内容正文:
10.1 浮力(知识解读)(原卷版)
•知识点1 浮力产生的原因
•知识点2 探究影响浮力大小因素的实验
•作业 巩固训练
知识点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。
3、浮力方向:竖直向上,施力物体是液(气)体。
【典例1-1】(2023秋•黄浦区期末)如图所示,用细绳吊着柱体浸没在水中,柱体所受浮力为F浮,柱体上、下表面受到水的压力分别为F向下、F向上,下列关系式一定成立的是( )
A.F浮<F向下 B.F浮<F向上 C.F浮>F向下 D.F浮>F向上
【典例1-2】(2023春•浑南区月考)(多选)下列情形与其对应的解释正确的是( )
A.图甲中高原地区要用高压锅煮饭,是因为高原地区气压高,水的沸点高
B.图乙中乒乓球浸没在水中,不能向上浮,是因为它不受浮力
C.将图丙中的自制气压计,从山脚拿到山顶的过程中,玻璃管中液面会上升
D.如图丁所示,水对A点的压强小于水对B点的压强
【典例1-3】(2023秋•长宁区期末)用细绳吊着某金属块并将其浸在水中,分别在图(a)、(b)、(c)所示位置保持静止,若金属块所受的拉力分别为F1、F2和F3,则F1 F2
F3,若液体对其上、下表面的压力差分别为ΔF1、ΔF2和ΔF3,则ΔF1 ΔF2。(均选填“>”“=”或“<”)
【变式1-1】(2023春•江汉区月考)如图所示,有一个重力为G的长方体浸没在液体中,其受到的浮力为F浮,液体对长方体向下和向上的压力分别为F1和F2,下列说法不正确的是( )
A.长方体所有表面都受到液体压力
B.长方体相对侧面所受液体的压力相互平衡
C.F1、F2和F浮的大小关系是F1﹣F2=F浮
D.若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比,F1、F2之差不变
【变式1-2】(2023春•高唐县期末)如图所示,取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验说明了浮力的方向 ,浮力产生的原因是物体上下表面受到的 。
【变式1-3】如图所示,游泳时手和脚向后划水,人会向前运动。推动人向前运动的力的施力物体是 ,此现象说明力的作用是 ,人在水中 (不受/受)浮力。
知识点2
探究影响浮力大小因素的实验
1、实验目的、原理、方法
(1)实验目的:探究影响浮力大小的因素。
(2)实验原理:F浮=G-F读。
(3)实验方法:称重法、控制变量法。
2、实验器材:弹簧测力计、水、盐水、细线、烧杯、小石块。
(1)弹簧测力计:测量拉力。
(2)细线:连接实验器材。
(3)小石块、金属块:实验对象。
(4)水、盐水:改变液体密度。
(5)烧杯:盛装液体。
3、实验步骤
步骤①用弹簧测力计测量石块在空气中的重力。
步骤②把石块慢慢浸入水中,直至石块完全没入水中,并观察弹簧测力计读数变化。
步骤③把水换成盐水,重复步骤②。
步骤④把小石块换成金属块重复上面三个步骤。
步骤⑤记录数据,整理器材。
4、实验结论及应用
(1)浮力大小跟浸入液体(水)中的体积有关。
(2)浸入液体中的体积一定时,浮力大小跟物体所在深度无关。
(3)比较步骤二、三可知,浸入液体中的体积一定时,浮力大小跟液体密度有关,密度大的浮力大。
【典例2-1】(2023•东西湖区模拟)如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景,实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N,若盐水的密度为1.2×103kg/m3,则下列结论正确的是( )
A.物体A的密度为3.2×103kg/m3
B.实验乙中,物体A受到的拉力为1.0N
C.实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
D.实验丁中,容器底部受到物体A的压力等于0.3N
【典例2-2】(2023春•宁国市期中)小芳同学在探究“浮力大小的影响因素”时,用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作,如图所示a、b、c、d是四个步骤示意图。设四个图中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4,由四个图中 两个图的弹簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力为 ;如果关系式 成立,就可以得到著名的阿基米德原理。
【典例2-3】(2023春•胶州市月考)如图示,小海在做“探究影响浮力大小因素”实验。
(1)分析a、b、c,说明浮力大小与 有关。
(2)为探究浮力大小与