资源简介 第十章 浮力 浮力 1.定义: 浸在液体中的物体受到的__ __的力。2.方向: __ __。3.用弹簧测力计测浮力 4.产生原因: 浸在液体中的物体其上下表面受到液体对它的__ __不同,即F浮=F下-F上。5.决定因素: 与它浸在液体中的__ __有关,与__ __有关;物体浸在液体中的__ __越大,液体的__ __越大,所受的浮力就越大。与物体的体积、形状、质量、密度以及物体浸没在液体中的深度等因素__ __。(1)浮力的方向总是竖直向上的。( )(2)沉底的物体一定不受浮力。( )(3)物体浸在液体中,由于受到浮力作用,使物体重力减小。( ) 阿基米德原理 1.内容: 浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于__ __。2.公式: __ __。3.适用性: 阿基米德原理适用于__ __和__ __。正确理解阿基米德原理(1)原理中所说的“浸在液体中的物体”包含两种情况:①物体的全部体积都浸入液体里,即物体浸没在液体里;②物体的一部分浸入液体里,另一部分露在液面以上。(2)F浮=G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。(3)阿基米德原理也适用于气体,其计算公式是F浮=ρ气gV排。(1)在水中上浮的物体受到的浮力会变小。( )(2)体积越大的物体受到的浮力越大。( )(3)沉底的物体受到的浮力比漂浮的物体受到的浮力小。( )(4)物体浸没在液体中的深度越深,浮力越大。( ) 物体的浮沉条件及应用 1.物体的浮沉条件 (1)比较物体受到的__ _ __与__ __。上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底F浮__ __G F浮__ __G F浮__ __G F浮__ __G F浮+FN __ __G处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用 可以停留在液体的任何深度处 是“上浮”过程的最终状态 是“下沉”过程的最终状态处于静态,受平衡力作用(2)比较液体的密度与物体(实心)的密度①ρ物>ρ液时,物体__ __;②ρ物<ρ液时,物体__ __;③ρ物=ρ液时,物体__ __。如何比较浮力的大小(1)同一物体放在不同液体中:把物体的重力G物作为“桥梁”,根据物体浮沉状态,判断F浮与G物的大小,比较浮力。(2)不同物体放在同种液体中:①若题中告诉G物的关系,可用F浮=G物判断;②若题中告诉V排的关系,可用F浮=ρ液gV排判断。2.浮力的应用 应用 原理轮船 把密度大于水的钢铁制成空心的轮船,使它排开更多的水而浮在水面上潜水艇 靠充、放水舱内的水来改变自身的重力而实现上浮和下潜气球和 飞艇 靠改变气球中气体的密度来改变自身的重力,从而实现其升降密度计 利用物体漂浮在液面上受力平衡及阿基米德原理制成盐水 选种 沪科 有讲 饱满的种子密度大,干瘪、虫蛀的种子密度小,都放在盐水中时,干瘪、虫蛀的种子会上浮,而饱满的种子会下沉(1)浸在液体中的物体所受浮力等于重力时,物体一定漂浮。( )(2)密度计漂浮在不同液体中受到的浮力都是相等的。( )(3)悬浮在水中的铝球一定是空心的。( )1.沪科版物理八年级全一册第218页,图9-12 【命题点】阿基米德原理【示例】如图所示是探究阿基米德原理的过程,由图(a)右与图(b)中,两次弹簧测力计示数之差为物块受到的__ __,由图(a)左和图(c)两次弹簧测力计的示数之差是__ __,对比可以得出的结论是__ __。2.人教版物理八年级下册第74页,图10.3-2 【命题点】物体的浮沉【示例】如图所示,将一个鸡蛋分别放在水和盐水中,鸡蛋静止时分别沉底、悬浮。鸡蛋在甲、乙中受到的浮力分别为F甲和F乙、则F甲__ __F乙,由此说明了浮力的大小跟液体的__ __有关。3.人教版物理八年级下册第75页,图10.3-6【命题点】潜水艇【示例】如图所示,当潜水艇浸没在水中并下潜时所受的浮力__ __;潜水艇是通过改变__ __来实现上浮和下沉的;当水舱充水时,自身重力增大而__ __;当水舱排水时,自身重力减小而__ __。4.人教版物理八年级下册第76页,图10.3-10 【命题点】密度计【示例】如图甲、乙两容器中是同一个自制简易密度计,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由图中现象可以判断__ __烧杯中液体密度较大。密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力__ __。 阿基米德原理的理解及应用 F浮=G排=m排g=ρ液gV排,它是普遍适用的浮力的计算方法,已知物体排开液体所受的重力或排开液体的质量或排开液体的体积和液体的密度都可以直接代入上述相关公式计算出物体受到的浮力,要特别注意当物体悬浮、沉底时V排=V物;物体漂浮时,V排<V物,这里的V排就是物体浸在液体中的体积。1.如图甲所示是一款U形水上机器人,它被誉为“会跑的救生圈”,通过操控手柄可远距离、快速、精准送达,实现对落水人员的快速救援。已知这款机器人的质量为12 kg,体积为0.14 m3。如图乙所示,若一个被救援的人正怀抱这款机器人一起漂浮在水面上,人的质量为60 kg,人有的体积露出水面。则下列说法正确的是( ) A.图甲,漂浮在水面的机器人受到的浮力大于重力B.图甲,漂浮在水面的机器人排开水的体积为0.14 m3C.图乙,被救援的人和机器人受到的总浮力为480 ND.图乙,被救援人和机器人排开水的总体积为0.072 m32.(2025·重庆九龙坡区二模)如下图甲所示,体积为200 cm3的实心金属块悬挂在细绳的下端静止时,细绳对金属块的拉力为F1;如图乙所示,底面积为100 cm2的开口薄壁容器内装有适量的液体,放在水平桌面上,将金属块浸没在容器内的液体中静止时,容器内的液面升高了1 cm,容器对桌面的压力增加了2 N,此时细绳对金属块的拉力为F2,且F1与F2之比为4∶3。g取10 N/kg,则下列说法正确的是( ) A.容器底部受到液体的压力增加了2 NB.金属块浸没在液体中时受到的浮力是1 NC.拉力F2的大小为2 ND.液体的密度是1.0×103 kg/m3 物体的浮沉条件 1.物体的浮沉2.计算浮力的公式名称 公式称重法 F浮=G物-F示阿基米德原理及推论 F浮=G排F浮=m排gF浮=ρ液gV排漂浮和悬浮条件 F浮=G物3.用手将一重为5 N的物体全部压入水中,物体排开的水重8 N,放手后物体将__ __(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),待物体静止时排开水的体积是__ _ __(g取10 N/kg,水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3)。3-1.实际应用 (2025·重庆模拟)小明做了一个探究鸡蛋悬浮的实验,他在水平桌面上放置一个底面积为1.25×10-2 m2的厚度可忽略的圆柱形容器,向容器中注入0.2 m深的水,再拿一个鸡蛋,用天平称得其质量为55 g,将它轻轻放入水中,发现鸡蛋沉至容器底部,此时测得水面升高了4 mm(水未溢出)。然后,向容器中缓慢加食盐并轻轻搅动,直到鸡蛋恰好悬浮为止。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:(1)未放入鸡蛋前,水对容器底部的压力大小;(2)当鸡蛋悬浮时,鸡蛋所受的浮力大小;(3)当鸡蛋悬浮时,盐水的密度。3-2.实际应用 盛有适量水的柱形容器静置于水平桌面上,先把质量与碗相等的土豆放置于碗中,并将其放入柱形容器的水中处于漂浮状态,如图甲所示;再把土豆从碗中取出轻放入水中,静止时土豆沉底,碗处于漂浮状态,如图乙所示,下列说法正确的是( )A.图甲中碗受到的浮力等于图乙中碗受到的浮力B.图乙中土豆沉底后不受浮力C.图甲容器对桌面的压强大于图乙容器对桌面的压强D.土豆从碗中取出放入水中,土豆沉底,图乙中的水面相比图甲中的水面会下降一些3-3.密度计 水平桌面上老师用相同的烧杯盛放了相同体积的水和浓盐水,让同学们进行区分,聪明的小李用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计,先后放入两液体中静止时如图甲、乙所示。下列说法正确的是( ) A.密度计在乙液体中受到的浮力更大B.甲液体是浓盐水C.两液体对容器底的压强相等D.乙容器对桌面的压力更大3-4.叠加物体 “曹冲称象”是妇孺皆知的故事。某科创小组仿效曹冲,制作了一台“浮力秤”,用来测量物体的质量。浮力秤由秤盘和高度为20 cm、底面积为0.1 m2的圆柱体组成。如图所示,将浮力秤放入水中,静止时浸入水中的深度为8 cm。已知:ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:(1)当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的压强;(2)浮力秤的重力;(3)浮力秤能测物体的最大质量。 探究浮力的大小与哪些因素有关 1.用称重法测量浮力:__ __。2.实验方法:__ __法(1)探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,控制__ __相同,改变物体__ __;(2)探究浮力大小与液体密度的关系,控制物体__ __相同,改变液体__ __;(3)探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系,保证物体始终浸没在__ __液体中,改变物体浸没在液体中的__ __。3.实验改进:用手提弹簧测力计,可能导致示数__ __。改进方法:将弹簧测力计固定在铁架台上,使物体悬空在烧杯中,向杯内缓慢加水。4.选用不同液体进行多次实验的目的:一次实验具有__ __,多次实验使实验结论具有__ __。5.实验结论(1)物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的__ __、液体的__ __有关。物体浸在液体中的体积__ __,液体的密度__ __,物体所受的浮力就越大;(2)完全浸没在液体中的物体,所受浮力跟物体浸入液体的__ __无关。在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小明测出金属块a的底面积为10 cm2、用弹簧测力计测出金属块a的重力,然后将金属块a缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:实验步骤 B C D E F弹簧测力计示数/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9(1)小明进行了如图1所示的实验:如图步骤A所示,弹簧测力计的示数为__ __N;(2)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟排开液体的__ __有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟液体的__ __有关。(3)在实验步骤B中金属块下表面受到水的压强为__ _ __。(4)小明用表格中的数据算出了某种液体的密度是__ __ kg/m3,金属块a的密度为__ __g/cm3。若将A放至最后一步,则会使得金属块a的密度的测量值__ __(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。(5)实验时若先将物体放入水中测拉力,再测物体的重力,则会使浮力测量结果__ __(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。(6)该实验小组绘制了弹簧测力计对物体的拉力和物体所受浮力随浸入水中深度变化的图像,如图所示,分析图像可知物体的高度为__ __cm,描述物体所受浮力的变化情况的图线是__ __(选填“a”或“b”)。 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 1.实验装置:(1)浸在液体中的物体所受浮力的大小可用__ __测出;物体排开液体所受的重力可用__ __和__ __测出。(2)溢水杯使用要求:液体必须达到溢水杯的__ __,以保证物体排开的液体全部进入小桶,否则G排偏小。2.实验步骤:A→B→C→D或B→A→C→D(1)测出空桶重力F1,如图A所示;(2)测出物体重力F2,如图B所示;(3)将物体完全浸没在液体中,弹簧测力计的示数为F3,如图C所示;(4)测出小桶和排开液体所受的重力为F4,如图D所示。G排=__ __。实验结论:浸在液体中的物体受到__ __的浮力,浮力的大小等于__ __,即F浮=G排=__ __=F4-F1。3.更换不同的液体和不同的物体进行多次实验的目的:__ __。4.实验拓展:若在步骤(3)中,物体未浸没在液体中,仍能得到实验结论__ __。5.实验误差(1)先将物体放入水中测拉力,再测量物体的重力(C、B步骤对调)。误差:物体沾有液体,测得__ __偏大,所以测得的浮力__ __。(2)先测桶和排开液体的重力,再测空桶的重力(A、D步骤对调)。误差:测空桶时沾有液体,测得重力偏大,导致所测排开液体所受的__ __偏小,所以测得的浮力__ __。(3)溢水杯中没有装满液体(即未装到溢水口)。误差:所测排开液体的重力__ __,所以浮力__ __。兴趣小组同学利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理(细线的质量和体积均忽略不计)。 (1)使用弹簧测力计前,要将弹簧测力计置于__ __方向,使指针调到__ __位置。(2)如图甲所示,实验中所用物块的重力为__ __N。(3)溢水杯装满水后,将物块缓慢浸没在水中,如图丙所示,物块受到的浮力为__ __N,物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小__ __。(4)同学们发现溢水杯中未装满水,如图乙所示,这样实验会使测得的溢出水的重力__ __(选填“偏大”或“偏小”)。(5)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丁所示,发现F5>F3,说明__ __。(6)指出本实验产生误差的原因(写出两点)①__ __;②__ __。(7)物体没有完全浸没在水中,__ __(选填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理。第十章 浮力 浮力 1.定义: 浸在液体中的物体受到的__向上__的力。2.方向: __竖直向上__。3.用弹簧测力计测浮力 4.产生原因: 浸在液体中的物体其上下表面受到液体对它的__压力__不同,即F浮=F下-F上。5.决定因素: 与它浸在液体中的__体积__有关,与__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,所受的浮力就越大。与物体的体积、形状、质量、密度以及物体浸没在液体中的深度等因素__无关__。(1)浮力的方向总是竖直向上的。( √ )(2)沉底的物体一定不受浮力。( × )(3)物体浸在液体中,由于受到浮力作用,使物体重力减小。( × ) 阿基米德原理 1.内容: 浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于__它排开的液体所受到的重力__。2.公式: __F浮=G排__。3.适用性: 阿基米德原理适用于__液体__和__气体__。正确理解阿基米德原理(1)原理中所说的“浸在液体中的物体”包含两种情况:①物体的全部体积都浸入液体里,即物体浸没在液体里;②物体的一部分浸入液体里,另一部分露在液面以上。(2)F浮=G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。(3)阿基米德原理也适用于气体,其计算公式是F浮=ρ气gV排。(1)在水中上浮的物体受到的浮力会变小。( × )(2)体积越大的物体受到的浮力越大。( × )(3)沉底的物体受到的浮力比漂浮的物体受到的浮力小。( × )(4)物体浸没在液体中的深度越深,浮力越大。( × ) 物体的浮沉条件及应用 1.物体的浮沉条件 (1)比较物体受到的__浮力_F浮__与__物重G__。上浮 下沉 悬浮 漂浮 沉底F浮__>__G F浮__<__G F浮__=__G F浮__=__G F浮+FN __=__G处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用 可以停留在液体的任何深度处 是“上浮”过程的最终状态 是“下沉”过程的最终状态处于静态,受平衡力作用(2)比较液体的密度与物体(实心)的密度①ρ物>ρ液时,物体__下沉__;②ρ物<ρ液时,物体__上浮__;③ρ物=ρ液时,物体__悬浮__。如何比较浮力的大小(1)同一物体放在不同液体中:把物体的重力G物作为“桥梁”,根据物体浮沉状态,判断F浮与G物的大小,比较浮力。(2)不同物体放在同种液体中:①若题中告诉G物的关系,可用F浮=G物判断;②若题中告诉V排的关系,可用F浮=ρ液gV排判断。2.浮力的应用 应用 原理轮船 把密度大于水的钢铁制成空心的轮船,使它排开更多的水而浮在水面上潜水艇 靠充、放水舱内的水来改变自身的重力而实现上浮和下潜气球和 飞艇 靠改变气球中气体的密度来改变自身的重力,从而实现其升降密度计 利用物体漂浮在液面上受力平衡及阿基米德原理制成盐水 选种 沪科 有讲 饱满的种子密度大,干瘪、虫蛀的种子密度小,都放在盐水中时,干瘪、虫蛀的种子会上浮,而饱满的种子会下沉(1)浸在液体中的物体所受浮力等于重力时,物体一定漂浮。( × )(2)密度计漂浮在不同液体中受到的浮力都是相等的。( √ )(3)悬浮在水中的铝球一定是空心的。( √ )1.沪科版物理八年级全一册第218页,图9-12 【命题点】阿基米德原理【示例】如图所示是探究阿基米德原理的过程,由图(a)右与图(b)中,两次弹簧测力计示数之差为物块受到的__浮力__,由图(a)左和图(c)两次弹簧测力计的示数之差是__物体排开液体受到的重力__,对比可以得出的结论是__物体受到的浮力等于它排开液体受到的重力__。2.人教版物理八年级下册第74页,图10.3-2 【命题点】物体的浮沉【示例】如图所示,将一个鸡蛋分别放在水和盐水中,鸡蛋静止时分别沉底、悬浮。鸡蛋在甲、乙中受到的浮力分别为F甲和F乙、则F甲__小于__F乙,由此说明了浮力的大小跟液体的__密度__有关。3.人教版物理八年级下册第75页,图10.3-6【命题点】潜水艇【示例】如图所示,当潜水艇浸没在水中并下潜时所受的浮力__不变__;潜水艇是通过改变__自身重力__来实现上浮和下沉的;当水舱充水时,自身重力增大而__下沉__;当水舱排水时,自身重力减小而__上浮__。4.人教版物理八年级下册第76页,图10.3-10 【命题点】密度计【示例】如图甲、乙两容器中是同一个自制简易密度计,将其放入盛有不同液体的两个烧杯中,它会竖直立在液体中,由图中现象可以判断__乙__烧杯中液体密度较大。密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力__相等__。 阿基米德原理的理解及应用 F浮=G排=m排g=ρ液gV排,它是普遍适用的浮力的计算方法,已知物体排开液体所受的重力或排开液体的质量或排开液体的体积和液体的密度都可以直接代入上述相关公式计算出物体受到的浮力,要特别注意当物体悬浮、沉底时V排=V物;物体漂浮时,V排<V物,这里的V排就是物体浸在液体中的体积。1.如图甲所示是一款U形水上机器人,它被誉为“会跑的救生圈”,通过操控手柄可远距离、快速、精准送达,实现对落水人员的快速救援。已知这款机器人的质量为12 kg,体积为0.14 m3。如图乙所示,若一个被救援的人正怀抱这款机器人一起漂浮在水面上,人的质量为60 kg,人有的体积露出水面。则下列说法正确的是( D ) A.图甲,漂浮在水面的机器人受到的浮力大于重力B.图甲,漂浮在水面的机器人排开水的体积为0.14 m3C.图乙,被救援的人和机器人受到的总浮力为480 ND.图乙,被救援人和机器人排开水的总体积为0.072 m32.(2025·重庆九龙坡区二模)如下图甲所示,体积为200 cm3的实心金属块悬挂在细绳的下端静止时,细绳对金属块的拉力为F1;如图乙所示,底面积为100 cm2的开口薄壁容器内装有适量的液体,放在水平桌面上,将金属块浸没在容器内的液体中静止时,容器内的液面升高了1 cm,容器对桌面的压力增加了2 N,此时细绳对金属块的拉力为F2,且F1与F2之比为4∶3。g取10 N/kg,则下列说法正确的是( D ) A.容器底部受到液体的压力增加了2 NB.金属块浸没在液体中时受到的浮力是1 NC.拉力F2的大小为2 ND.液体的密度是1.0×103 kg/m3 物体的浮沉条件 1.物体的浮沉2.计算浮力的公式名称 公式称重法 F浮=G物-F示阿基米德原理及推论 F浮=G排F浮=m排gF浮=ρ液gV排漂浮和悬浮条件 F浮=G物3.用手将一重为5 N的物体全部压入水中,物体排开的水重8 N,放手后物体将__上浮__(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),待物体静止时排开水的体积是__5×10-4_m3__(g取10 N/kg,水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3)。3-1.实际应用 (2025·重庆模拟)小明做了一个探究鸡蛋悬浮的实验,他在水平桌面上放置一个底面积为1.25×10-2 m2的厚度可忽略的圆柱形容器,向容器中注入0.2 m深的水,再拿一个鸡蛋,用天平称得其质量为55 g,将它轻轻放入水中,发现鸡蛋沉至容器底部,此时测得水面升高了4 mm(水未溢出)。然后,向容器中缓慢加食盐并轻轻搅动,直到鸡蛋恰好悬浮为止。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:(1)未放入鸡蛋前,水对容器底部的压力大小;(2)当鸡蛋悬浮时,鸡蛋所受的浮力大小;(3)当鸡蛋悬浮时,盐水的密度。解:(1)未放入鸡蛋前,水对容器底部的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2×103 Pa,水对容器底部的压力大小为F=pS=2×103 Pa×1.25×10-2 m2=25 N;(2)鸡蛋的重力为G=mg=5.5×10-2 kg×10 N/kg=0.55 N,当鸡蛋悬浮时,鸡蛋所受的浮力等于其重力,即F浮=G=0.55 N;(3)鸡蛋排开水的体积V=Sh=1.25×10-2 m2×4×10-3 m=5×10-5 m3,因为鸡蛋恰好悬浮,所以V排=V=5×10-5 m3,由F浮=ρ液gV排得盐水的密度为ρ盐水===1.1×103 kg/m3。答:(1)未放入鸡蛋前,水对容器底部的压力大小为25 N;(2)当鸡蛋悬浮时,鸡蛋所受的浮力大小为0.55 N;(3)当鸡蛋悬浮时,盐水的密度是1.1×103 kg/m3。3-2.实际应用 盛有适量水的柱形容器静置于水平桌面上,先把质量与碗相等的土豆放置于碗中,并将其放入柱形容器的水中处于漂浮状态,如图甲所示;再把土豆从碗中取出轻放入水中,静止时土豆沉底,碗处于漂浮状态,如图乙所示,下列说法正确的是( D ) A.图甲中碗受到的浮力等于图乙中碗受到的浮力B.图乙中土豆沉底后不受浮力C.图甲容器对桌面的压强大于图乙容器对桌面的压强D.土豆从碗中取出放入水中,土豆沉底,图乙中的水面相比图甲中的水面会下降一些3-3.密度计 水平桌面上老师用相同的烧杯盛放了相同体积的水和浓盐水,让同学们进行区分,聪明的小李用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计,先后放入两液体中静止时如图甲、乙所示。下列说法正确的是( C ) A.密度计在乙液体中受到的浮力更大B.甲液体是浓盐水C.两液体对容器底的压强相等D.乙容器对桌面的压力更大3-4.叠加物体 “曹冲称象”是妇孺皆知的故事。某科创小组仿效曹冲,制作了一台“浮力秤”,用来测量物体的质量。浮力秤由秤盘和高度为20 cm、底面积为0.1 m2的圆柱体组成。如图所示,将浮力秤放入水中,静止时浸入水中的深度为8 cm。已知:ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:(1)当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的压强;(2)浮力秤的重力;(3)浮力秤能测物体的最大质量。解:(1)当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的压强为p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10-2 m=800 Pa;(2)当秤盘中不放物体,排开水的体积为V排=Sh=0.1 m2×8×10-2 m=8×10-3 m3,浮力秤受到的浮力为F浮=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×8×10-3 m3×10 N/kg=80 N,又因为浮力秤漂浮,所以浮力秤的重力为G=F浮=80 N;(3)圆柱体刚好浸没时,这台浮力秤排开水的体积增大量ΔV排=SΔh=0.1 m2×(20×10-2 m-8×10-2 m)=0.012 m3,增加的浮力为ΔF浮=ρ水ΔV排g=1.0×103 kg/m3×0.012 m3×10 N/kg=120 N,又因为浮力秤漂浮,所以增大的浮力等于增大的重力,即ΔG=ΔF浮=120 N,所以该秤能测物体的最大质量为Δm===12 kg。答:(1)当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的压强为800 Pa;(2)浮力秤的重力为80 N;(3)浮力秤能测物体的最大质量为12 kg。 探究浮力的大小与哪些因素有关 1.用称重法测量浮力:__F浮=G物-F示__。2.实验方法:__控制变量__法(1)探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,控制__液体的密度__相同,改变物体__浸入液体中的体积__;(2)探究浮力大小与液体密度的关系,控制物体__排开液体的体积__相同,改变液体__密度__;(3)探究浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系,保证物体始终浸没在__同种__液体中,改变物体浸没在液体中的__深度__。3.实验改进:用手提弹簧测力计,可能导致示数__不稳定__。改进方法:将弹簧测力计固定在铁架台上,使物体悬空在烧杯中,向杯内缓慢加水。4.选用不同液体进行多次实验的目的:一次实验具有__偶然性__,多次实验使实验结论具有__普遍性__。5.实验结论(1)物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的__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__,物体所受的浮力就越大;(2)完全浸没在液体中的物体,所受浮力跟物体浸入液体的__深度__无关。在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小明测出金属块a的底面积为10 cm2、用弹簧测力计测出金属块a的重力,然后将金属块a缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:实验步骤 B C D E F弹簧测力计示数/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9(1)小明进行了如图1所示的实验:如图步骤A所示,弹簧测力计的示数为__2.7__N;(2)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟排开液体的__体积__有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟液体的__密度__有关。(3)在实验步骤B中金属块下表面受到水的压强为__500_Pa__。(4)小明用表格中的数据算出了某种液体的密度是__0.8×103__ kg/m3,金属块a的密度为__2.7__g/cm3。若将A放至最后一步,则会使得金属块a的密度的测量值__偏小__(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。(5)实验时若先将物体放入水中测拉力,再测物体的重力,则会使浮力测量结果__偏大__(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。(6)该实验小组绘制了弹簧测力计对物体的拉力和物体所受浮力随浸入水中深度变化的图像,如图所示,分析图像可知物体的高度为__4__cm,描述物体所受浮力的变化情况的图线是__b__(选填“a”或“b”)。 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 1.实验装置:(1)浸在液体中的物体所受浮力的大小可用__弹簧测力计__测出;物体排开液体所受的重力可用__溢水杯__和__弹簧测力计__测出。(2)溢水杯使用要求:液体必须达到溢水杯的__溢水口__,以保证物体排开的液体全部进入小桶,否则G排偏小。2.实验步骤:A→B→C→D或B→A→C→D(1)测出空桶重力F1,如图A所示;(2)测出物体重力F2,如图B所示;(3)将物体完全浸没在液体中,弹簧测力计的示数为F3,如图C所示;(4)测出小桶和排开液体所受的重力为F4,如图D所示。G排=__F4-F1__。实验结论:浸在液体中的物体受到__竖直向上__的浮力,浮力的大小等于__它排开的液体所受的重力__,即F浮=G排=__F2-F3__=F4-F1。3.更换不同的液体和不同的物体进行多次实验的目的:__得到普遍规律,避免偶然性__。4.实验拓展:若在步骤(3)中,物体未浸没在液体中,仍能得到实验结论__F浮=G排__。5.实验误差(1)先将物体放入水中测拉力,再测量物体的重力(C、B步骤对调)。误差:物体沾有液体,测得__重力__偏大,所以测得的浮力__偏大__。(2)先测桶和排开液体的重力,再测空桶的重力(A、D步骤对调)。误差:测空桶时沾有液体,测得重力偏大,导致所测排开液体所受的__重力__偏小,所以测得的浮力__偏小__。(3)溢水杯中没有装满液体(即未装到溢水口)。误差:所测排开液体的重力__偏小__,所以浮力__偏小__。兴趣小组同学利用弹簧测力计、物块、溢水杯、小桶、铁架台等器材验证阿基米德原理(细线的质量和体积均忽略不计)。 (1)使用弹簧测力计前,要将弹簧测力计置于__竖直__方向,使指针调到__零刻度线__位置。(2)如图甲所示,实验中所用物块的重力为__4__N。(3)溢水杯装满水后,将物块缓慢浸没在水中,如图丙所示,物块受到的浮力为__1__N,物块受到的浮力大小与它排开水所受的重力大小__相等__。(4)同学们发现溢水杯中未装满水,如图乙所示,这样实验会使测得的溢出水的重力__偏小__(选填“偏大”或“偏小”)。(5)继续实验,将物块浸没在装满酒精的溢水杯中,如图丁所示,发现F5>F3,说明__物块受到的浮力与液体的密度有关__。(6)指出本实验产生误差的原因(写出两点)①__测量时弹簧测力计不稳定__;②__小桶中的水未倒净(或排开的水未全部流入小桶等)__。(7)物体没有完全浸没在水中,__能__(选填“能”或“不能”)用实验验证阿基米德原理。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第十章浮力 - 学生版.docx 第十章浮力.docx