内容正文:
《人教版物理八下 第十章 第1节 浮力》疑难易错同步
32.全面解读浮力
一、要点解读
1.生活中的浮力现象
2.浮力的定义:浸在液体(或气体)中的物体受到竖直向上的力,这个力叫做浮力。
注意:“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入(即浸没)”两种情况,也就是说浸没在液体内部和浮在液体表面的物体都受到浮力的作用。
3.浮力的方向:竖直向上。
无论物体的形状如何、是否运动,也无论液体(静止的液体)如何放置,浸在液体中的物体受到的浮力的方向总是竖直向上的。
4.浮力的施力物体与施力物体
(1)浮力的施力物体:液体(或气体)。
(2)浮力的受力物体:浸在液体(或气体)中的物体。
5.浮力的测量——称重法
用弹簧测力计测浮力:“称重法”计算浮力:F浮=G-F拉(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)
6.浮力产生的原因
(1)实验演示:
甲下部无水,无浮力;乙下部有水,产生向上的浮力—→丙。
(2)分析:
我们以浸在液体中的长方体为研究对象探究浮力产生的原因。浸没在液体中的长方体的六个面分别受到液体对其的压力,前后、左右相互平衡,如图所示。
浮力是因液体(或气体)对物体上、下表面压力不同产生的!
(3)理论推导:
7.易错点:对浮力产生的原因的应用,判断浮力是否存在。
不是所有浸在液体中的物体都受到浮力作用
若浸在液体中的柱状物体下表面和容器底部紧密接触(接触面间没有液体浸润),则液体对物体向上的压力F向上为零,物体将不受浮力作用。如图所示,和容器底紧密接触的蜡块、浸入河底的桥墩,都不受浮力作用。下面几幅图都是因为F向上=0导致浮力为0。
8.【实验】探究浮力大小与哪些因素有关
(1)实验原理:F浮=G-F示(称重法)。
(2)实验方法:控制变量法。
(3)实验操作细节:
①调零时,弹簧测力计应在竖直方向上调零。
②应选取体积稍大一点的物体:将物块浸入水中,若发现弹簧测力计示数变化不明显,为使实验现象明显,就换用体积更大的物块。
(4)实验过程:
b→c实验时,烧杯内水太多会溢出,于是在图b实验后倒掉一部分水,再将物块浸没水中完成c操作,不会影响实验结果。
(探究与排开液体体积关系时,倒掉一部分水,密度不变,不会影响实验)
(5)分析:abc→说明:当液体密度一定时,浸在液体中的体积越大,测力计示数越小,浮力越大。
cd→说明:浮力大小与物体浸入液体中的深度无关。
ade→说明:浮力大小与液体的密度有关;当物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,浮力越大。
为使这一结论更具有普遍性,应保持其他条件不变,多换用几种密度不同的液体进行实验。
(6)交流反思:
①若要验证浮力大小与物体的密度无关,应 增加一个与原物块体积相等、密度不等的物块进行实验 。
②若要验证浮力大小与物体形状是否有关,实验小组用同一块橡皮泥分别捏成实心圆锥体和长方体等形状进行实验。由此得出:“浮力的大小与物体的形状有关。”该结论 不可靠 ,没有控制物体排开液体的体积相同 。
(此类实验要注意是否控制单一变量)
(7)图像问题:
归纳:浮力大小的影响因素:浮力的大小只跟液体的密度和物体浸在液体中的体积这两个因素有关;而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。
浮力的大小只跟液体的密度和物体浸入液体的体积两个因素有关(与物体的形状、材料、浸没的深度、液体的多少无关)。在液体密度相同时,浸入液体的体积越大,物体受到的浮力越大;在浸入液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
二、典例引领
【例1】如图所示,有一正方体浸没在液体中,它的侧面所受的各个方向上的压力相互平衡;其下表面受到液体向上的压力F1________(填“大于”、“小于”或“等于”)其上表面受到液体向下的压力F2,这就是浸在液体中的物体受到浮力的原因,所以浮力的大小可表示为F浮=__________。
解析:正方体浸没在液体中,根据p=ρgh可知:下表面受到液体向上的压强大于上表面受到液体向下的压强,由F=pS可知:受力面积相等,下表面受到液体向上的压力F1大于其上表面受到液体向下的压力F2,这就是浸在液体中的物体受到浮力的原因。
浮力的大小可表示为:F浮=F1–F2
【例2】在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,弹簧测力计挂着同一金属块的示数如图所示。
①金属块浸没在水中时,受到的浮力是________N。
②分析图丙、丁可得出结论:_________________________________________________。
③分析丁、戊两图可知,浸在液体中的物体所受浮力大小与_____________有关。
解析: