内容正文:
第1节|浮力
第十章 浮力
1.了解浮力的产生原因以及学会用称重
法测量浮力。
2.熟悉“探究浮力的大小跟哪些因素有
关”的实验探究过程。
3.知道浮力大小的影响因素。 教材
导航 P64~67
中东地区有一个被称为“死海”的神秘湖泊。含
有极高的盐分以至于几乎没有任何水生生物能在其中生存。在
死海上,即使不会游泳的人在里面也能轻松漂浮。为什么死海
会有如此特性呢?浮力与哪些因素有关?今天我们来学习这节
课,探索死海拥有强大浮力的秘密吧。
课前预习
浮力的定义:浸在液体或气体中的物体受到 的托
力,这个力叫作浮力。浮力的方向是 的。
称重法测浮力:F浮= 。
浮力的产生原因:浸没在液体中的物体,其上下表面受到液
体对它的 。表达式为F浮= 。
向上
竖直向上
G-F示
压力不同
F向上-F向下(或F2- F1)
课前预习
浮力大小的影响因素:
(1)浮力大小跟物体浸在液体中的体积(即 )
有关,液体密度相同时,物体浸在液体中的体积越大,浮力
越 。
排开液体的体积
大
(2)浮力大小跟液体的 有关,物体浸在液体中的体积相
同时,液体的密度越大,浮力越 。
密度
大
课前预习
知识点 认识浮力
[例1] 下列关于浮力的说法正确的是( D )
A. 浮力的方向总是垂直向上的
B. 浸没在液体中的物体不受浮力的作用
C. 只有漂浮在液体表面上的物体才会受到浮力
D. 浸在液体中的物体都受到液体对它竖直向上的浮力
D
例题导学
[例2] 如图所示为小明同学所做的浮力演示实验:
(1)图甲中,小明用弹簧测力计在空气中测量小铁块A的重力,
其示数G= N。
4
(2)图乙中,当小明将小铁块A浸没在水中时,
弹簧测力计的示数F示= N。
3
例题导学
(3)对比两次实验我们发现,小铁块浸没在水中时弹簧测力计的
示数 (选填“变大”“变小”或“不变”),说明水对
小铁块A有竖直向上的托力,即 ,大小为 N。这
种测量浮力大小的方法称为 法。
变小
浮力
1
称重
例题导学
知识点 浮力产生的原因
[例3] 如图所示,有一个重力为G的长方体浸没在液体中,其
受到的浮力为F浮,液体对长方体向下和向上的压力分别为F1
和F2。下列说法正确的是( C )
C
A. 长方体只有上下表面受到液体压力
B. F1和F2的大小关系是F1>F2
C. F1、F2和F浮的大小关系是F2-F1=F浮
D. 若物体浸没于更深的位置,与图示位置相比,F1、F2大小均不变
例题导学
[例4] 下列物体受到浮力的有 。
①在水中游弋的小鱼;②水中的大桥桥墩;③在空中匀速上升
的氢气球;④埋入河底泥沙中的石块;⑤太空中的卫星;⑥浮
在水面的木头。
①③⑥
例题导学
浮力实际上就是物体上下表面受到的压力差。
例题导学
知识点 决定浮力大小的因素
[例5] 小明在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用
到如下器材:分度值为0.1 N的弹簧测力计、实心圆柱体金属
块、相同的容器若干、水、密度未知的某种液体、细线等。
例题导学
(1)小明进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 N;用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出,BCDE均为水,F为某液体),并将其示数记录在表中。
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
2.7
例题导学
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
(2)分析实验步骤A、B、C、D,可以得出结论:
。
液体密度一
定时,物体排开液体的体积越大,浮力越大
例题导学
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
(3)分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟
有关;分析实验数据可知,F中液体密度 (选填“大
于”“小于”或“等于”)水的密度。
(4)分析实验步骤A、D、E,可以说明:
。
液体密度
小于
浮力的大小与深度
无关
例题导学
要区分排开液体的体积和物体在液体中的深度。与物体在液体
中的深度无关指的是物体全部浸在液体中时。
例题导学
1. 下列情境中的物体,不.受.浮力的是( D )
A. 水中下沉的石块 B. 空中上升的气球
C. 海中航行的轮船 D. 遨游太空的卫星
D
随堂巩固
2. 如图所示,小朋友牵着气球在公园内游玩,气球所受浮力
的示意图正确的是( C )
C
随堂巩固
3. 弹簧测力计下挂一个重为29.4 N的物体,把它浸没在水中
时,测力计示数为19.6 N,物体受到的浮力是( C )
A. 29.4 N B. 19.6 N
C. 9.8 N D. 49 N
C
随堂巩固
4. 如图所示,C和D是可自由移动的物体,A和B是容器本身凸
起的一部分。现在往容器中注入一些水,四个物体静止后的位
置如图所示,则下列说法正确的是( A )
A. 只有B部分和物体C、D受到浮力
B. 只有物体D受到浮力
C. 只有物体C、D受到浮力
D. 只有A部分和物体C、D受到浮力
A
随堂巩固
5. 取一个雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓球放到瓶口处,
然后向瓶内注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮,如图
甲。用手指堵住瓶口,乒乓球上浮起来,如图乙、丙。乒乓球
不上浮的原因是:乒乓球上表面 (选填“受到”或
“不受”,下同)水对它的压力,下表面 水对它的压
力。乒乓球上浮的原因是:水对乒乓球上表面的压力
(选填“大于”“小于”或“等于”)水对乒乓球下表面的压力。
受到
不受
小于
随堂巩固
6. 在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了
如下的猜想:
A. 可能跟物体浸入液体的深度有关;B. 可能跟物体的重力有
关;C. 可能跟物体浸入液体的体积有关;D. 可能跟液体的密
度有关;E. 可能与物体的形状有关。
为了验证上述猜想,李明做了如图甲所示的实验:他在弹簧测
力计下端挂一个体积相同的铁块或铜块,依次把它们缓缓地浸
入液体中不同位置,在这一实验中:
典型实验
(1)铁块从位置③到④的过程中,弹簧测力计的示数减小,说明
铁块受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不
变”),可以验证猜想 (选填字母)是正确的。
(2)从位置④到⑤的过程中,弹簧测力计的示数不变,说明铁块
受到的浮力不变,可以验证猜想 (选填字母)是错误的。
变大
C
A
典型实验
(3)分析比较实验①⑤与 ,可以验证猜想B是错误的。
(4)分析比较实验 可得:浸在液体中的物体所受浮力
的大小与液体的密度有关。
②⑥
②⑥⑦
典型实验
(5)(创新设问)为了验证猜想E,小明将图⑤中的铁块挫成圆锥体进行实验,弹簧测力计的示数为0.5 N,由此小明得出的结论
是:浮力的大小与物体的形状有关。你认为此结论
(选填“可靠”或“不可靠”),原因是
。
不可靠
没有控制排开液体的
体积相同
典型实验
(6)综合上面各步骤,我们得出:浮力的大小跟
有关,与其他因素无关。主要运用的科
学探究方法是 。
物体排开液体
的体积、液体的密度
控制变量法
典型实验
(7)(拓展设问)老师给同学们展示了一个神奇的
现象,如图乙所示,在气球中装入适量沙子,并
充入适量空气,系紧气球口。将气球放入水中,
气球漂浮;然后用细棒将气球向下压至深度为h1
的位置,撤去细棒后气球上浮;再用细棒将
气球压至深度为h2的位置,气球自动下沉。
请解释为什么气球浸没在水中更深的位置会
自动下沉:
。
当气球被压至深度为h2的位置时,深度增大,
由p=ρgh可知气球受到水的压强比h1的位置大,所以气球的
体积会减小,排开水的体积也减小,根据阿基米德原理可知气球
所受的浮力也减小,当气球受到的浮力小于重力时,气球就会下沉
典型实验
$$