内容正文:
第十章 浮力
10.1浮力
题型归纳
新知梳理
一、浮力
定义
浸在液体(或气体)中的物体会受到向上的力,这个力叫做浮力。
方向
竖直向上
施力物体
液体(或气体)
产生原因
浸在液体(或气体)中的物体,受到液体(或体)对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差即浮力F浮=F上–F下。
决定浮力大小的因素
(1)物体在液体中所受浮力的大小与液体的密度有关;
(2)还与物体排开液体的体积有关,而与浸没在液体中的深度无关。
二、探究影响浮力大小的因素
1.弹簧测力计使用前观察量程和分度值,用称量法计算浮力F浮=G-F拉 。
2.控制变量法的应用:
(1)用弹簧测力计提着同一物体,让不同体积浸入同种液体中,目的是研究浮力与物体排开液体体积的关系。
(2)用弹簧测力计提着同一物体,分别浸没在不同液体中,目的是研究浮力与液体密度的关系。
(3)用弹簧测力计提着同一物体,让它分别浸没在同种液体的不同深度,目的是研究浮力与浸没深度的关系。
3.实验图象的绘制与分析。
4.选用不同液体进行多次实验的目的:使实验结论具有普遍性。
5.实验结论:物体在液体中所受浮力的大小跟它 排开液体体积和液体密度有关,跟浸没深度无关;液体密度越大、物体浸在液体中的体积越大,浮力越大。
举一反三
【题型1】 对浮力的理解
方法点拨
1.浸在液体中的物体也可能不受浮力:若柱形物体与容器底部紧密接触(接触面间没有液体浸润),由于下表面不受向上的压力,所以不受浮力。
2.浮力的方向与重力方向相反:无论物体的形状如何、是否运动,也无论液体如何放置,浸没在液体中的物体受到的浮力方向总是竖直向上。
(2022•鄂尔多斯)中国桥梁建设水平居于世界领先地位,下列和桥有关的表述中不正确的是( )典例
A.行人对桥的压力是由鞋的形变产生的
B.浸在水中的桥墩受到水的浮力作用
C.行驶在大桥上的汽车以桥为参照物是运动的
D.行驶到桥上最高点的汽车,如果所有力消失,车将做匀速直线运动
【答案】B
【分析】(1)弹力的施力物体是发生弹性形变的物体;
(2)物体浸在液体(或气体)中,物体将受到的液体(或气体)对它产生的压力,求出合力,即受到的浮力,从而得出浮力产生的原因是液体(或气体)对物体上下表面的压力差;浮力的方向是竖直向上的;
(3)判断一个物体是运动的还是静止的,要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化;若位置有变化,则物体相对于参照物是运动的;若位置没有变化,则物体相对于参照物是静止的;
(4)牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:A、行人对桥的压力是由于鞋的形变,要恢复原状而对地面产生的弹力,故A正确;B、浸在水中的桥墩由于底面埋在淤泥下,没有与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,则桥墩不受浮力作用,故B错误;C、以桥为参照物,汽车的位置不断发生变化,所以汽车是运动的,故C正确;D、根据牛顿第一定律可知,行驶到桥上最高点的汽车,如果所受的力全部消失,汽车将做匀速直线运动,故D正确。
【点评】本题考查弹力、浮力产生的原因、运动和静止的相对性以及牛顿第一定律的相关内容,是一道综合题。
【变式1-1】(2023春•莫旗校级期中)下列关于浮力的说法中错误的是( )
A.在海中游泳的人受到海水对他的浮力
B.飘在空中的氢气球受到空气对它的浮力
C.将一石块扔到水中,石块在下沉的过程中不受浮力
D.在水中升起的木块受到浮力
【答案】C
【分析】浸在液体或气体中的物体,将受到液体或气体对它的浮力作用,浮力的大小等于它排开液体的重力。
下沉的物体也受浮力作用,只是浮力小于重力而下沉。根据阿基米德原理可知所石块受的浮力的变化情况。
【解答】解:浸在液体或气体中的物体都会受到液体或气体对它向上托的力即浮力,下沉的物体也受浮力作用,在海中游泳的人、飘在空中的氢气球、在水中升起的木块都受到浮力作用;将一石块扔到水中,石块在下沉的过程中也受浮力作用,故ABD正确、C错误。
【点评】此题考查了学生对浮力的认识及产生的原因,特别是下沉的物体也受浮力作用。
【变式1-2】(2023春•攸县期末)如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头( )
A.没有受到水的压力,但受到水的浮力
B.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力
C.受到水的压力,没有受到水的浮力
D.受到水的压力,也受到水的浮力
【答案】C
【分析】浸没在液体中的物体,液体对物体向上的压强大于向下的压强,向上的压力大于向下的压力,物体受到向上和向下的压力差的作用,这个压力差是物体受到的浮力(适用于气体),浮力的方向总是竖直向上的。
【解答】解:洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的下