第十章 压强和浮力－－浮力相关的探究训练 --2023-2024学年苏科版物理八年级下学期

第十章 压强和浮力 －－浮力相关的探究训练 练养 第十章 压强和浮力 如图所示，取一只去底的矿泉水瓶，瓶口朝下，瓶口直径略小于乒乓球的直径，放入乒乓球． 1 2 (1)如图甲所示，往瓶中注水，可观察到的现象：乒乓球被水压在瓶底，同时有少量水从瓶口流出．这说明乒乓球________(填“受”或“不受”)浮力． 不受 3 (2)如图乙所示，用瓶盖(或手)堵住漏水的瓶口，当乒乓球下面积满水时，乒乓球会上浮． 【点拨】 当乒乓球下面积满水时，乒乓球上下表面产生了向上的压力差，乒乓球上浮． 4 (3)上述实验说明：①浸在液体中的物体________(填“一定”或“不一定”)受到浮力；②浮力产生的根本原因是__________________________. 【点拨】 上述实验说明：①浸在液体中的物体不一定受到浮力；②浮力产生的根本原因是物体上、下表面存在压力差． 不一定 物体上、下表面存在压力差 5 如图所示，将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中，当玻璃圆筒沿水平方向放置时，观察到两端橡皮膜凹进程度相同，说明水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和F向右 的大小关系是F向左________(填 “＞”“＝”或“＜”)F向右； 2 ＝ 当玻璃圆筒沿竖直方向放置时，由两端橡皮膜凹进程度可知，水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上和 F向下的大小关系是F向上________(填“＞”“＝”或“＜”) F向下．通过以上探究，你认为浮力产生的原因是___________________________. ＞ 液体对物体上下表面的压力差 【点拨】 在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中： (1)观察弹簧测力计的零刻度线、________和分度值．调零时，弹簧测力计应在________(填“竖直”或“水平”)方向上调零． 3 量程 竖直 (2)如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6 cm的长方体物块(可塑)，测出重力．将它缓慢浸入水中，记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h.请根据实验数据，在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图像． 【解】如图所示． (3)分析图像可知，浸没前，h增加，F浮________；浸没后，h增加，F浮________．(均填“变大”“变小”或“不变”) 变大 不变 (4)若把此物块捏成高为6 cm的圆锥体，重复上述实验．两次实验所得的F浮随h变化的图像________(填“相同”或“不同”)． 【点拨】 若把此物块捏成高为6 cm的圆锥体，相同深度时，排开液体的体积不同，受到的浮力不同．重复上述实验，两次实验所得的F浮随h变化的图像是不同的； 不同 (5)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，还需添加一种材料：______________． 【点拨】 若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，由控制变量法知，要保持排开液体的体积不变，改变液体的密度，故还需要添加不同密度的液体． 不同密度的液体 [2023·天津]在学习“阿基米德原理”时，可用“实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究．请你完成下列任务： 4 【实验探究】 通过图(1)所示的实验，探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系．由实验可得结论：__________________． 这就是阿基米德原理． F浮＝G排 【理论探究】 第一步：建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究，如图(2)所示． 第二步：理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理． 请你写出推导过程．提示：推导过程中所用物理量需要设定[可在图(2)中标出]． 【解】设长方体的底面积为S、高为h，液体密度为ρ，长方体上、下表面所处的深度及受力情况如图，根据液体压强公式p＝ρgh可知液体对长方体下表面的压强大于上表面的压强，根据F＝pS可 知液体对长方体向上的压力大于液体 对它向下的压力，两者之差即为浮力， 即F浮＝F2－F1＝ρgh2S－ρgh1S＝ ρg(h2－h1)S＝ρghS＝ρgV排＝m排g＝G排． 【原理应用】 水平桌面上有一底面积为S1的柱形平底薄壁容器，内装质量为m的液体．现将一个底面积为S2的金属圆柱体放入液体中，圆柱体静止后直立在容器底且未浸没(与容器底接触但不密合)，整个过程液体未溢出．金属圆柱体静止时所受浮力F浮＝________． 小明发现妈妈在腌制萝卜块时，新鲜的萝卜块在盐水中是漂浮的，浸泡几天后，原来漂浮的萝卜块又下沉到容器底部． 他与几位同学对这一现象进行探究，提出如下猜想： 猜想1：可能是由于水的蒸发，盐水密度增大，导致萝卜块下沉； 5 猜想2：可能是浸泡几天后，萝卜块质量变大，导致萝卜块下沉； 猜想3：可能是浸泡几天后，萝卜块体积变小，导致萝卜块下沉； 猜想4：可能是浸泡几天后，萝卜块密度变大，导致萝卜块下沉. (