1、第十讲 浮 力,1定义:浸在液体中的物体,受到液体对它向_的力。 2浮力产生的原因:浸在液体中的物体上下表面存在着_,浮力的方向是_,可以用弹簧测力计测出物体在液体中所受到的浮力:F浮GF示数。 3阿基米德原理 (1)内容:浸在液体中的物体受到液体_的浮力,浮力的大小等于它排开液体所受的_。 (2)公式:_,由公式可知,浮力只与_和_有关,而与放入液体中的物体的重力、密度、体积、形状、所处位置和全部浸没时的深度均无关。 (3)阿基米德原理不仅适用于液体,还适用于_。,上,压力差,竖直向上,向上,重力,F浮G排液gV排,液体密度,排开液体的体积,气体,阿基米德原理包含两种状态:一是物体全部浸入液
2、体中,即V排V物,二是物体一部分浸入液体中,即V排V物;规则物体(如正方体、长方体、柱体、圆锥等)的底面与容器底紧密接触时,物体不受浮力作用。,4物体的浮沉条件 物体在液体中处于什么状态,主要取决于物体所受的浮力和重力的大小关系,也可由物体的密度(物体为实心)和液体的密度的大小关系来判断,具体情况如下: (1)若F浮G物(物液),则物体上浮,最后漂浮在液面上; (2)若F浮G物(物液),则物体悬浮; (3)若F浮G物(物液),则物体下沉,最后静止在容器底部。 5浮力的应用 (1)轮船:轮船的大小用_表示,它表示轮船_时排开水的_; (2)潜水艇:靠_实现上浮与下沉的; (3)气球、飞艇:靠_实
3、现上升与下降的; (4)密度计:在任何液体中都处于_状态,越靠上示数越_。,排水量,满载,质量,改变自身重力,改变浮力,漂浮,小,1(2016,陕西)小明清洗甜瓜时发现它漂浮在水面,此时甜瓜受到的浮力的大小_(填“大于”“小于”或“等于”)重力,小明想知道甜瓜的密度,于是将甜瓜放入盛满水的溢水杯中,静止时溢出水410 mL,再使甜瓜向下浸没在水中,又溢出水25 mL,此时甜瓜受到的浮力比漂浮时增大了_N,甜瓜的密度为_g/cm3。(g取10 N/kg) 2(2013,陕西)小华测得一个熟鸡蛋的质量是57.5g,体积为55cm3,其密度为_kg/m3(计算结果保留两位小数)。小华将熟鸡蛋浸没在水
4、中后,熟鸡蛋下沉,下沉过程受到的浮力_(填“变大”“变小”或“不变”)。欲使熟鸡蛋悬浮,可向水中加_(填“水”“酒精”或“浓盐水”),当熟鸡蛋悬浮时,液体的密度_熟鸡蛋的密度。,等于,0.25,0.943,1.05103,不变,浓盐水,等于,3(2015,陕西)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,小丽提出如下猜想: 猜想一:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关; 猜想二:浮力的大小跟液体的密度有关; 猜想三:浮力的大小跟物体的密度有关。 (1)小丽用重为3.2 N的物体A做了如图1所示的实验,该实验验证了猜想_是正确的,可得出:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,受到的浮力_。实验中,
5、物体A浸没时受到的浮力为_N,方向_。,一,越大,2.2,竖直向上,(2)下表是小丽验证猜想二时收集的实验数据:,分析比较表中数据和图1实验中_(填“甲”“乙”或“丙”)的数据可知:浮力的大小与液体的密度有关。 (3)为验证猜想三,小丽选用了与物体A密度不同的物体B进行实验,她将物体B逐渐浸入水中,容器中的水面上升至图示O位置时,发现棉线松弛,弹簧测力计示数变为0,如图2所示,取出物体B后,小丽又将物体A缓慢浸入水中,她在水面上升到_(填“O点之上”“O点”或“O点之下”)位置时,读取弹簧测力计的示数,这样做是为了控制_相同,以便判断浮力的大小与物体的密度是否有关。,丙,O点,物体排开水的体积
6、,【例1】(2016,达州)某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度,已知木块的重力为3 N,体积为500 cm3,当木块静止时弹簧测力计的示数为2.5 N,g取10 N/kg,盐水密度是_ kg/m3;若剪断细绳,木块最终静止时所受浮力是_N。(一切摩擦与阻力均忽略不计),【归纳总结】此题考查的是阿基米德原理和物体浮沉条件的应用、液体压强的计算,涉及到重力公式、密度公式的应用,是一道综合性较强的题目,熟悉基本规律,对木块进行正确的受力分析,是解答此题的关键。 【拓展练习1】如图甲,用弹簧测力计吊一金属块逐渐浸入水中,乙图是这个过程弹簧测力计的示数F随金属块下表面在水中的深度h的变化情况。由图
7、可知,金属块的质量是_kg,金属块所受最大浮力是_N,金属块下表面所受水的最大压强是_Pa。(g取10 N/kg),0.6,2,800,【例2】(2016,内江)许多轮船都有排水量的标记,“青岛号”导弹驱逐舰满载时的排水量是4800 t,表示它浮在海面上排开的海水质量是4800 t,此时舰船所受的浮力是_(g取10 N/kg)。当舰船从海洋驶入长江时,吃水深度_(填“变大”“变小”或“不变”)。 【解析】(1)驱逐舰排开水的质量m排4800 t4.8106 kg,驱逐舰受到的浮力F浮m排g4.8106 kg10 N/kg4.8107 N;(2)驱逐舰在海洋中行驶时,处于漂浮状态,浮力等于重力;
8、驱逐舰在长江中行驶时,处于漂浮状态,浮力等于重力,所以驱逐舰从海洋驶入长江时,所受的浮力不变,从海洋驶入长江,由于液体密度变小,故排开水的体积增大,舰船的吃水深度变大。 【答案】4.8107 变大,【拓展练习2】在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,把它分别置于甲、乙、丙三种不同的液体中,铅笔静止时的情形如图所示,则铅笔分别在三种液体中受到浮力F的大小和三种液体密度之间的关系正确的是( ) AF甲F乙F丙,甲乙丙 BF甲F乙F丙,甲乙丙 CF甲F乙F丙,甲乙丙 DF甲F乙F丙,甲乙丙,C,命题点 1用称量法测出物块在水中受到的浮力,同时测出物块_,比较二者的数量关系。 2若实验用到溢水杯,注意溢水杯
9、中一定要_。,实验 浮力的大小等于什么,排开水的重力,装满水,【例3】(2016,泸州)探究影响浮力大小的因素时,小红做了如图所示的实验,请你根据她的实验探究回答下列问题。 (1)比较图B和C可知,物体受到的浮力大小与排开液体的_有关。 (2)比较图C和E可知,物体受到的浮力大小与液体的_有关。 (3)比较图C和_可知,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。 (4)图E中物体受到浮力大小为_ N。 (5)比较图C和E可知,水对杯底部的压强_(填“大于”“小于”或“等于”)酒精对杯底部的压强。,实验 浮力的大小等于什么,【解析】(1)B、C排开液体的密度不变,排开液体的体积不同,所以是探究浮力
10、大小与排开液体的体积的关系;(2)C、E排开液体的体积相同,排开液体的密度不同,所以是探究浮力大小与排开液体的密度的关系;(3)研究浮力的大小与物体浸没在液体中的深度的关系,应控制物体排开液体的密度和体积不变,只改变深度的大小,所以,应该选图C和图D;(4)根据称重法求浮力的大小;(5)根据p液gh比较杯底受到的液体压强大小。 【答案】(1)体积 (2)密度 (3)D (4)0.8 (5)大于,实验 浮力的大小等于什么,【拓展练习3】(1)在图C中,若物体继续向下移动(没触底),则弹簧测力计示数仍为3 N,说明物体浸没后,所受浮力大小与_无关。 (2)由图中提供的数据,可以求出物体的密度为_kg/m3。 (3)下图中能正确反映浮力F和物体下表面在水中的深度h关系的图象是_。(物体未接触容器底),实验 浮力的大小等于什么,浸没深度,4103,C,