内容正文:
第八章 浮 力
知识点一 浮力
1.浸在液体中的物体都会受到液体______的力,这就是浮
力。
2.用弹簧测力计测浮力
物体在空气中的重力G →物体浸在液体中时弹簧测力计的示
数F→物体所受的浮力F浮=______
向上
G-F
知识点二 物体的浮沉条件
1.物体的浮沉决定于它受到的______和______的大小。
2.物体浸没在液体中时,当浮力______重力,则上浮;当
浮力______重力,则下沉;当浮力______重力,则悬浮。
3.上浮的物体最终会漂浮在液体表面,此时,浮力______
重力。
重力
浮力
大于
小于
等于
等于
知识点三 阿基米德原理
1.实验表明:物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的
______有关,还与物体排开液体的______有关,而与浸没
在液体中的______无关。
2.阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮
力的大小等于____________________________。用公式可
表示为F浮=____。
密度
体积
深度
物体排开液体所受重力的大小
G排
阿基米德在物理方面的贡献主要有两项:一是关于浮
力问题;二是关于杠杆平衡问题。
考点一 物体的浮沉条件及应用 (3年2考)
例1 (2015·烟台中考)一艘远洋轮船装上货物后,发现船
下沉了一些,则它受到的浮力 (选填“变大”“变小”
或“不变”)。当船由内河驶入大海后,船受的浮力______
(选填“变大”“变小”或“不变”),船相对于水面将____
(选填“上浮”“下沉”或“不变”)。
【思路点拨】 漂浮时,物体所受浮力与物体重力大小
相等。
【自主解答】 变大 不变 上浮
1.(2017·德州中考)如图所示,在水平桌面上有甲、乙、
丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,现将三个完全
相同的圆柱体分别放入容器的液体中,静止时三个容器的
液面恰好相平,在三个容器中,液体密度最小的是_____,
三种液体对容器底的压强最大的是_____。(均选填“甲”
“乙”或“丙”)
甲
丙
考点二 阿基米德原理 (3年2考)
命题角度❶ 影响浮力大小的因素(常考)
例2 (2016·烟台中考)在探究“浮力的大小与什么因素有
关”的实验中,小明同学和他的同伴们进行了如图所示的
一系列实验,实验中的铜块与铝块体积相同,实验数据在
图中已列出。
(1)①③④三次实验是为了探究浮力的大小与哪个因素的关
系?
(2)分析①②④⑥四次实验得到的结论是什么?
(3)为探究浮力大小跟物体浸没在液体中深度的关系,应选
哪几次实验分析比较?
(4)根据有关实验数据,你得到的盐水的密度是多少?
【思路点拨】 影响浮力大小的因素是排开液体的体积及液
体密度,与液体浸没的深度无关;实验中应用到的物理方
法是控制变量法。
【自主解答】 (1)①③④三次实验是为了探究浮力的大小
与排开液体体积的关系。
(2)分析①②④⑥四次实验得到的结论是物体受到的浮力大
小与物体的密度无关。
(3)为探究浮力大小跟物体浸没在液体中深度的关系,应选
①④⑤实验分析比较。
(4)盐水的密度是1.1×103 kg/m3。
命题角度❷ 阿基米德原理的应用
例3 在水平台面上放置一个底面积为100 cm2的圆筒形容器,
容器内水深20 cm,将一个长方体用细线拴好悬挂在弹簧测力
计下,从水面开始逐渐浸入直至浸没到水面下某处停止。此
过程中,弹簧测力计的示数F与长方体下表面到水面的距离h
的关系图像如图所示。(g取10 N/kg,容器厚度、细线重均不
计,容器内的水未溢出)求:
(1)长方体浸没在水中时受到的浮力;
(2)长方体浸没时,水对容器底的压强。
【思路点拨】 (1)由图中信息可得出长方体重力及浸没后弹簧测力计示数,根据浮力的定义即可得出浮力大小。(2)根据F浮=ρ液gV排计算长方体排开水的体积;利用V=Sh求容器内水的体积,可得长方体浸没时,水和长方体的总体积,进而求出容器内水的深度,再根据p=ρgh计算水对容器底的压强。
【自主解答】 解:(1)由图像知,当h=0时,测力计的示
数等于长方体的重力,即G=9 N;
当h≥10 cm时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,
长方体完全浸没,此时F=5 N;
所以长方体浸没在水中受到的浮力:
F浮=G-F=9 N-5 N=4 N。
(2)由F浮=ρ液gV排得,排开水的体积:
,
容器内水的体积:
V水=Sh=100 cm2×20 cm=2 000 cm3=2×10-3 m3,
长方体浸没时,水和长方体的总体积:
V=V水+V排=2×10-3 m3+4×10-4 m3=2.4×10-3 m3,
容器内水的深度: