10.1 浮力(讲义)--【大单元教学】2024-2025学年八年级物理下册同步备课系列(人教版2024)
2025-03-12
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2份
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24页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1节 浮力 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.22 MB |
| 发布时间 | 2025-03-12 |
| 更新时间 | 2025-03-12 |
| 作者 | 飞哥物理研究站 |
| 品牌系列 | 上好课·大单元教学 |
| 审核时间 | 2025-03-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50943243.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
【八年级物理大单元设计】
10.1 浮力
【内容预览】
【学习目标】 2
【思维导图】 2
知识点1:浮力 2
知识点2:浮力产生的原因 4
知识点3:决定浮力大小的因素 7
【课堂练习】 9
1. 通过实验,认识浮力,知道浮力的方向是竖直向上的.
2. 探究并了解浮力的大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关;
3. 了解浮力产生的原因,知道测量浮力的法.
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水向上的托力
漂浮于海面的轮船,承受着海水对其有向上的托力。
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有向上托的力
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。
对浮力的理解
“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。
【例1】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
【答案】A
【详解】A.太空中没有空气,所以太空中遨游的“天宫一号”没有受到浮力,故A符合题意;
B.浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力,航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力,即受到浮力,故B不符合题意;
C.下潜的“蛟龙号”在水中尽管下沉,但仍然受到浮力,故C不符合题意;
D.空中上升的热气球,由于受到空气的浮力而升空,故D不符合题意。
故选A。
3. 浮力的方向:竖直向上。
浮力方向的理解
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。
【例2】一重为6N的物体挂在弹簧测力计下,将它全部浸没在酒精中时,测力计示数是如图所示,则物体受到的浮力是 N,浮力的方向 。
【答案】 2.2 竖直向上
【详解】[1]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为3.8N,即物体此时受到的拉力为3.8N,根据称重法可知物块受到的浮力
[2]物体受到浮力方向是竖直向上的。
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
【例3】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4N,下表面受到的压力为7N,则长方体受到水的浮力为( )
A.3N B.4N C.7N D.11N
【答案】A
【详解】长方体受到水的浮力为F浮=F下表面﹣F上表面=7N﹣4N=3N
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
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,如下图所示,水对蜡块体向上的压力为零,物体将不受浮力的作用,只受向下的压力,如在水里的桥墩、深陷在淤泥中的沉船等。
【例4】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
【答案】C
【详解】ABC.洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力,故AB错误,C正确;
D.水堵头静止,处于平衡状态,所以此时水堵头受到平衡力的作用,故D错误。
故选C。
【例5】如图所示,Q为一铜制零件,其上部为边长L=0.3m的立方体,下部为边长l=0.2m的立方体,Q的下表面与容器底面完全粘合,且水面正好与Q的上表面相平,则容器底部所受压强为 Pa,零件受到的浮力为 N。
【答案】 5×103 150
【详解】[1]容器的水平高度为h=L+l=0.3m+0.2m=0.5m
容器底部所受压强为
[2]因为下部立方体的下表面与容器底面完全粘合,所以水没有产生向上的压力;上部立方体的下表面积的一部分(与水接触)受到向上的压力,所以
上部立方体的下表面受到的压强p=ρgh'=ρgL=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa
水面正好与Q的上表面相平,则零件上表面没有受到水向下的压力,由浮力产生的原因可知该零件受到的浮力为F浮=F向上=pS=3000Pa×0.05m2=150N
知识点3:决定浮力大小的因素
1.实验探究:浮力的大小跟哪些因素有关
提出问题
浮力的大小跟哪些因素有关?
猜想与假设
浮力的大小与哪些因素有关呢?
(1)经验1:用手把一个拧紧盖子的空矿泉水瓶压入水中,矿泉水瓶浸入的体积越大越费力
猜想1:浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关
(2)经验2:鸡蛋在纯水中会下沉,在浓盐水中却能漂浮
猜想2:浮力的大小与液体的密度有关.
(3)经验3:木头在水中漂浮,铁块却在水中下沉.
猜想3:浮力的大小与浸在液体中的物体的密度有关
进行实验
实验目的
变量控制
图示
现象及分析
探究结论
探究浮力的大小与物体浸没深度的关系
同一物体浸在同一液体中,物体浸没的深度不同
乙、丙两种情况下弹簧测力计的示数相同,即浮力相同
浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关
探究浮力的大小与物体浸入液体的体积的关系
液体的密度相同,同一物体浸入液体的体积不同
乙、丙两种情况下弹簧测力计示数不同,即浮力不同,F1>F2
物体受到的浮力与物体浸入液体的体积有关
探究浮力的大小与液体密度的关系
同一物体浸在液体中的体积相同,液体密度不同
乙、丙两种情况下弹簧测力计的示数不同,即浮力不同,F2>F1
物体受到的浮力于液体的密度有关
探究浮力的大小与物体密度的关系
两个体积相同、质量不同的物体,浸入在同一液体中
甲、乙两种情况下弹簧测力计的示数差相同,即浮力相同
物体所受的浮力与物体的密度无关
探究归纳
浮力的大小只跟液体的密度和物体浸入液体的体积有关(与物体的形状、材料、浸没的深度、液体的多少无关)。在液体密度相同时,浸入液体的体积越大,物体受到的浮力越大;在浸入液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
2.实验中注意的问题
(1)在探究过程中,应注意沿竖直方向拉弹簧测力计,并且物体不能与容器底部或侧壁相接触;
(2)应等弹簧测力计示数稳定后再读数;
(3)实验时烧杯内的液体体积要适中,应以能浸没物体又不溢出为准;
(4)探究过程中,把物体浸入液体时要缓慢,以免溅出液体。
【例6】在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中,张亮同学的实验步骤如图所示(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)金属块在步骤B中受到的浮力为 N;
(2)通过步骤B和C可以探究浮力的大小与 的关系,通过步骤C和D可以发现浮力的大小与物体浸没的深度 (选填“有关”或“无关”);
(3)若步骤B中挂钩下的细线突然断了,金属块在下沉过程中,所受浮力将 (选填“不变”“变大”“先不变后变大”或“先变大后不变”)。
(4)张亮根据此实验数据还测出了该金属块的密度为 kg/m3。
【答案】 1 排开液体的体积 无关 先变大后不变 4×103
【详解】(1)[1]金属块在步骤B中受到的浮力为F浮=G﹣F=8N﹣7N=1N
(2)[2]通过步骤B和C可以知道,液体的密度相同,排开液体的体积不同,可以探究浮力的大小与排开液体的体积的关系。
[3]通过步骤C和D可以知道,物体全面浸入水中,排开液体的体积和液体的密度相同,深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知浮力相同,说明浮力的大小与物体浸没的深度无关。
(3)[4]若步骤B中挂钩下的细线突然断了,金属块在下沉过程中,排开水的体积先变大后不变,由阿基米德原理可知所受浮力将先变大后不变。
(4)[5]金属块完全浸没在水中时受到的浮力为F浮'=G﹣F'=8N﹣6N=2N
根据阿基米德原理,金属块的体积为
金属块的密度为
1.下图情景中没有受到浮力的物体是( )
A.水面航行的辽宁舰 B.安逸地浮在水面的天鹅
C.浸在水中的桥墩 D.空中飞行的飞艇
【答案】C
【详解】A.航行的辽宁舰浸在水中,因为液体对浸在其中的物体有竖直向上的浮力作用力,故它受到浮力作用,故A不符合题意;
B.浮在水面的天鹅受到水对它竖直向上的浮力,故B不符合题意;
C.浸在水中的桥墩由于底面埋在淤泥下,没有与水接触,因此桥墩没有受到水对其向上的压力,根据浮力产生的原因可知桥墩不受浮力作用,故C符合题意;
D.空中飞行的飞艇浸在空气中,因为气体对浸在其中的物体有竖直向上的浮力作用力,故它受到浮力作用,故D不符合题意。
故选C。
2.如下图所示,A、B是能自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分。现往容器里注入一些水,则下列说法错误的是( )
A.A物体一定受浮力作用 B.B物体一定受浮力作用
C.C部分一定受浮力作用 D.D部分一定受浮力作用
【答案】D
【详解】A.由图可知,水对A物体上下表面产生了向上的压力差,故A物体一定受浮力的作用,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,B物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对B物体上下表面产生了向上的压力差,故B物体也受浮力的作用,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,水对C物体上下表面产生了向上的压力差,故C物体受浮力的作用,故C正确,不符合题意;
D.由图可知,D物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对D物体上下表面没有产生压力差,故D物体不受浮力的作用,故D错误,符合题意。
故选D。
3.如图所示的甲、乙、丙三个物体,底部均与容器底紧密接触。若向容器内缓慢注水,则( )
A.甲、乙、丙均未受到浮力 B.甲物体受到浮力
C.乙物体受到浮力 D.甲、乙、丙均受到浮力
【答案】C
【详解】甲物体为上小下大,底部均与容器底密切接触,所以下表面没有受到水竖直向上的压力,根据浮力的产生原因可知,甲物体没有受到的浮力作用;乙物体上大下小,物体下表面跟容器的底部紧密接触,没有受到水竖直向上的压力,所以乙物体的中间竖直的部分没有受到浮力的作用,但水对乙物体的侧面产生向上的压力,所以根据浮力的产生原因可知,乙物体的侧面部分受到浮力的作用;丙物体为长方体,下表面跟容器的底部紧密接触,所以,长方体的下表面没有受到水竖直向上的压力,根据浮力的产生的原因可知,丙物体没有受到的浮力作用,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.如图所示,用细绳将一个物体系在容器底部。若物体所受浮力为6N,上表面受到水向下的压力为7N,则物体下表面受到水向上的压力为( )
A.4N B.6N C.13N D.7N
【答案】C
【详解】根据浮力产生的原因:F浮=F向上﹣F向下
则物体下表面受到水向上的压力为F向上=F浮+F向下=6N+7N=13N
故选C。
5.如图所示,重为7牛的金属块A静止在水面下,弹簧测力计的示数为4牛,则金属块A所受浮力为 牛。剪断连接金属块的细线,金属块下沉过程中,其上表面受到水的压强将 ,水对金属块向上、向下的压力差将 。(后两空选填“变大”“变小”“不变”)
【答案】 3 变大 不变
【详解】[1]金属块静止在水面下,根据称重法可知,金属块受到的浮力为
[2]剪断连接金属块的细线,金属块下沉,金属块上表面浸在水中的深度h变大,根据可知,其上表面受到水的压强变大。
[3]金属块下沉时,金属块排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,金属块受到的浮力大小不变,由浮力产生的原因可知,物体受到向上和向下的压力差将不变。
6.浸没在水中的物体,受到水对它向上、向下的压力分别为15牛、6牛,其受到浮力的大小为 牛。增大物体在水中的深度,水对物体向上的压力将 ,物体受到向上和向下的压力差将 (后两空均选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 9 变大 不变
【详解】[1]根据浮力产生的原因:浸在液体中的物体受到向上和向下的压力差就是浮力。已知物体受到水向上的压力为15牛,向下的压力为6牛,那么浮力
[2]根据液体压强公式,当增大物体在水中的深度时,液体密度和g不变,深度h增大,所以水对物体向上的压强增大,而物体在水中某一位置的受力面积不变,根据,可知水对物体向上的压力将变大。
[3]因为物体浸没在水中,排开液体的体积不变,根据,液体密度和g不变,V排不变,所以浮力大小不变,即物体受到向上和向下的压力差不变。
7.如图甲所示,烧杯中盛有水,将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体从水面上方缓慢浸入水中,弹簧测力计示数F与圆柱体下表面下降高度h的关系如图乙所示。该圆柱体完全浸没在水中时受到的浮力大小为 N。
【答案】6
【详解】由图乙可知,圆柱体在空中时弹簧测力计的示数F=9N,由二力平衡条件可知,圆柱体的重力G=F=9N
圆柱体浸没时弹簧测力计的示数F′=3N,由称重法可得,该圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F′=9N-3N=6N
8.小浦用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体,此时弹簧测力计的示数为3N。他将物体浸没在水中,此时弹簧测力计的示数变为2N,则浮力的大小是 N,方向为 。
【答案】 1 竖直向上
【详解】[1][2]由题意可知,物体的重力为3N,将物体浸没在水中,此时弹簧测力计的示数变为2N,物体受到竖直向上的浮力,由称重法可知,浮力的大小
9.如图所示,用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止,此木块上表面受到水的压力为7N,下表面受到水的压力为15N,则木块受到浮力大小是 N,浮力的方向是 ,细杆对木块的压力大小是 N。
【答案】 8 竖直向上 5
【详解】[1][2]木块受到浮力的方向是竖直向上的;浸没水中木块受到的浮力等于上、下两个表面的压力差,即
F浮=F下-F上=15N-7N=8N
[3]木块处于静止状态,木块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向下的细杆的压力的作用,木块受力平衡,则细杆对木块的压力大小为
F=F浮-G=8N-3N=5N
10.【探究名称】探究浮力大小与哪些因素有关。
【证据】实验小组同学先后按照下图所示的步骤进行探究。
【解释】
(1)从图中可知,物块的重力为 N;
(2)比较D和E可以得出结论:浮力大小与 有关;
(3)比较 和 可以得出结论:当物块完全浸没后,浮力大小与物块所处深度无关;
【交流】
(4)本实验采用的研究方法是 ;
(5)根据图中数据可计算出:①物块完全浸没于水中时所受的浮力为 N;②物块的密度为 。(,g取)
【答案】(1)4.8
(2)液体的密度
(3) C D
(4)控制变量法
(5) 0.6
【详解】(1)由题图A可知,弹簧测力计的示数为4.8N,该物块的重力G物=4.8N。
(2)比较D和E可知,物体排开液体的体积相同,液体的密度不同,此时弹簧测力计的示数不同,物体受到的浮力不同,因此可得浮力大小与液体的密度有关。
(3)要探究浮力大小与所处深度的关系,应控制排开液体的体积和密度不变,只改变深度,故应比较C和D两图。
(4)本实验中要探究浮力的大小与多个因素的关系,采用的物理方法是控制变量法。
(5)[1]由A、C两图可知,物块完全浸没于水中所受浮力为
[2]物体的质量为
物体浸没后排开液体的体积等于物体的体积,则物体的体积为
物块的密度为
第 1 页 共 2 页
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【八年级物理大单元设计】
10.1 浮力
【内容预览】
【学习目标】 1
【思维导图】 1
知识点1:浮力 1
知识点2:浮力产生的原因 3
知识点3:决定浮力大小的因素 5
【课堂练习】 7
1. 通过实验,认识浮力,知道浮力的方向是竖直向上的.
2. 探究并了解浮力的大小与物体浸在液体中的体积和液体的密度有关;
3. 了解浮力产生的原因,知道测量浮力的法.
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
漂浮于海面的轮船,承受着海水对其有向上的托力。
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。
对浮力的理解
“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。
【例1】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
3. 浮力的方向:竖直向上。
浮力方向的理解
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。
【例2】一重为6N的物体挂在弹簧测力计下,将它全部浸没在酒精中时,测力计示数是如图所示,则物体受到的浮力是 N,浮力的方向 。
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
【例3】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4N,下表面受到的压力为7N,则长方体受到水的浮力为( )
A.3N B.4N C.7N D.11N
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,如下图所示,水对蜡块体向上的压力为零,物体将不受浮力的作用,只受向下的压力,如在水里的桥墩、深陷在淤泥中的沉船等。
【例4】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
【例5】如图所示,Q为一铜制零件,其上部为边长L=0.3m的立方体,下部为边长l=0.2m的立方体,Q的下表面与容器底面完全粘合,且水面正好与Q的上表面相平,则容器底部所受压强为 Pa,零件受到的浮力为 N。
知识点3:决定浮力大小的因素
1.实验探究:浮力的大小跟哪些因素有关
提出问题
浮力的大小跟哪些因素有关?
猜想与假设
浮力的大小与哪些因素有关呢?
(1)经验1:用手把一个拧紧盖子的空矿泉水瓶压入水中,矿泉水瓶浸入的体积越大越费力
猜想1:浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关
(2)经验2:鸡蛋在纯水中会下沉,在浓盐水中却能漂浮
猜想2:浮力的大小与液体的密度有关.
(3)经验3:木头在水中漂浮,铁块却在水中下沉.
猜想3:浮力的大小与浸在液体中的物体的密度有关
进行实验
实验目的
变量控制
图示
现象及分析
探究结论
探究浮力的大小与物体浸没深度的关系
同一物体浸在同一液体中,物体浸没的深度不同
乙、丙两种情况下弹簧测力计的示数相同,即浮力相同
浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关
探究浮力的大小与物体浸入液体的体积的关系
液体的密度相同,同一物体浸入液体的体积不同
乙、丙两种情况下弹簧测力计示数不同,即浮力不同,F1>F2
物体受到的浮力与物体浸入液体的体积有关
探究浮力的大小与液体密度的关系
同一物体浸在液体中的体积相同,液体密度不同
乙、丙两种情况下弹簧测力计的示数不同,即浮力不同,F2>F1
物体受到的浮力于液体的密度有关
探究浮力的大小与物体密度的关系
两个体积相同、质量不同的物体,浸入在同一液体中
甲、乙两种情况下弹簧测力计的示数差相同,即浮力相同
物体所受的浮力与物体的密度无关
探究归纳
浮力的大小只跟液体的密度和物体浸入液体的体积有关(与物体的形状、材料、浸没的深度、液体的多少无关)。在液体密度相同时,浸入液体的体积越大,物体受到的浮力越大;在浸入液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
2.实验中注意的问题
(1)在探究过程中,应注意沿竖直方向拉弹簧测力计,并且物体不能与容器底部或侧壁相接触;
(2)应等弹簧测力计示数稳定后再读数;
(3)实验时烧杯内的液体体积要适中,应以能浸没物体又不溢出为准;
(4)探究过程中,把物体浸入液体时要缓慢,以免溅出液体。
【例6】在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中,张亮同学的实验步骤如图所示(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)金属块在步骤B中受到的浮力为 N;
(2)通过步骤B和C可以探究浮力的大小与 的关系,通过步骤C和D可以发现浮力的大小与物体浸没的深度 (选填“有关”或“无关”);
(3)若步骤B中挂钩下的细线突然断了,金属块在下沉过程中,所受浮力将 (选填“不变”“变大”“先不变后变大”或“先变大后不变”)。
(4)张亮根据此实验数据还测出了该金属块的密度为 kg/m3。
1.下图情景中没有受到浮力的物体是( )
A.水面航行的辽宁舰 B.安逸地浮在水面的天鹅
C.浸在水中的桥墩 D.空中飞行的飞艇
2.如下图所示,A、B是能自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分。现往容器里注入一些水,则下列说法错误的是( )
A.A物体一定受浮力作用 B.B物体一定受浮力作用
C.C部分一定受浮力作用 D.D部分一定受浮力作用
3.如图所示的甲、乙、丙三个物体,底部均与容器底紧密接触。若向容器内缓慢注水,则( )
A.甲、乙、丙均未受到浮力 B.甲物体受到浮力
C.乙物体受到浮力 D.甲、乙、丙均受到浮力
4.如图所示,用细绳将一个物体系在容器底部。若物体所受浮力为6N,上表面受到水向下的压力为7N,则物体下表面受到水向上的压力为( )
A.4N B.6N C.13N D.7N
5.如图所示,重为7牛的金属块A静止在水面下,弹簧测力计的示数为4牛,则金属块A所受浮力为 牛。剪断连接金属块的细线,金属块下沉过程中,其上表面受到水的压强将 ,水对金属块向上、向下的压力差将 。(后两空选填“变大”“变小”“不变”)
6.浸没在水中的物体,受到水对它向上、向下的压力分别为15牛、6牛,其受到浮力的大小为 牛。增大物体在水中的深度,水对物体向上的压力将 ,物体受到向上和向下的压力差将 (后两空均选填“变大”“不变”或“变小”)。
7.如图甲所示,烧杯中盛有水,将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体从水面上方缓慢浸入水中,弹簧测力计示数F与圆柱体下表面下降高度h的关系如图乙所示。该圆柱体完全浸没在水中时受到的浮力大小为 N。
8.小浦用一个弹簧测力计竖直悬空拉着一个物体,此时弹簧测力计的示数为3N。他将物体浸没在水中,此时弹簧测力计的示数变为2N,则浮力的大小是 N,方向为 。
9.如图所示,用细杆将重为3N的正方体小木块压入水中并保持静止,此木块上表面受到水的压力为7N,下表面受到水的压力为15N,则木块受到浮力大小是 N,浮力的方向是 ,细杆对木块的压力大小是 N。
10.【探究名称】探究浮力大小与哪些因素有关。
【证据】实验小组同学先后按照下图所示的步骤进行探究。
【解释】
(1)从图中可知,物块的重力为 N;
(2)比较D和E可以得出结论:浮力大小与 有关;
(3)比较 和 可以得出结论:当物块完全浸没后,浮力大小与物块所处深度无关;
【交流】
(4)本实验采用的研究方法是 ;
(5)根据图中数据可计算出:①物块完全浸没于水中时所受的浮力为 N;②物块的密度为 。(,g取)
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