内容正文:
浮力大小与哪些因素有关
G物
F浮
G物
F浮
首先,我们对漂浮状态进行受力分析。根据二力平衡条件,在平衡状态下,物体所受浮力等于其重力。放入石头后也应满足这一关系。那么,如何证明当两船吃水线相同时,两种情况下的浮力相等?
是的,需要破解这一问题,我们应当探究物体所受浮力的大小与哪些因素有关!
平衡状态:F浮 = G物
是的,吃水线是一个深浅的概念!所以,浮力大小必须和浸入液体的深度有关!
别急!仔细观察——吃水深度变化时,船身浸入液体的体积也在随之改变。因此我猜想,物体浸入液体的体积也应该是一个关键因素!
① 浸入液体的深度
② 浸入液体的体积
h浸
V浸
等等...我突然想起一件事情!东吴的使者曾说过:他们的战船从大海驶入江河,吃水会变深!
③ 液体的密度
对,对,对!压强差就是产生压力差的原因!所以浮力的大小可能由该液体的密度决定!
ρ液
所以,有三个变量都可能影响浮力的大小!那么,同学们,我们应该用怎样的物理实验法,如何设计该实验呢?
① 浸入液体的深度 ② 浸入液体的体积 ③ 液体的密度
1. 浮力与浸液体积的关系
① 测重力:测圆柱体重力 G 并记录。
② 分步浸入:将圆柱体依次浸入液体至不同体积及完全浸没,读取测力计示数F。
③ 算浮力:由 F浮 = G − F 计算各状态浮力,比较数据。
2. 浮力与浸没深度的关系
① 测重力:测圆柱体重力 G 并记录。
② 改变深度:将圆柱体完全浸没于同一液体,置于不同深度(不碰容器底 / 壁),读取测力计示数 F。
③ 算浮力:由 F浮 = G − F 计算浮力,比较不同深度的浮力大小。
3. 浮力与液体密度的关系
① 测重力:测圆柱体重力 G 并记录。
② 更换液体:将圆柱体分别完全浸没于水、盐水等不同密度液体中,读取测力计示数 F 。
③ 算浮力:由 F浮 = G − F 计算浮力,比较不同液体中的浮力大小。
实验表明:浮力的大小只与液体密度和物体浸入液体的体积有关,液体密度越大、浸入液体的体积越大,浮力越大!
哦...原来深度影响浮力是由浸入液体体积带来的错觉!所以我们以后要更加注重实验探究!
1. 两手分别拿一个小木块和大石块,把它们分别浸没到水中,同时松开手,小木块上浮,大石块下沉,则它们受到的浮力 ( )
A.小木块受到的浮力大
B.大石块受到的浮力大
C.它们受到的浮力一样大
D.无法比较
B
2. 甲、乙、丙、丁是四个体积、形状相同而材质不同的小球,把它们放入水中静止后的情况如图所示,则它们在水中所受浮力相等的是( )
A.甲和乙
B.乙和丙
C.丙和丁
D.甲和丁
C
3. 某物理兴趣小组做了如图所示的实验来探究浮力的大小
(V铜=V铝):
(1)铜块浸没在盐水中时
受到的浮力是______N。
(2)由①③④⑤四个步骤,发现浮力有时与深度有关,有时又无关,对此正确的解释是浮力的大小与______________________有关。
(3)比较①④⑦三个步骤可得出的结论是____________________
_____________________________________________________。
(4)要探究物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关,应选取__________________(填序号)步骤进行对比分析。
1.2
物体排开液体体积
物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浮力越大
①②④⑥
A.不能探究浮力的大小与液体的密度的关系
B.可以探究浮力的大小与物体浸入液体的深度的关系
C.使铝块部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,目的是控制铝块排开水的体积相同
D.弹簧测力计的示数等于浮力的大小
4.小聪用一个长方体铝块探究影响浮力大小的因素。他先后将该铝块平放、侧放和竖放,使其部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,比较弹簧测力计的示数大小。关于该实验探究下列说法错误的是 ( )
D
A.不能探究浮力的大小与液体的密度的关系
B.可以探究浮力的大小与物体浸入液体的深度的关系
C.使铝块部分浸入同一杯水中,保证每次水面到达同一标记处,目的是控制铝块排开水的体积相同
D.弹簧测力计的示数等于浮力的大小
null
22648.213
null
9978.774
null
10736.314
null
14158.306
null
11102.023
null
10684.07
null
12773.836
null
11049.779
null
14079.939
$