内容正文:
第九章 浮力
9. 1 浮力
知识点一 认识浮力
浸在液体 (气体)中的物体,都受到液体 (气体)对它________的托力,这个托力就叫做浮力。
例 1-1 关于浮力,下列说法中正确的是 ( )
A. 只有漂浮在水面上的物体才受到浮力的作用
B. 浮力的方向总是竖直向下的
C. 浮力的施力物体只能是液体
D. 正在水中下沉的石头受到浮力的作用
竖直向上
D
如图所示,鸡蛋在盐水中处于静止状态,则鸡蛋所受浮力的方向应是 ( )
A. F1B. F2C. F3D. F4
C
例 1-2 把一重为10 N的铁块用细线系在弹簧测力计下后将其浸没在水中,如图所示,静止时弹簧测力计的示数为7 N,则铁块所受的浮力为 ( )
A. 10 N
B. 7 N
C. 3 N
D. 17 N
C
[方法指导] (1)空中上升的物体、浮在水面上的物体和水中下沉的物体,都受到液体或气体向上的浮力作用,浮力的方向竖直向上。 (2)挂在弹簧测力计下的物体浸入液体后同时受到三个力的作用,且处于平衡状态,用公式F浮=G-F示可求出浮力的大小。
D
用弹簧测力计测出一个物体重为5 N,然后将该物体的一半浸入盐水中,这时弹簧测力计的示数变为4 N。若该物体浸没在盐水中,则物体受到的浮力是 ( )
A. 3 N
B. 4 N
C. 1 N
D. 2 N
知识点二 浮力产生的原因
浸没在液体中的物体,上下表面都受到液体的_____,浮力是由于液体对物体向上和向下的_______产生的。用公式表示为:F浮=F向上-F向下。
压力
压力差
例 2-1 如图所示,将玻璃筒两端蒙上橡皮膜,当玻璃筒水平浸入水中时,观察到左、右两个橡皮膜的凹陷程度相同。当玻璃筒在水中竖直放置时,观察到下面橡皮膜凹陷程度比上面大,该现象表明____________ _____________________________________________。据此,可分析_____产生的原因。
浸没在液体中
的物体,下表面受到的压力大于上表面受到的压力
浮力
将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,如图所示,它所受到的 ( )
A. 向上、向下压力差不等,浮力相等
B. 向上、向下压力差不等,浮力不等
C. 向上、向下压力差相等,浮力不等
D. 向上、向下压力差相等,浮力相等
D
例 2-2 一长方体物块浸没在水中,已知下表面受到水的压力为100 N,上表面受到水的压力是40 N,则物体受到的浮力为 ( )
A. 40 N B. 60 N
C. 100 N D. 140 N
B
[方法指导]压力差法:F浮=F向上-F向下 (适用于题目给出上、下表面受到的液体的压力)。
如图所示,浸没在水中的物体,上表面受到水的压力为6 N,下表面受到水的压力为10 N,那么物体受到的浮力为____N,请画出物体所受浮力F浮的示意图 (需标出力的大小)。
4
知识点三 浮力与哪些因素有关
浸在液体中的物体受到的浮力的大小跟物体浸入液体的_____有关,跟液体的_____也有关;当物体全部浸没在同种液体中时,物体受到的浮力与物体浸入液体的深度_____。
体积
密度
无关
例 3 某同学按照如图所示的操作,探究影响浮力大小的因素。
(1)物体受到的重力为____ N。
(2)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是____N;物体全部浸没在酒精中时,受到的浮力是_____N。
4
1
0. 8
(3)由 A、B、C三图可知,弹簧测力计的示数_____,可得出结论:物体受到的浮力大小与________________ _________________________有关。
(4)由 C、D两图可知,弹簧测力计的示数_____,可得出结论:物体受到的浮力大小与____________________ _____无关。
(5)由A、D、E三图可得出结论:物
体受到的浮力大小与液体的_____
有关。
减小
物体浸入液体的体
积 (物体排开液体的体积)
不变
物体浸没在液体中的
深度
密度
[方法指导]物体受到的浮力和物体的形状、物体的密度、物体浸没在液体中的深度无关,在同种液体中,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。
小军同学在做“探究影响浮力大小的因素”的实验时,用弹簧测力计悬挂一个实心金属块,分别在下列四种情况下保持静止 (如图所示)。请你帮助小军同学完成以下问题:
(1)乙图中金属块所受浮力为____N。
(2)比较甲、丙、丁三幅图可得出结论:浮力的大小与____________有关。
(3)比较甲、乙、丙三幅图可得出结论:浮力的大小与物体浸没在液体中的_____有关。
0. 4
液体的密度
体积
(4)下图中能正确反映弹簧测力计示数F和物体下表面在水中的深度h关系的图像是____(选填字母)。 (物体未接触容器底,且物体的密度大于水的密度)
D
1. 如图所示的四个情景中,没有受到浮力的物体是 ( )
B
2. 如图所示,一块长方体直立静止在水中,已知其前后左右四个表面受到水的压力均为10 N,下表面受到水的压力为8 N,上表面受到水的压力为3 N,则该长方体受到的浮力为 ( )
A. 5 N
B. 11 N
C. 21 N
D. 51 N
A
3. 在探究“浮力大小与物体重力是否有关”的实验中,进行了以下实验,如图所示,所测的相同体积的铜块和铁块的相关数据分别为F1、F2、F3、F4。若浮力大小与物体重力无关,则满足的条件是 ( )
A. F1=F2,F3=F4
B. F1-F2=F3-F4C. F1-F3=F2-F4
D. F1-F4=F2-F3
D
4. 物体A浸没在甲、乙两种不同液体中静止时,数字测力计示数如图所示,则下列说法正确的是 ( )
A. 物体A在甲液体中所受浮力大
B. 物体A在乙液体中所受浮力大
C. 甲液体的密度比乙液体的小
D. 物体A在甲液体中所受浮力大于它所受重力
A
5. 如图所示,水对物体向上、向下的压力分别为F2=20 N和F1=5 N,物体受到的浮力大小为____N,方向为__________,施力物体是____。
15
竖直向上
水
6. 如图所示,将一木块放在水中,木块处于静止状态。请在图中画出木块所受浮力的示意图。
7. 一烧杯放在斜面上,杯中的小球受到的浮力为5 N,画出小球受到的浮力的示意图。
8. 如图,小丽利用弹簧测力计、实心圆柱体物块等器材探究浮力的大小跟哪些因素有关,提出了以下猜想:
猜想a:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关;
猜想b:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想c:浮力大小与液体的密度有关。
(1)如步骤A所示,可知圆柱体重_____N;步骤B中圆柱体受到水的浮力为_____N。
(2)分析步骤C与步骤_____(填字母)的数据,可以验证猜想a是错误的。
2. 4
0. 4
D
(3)比较步骤B与步骤E的数据,不能得出浮力的大小与液体密度的关系,其原因是__________________ ___________。
(4)写出能够支持猜想b的一个生活现象:___________ __________。
没有控制排开液体
的体积相同
船载货越多,
吃水越深
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