第1節(jié)浮力 第1節(jié)浮力 第1節(jié)浮力 自主學(xué)習(xí) 問題導(dǎo)學(xué) 圖10 1 1 第1節(jié)浮力 新知梳理 一浮力 定義浸在液體 或氣體 中的物體受到 的力 這個力叫做浮力 點撥 浸在 有兩層含義 一是物體一部分浸在液體中 二是物體全部浸在液體中 浸沒 方向浮力的方向總是 的 與重力的方向 向上 豎直向上 相反 第1節(jié)浮力 產(chǎn)生原因浸在液體中的物體 其上 下表面受到液體對它的壓力不同 這就是浮力產(chǎn)生的原因 即F浮 F向上 F向下 稱重法測浮力用彈簧測力計在空氣中稱物體重為G 浸在液體中稱重為F示 F浮 G F示 第1節(jié)浮力 二浮力大小的影響因素 1 浮力大小與液體密度的關(guān)系 當(dāng)V排一定時 液體的密度越大 物體受到的浮力 2 浮力大小與它浸在液體中的體積的關(guān)系 當(dāng) 液一定時 物體浸在液體中的體積越大 物體受到的浮力 說明 浮力大小與物體浸入深度的關(guān)系 當(dāng)物體完全浸沒前 浮力隨深度的增加而 當(dāng)物體完全浸沒后 浮力大小 與深度 浮力大小與物體浸入深度的關(guān)系用圖象表示如圖10 1 2所示 越大 越大 增大 不變 無關(guān) 第1節(jié)浮力 圖10 1 2 類型一浮力 第1節(jié)浮力 例1浸在水中的物體為什么會受到向上的浮力呢 如圖10 1 3所示 某實驗小組為探究這個問題 在玻璃圓筒的兩端蒙上繃緊程度相同的橡皮膜 將其浸沒在水中 互動探究 圖10 1 3 第1節(jié)浮力 1 當(dāng)玻璃圓筒沿水平方向放置時 由于 且受力面積相等 所以水對玻璃圓筒兩端的橡皮膜的壓力F向左和壓力F向右的大小相等 水平方向的合力為0 2 當(dāng)玻璃圓筒沿豎直方向放置時 水對玻璃圓筒兩端的橡皮膜的壓力F向上大于F向下 豎直方向的合力不為0 方向 3 結(jié)合 1 2 可知浮力產(chǎn)生的原因是 同一深度液體壓強相等 豎直向上 上下兩個表面的壓力差 第1節(jié)浮力 解析 1 當(dāng)玻璃圓筒沿水平方向放置時 由于同一深度液體壓強相等 且受力面積相等 所以水對玻璃圓筒兩端的橡皮膜的壓力F向左和壓力F向右的大小相等 水平方向的合力為0 2 當(dāng)玻璃圓筒沿豎直方向放置時 根據(jù)液體壓強的變形公式F pS 水對玻璃圓筒兩端的橡皮膜的壓力F向上大于F向下 豎直方向的合力不為0 方向豎直向上 3 因此液體會對正方體產(chǎn)生向上和向下的壓力不相等 壓力差F差 F向上 F向下 實際上 這個壓力差就是液體對正方體的浮力 第1節(jié)浮力 例2如圖10 1 4所示是認(rèn)識浮力的探究實驗 圖10 1 4 1 將物體懸掛在彈簧測力計下端 如圖甲所示 物重G N 2 當(dāng)用手向上托物體時 如圖乙所示 手對物體向上的托力F N 3 當(dāng)物體浸入水中后 如圖丙所示 將丙與甲 乙對照 說明水對物體也有向上托的力 即浮力 水對物體的浮力F浮 N 4 該實驗是通過 的物理方法 建立起浮力概念的 第1節(jié)浮力 類比 5 3 2 第1節(jié)浮力 第1節(jié)浮力 知識警示 浮力產(chǎn)生的實質(zhì)是浸在液體中的物體上 下表面受到的壓力不同 但浸在液體中的物體不一定受到浮力作用 如當(dāng)一個物體位于容器的底面上 并和底面緊密接觸時 它的下表面不受液體向上的壓力 所以此種情況下物體一般不受浮力的作用 特殊形狀除外 第1節(jié)浮力 類型二浮力的大小跟哪些因素有關(guān) 例3在探究 浮力的大小跟哪些因素有關(guān) 時 同學(xué)們提出了如下猜想 A 可能與物體浸沒在液體中的深度有關(guān) B 可能與物體的密度有關(guān) C 可能與物體的體積有關(guān) D 可能與物體浸在液體中的體積有關(guān) E 可能與液體的密度有關(guān) 為了驗證上述猜想 小明利用下列器材做了如圖10 1 5所示的實驗 第1節(jié)浮力 器材 體積相等的鐵塊 銅塊 彈簧測力計 一杯水 一杯鹽水 細(xì)繩 第1節(jié)浮力 圖10 1 5 第1節(jié)浮力 1 分析比較實驗 可以驗證猜想 是正確的 分析比較實驗 可以驗證猜想 是錯誤的 均選填 A B C D 或 E 2 分析比較實驗 與 可以驗證猜想 選填 A B C D 或 E 是錯誤的 3 分析比較實驗 可得 浸在液體中的物體所受浮力的大小與液體的密度有關(guān) 4 該實驗主要運用的科學(xué)探究方法是 D A B 控制變量法 第1節(jié)浮力 例4 2015 重慶中考 小冉在 探究浮力大小與哪些因素有關(guān) 的實驗中 用到如下器材 分度值為0 1N的彈簧測力計 底面積為5cm2 高度為6cm的實心圓柱體銅塊 相同的大燒杯若干 水 密度未知的某種液體 細(xì)線等 圖10 1 6 第1節(jié)浮力 1 小冉進行了如圖10 1 6所示的實驗 A步驟所示彈簧測力計的示數(shù)為 N 用彈簧測力計掛著銅塊緩慢地浸入液體中不同深度 步驟如圖B C D E F所示 液體均未溢出 并將其示數(shù)記錄在下表中 2 7 第1節(jié)浮力 2 在實驗步驟B中銅塊所受浮力F浮 N 3 分析實驗步驟A B C D 可以說明浮力大小跟 有關(guān) 分析實驗步驟A E F 可以說明浮力大小跟 有關(guān) 4 小冉用表格中的數(shù)據(jù)算出了某種液體的密度是 kg m3 結(jié)果保留一位小數(shù) 還算出了步驟B中銅塊下表面受到水的壓強是 Pa 并發(fā)現(xiàn)步驟B C D中銅塊下表面受到水的壓強隨著深度的增加逐漸 選填 增大 或 減小 0 1 排開液體的體積 液體的密度 1 3 103 200 增大 第1節(jié)浮力 5 小冉在步驟B的基礎(chǔ)上繼續(xù)探究 保持銅塊下表面所處的位置不變 把彈簧測力計的拉環(huán)固定在鐵架臺上 緩慢向燒杯內(nèi)加水 發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)逐漸 選填 增大 或 減小 當(dāng)所加水使銅塊剛好浸沒時 水未溢出 燒杯底部受到水的壓強增加了 Pa 已知在一定范圍內(nèi) 彈簧受到的拉力每減少0 1N 彈簧的長度就縮短0 1cm 減小 420 第1節(jié)浮力 規(guī)律總結(jié) 浮力的大小只跟液體的密度和物體浸在液體中的體積有關(guān) 而跟物體浸入液體中的深度 物體的形狀 物體的密度 物體在液體中是否運動以及物體體積的大小等因素?zé)o關(guān) 課堂小結(jié) 第1節(jié)浮力 當(dāng)堂檢測 知識點1浮力的產(chǎn)生與測量 第1節(jié)浮力 1 將同一長方體分別水平與豎直放置在水中 如圖10 1 7所示 它所受到的 A 向上 向下壓力差不等 浮力相等B 向上 向下壓力差不等 浮力不等C 向上 向下壓力差相等 浮力不等D 向上 向下壓力差相等 浮力相等 D 圖10 1 7 第1節(jié)浮力 2 某物塊用細(xì)線系在彈簧測力計下 在空氣中稱時示數(shù)是15N 浸沒在水中稱時示數(shù)是5N 則此時物塊受到水的浮力為 N 10 知識點2浮力的大小跟哪些因素有關(guān) 第1節(jié)浮力 3 如圖10 1 8所示 利用彈簧測力計將一處于容器底部的物塊緩慢上提 在物塊向上運動到離開水面的過程中 如圖10 1 9所示圖象能正確表示彈簧測力計的讀數(shù)F與物塊底部離容器底的高度h的關(guān)系的是 B 圖10 1 8 圖10 1 9 第1節(jié)浮力 解析 B浮力的大小與物體浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān) 而與浸在液體中的深度無關(guān) 物體浸在液體中的體積越大 受到的浮力越大 故在將物塊從容器底提到離開水面的過程中 彈簧測力計的示數(shù)先不變 后變大 選B 第1節(jié)浮力 4