内容正文:
10.1浮力
一、浮力
1.浸在液体中的物体,受到液体对物体向上托的力叫浮力。
2.浮力的方向:竖直向上
3.浮力的施力物体:液体或气体
4.浸在气体中的物体也受到气体对物体的浮力。
5.用弹簧测力计测浮力:“称重法”计算浮力:(F浮:物体所受浮力大小;G物:物体在空气中的重力;F拉:物体浸在液体中,弹簧测力计的示数)
二、浮力产生的原因
1.浮力产生的原因:物体上下表面所受的压力差。
2.理论分析:浸没在液体中长方体,各个方向都受到液体对它施加的压力。上表面距离水面,下表面距水面的深度为。
(1)物块上表面受到的液体的压强,压力,方向竖直向下。
(2)物块下表面受到的液体的压强,压力,方向竖直向上。
(3)相对的侧面受到的压强大小相同,压力大小相同,压力相互平衡。
(4)由于,物块上下表面的受力面积相同,所以液体对物块向上的压力大于液体对它向下的压力。液体对物体上、下两面的压力差,就是液体对物体的浮力。
3. 压力差法计算浮力:
(
点拨
浸在液体中的物体不一定都受到浮力的作用。如物体下表面与容器底部完全紧密接触,下表面没有受到向上的压力,故不受浮力的作用。
)
三、决定浮力大小的因素
实验:探究浮力的大小跟哪些因素有关
(1)实验方法:控制变量法
(2)实验器材:弹簧测力计、烧杯、水槽、圆柱体组、水、酒精、浓盐水
(3)进行实验:
<1>探究浮力与物体浸没后的深度的关系
①用弹簧测力计测量出物体的重力G;
②将物体逐渐浸入水中,读出弹簧测力计的示数;
③改变物体在水中的深度,读出弹簧测力计的示数;
④比较弹簧测力计示数的变化情况。
结论:浮力大小与物体浸没水中后的深度无关。
<2>探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系:
①用弹簧测力计测量出物体的重力G;
②将物体部分浸入在水中,读出弹簧测力计的示数;
③把物体浸在水中体积再大一些,读出弹簧测力计的示数;
④把物体浸没水中,读出弹簧测力计的示数。
结论:在同一液体中,物体浸在液体中的体积越大,浮力越大。
<3>浮力与液体密度的关系
①用弹簧测力计测量出物体的重力G;
②将石块分别浸没在酒精、水和盐水中,读出弹簧测力计的示数;
③比较两次弹簧测力计示数的变化情况。
结论:物体排开液体体积一定时,液体密度越大,浮力越大。
总结影响浮力大小的因素:物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。而与浸没在液体中的深度无关。
(
点拨
弹簧测力计示数、浮力与物体浸入液体中深度的关系图像:
F
示
-h和F
浮
-h图像分析:物体浸没前,浸入液体的深度变大,浸入液体的体积变大,浮力变大,弹簧测力计的示数变小;
物体浸没后,入液体的深度变大,浸入液体的体积不变,浮力不变,弹簧测力计的示数不变。
)
1.如图所示,一斜面上方放置一容器,容器内盛有一定量的水,有一硬质木棒,上端固定在墙上,下端固定一未知材料的小球,小球浸没在水中,以上物体均处于静止状态。关于小球受力情况的分析不正确的是( )
A.小球可能受三个力的作用,木棒对小球施力方向向下
B.小球可能受三个力的作用,木棒对小球施力方向向上
C.小球可能受两个力的作用,木棒对小球不施力
D.小球可能受两个力的作用,木棒对小球施力方向向下
2.“天宫课堂”第一课上,王亚平做了一个有关浮力的实验。在太空中,乒乓球并没有像在地面一样浮在水面,而是停留在水杯内的水中,如图。下列有关该现象的解释正确的是( )
A.乒乓球受到的浮力方向向下
B.乒乓球受到的浮力等于重力
C.太空中重力消失时,浮力也就消失了
D.乒乓球所受重力可以忽略,因此它不具有惯性
3.如图所示,A、B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则在A、B、C、D中 受浮力, 不受浮力。
4.如图所示情景中,物体没有受到浮力的是( )
A.甲图:沉在水底的铁球
B.乙图:水面上戏水的天鹅
C.丙图:立在河水中的桥墩
D.丁图:浮在空中的热气球
5.某物理兴趣小组做了如图所示的实验来 探究影响浮力大小的因素。其中,铜块和铝块的体积相等。
(1)由①③④⑤四个步骤可知,浮力的大小与 有关,与 无关;
(2)比较①④⑦三幅图可得出的结论是浮力的大小跟 有关;
(3)要探究物体所受浮力的大小是否与物体的密度有关,应选取①④和 进行对比分析。
6.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验室,小丽提出如下猜想:
猜想一:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;
猜想二:浮力的大小跟液体的密度有关;
猜想三:浮力的大小跟物体的密度有