1、 10.1 浮力 情景导入 当你把一块石子投入水中时,石子会下沉。一艘万吨巨轮却能平稳地在海面上航行。潜水艇能在水中自由地上升和下潜。辽宁舰和山东舰 舰艇的发展历经数千年,它在材质、动力和吨位等许多方面发生了巨大变化:从木质到钢铁装甲,从人工划桨和风帆动力到蒸汽轮机和核动力,从几吨到几万吨 想想看,小铁片浸入水中后会下沉,而钢铁装甲的舰艇依靠什么力的作用竟能漂浮于水面呢?问题 你有什么办法可以在不移动量筒的情况下把其中的乒乓球取出来?感知浮力 手托起一颗乒乓球,分析它的受力。浮在水面的乒乓球,它都受到什么力?GF支GF认知浮力 思考 它们受浮力吗?探究2 将石块缓缓放入水底,感受浮力。探究1
2、将浮在水面的乒乓球按到水面底,感受浮力。思考 它们受浮力吗?浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上的托力,这个力叫做浮力。浮力 分析下列物体的受力:GF浮GF浮猜想 浮力的方向竖直向上。分析下列物体的受力:GF浮GF浮探究 验证浮力的方向。浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上的托力,这个力叫做浮力。浮力 方向:竖直向上施力物体:液体或气体例题 如图情景中没有受到浮力的物体是()。C例题 如图所示,将鸡蛋浸入容器里的盐水中,鸡蛋所受浮力的施力物体是()。AA.盐水 B.鸡蛋 C.容器 D.地球 例题 关于浮力的说法你认为不正确的是()。AA.将一石块抛入水中,石块在
3、下沉过程中不受浮力B.在水中上升的木块受到浮力C.在海边游泳的人受到海水对他产生的浮力D.在空中上升的氢气球受到空气对它的浮力思考 回顾之前学习的弹力、重力和摩擦力,我们都是从力的三要素学习的,讨论完了浮力的方向后,我们如何测量浮力的大小呢?力的平衡。提示 F浮浮力的测量 实验与观察 两幅图中的乒乓球为什么有不同的浮沉状态?思考 P=gh 浮力产生的原因 物体在液体内部受到的压力:F=PS=ghS左、右表面所受压力关系h向右=h向左P向右=P向左F向右=F向左浮力产生的原因 物体在液体内部受到的压力:F=PS=ghS左、右表面所受压力关系h向上h向下P向上P向下F向上F向下浮力产生的原因 左、
4、右表面所受压力关系P向上P向下F向上F向下F浮=F向上-F向下 浮力是液体对物体上下表面的压力差。浮力产生的原因 实验与观察问题 左图中的乒乓球为什么不受浮力?例题 如图所示,a、b 是两个体积相同又能自由移动的物体,c、d、e 是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,下列说法正确的是()。DA.a 物体受的浮力小于 b 物体B.a 物体受的浮力等于 b 物体C.d、e 部分受浮力,c 部分不受浮力D.c 部分受浮力,d、e 部分不受浮力例题 如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,则水堵头()。DA.没有受到水的压力,但受到水的浮力B.没有受到水的压力,也没有受到水的浮力C.
5、受到水的压力,没有受到水的浮力D.受到水的压力,也受到水的浮力例题 如图所示,将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中,当玻璃圆筒沿水平方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F 向左和F 向右的大小关系是 F向左_ F向右(填“大于”、“等于”或“小于”),当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F 向上和F 向下的大小关系是F 向上_ F向下(“大于”、“等于”或“小于”),通过以上探究,你认为浮力产生的原因是 _。等于 大于 液体对物体上下表面的压力差 例题 关于浮力说法正确的是()。BA.浮力的大小与物体浸没的深度有关B.浮力是由于物体上、下表面受到的压力
6、不同产生的C.在水中会下沉的金属块不受到浮力D.埋在河底泥沙中的贝壳受到浮力作用问题 分析一下,浮力大小跟什么因素有关?思考 把空饮料罐用手按入水中,饮料罐进入水中越深,手的感觉有什么变化?小实验 猜想 浮力与什么有关呢?浮力的大小与深度有关。浮力的大小与液体密度有关。猜想1 猜想2 浮力是由上下表面液体压力差产生的 液体压强P=gh 浮力的影响因素 实验器材实验方法 注意运用控制变量的方法。结论1 浸在液体中的物体所受的浮力与物体浸在液体中体积有关;探究 浮力的影响因素。分析实验现象 结论2 浸在液体中的物体所受的浮力与物体浸在液体中的深度无关。结论3 浸在液体中的物体所受的浮力与液体的密度
7、有关。探究 浮力的影响因素。分析实验现象 注意 物体的浮力与浸入液体的深度无关;影响浮力的是浸在液体中的体积,而不是物体的体积,只有在浸没的情况下,才有浸在液体中的体积与物体的体积相等。结论 浮力的影响因素:浸在液体中的体积;液体的密度。例题 如图,小钰将一个直圆柱体挂在测力计下方,竖直缓慢放入水面以下,下列说法中正确的是()。BA.利用此装置可以研究“测力计的拉力和物体的重力是否有关”B.利用此装置可以研究“测力计的拉力和物体浸入液体的深度是否有关”C.利用此装置可以研究“物体受到的浮力和液体的密度是否有关”D.利用此装置可以研究“物体受到的浮力和物体的体积是否有关”例题 某同学按照如图所示
8、的操作,探究影响浮力大小的因素。(1)比较 _(填序号),可知浮力的大小与排开液体的体积有关。(2)分析 a、c、d 三次实验的数据可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度 _(选填“有”或“无”)关。(3)通过比较 a、b、e 三次实验的数据,_(选填“能”或“不能”)得出浮力大小与液体密度有关。a、b、c无 不能 例题 小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验,请你根据小明的实验探究回答下列问题。液体密度(1)在 C 与 E 两图中,保持了排开液体的体积不变,研究浮力与 _ 的关系;(2)小明对 ABCD 四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,通过比较步骤 _ 却
9、发现浮力与深度无关,对此正确的解释是浮力的大小随着 _ 的增大而增大。CD 排开液体体积 例题 小华用如图甲所示进行实验“探究影响浮力大小的因素”,A 是实心圆柱体,根据数据作出的弹簧测力计示数 F 与物体浸入水中的深度 h 的关系图象如图乙,从图乙可知()。BA.物体受到的重力为 2 NB.当物体浸没在水中时受到的浮力为 2 NC.用该装置可以探究浮力与物体体积的关系D.浸入液体的物体所受的浮力大小与深度成正比G浸没 F浮=G-F拉 练习 下列水中的物体没有受到浮力的是()。A.水面戏水的鸭子B.水中游弋的小鱼C.水中大桥的桥墩D.海底水草的叶子C练习 在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有
10、关”的实验中,可以探究物体所受浮力大小与浸没在液体中的深度无关的是图中的()。A.甲和丙B.甲和乙C.乙和丁D.丙和丁C练习 关于物体所受的浮力,下列说法中正确的是()。A.空气中的物体不受浮力作用B.沉在水底的铁球不受浮力作用C.浮力是物体对液体施加的力D.浮力是液体对物体压力的合力D练习 将一个乒乓球放入倒置的饮料瓶中,然后向瓶内注入水将乒乓球浸没,如图所示,乒乓球保持静止状态则乒乓球()。A.仍受水的浮力B.不受水的浮力,也不受水对它的压力C.不受水的浮力,但受水对它的压力D.无法判断C练习 下列关于浮力的说法正确的是()。A.浮力都是由水产生的B.在不同的液体中,浮力的方向会不同C.只
11、有固体才能受到浮力的作用D.浮力的方向与重力的方向相反D练习 如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,若物体所受浮力为 10 N,上表面受到水向下的压力为 4 N,则物体下表面受到水向上的压力为()。A.4 N B.6 N C.14 N D.7 NC练习 一正方体浸没在水中,上表面与水面相平,关于它下列说法中正确的是()。A.它的上、下表面都受到水的压强,其中上表面受的压强较大B.它的上、下表面都受到水的压力,两表面受的压力相等C.它的上表面受的压力向上,下表面受的压力向下D.它的下表面受的压强较大,下表面受的压力向上D练习 小明同学在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验。请你根据小
12、明的实验探究回答下列问题:(1)比较图 B 和图 _,说明浸在液体里的物体会受到浮力的作用;(2)在 C 与 E 两图中,保持了排开液体的体积不变,研究浮力与液体的 _ 关系;A密度 练习 小明同学在探究“影响浮力大小的因素”时,做了如图所示的实验。请你根据小明的实验探究回答下列问题:(3)在 C 和 D 两图中,说明物体浸没时所受浮力与物体所处液体中的深度 _(填“有关”或“无关”);(4)根据 A 与 C 两图所标的实验数据,可知物体在水中所受的浮力为 _ N。无关 2 练习(多选)如图甲所示,用弹簧测力计、细线、水和圆柱体研究浮力。把圆柱体从水中匀速拉出水面(不计圆柱体带出的水),得到测
13、力计示数随时间变化的图象如图乙所示。根据图象,下列说法正确的是()。A.浮力与液体的密度有关B.浮力与圆柱体浸没的深度无关C.圆柱体在 AC 段所受的浮力先不变后增大D.圆柱体在 BC 段所受的浮力与物体排开液体的体积成正比BD练习 在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数 F 随圆柱体下降高度 h 变化的图象。(1)分析图象可知,圆柱体重力是 _ N;(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是 _ N;(3)分析图象 BC 段,可得结论:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越_(选填“大”或“小”)。128大