第十章 浮力
第1节 浮力
“人们在无鱼无草的海水里,竟能自
由畅游,即使是不会游泳的人,也总是浮
在水面上,不用担心会被淹死。”
据游过死海的人说,人跳下死海,身
体会马上浮出水面;如果仰天一躺,就会
像一叶扁舟,顺流漂荡。两手头下一盘,就是一个枕头,人宛如睡
在“凉席”上。有些游客带了书报杂志来,躺在死海上看书,并摄
影留念,这已成为死海一景了。
看到这里,你肯定对死海的神奇产生了浓厚的兴趣,你知道产
生这些奇妙现象的原因吗?
1. 知道物体在液体或气体中都受到浮力;会用
称重法测浮力;知道浮力产生的原因是液体对
物体上、下表面的压力差。
2. 经历实验探究过程,知道影响浮力大小的因素。
知识点 1 浮 力
海洋中的巨大冰山能漂浮在水上,游船、鸭子能在水中游弋,
孔明灯能够升空,托起冰山、游船、鸭子、孔明灯等的力就是浮
力。
浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力,这个力叫做浮力。
浮在液体中的物体受到液体对它向上的托力(即浮力)作用 ,
浸没在水中的物体也受到浮力作用吗?
浸没:物体完全处在液面下方。
托力的大小
等于弹簧测
力计示数的
减小量。
水
弹簧测力计
示数减小是
因为受到了
手对物块一
个托的力。
弹簧测力计示
数减小表明了
水对物块也产
生了一个托的
力,这个力就
是浮力。
浮力的大小
等于弹簧测
力计示数的
减小量。
浮力的测量
F拉
水
G
F拉
F浮
F浮
G
物块在水中保持静
止,受力平衡,即
G=F浮+F拉
物块在水中所受浮力
F浮=G-F拉
浮力的测量——称重法
浮力是由于液
体对物体向上
和向下的压力
差产生的。
h2
h1F1
F2
设长方体的底面积为S
,高为h。则:
F浮=F2-F1
=p2S-p1S
=ρ水gh2S-ρ水gh1S
=ρ水g(h2-h1)S
=ρ水ghS
=ρ水gV =G排
h
浮力产生的原因
注意:物体下表面没有液体(或与底部密合)时,不受浮力。
陷在河底泥沙里的船 立在河床上的桥墩
探究浮力的大小跟哪些因素有关
讨论:浮力大小和什么因素有关?
【猜想】
可能跟固体的密度、液体的密度、固体浸入液体的体积
和固体浸入液体的深度等因素有关。
【实验方法】 控制变量法
知识点 2 决定浮力大小的因素
弹簧测力计
【实验器材】
圆柱体 水 酒精 盐水
【实验过程】
探究浮力的大小跟哪些因素有关。
实验设计:
⑴把物体浸没在水中,观察弹簧测力计的读数F1
。
⑵改变物体在水中的深度,再观察弹簧测力计的读数F2
。
⑶比较两次的读数 F1 和 F2 。
测力计的读数 F1 = 2 N
测力计的读数 F2 = 2 N
结论:浮力的大小跟物体在液体中的深度无关。
探究1:浮力可能与物体浸入液体的深度有关
结论:物体浸入部分越多,排开的水的体积越大,所受浮力越大。
物体排物体排
开的水开的水
探究2:浮力可能与物体浸入液体的体积有关
结论:浸在液体中的物体所受的浮力与液体的密度有关。
水 酒精 盐水
探究3:浮力可能与液体的密度有关
【实验结论】
物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸
在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。
浸在液体中的体积越大、液体的密度越
大,浮力就越大。
例1(宿迁中考)在“探究浮力大小与排开液体体积的关系”实
验中,如图A所示,用弹簧测力计测出物块所受的重力,然后将
物块逐渐浸入水中。
(1)在图B位置时,物块受
到的浮力是________N。
(2)将物块逐渐浸入水中时,
发现弹簧测力计的示数逐渐变小,说明物体所受浮力大小逐渐
___________;同时,物块下表面所受水的压力逐渐_______。
0.4
增大 增大
连 接 中 考
例1(宿迁中考)在“探究浮力大小与排开液体体积的关系”实验
中,如图A所示,用弹簧测力计测出物块所受的重力,然后将物块
逐渐浸入水中。
(3)猜想:D图中,物块浸没后
继续下降,弹簧测力计的示数
将________。不变
连 接 中 考
例2(2018•朝阳)如图所示是探究“影响浮力大小的因素”的实验。
(1)比较_____________________(填序号),可知浮力的大小与
排开液体的体积有关。
①②③(或①②④)
研究浮力的大小
与排开液体体积
的关系时,要控
制排开液体的密
度相同。
连 接 中 考
(2)分析①③④三次实验的数据,
可知浮力大小与物体浸没在液体中
的深度___(填“有”或“无”)关。无
连 接 中 考
(3)通过比较①②⑤三次实验的数据,
_______(填“能”或“不能”)得出浮力大小与液体密度有关。不能
(4)请你根据实验数据,设计一个表格,表格中包括:物体的重
力、液体的种类、物体浸没在液体中弹簧测力计的拉力、物体浸没
在液体中受到的浮力,共4项内容。(要求完成表格数据的填写)
物体的
重力G/N
液体的
种类
物体浸没在液体中弹簧
测力计的示数F/N
物体浸没在液体中受
到的浮力F浮/N
4 水 3 1
4 盐水 2.8 1.2
连 接 中 考
1. 一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,
如图所示。图上画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受的浮力
应是( )
A. F1 B. F2
C. F3 D. F4
C
基 础 巩 固 题
2. 小陆同学利用称重法探究金属块在液体中所受浮力大小,测量
过程及示数如图所示,则金属块所受重力为 N,金属块在
液体中所受浮力大小为 N。 0.2
2.2
基 础 巩 固 题
3. 将一个体育测试用的实心球和一个乒乓球同时没入水中,放手
后发现:实心球沉入水底,而乒乓球浮出水面,如图所示。比较
实心球和乒乓球没入水中时受到的浮力大小,则 ( )
A. 实心球受到的浮力大
B. 乒乓球受到的浮力大
C. 它们受到的浮力一样大
D. 不能确定
A
基 础 巩 固 题
小明在探究“浮力的大小与哪些因素有关”时,
他猜想浮力的大小可能与液体的密度、物体的体积、
物体排开液体的体积有关。所用的实验器材有:
底面积相同而体积不同的圆柱状铝块(带有挂钩)
若干、烧杯、盐水、水、酒精、量程足够大的弹簧测
力计和细线。已知ρ盐水>ρ水>ρ酒精。
(1)在探究“浮力的大小与物体排开液体的体积是否有关”时,
他选择了一个铝块做实验,铝块的体积大一些好还是小一些好?
_________________________。大一些好
能 力 提 升 题
(2)设计出探究“浮力的大小与液体的密度是否有关”的记录实
验数据的表格,表中要有必要的信息。表中涉及到的物理量只用字
母表示即可。
实验次数 V总 V排 液体种类 ρ液 G物/N F示/N F浮/N
1 相同 相同 酒精 小
2 水 中
3 盐水 大
能 力 提 升 题
(3)在探究“浮力的大小与物体的体积是否有关”时,小明选用
烧杯、水、弹簧测力计以及三个体积不同的铝块,用如图的方式进
行实验。先用弹簧测力计测出一个铝块的重力,然后把这个铝块浸
没在水中,读出弹簧测力计的示数。再用其他两个铝块重复上述实
验。分析数据得出了结论。
①该实验方案的不合理之处是:____________________________。
②在原有实验器材的基础上,增加一个记号笔,写出改正不合理之
处的做法:___________________________________________
__________________________________________________________
_____________________________________________。
没有控制物体排开液体的体积相同
将三个铝块放在水平桌面上,用记号笔在铝块相
同高度处做标记;每次将铝块浸入水中时,都使铝块的标记处
与水面相平
能 力 提 升 题