内容正文:
9.1 浮力
课标要求 本节要点
通过实验,认识浮力。探究并了解浮力大小与哪些因素有关。 1.知道浮力是什么,了解浮力产生的原因。
(重点)
2.会用称重法和压力差法计算浮力大小。
3.会利用弹簧测力计探究浮力大小与哪些因素有关。(重点)
认识浮力
浸在液体中的物体会受到液体______________________,这个托力就叫做浮力。浮力的方向总是____________,施力物体是________。
油条是我国传统的早餐食物之一。如图所示,油条浮在油面上,请在图中画出油条静止时的受力示意图(O点为重心)。
竖直向上的托力
竖直向上
液体
如图所示:
如图所示,将一个气球用细线系在容器底部,然后向容器中倒入适量的水。容器起初放在水平木板上,此时细线沿竖直方向;缓慢抬起木板的一端,随着∠α的改变,细线与水平面的夹角将_____________
(填“改变”或“保持不变”);剪断细线,气球将向上运动,这说明浮力的方向是____________。
保持不变
竖直向上
浮力产生的原因
浮力是由于液体对物体向上和向下的________产生的,即F浮=________。
压力差
F下-F上
(1)如图甲所示,在玻璃圆筒两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜,并浸没在水中,水对橡皮膜的压力F左________(填“>”“<”或“=”)F右;当玻璃圆筒处于如图乙所示的状态时,水对橡皮膜的压力
F上_________(填“>”“<”或“=”)F下;浮力产生的原因是______________________________________________。
=
<
液体对物体上、下表面的压力不相同
(2)如图丙所示,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,容器内装有适量的水,则下列说法正确的是________(填字母代号)。
A.A部分一定不受浮力的作用 B.B部分一定不受浮力的作用
C.C物体一定不受浮力的作用 D.D物体一定不受浮力的作用
A
(1)如图甲所示,用细线悬挂一个重20 N的物体并将其浸没在水中。该物体静止时,上表面受到水向下的压力为15 N,下表面受到水向上的压力为24 N,则物体受到的浮力大小为______N,方向____________;此时细线对物体的拉力为________N。
(2)如图乙所示,正方体木块浮在水面上,下表面受到水的压力为100 N,则它受到的浮力为________N。
9
竖直向上
11
100
如图所示,一个均匀的长方体浸没在液体中。已知长方体的底面积为S,上表面所处深度为h1,下表面所处深度为h2,则长方体下表面受到液体的压力的表达式为________,受到浮力的表达式为________________,侧面受到的合力为________N。(液体密度ρ液和g为已知量)
ρ液gh2S
ρ液g(h2-h1)S
0
浮力大小的决定因素
1.弹簧测力计下挂一个重力为G的物体,物体浸没在液体中时,弹簧测力计的示数为F,则物体在液体中受到的浮力F浮=__________。当物体逐渐浸入盛水的烧杯内时,物体排开水的体积越来越________,弹簧测力计的示数越来越________,物体受到的浮力越来越________。当物体浸没在水中之后,物体排开水的体积________,弹簧测力计的示数________,物体受到的浮力________。(后三空填“变大”“变小”或“不变”)
G-F
大
小
大
不变
不变
不变
2.浸在液体中的物体受到的浮力的大小,与物体浸入液体的体积__________,与液体的密度也__________;浸没在同种液体中的物体所受浮力则与物体在液体中所处的深度__________。(填“有关”或“无关”)
有关
有关
无关
在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了如下猜想。
①浮力的大小可能与液体的密度有关;②浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关;③浮力的大小可能与物体浸入液体的体积大小有关。
(1)如图甲所示,用手把饮料罐按入水中,饮料罐浸入水中越深,手会感到越吃力,这个实验可以支持上述猜想________(填序号),同时水对饮料罐底面的压强将逐渐变________。
③
大
(2)如图乙所示,金属块浸没在水中时,受到的浮力是________N。
1
(3)分析A、C、D三次实验的数据,可知猜想________(填序号)是错误的;某同学认为分析A、B、E三次实验的数据可以得出猜想①是正确的,他的分析是否合理?________________,理由是_______________________________________________________。
②
不合理
没有控制物体浸入液体的体积相同
(4)分析A、B、C三次实验的数据可得出的结论是____________________________________________________________。
液体的密度一定时,物体浸入液体的体积越大,物体受到的浮力越大
1.如图所示,将去掉瓶盖的矿泉水瓶截去底部后倒置,然后放入乒乓球并向瓶内注水,乒乓球不上浮,同时观察到瓶口有少量水流出,此时乒乓球________(填“受到”或“不受”)浮力的作用;再用手将瓶口堵住,过一会儿,观察到乒乓球会________。
不受
上浮
2.浸入液体中的物体,通常受到液体对它的浮力作用,浮力的施力物体是________,方向是____________。若某金属块完全浸没在水中时,金属块受到的浮力为2 N,其上表面受到水的压力为3 N,则其下表面受到水的压力为________N。
液体
竖直向上
5
3.下列情况中的物体没有受水的浮力作用的是( )。
A.跨海大桥的桥面 B.水中正在下沉的石块
C.水中正在上浮的木块 D.水中的气泡
A
4.如图所示,将挂在弹簧测力计下的重为4 N的物体缓慢浸没在液体中,则此时物体受到的浮力是( )。
A.6.8 N
B.1.2 N
C.2.8 N
D.0 N
B
5.如图所示,一个长方体浸没在水中,其上表面受到水的压力为
4 N,下表面受到水的压力为9 N,则长方体受到水的浮力为( )。
A.4 N B.5 N C.13 N D.9 N
B
6.如图所示,一个盛有水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器静止在斜面上,鸡蛋所受的浮力应是( )。
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
C
7.一个氦气球被风吹向一侧,下列对于此气球所受浮力的示意图,正确的是( )。
A B C D
B
8.如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的塞子,塞子静止不动。下列说法正确的是( )。
A.塞子不受水的压力作用,但受到水的浮力作用
B.塞子不受水的压力作用,也不受水的浮力作用
C.塞子受水的压力作用,不受水的浮力作用
D.此时塞子处于非平衡状态
C
9.在太空中,将乒乓球放在水里,它并没有像在地面一样浮在水面,而是停留在了水中,如图所示。下列有关该现象的解释正确的是
( )。
A.乒乓球受到的浮力方向向下
B.乒乓球受到的浮力小于重力
C.水的重力消失了,浮力也就消失了
D.浮力和重力没有关系
C
10.如图所示,A、B是能自由移动的物体,C、D、E是固定在容器上的物体;现往容器中注入适量的水,________(填字母代号)物体一定不受浮力的作用。若E物体受到水对其向下的压力为30 N,E物体受到水的浮力为80 N,则E物体受到水对其向上的压力为________N。
D
110
11.用弹簧测力计、正方体物块和两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和盐水)探究浮力大小与哪些因素有关,实验装置和弹簧测力计的示数如图所示,分析甲、乙、丙三次实验可知,浮力的大小与________________________有关;物体全部浸没在水中时受到的浮力为________N;由______________三次实验可知,浮力大小与液体密度有关。
物体排开液体的体积
4
甲、丁、戊
12.用弹簧测力计挂着一个实心铁块,铁块的底面刚好与水面接触(未浸入水中),如图甲所示。然后将其逐渐浸入水中,弹簧测力计的示数随铁块浸入水中深度的变化情况如图乙所示,则铁块受到的最大浮力是________N;铁块刚好浸没在水中时下表面受到水的压强是________Pa。(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
0.6
1.2×103
13.如图所示,小球静止在水中,受到4 N的浮力作用,请画出小球受到的浮力F浮的示意图。
如图所示:
14.在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中。
(1)测量前,先要观察弹簧测力计的零刻度线、______________和分度值;调零时,弹簧测力计应在________(填“竖直”或“水平”)方向上调零。
测量范围
竖直
(2)如图甲所示,在弹簧测力计下悬挂一个高为6 cm的长方体物块(可改变其形状),测出重力,将它缓慢浸入水中,记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h。请根据实验数据,在图乙中画出物块所受的浮力F浮随深度h变化的图像。
如图所示:
(4)若把此物块捏成高为6 cm的圆锥体,重复上述实验。两次实验所得的F浮随h变化的图像________(填“相同”或“不同”)。
(5)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系,还需添加一种材料:_____________________________________。
变大
(3)分析图像可知:浸没前,深度h增加,浮力F浮________;浸没后,深度h增加,浮力F浮________。(填“变大”“变小”或“不变”)
不变
不同
盐水(合理即可)
$$