舒适的新型装饰材料。下列说法正确的是( )
A.水中的桥墩不受海水的浮力
B.桥面上行驶的汽车相对灯杆静止
C.通过海底隧道最少需要34.2min
D.光在装饰材料上发生镜面反射
例2.某物块浸没在水中时,下表面受到水的压力为2.3N,上表面受到水的压力为1.5N,则该物块受到水的浮力为 牛,方向为 。
例3.如图,小钰将一个侧面有均匀横线的直圆柱体挂在测力计下方,竖直缓慢放入水面以下,下列说法中正确的是( )
A.利用此装置可以研究“测力计的拉力和物体的重力是否有关”
B.利用此装置可以研究“测力计的拉力和物体浸入液体的深度是否有关”
C.利用此装置可以研究“物体受到的浮力和液体的密度是否有关”
D.利用此装置可以研究“物体受到的浮力和物体的体积是否有关”
例4.小凯进行验证阿基米德原理的实验,正确操作过程如图所示,图中F1、F2、F3、F4分别表示对应的弹簧测力计示数。下列说法正确的是( )
A.该实验还需要测量物体排开液体的体积,并用到液体的密度
B.F2 <F1 表明物块受到的重力减小了
C.物块排开的液体受到的重力 G排液=F4﹣F3
D.若F1﹣F3=F4﹣F2,则说明本次实验结果符合阿基米德原理
例5. (2017备用卷5题2分)用铝箔纸折成一只小船,纸船可漂浮在水面上;若将此铝箔纸揉成一团,纸团会沉入水底,纸船受到的浮力________(选填“小于”“大于”或“等于”)纸团受到的浮力.若纸船的质量为 5 g,则它漂浮时受到的浮力为________N.(g取 10 N/kg)
例6.3. (2018河南18题6分)某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”.
第3题图
(1)先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为________N.
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为________N.石块排开的水所受的重力可由________(填字母代号)两个步骤测出.
(3)由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于_______________________.
(4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是________.
A. 用原来的方案和器材多次测量取平均值 B. 用原来的方案将水换成酒精进行实验
C. 用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验
(5)另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则________(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论.
例7.探究“浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”,弹簧测力计每小格表示0.5N。
(1)你认为最合理的实验顺序是 。
(2)通过实验你得到的结论是:浸在液体中的物体,所受浮力的大小等于 。
(3)如果该液体是水,请计算出金属块的体积是 m3,金属块的密度是 。
(4)请你指出一条该实验中的注意事项 。
例8.(2021·河南中考真题)在“探究影响浮力大小的因素”实验中,同学们根据生活经验,提出了浮力大小可能与下列因素有关的猜想:1与物体浸入液体中的深度有关2与物体排开液体的体积有关3与液体的密度有关。
(1)请你写出能够支持猜想3的一个生活现象:______;
(2)进行探究时,实验步骤和弹簧测力计的示数如图所示。其中序号b中物体P所受浮力大小______N; (3)分析a、c、d三次实验,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度______(选填“有关”或“无关”);分析______三次实验,可知浮力大小与物体排开液体的体积有关;分析a、d、e三次实验,可知在物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力______(选填“越大”或“越小”);
(4)本实验不仅可以探究影响浮力大小的因素,从实验数据还可求出物体P的密度为______kg/m3。(已知=1.0×103kg