浮力初步认识
不会游泳的人掉到河里将会怎样? 沉下去.
但如果抱着救生圈就不会下沉. 船、木块会浮在水面上; 而潜水艇却可以浮在水面也可以沉入水中……这些现象都与浮力有关, 那么什么是浮力? 浮力是怎样产生的? 为什么有的物体沉下水底, 却有的浮上水面?
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进入水之前两边橡皮膜一样平 水平进入水中, 竖直浸入水中,
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浮力的定义
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定义: 一切浸入液体的物体, 都受到液体对它竖直向上的力, 这个力叫浮力.
方向: 浮力方向总是竖直向上.
注意: 物体在空气中也受到浮力.
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浮力产生的原因
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浸在液体中的物体受到液体对它的向上和向下的压力差.
即:
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☆ 教师引导题目: 一个正方体金属块用细线拴着浸没在密度为的液体中, 已知正方体边长为a, 此时上表面距液面的距离为h1, 下表面距液面的距离为h2. 求液体对它向上的压力大小为 ; 液体对它向下的压力大小为 ; 液体对金属块的合力大小为 , 方向 .
【答案】; ; ; 竖直向上
【解析】教师也可将字母换成数字后, 给同学们练习.
【例1】 关于浮力下列说法中正确的是 ( )
A. 浮力就是浸在液体中的物体受力的合力, 合力的方向就是浮力的方向
B. 浸在液体和气体中的物体会受浮力的作用
C. 水中的桥墩同样受水的浮力
D. 浸在液体中的物体不仅受到液体对其上、下表面压力的作用, 同时受到液体对它的浮力作用
【答案】B
【例2】 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, 你认为鸡蛋所受浮力的方向应是 ( )
A. F1 B. F2
C. F3 D. F4
【答案】C
【例3】 如图所示, 长方体物块浸没在水中, 所受浮力是20N, 下表面受到的压力是45N, 上表面受到的压力是 N.
【答案】25
【例4】 如图所示是认识浮力的探究实验.
(1) 将物体悬挂在弹簧测力计下端, 如(a)实验所示, 物重G= N.
(2) 当用手向上托物体时, 如(b)实验所示, 手对物体向上的托力F= N.
(3) 当物体浸入水后, 如(c)实验所示. 将(c)实验与(a)、(b)实验对照, 说明水对物体也有向上的托力, 即浮力. 水对物体的浮力F浮= N.
(4) 该实验是通过 的物理方法, 建立起浮力概念的.
【答案】(1) 5 (2) 3 (3) 2 (4) 对比法
【例5】 如图所示, A、B是能自由移动的物体, C、D是容器自身凸起的一部分, 现往容器里注入一些水,则下列说法错误的是 ( )
A. A物体一定受浮力的作用
B. B物体一定受浮力的作用
C. C物体一定受浮力的作用
D. D物体一定受浮力的作用
【答案】C
当物体受到浮力时, 浮力的大小只取决于液体(或气体)的密度和物体排开液体(或气体的体积); 与物体本身的重力、体积和密度无直接关系; 且与物体浸没在液体中的深度无关.
【例6】 在如图所示的“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中, 可以探究物体所受浮力大小与物体排开液体的体积有关的是图中的 ( )
A. 甲和丙 B. 甲和乙 C. 乙和丁 D. 丙和丁
【答案】A
【例7】 某同学在实验室里探究“影响浮力大小的因素”的实验, 如图所示是其中的一次实验情景. 根据图示可以知道, 该同学这次操作的目的是 ( )
A. 探究物体所受浮力大小与其浸入深度的关系
B. 探究物体所受浮力大小与排开液体体积的关系
C. 探究物体所受浮力大小与液体密度的关系
D. 探究物体所受浮力大小与物体密度的关系
【答案】C
【例8】 如图所示, 当弹簧测力计吊着圆柱体, 从底部接触水面开始, 缓慢地往下放至完全没入水中, 最终到达底部的过程中, 以下能表示圆柱体所受浮力F浮与浸入水中深度h关系的图像是 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【例9】 小芳要探究金属圆柱体受到水的浮力与浸在水中深度的关系, 实验装置如图所示, 将高为9cm的金属圆柱体缓慢浸入水中(水足够深), 在金属圆柱体接触容器底之前, 记下金属圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的拉力示数F, 实验数据如下表:
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次数
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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7
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8
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h/cm
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0
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2
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4
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6
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8
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10
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12
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14
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F/N
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6.75
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6.25
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5.75
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5.25
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4.5
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4.5
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4.5
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4.5
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(1) 第3次实验时, 金属圆柱体受到的浮力大小为: .
(2) 根据实验数据, 分析金属圆柱浸在水中受到的浮力大小与浸入水中深度的关系
是 .
