1、第十章 浮 力,第1节 浮 力,知识点一,知识点二,知识点一浮力 1.浮力 浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力叫浮力。 2.称重法测浮力(1)图(A)物体在空气中,测力计的示数即物重为G; (2)图(B)物体浸在水中,测力计的示数为F; (3)物体所受浮力的大小:F浮=G-F。,知识点一,知识点二,3.浮力产生的原因 (1)在液体内,不同深度处的压强不同。如图所示, 一个长方体的物体浸没在水中,它的六个面都要 受到水给它的压力。长方体两个相对的侧面由 于所处水的深度相同,所受液体的压力相互平衡, 对物体水平方向的受力没有影响;长方体上、下 表面所处的深度分别记为h1、h2
2、,h2h1,因此,液体对长方体下表面的压强要大于液体对上表面的压强。考虑到长方体上下表面的受力面积是相同的,所以,液体对长方体向上的压力F2大于液体对它向下的压力F1。浸没在液体中的物体,其上下表面受到液体对它的压力不同,这就是浮力产生的原因。 (2)浸没在液体中的物体所受的浮力 F浮=F向上-F向下。 4.浮力方向:总是竖直向上的。,知识点一,知识点二,拓展归纳 1.浸在液体中的物体各表面所受压力的作用效果相当于一个竖直向上的托力,该托力称为浮力,因此浮力并不是一个特殊的力。在分析浸在液体中的物体受力时,说物体受到了压力就不要再说受浮力,反之亦然。 2.两种特殊情况下的浮力 (1)当物体部分
3、浸入液体中时,如图所示, 上表面不受液体的压力,则F浮=F向上; (2)若浸在液体中的物体下表面和容器底部紧密接触,如图所示,液体不能对物体底部产生压力,物体只受向下的压力,因此物体不受浮力。,知识点一,知识点二,例1 以下情景中没有受到浮力的物体是 ( ),知识点一,知识点二,解析: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,太空中没有空气,因此太空中运行的“天宫一号”不受到浮力;空中上升的热气球、航行的“辽宁号”、下潜的“蛟龙”号都受到浮力作用。 答案:A,知识点一,知识点二,知识点二决定浮力大小的因素 1.猜想与假设,知识点一,知识点二,2.实验设计 影响浮力大小的因
4、素很多,要探究浮力与某一因素的关系,要控制其他因素相同。如探究浮力与液体密度关系时,将同一物体浸没在不同液体中,看浮力是否变化。 3.实验结论 物体在液体中所受浮力的大小,跟浸没在液体中的深度、物体的密度无关,跟浸在液体中的体积、液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,浮力就越大。 拓展归纳 “浸在液体中的体积”是指物体浸在液面下的体积,即排开液体的体积。物体浸入液体中的体积逐渐变大,物体受到的浮力也随着变大,这表明物体受到的浮力的大小与浸在液体中的体积有关,不能理解成与浸在液体中的深度有关。,知识点一,知识点二,例2 (2016山东烟台中考)在探究“浮力的大小与什么因素有关
5、”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。,知识点一,知识点二,(1)图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?,知识点一,知识点二,解析:(1)比较知:液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大,所以这三步是探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系,结论是:在液体密度相同时,物体排开液体体积越大,物体受到的浮力越大。 (2)铜块受到的重力为G铜=9 N,铝块受到的重力为G铝=2.8 N,重力不相等
6、;铜块受到的浮力为F铜浮=9 N-8 N=1 N,铝块受到的浮力为F铝浮=2.8 N-1.8 N=1 N,浮力相等。所以物体受到的浮力大小与物重无关。 (3)要探究浮力大小与物体浸入深度的关系,需要保持液体密度和物体排开液体体积相同,所以选择。,知识点一,知识点二,答案:(1)图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)分析四次实验得到的结论是物体受到的浮力大小与物重无关; (3)为探究浮力大小跟物体浸没在液体中深度的关系,应选实验分析比较。,考点,考点浮力的探究 例题 晓雯学习了浮力知识后进一步思考:浮力是液体对物体向上的托力。而物体间力的作用是相互的,所以物体对液体一定有向
7、下的压力,那么浮力的大小与物体对液体压力的大小有什么关系呢? (1)晓雯利用烧杯、水、天平、金属圆柱体、细线和测力计,进行了如下探究:,考点,在烧杯中盛适量水,用天平测出烧杯和水的总质量m1=136 g; 用测力计测出圆柱体的重力G=0.54 N; 如图所示,将圆柱体部分没入水中,记下测力计的示数F,则圆柱体所受水的浮力为 ;保持圆柱体浸入水中的部分不变,向天平的右盘加上适量的砝码。使天平重新平衡。记下天平的读数m2,则圆柱体对水的压力为 。,考点,(2)下表为晓雯记录的实验数据:(表中h2h1)通过分析表格中的数据,可以得出:浮力的大小 物体对液体压力的大小;你还可以得出什么结论? (写出一
8、条即可)。,考点,解析:(1)弹簧测力计在空中和水中的读数之差等于浮力,即浮力为F浮=G-F; 物体对液体的压力等于增加砝码的重力,F压=(m2-m1)g。 (2)由第一组数据可知,F浮=0.54 N-0.44 N=0.1 N; 物体对液体的压力F压=(m2-m1)g=(0.146 kg-0.136 kg)10 N/kg=0.1 N; 由第二、三两组数据:浮力F浮=0.54 N-0.34 N=0.2 N; 物体对液体的压力F压=(m2-m1)g=(0.156 kg-0.136 kg)10 N/kg=0.2 N; 故F浮=F压;,考点,由一、二组数据可得:一组浮力0.1 N,二组浮力0.2 N,但二组圆柱体深度大于一组,说明物体浸没前浮力与浸入的深度有关; 由二、三组数据可得:二组浮力0.2 N,三组浮力0.2 N,但三组圆柱体深度大于二组,说明物体浸没后浮力与浸入的深度无关。 答案:(1)G-F (m2-m1)g (2)等于 浮力的大小与浸没的深度无关,考点,
