内容正文:
10.1 浮力
知识点1:浮力 2
知识点2:浮力产生的原因 4
01判断物体是否受到浮力 4
02浮力的方向及产生的原因 5
03称重法测浮力的大小 6
04根据浮力产生的原因计算浮力的大小 7
知识点3:决定浮力大小的因素 8
05探究浮力大小的影响因素 9
【基础演练】 10
【提升拔高】 14
1. 浮力
(1)定义: 浸在 中的物体受到液体或气体对其有一个 的力,这个力叫做浮力
(2)方向:
(3)施力物体:
(4)产生的原因:液体(或气体)对物体上下表面的 不同产生的
2. 大小计算
(1)称重法(实验法):
(2)原理法(或压力差法):
知识点1:浮力
1. 现象探究:什么是浮力
图示
现象
放飞的氢气球飞向高空
按在水中的木块,松手后上浮
轮船浮在海面上
在水中搬石头感觉轻一点
原因
在空气中的氢气球受到空气对其向上托举的力
浸在水中的木头受到谁向上的托力
漂浮在海水中的轮船受到海水对其向上托的力
浸在水中的石头受到水对其向上托的力
结论
浸没在液体或气体中的物体会受到液体或气体对其向上托的力
2. 浮力的定义:一切浸在液体(或气体)中的物体受到竖直向上的力,这个力叫做浮力。
【点拨】浸在的理解
“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。
【点拨】浮力的认识
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
(1)称重法测浮力的原理
将物体浸在液体中静止时,对物体进行受力分析,如图所示,弹簧测力计拉力为F´,物体重力为G,则F浮=G-F´。因此,只要测出物体的重力G和物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F´,即可由F浮=G-F´求出物体在液体中时所受浮力的大小。
(2)称重法测浮力的步骤
①用弹簧测力计测出物体的重力G;
②将挂在弹簧测力计下的物体浸在液体中,读出弹簧测力计的示数F´;
③物体在液体中所受浮力F浮=G-F´。
注意:步骤①②若颠倒,会因物体沾带液体而产生误差。
知识点2:浮力产生的原因
1. 探究:浮力产生的原因
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,如表所示。
位置
深度
压强
压力
图示
前、后六个面
相等
相等
F向后、F向前是一对平衡力,合力为零
左、右六个面
相等
相等
F向左、F向右是一对平衡力,合力为零
上、下两个面
上表面深度小于下表面深度
上表面所受压强小于下表面所受压强
F向下(F1)<F向上(F2)
F浮=F向上-F向下
【总结归纳】浮力是因液体(或气体)对物体向上、向下压力差产生的,即:F浮=F向上-F向下
2. 两种特殊情况下浮力的计算
(1)当物体部分浸入液体中时,如图甲所示,上表面不受液体压力,则F浮=F向上
(2)若浸没在液体中的物体下表面和容器底紧密接触,如图乙所示,则液体对物体向上的压力F为零,物体将不受浮力的作用,只受向下的压力,如在水率的桥墩、深陷在淤泥中的沉船等
01判断物体是否受到浮力
【典例1】如图所示,洗手盆底部的出水口寒着橡胶制成的水堵头,则正确的是( )
A.水堵头不受水的压力作用,但受到水的浮力作用
B.水堵头不受水的压力作用,也不受水的浮力作用
C.水堵头受水的压力作用,不受水的浮力作用
D.此时水堵头受到非平衡力的作用
【变式1-1】下列物体没有受到浮力作用的是( )
A.在水中嬉戏的小鸭 B.在水中下沉的石头
C.在深海潜游的鲸鱼 D.深入河底的桥墩
【变式1-2】如图所示情景中没有受到浮力的物体是( )
A. 遨游的“天宫一号” B. 航行的“辽宁号”
C. 下潜的“蛟龙号” D. 上升的热气球
02浮力的方向及产生的原因
【典例2】为了探究浮力产生的原因,小明做了以下实验:取一个大的塑料瓶子,用剪刀剪去底部(如图甲),将一个乒乓球放在里面(如图乙),轻轻向瓶中倒水,水已没过乒乓球,发现有水缓慢流出瓶口,但乒乓球不浮上来(如图丙),此时乒乓球 (选填“受”或“不受”)浮力作用。用瓶盖盖紧瓶口,当乒乓球下方充满水之后(如图丁所示),乒乓球迅速上浮,这是因为乒乓球 (选填“受”或“不受”)浮力作