内容正文:
10.4 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
•知识点3 阿基米德原理及应用
•知识点4 浮力大小的计算
•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春•长安区期末)将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,长方体都保持静止。下列说法正确的是( )
A.水对长方体上、下表面的压强差不相等,压力差相等
B.水对长方体上、下表面的压强差不相等,压力差不相等
C.水对长方体上、下表面的压强差相等,压力差不相等
D.水对长方体上、下表面的压强差相等,压力差相等
【典例1-2】(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•青秀区校级期末)如图所示,一个竖直悬挂在水中的圆柱体,其上表面受到水的压力为0.5N,其下表面受到水的压力为1.3N。下列说法正确的是( )
A.圆柱体受到的重力为0.8N
B.圆柱体受到的重力为1.8N
C.圆柱体受到水的浮力为0.8N
D.圆柱体受到水的浮力为1.8N
【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 。
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。
3、器材作用
(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。
4、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。
5、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春•明水县期末)关于图中所示实验,下列说法正确的是( )
A.可以探究浮力的大小是否跟物体的密度有关
B.可以探究浮力的大小是否跟液体的密度有关
C.可以探究浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关
D.可以探究浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关
【典例2-2】(2023秋•普陀区期末)为研究物体在水中受到向上的力的大小与哪些因素有关,小明设计了方案进行实验。他先将圆柱体A挂在测力计下,此时测力计示数为F0,然后逐渐将A浸入水中,并将其下表面到水面的距离h、相应的测力计示数F、F0与F的差值ΔF记录在表一中。为进一步探究,小明换用圆柱体B重复实验,并将数据记录在表二中。(圆柱体A、B底面积分别为SA、SB,且SA>SB)
表一(圆柱体A)
实验序号
h(厘米)
F(牛)
ΔF(牛)
1
3.0
8.5
1.5
2
6.0
7.0
3.0
3
9.0
5.5
4.5
4
12.0
5.0
5.0
表二(圆柱体B)
实验序号
h(厘米)
F(牛)
ΔF(牛)
5
3.0
8.8
1.2
6
6.0
7.6
2.4
7
9.0
6.4
3.6
8
12.0
6.0
4.0
①分析比较实验序号1、2、3(或5、6、7)数据中F和h的关系及相关条件,可以得出的初步结论是:同一圆柱体浸入水中,
。
②分析比较实验序号1、2、3(或5、6、7)数据中ΔF和h的关