内容正文:
浮力
1、浮力产生的原因:
(1)浮力:浸在液体或气体里的物体受到液体或气体竖直向上的托力叫做浮力;
(2)浮力的产生原因:物体下表面受到向上的压力大于物体上表面受到的向下的压力即F浮= F向上-F向下;
(3)浮力方向:竖直向上,施力物体是液(气)体。
(1)对"浸在"的理解
"浸在"包括"部分浸入"和"全部浸入(即浸没)"两种情况。也就是说,不管是在液体表面漂浮的物体,还是在液体内部悬浮或者沉底的物体,都受到浮力的作用。
(2)称重法测浮力原理
如图所示,对浸在液体中的物体受力分析∶物体受竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮、弹簧测力计对它竖直向上的拉力F,在这三个力的作用下,物体处于静止状态,因此有G=F浮+F,变形得F浮=G-F。
理解:两种特殊情况下的浮力
(1)物体漂浮时的浮力(图甲)∶物体漂浮时,上表面不受液体压力,因此F浮= F向上。
(2)不受浮力的情况(图乙)∶浸在液体中的物体不一定都受到浮力的作用,当物体的下表面与容器底部(或河床等)紧密贴合时,液体对它没有向上的压力,即F向上=0 N,这时物体不受浮力的作用,如插入河床中的木桩、桥墩等。
重点实验:探究浮力的大小跟哪些因素有关
实验目的
探究浮力大小与物体浸没在液化中的深度的关系
探究浮力大小与物体浸在液体中的体积的关系
探究浮力大小与液体的密度的关系
实验图示
控制变量
物体浸入液体中的体积相同,液体密度相同,物体所处深度不同
液体密度相同,物体浸入液体的体积不同
物体浸在液体中的体积相同,液体密度不同
实验操作
(1)测出物体的重力G;(2)将物体浸没在同一液体中不同深度,分别读出弹簧测力计的示数F1,F2
(1)测出物体的重力G:(2)将物体浸在同一液体中,改变物体浸入液体的体积,分别读出弹簧测力计的示数F1、F2
(1)测出物体的重力G;(2)将物体浸没在不同液体中,并记录弹簧测力计的读数 F1、F2
实验现象
乙、丙两种情况,弹簧测力计的读数相同,即F1=F2
乙、丙两种情况,弹簧测力计的读数不同,且F1>F2
乙、丙两种情况,弹簧测力计的读数不同,且F1>F2
实验分析
根据F浮=G-F可知,两种情况下物体所受浮力相等
根据F浮=G-F可知,两种情况下物体所受浮力不相等,且F浮1<F浮2
根据F浮=G-F可知,两种情况下物体所受浮力不相等,且 F浮1<F浮2
实验结论
浮力大小跟物体浸没在液体中的深度无关
浮力大小跟物体浸在液体中的体积(排开液体的体积)有关,液体密度相同时,物体浸在液体中的体积越大,物体所受的浮力越大
浮力大小跟液体的密度有关,物体浸在液体中的体积(排开液体的体积)相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力就越大
注意事项
(1)实验时,容器内的液体体积要适量,以能浸没物体又不溢出液体为准;
(2)在探究过程中,要沿竖直方向拉弹簧测力计,并且物体不能与容器的底部和侧壁接触;
(3)读数时,等弹簧测力计的示数稳定后再读
重点:(1)浮力的影响因素∶物体在液体中所受浮力的大小只与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关,物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,物体所受的浮力就越大。
(2)实验原理∶F浮=G-F。
1、2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆。图甲是航天员王亚平在空间站做的乒乓球浮力消失实验,图乙为某物理老师做的浮力实验。下列说法错误的是( )
A.液体内部存在向各个方向的压强,是由于液体受重力,且有流动性
B.图甲,太空中失重状态下,水的密度小到零
C.图甲,液体对乒乓球没有压力差,因此浮力消失
D.图乙,乒乓球受到液体压力,因此受到浮力作用
2、探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6N。下列分析正确的是( )
A.金属块a浸没在水中,受到浮力的大小必为0.3N
B.利用甲、乙,可以得出:同一物体浸入水中深度越深,所受浮力越大的结论
C.利用乙、丙,可以得出:在同种液体中,物体密度越大,所受浮力越大的结论
D.利用丙、丁,可以初步得出:同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大的结论
3、如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是( )
A.正方体物块上、下表面受到水压力的合力大于其受到的浮力
B.正方体物块上、下表面受到水压力的合力大小等于其受到的浮力
C.正方体物块上表面受到水的压力大于下表面受到水的压力
D.正方体物块上表面受到水的压力和下表面受到水的压力是一对平衡力
4、(多选)如图所示,A、B是能自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,往容器中注入一些水,则下列说法错