资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台9.1 浮力 (导学案)【学习目标】1. 知道什么是浮力,知道浮力产生的原因及影响浮力大小的因素。(物理观念)2. 学会用弹簧测力计测量浮力的大小,通过控制变量法对浮力大小的影响因素进行探究,用称重法和压力差法计算浮力(科学思维、科学探究)3. 通过对浮力的认识,理解生活中与浮力相关的现象,激发科学探索的热情,懂得物理知识与生活的紧密联系。(科学态度与责任)【学习重点】认识浮力;浮力产生的原因;探究影响浮力大小的因素【学习难点】理解浮力产生的原因;正确理解影响浮力大小的因素【自主预习】阅读教材第99页第1节《浮力》,并完成以下内容:1. 浮力(1)浸在液体中的物体会受到液体竖直向上的托力,这个托力就叫做浮力。(2)浮力的大小等于弹簧测力计两次示数的差值。2. 浮力产生的原因浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的。3. 决定浮力大小的因素(1)浸在液体中的物体受到的浮力的大小,与物体浸入液体的体积有关,与液体的密度也有关;(2)浸没在同种液体中的物体所受浮力则与物体在液体中所处的深度无关。我的疑问:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________【合作探究】探究一、浮力及其产生的原因1.与浮力有关的现象实例 现象 结论用救生圈的儿童能在水中不下沉 在日常生活中,我们经常能看到物体在水中和空气中的浮沉现象。如图所示,不会游泳的儿童落水会有生命危险,但用了救生圈就能提升安全性;钢板会沉入海底,而钢铁制成的万吨巨轮却能浮在海面上;热气球能腾空而起,而瘪了的气球就会落下。产生这些现象都是因为浮力。用钢铁制成的万吨巨轮能浮在海面上热气球能腾空而起2.比较金属块在空气和水中称量时弹簧测力计的示数(称重法测浮力)实例 现象 结论(1)如图所示,在弹簧测力计下挂一个小金属块,此时弹簧测力计的示数是F1。 (2)再将小金属块浸没到水中,此时,弹簧测力计的示数是F2。 比较两次测量结果可以发现,小金属块浸入水中时,弹簧测力计的示数变小了。这表明水对浸在其中的物体具有竖直向上的托力。如果换用其他液体进行实验,也会得到同样的结果。 进一步的实验表明,浸在液体中的物体会受到液体竖直向上的托力,这个托力就叫做浮力。 在上面的实验中,浮力的大小等于弹簧测力计两次示数的差值。 F浮=F1-F2=G-F示【探究归纳】称重法测浮力:F浮= G-F示3.浮力产生的原因(压力差法测浮力)实例 现象 结论如图所示,假设在水中取一个长方体作为研究对象,请用学过的液体压强的知识讨论以下问题。 (1)长方体左、右两个侧面的对应部分在水中的深度相同,因而水的压强也相等,两个侧面的面积又相等,由此可知,长方体左、右两个侧面受到的压力大小相等、方向相反,其合力为零。 (2)长方体前、后两个侧面受到液体压力的情况,跟左、右两个侧面的受力情况是否一样 (3)比较长方体的上表面和下表面受到的水的压力F上和F下,哪个大 为什么 请分析浮力产生的原因。 浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的。 F浮=F下-F上【探究归纳】压力差法测浮力:F浮= F下-F上【例题1】(1)如图所示,太空中物体不受重力,乒乓球在水中静止时 (选填“受”或“不受”)浮力作用。若此时在水中放一个实心铁球,铁球 (选填“会”或“不会”)沉入水中。【答案】不受 不会【解析】[1][2]在太空中,物体都处于失重状态。乒乓球在水中静止时,没有受到水的压力,所以不受浮力;在水中放一个实心铁球,由于铁球处于失重状态,也不受浮力,铁球不会沉入水中。(2)如图甲、乙所示,先用弹簧测力计测量物块在空气中所受的重力,再把物块浸没在水中,发现弹簧测力计的示数变 ,表明物块受到了浮力的作用。根据图中数据可知,物块受到的浮力为 N。【答案】小 1.4【解析】[1][2]由图甲可知,弹簧测力计的分度值为,弹簧测力计示数为,则物块所受的重力为,由图乙可知,把物块浸没在水中,弹簧测力计的示数为,弹簧测力计的示数变小,则物块受到的浮力为。探究二、探究浮力的大小与哪些因素有关图示过程 ●猜想与假设 一些同学根据生活经验,提出了如下猜想: (1)浮力的大小可能与物体浸入液体的体积大小有关。 (2)浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关。 (3)浮力的大小可能与液体的密度有关。 ●获取与处理信息 如图所示,在弹簧测力计下挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,比较它受到的浮力的大小。 (1)从位置1→2→3的过程中,观察弹簧测力计示数的变化。 (2)从位置3→4的过程中,弹簧测力计的示数是否变化 (3)将铁块分别浸没在清水和浓盐水中,比较两种情况下弹簧测力计示数的大小。 分析实验现象,归纳总结影响浮力大小的因素。结论 浸在液体中的物体受到的浮力的大小,与物体浸入液体的体积有关,与液体的密度也有关;浸没在同种液体中的物体所受浮力则与物体在液体中所处的深度无关。【探究归纳】浸在液体中的物体受到的浮力的大小,与物体浸入液体的体积有关,与液体的密度也有关。浸没在同种液体中的物体所受浮力则与物体在液体中所处的深度无关。【例题2】(1)毛毛同学为探究浮力的大小跟什么因素有关,做了如图1的实验,其中B、C、D、E容器里面液体均为水。(1)图1D中物体受到的浮力是 N;(2)由C、D两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 关;(3)用测力计吊着物体缓慢浸入水中,从物体底面接触水面开始,到物体底面与容器底部刚好接触的过程中,能正确表示物体所受浮力F与物体底面浸入水中深度h关系的图像是图2中的 ;(4)图1中的物块的密度是 kg/m3,若图1E中液体不是水,则其密度为 kg/m3时,物体对容器底部压力刚好为零。【答案】(1)1(2)无(3)C(4) 4×103 1.2×103【解析】(1)根据称重法,由1A图、1D图得,物体浸没在水中所受的浮力为(2)从图中A、C、D可得出,物体浸没在水中不同深度,根据称重法可知,物体受到的浮力相同,说明浸没在液体中的物体所受浮力的大小与浸没深度无关。(3)用测力计吊着物体缓慢浸入水中,从物体底面接触水面开始,到刚浸没在水中的过程中,物体排开液体的体积逐渐变大,受到浮力变大,从开始浸没在水到物体底面与容器底部刚好接触的过程中,排开液体的体积不变,受到的浮力大小不变,故能正确表示物体所受浮力F与物体底面浸入水中深度h关系的图象是图2中的C。(4)[1]由阿基米德原理可得:……①物体的重力为4N,根据可得:……②浸没时,联立①②解得[2]图1E中,物体对容器底部压力刚好为零,,即由阿基米德原理可知……①由上一问可知:……②①÷②得液体的密度为(2)物体在液体中所受浮力大小的决定因素是( )A.仅与液体密度有关 B.仅与物体排开液体的体积有关C.与液体密度和物体排开液体的体积均有关 D.与物体的质量有关【答案】C【解析】物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的体积(排开液体的体积)有关,跟液体的密度有关,物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,浮力就越大。故选 C。【归纳整理】【精讲点拨】1. 正确理解浮力施力物体 液体或气体受力物体 浸在液体或气体中的物体方向 竖直向上(不能只填向上)产生原因 液体或气体对物体向上和向下的压力之差大小 称重法计算浮力F浮=G-F压力差法计算浮力F浮=F向上-F向下影响因素 液体或气体的密度、浸在液体或气体中的体积2. 利用称重法测浮力的步骤(1)用弹簧测力计测出物体的重力G;(2)把物体浸入液体中,读出弹簧测力计的示数F;(3)计算出物体所受的浮力F浮=G-F。【课堂练习】1.弹簧测力计下悬挂一重为5N的物体,把物体浸没在水中时测力计的示数如图所示,则物体在水中所受的浮力是( C )A.0N B.5NC.2.6N D.2.4N2.将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,长方体都保持静止。下列说法正确的是( A )A.水对长方体上、下表面的压强差不相等,压力差相等B.水对长方体上、下表面的压强差不相等,压力差不相等C.水对长方体上、下表面的压强差相等,压力差不相等D.水对长方体上、下表面的压强差相等,压力差相等3.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10N,上表面受到水向下的压力为6N,则物体下表面受到水向上的压力为( C )A.6N B.10NC.16N D.4N4.一艘轮船从长江驶入大海后,轮船受到的浮力的方向( A )A.竖直向上 B.斜向上C.斜向下 D.无法确定5.如图所示,取一个瓶口内径略小于乒乓球的矿泉水瓶,去掉底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶内注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验可以用来说明( A )A.浮力产生的原因B.阿基米德原理C.大气存在压强D.液体的压强与液体的密度和深度有关6.下列如图情景中,没有受到浮力的物体是( A )A.大桥的桥墩B.漂在死海中的人C.沉入水底的鸡蛋D.码头上的游轮7.如图甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙,g取10N/kg,则( C )A.圆柱体的重力1.6NB.圆柱体受到的最大浮力1.6NC.圆柱体上表面未拉出水面之前,水对圆柱体压力的合力不变D.圆柱体下表面未拉出水面之前,容器对桌面压强不变8.如图所示,将重为20N的物体浸没在水中后,此时弹簧测力计的示数为15N,则物体受到的浮力为 5 N;若此时物体上表面受到水的压力为2N,则其下表面受到水的压力为 7 N。9.如图所示,水槽中有四个质量不相同的A、B、C、D的物块,其中物块C粘在水槽壁上。则物块B所受到的重力比物块D所受到的 重力大 ,物块C 有 (填“有”或“没有”)浮力。10.利用如图所示的装置来探究浮力的方向是怎样的:将一个气球用细线系在容器底部,然后向容器中倒入适量的水,容器起初放在水平木板上,发现细线沿竖直方向,缓慢抬起木板一端,随着∠α的改变,悬线与水平面的夹角将 保持不变 (选填“改变”或“保持不变”),剪断悬线,小气球将运动,这说明浮力的方向是 竖直向上 。11.如题图所示,浸没在液体中的物体,其下表面受到液体向上的压力 大于 (选填“小于”“等于”或“大于”)上表面受到液体向下的压力,这个压力差就是产生浮力的原因,浮力的大小与该物体所受重力的大小 无关 (选填“有关”或“无关”),珠江大桥的桥墩支撑着大桥与桥上川流不息的车辆的重力,则桥梁的所有桥墩受到的浮力为 0 N。12.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关;猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关;猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关;(1)如图所示,用手把饮料罐按入水中,饮料料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想 4 (选填序号);(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N。然后进行如图所示的实验。①在序号a的实验中物所受的浮力为 1 N;②比较序号 a 、 d 、 e 的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;③进一步分析可知:其他条件相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越 大 ;④比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力 无 关。(3)为了研究猜想3,小明用多块相同的橡皮泥,分别捏成实心的不同形状,测得它们浸没在水中所受的浮力均相同,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状无关,你认为这结论是否可靠,并说明理由: 可靠,物体的形状改变,但排开液体的体积和液体的密度不变 。【课后巩固】1.如图所示的四种情景,没有受到浮力的物体是( )A.水中下沉的苹果 B.海试中的福建号航母C.遨游太空的天宫二号 D.飘在空中的热气球【答案】C【解析】A.水中下沉的苹果浸没在水中,因为液体对浸没在其中的物体有向上的作用力和向下的压力作用,其中向上的压力大于向下的压力,这个压力差即物体受到的浮力,故苹果受到浮力作用,故A不符合题意;B.海试中的福建号航母浸在水中,因为液体对浸没在其中的物体有向上的作用力和向下的压力作用,其中向上的压力大于向下的压力,这个压力差即物体受到的浮力,故航母受到浮力作用,故B不符合题意;C.太空中没有空气,遨游太空的天宫二号不受到浮力,故C符合题意;D.飘在空中的热气球浸在空气中,受到空气的浮力,故D不符合题意。故选C。2.如图所示,一条小鱼在水中游动,能正确表示该小鱼受到的浮力方向的是( )A. B. C. D.【答案】D【解析】物体浸在液体中时会受到液体对其竖直向上的浮力,故D正确,ABC错误。故选D。3.如图所示,物理老师用弹簧测力计悬挂重为10N的石块并将其浸入水中,静止时弹簧测力计的示数为6N,此时石块所受浮力的大小和方向分别是( )A.4N,竖直向上 B.6N,竖直向上C.4N,竖直向下 D.10N,竖直向下【答案】A【解析】由题意得,石块的重力,石块静止时弹簧测力计对石块的拉力,此时石块所受的浮力方向是竖直向上的,浮力大小故BCD不符合题意,A符合题意。故选A。4.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,所用的物块a和物块b体积不同,但质量相同。下列结论正确的是 ( )A.甲图中物块a受到的浮力比乙图中的大B.对比甲、乙可以得出结论:同一物体浸入液体中的深度越深,所受浮力越大C.对比乙、丙可以得出结论:在同种液体中,物体体积越大,所受浮力越大D.对比丙、丁可以得出结论:同一物体浸没在密度越大的液体中,所受浮力越大【答案】D【解析】A.根据称重法可知,弹簧测力计甲的示数大于乙,所以甲图中物块a受到的浮力小,故A错误;B. 对比甲、乙可以得出结论:同一物体浸入液体中的体积越大,所受浮力越大,故B错误;C. 对比乙、丙可以得出结论:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,所受浮力越大 ,故C错误;D. 对比丙、丁可以得出结论:同一物体浸没在密度越大的液体中,所受浮力越大 ,故D正确;故选D。5.一个浸没在水中的圆柱体上表面受到水的压力为5N,下表面受到水的压力为13N, 如图所示。下列说法正确的是( )A.该圆柱体受到的浮力为18N B.该圆柱体受到的浮力为8NC.该圆柱体的侧面不受水的压力 D.该圆柱体除了受到水的压力外还受重力和浮力【答案】B【解析】AB.由压力差法可知,该圆柱体受到的浮力F浮=F下-F上=13N-5N=8N,故A错误,B正确;C.因为液体向各个方向都有压强,由F=pS可知,该圆柱体的侧面也受水的压力,故C错误;D.对该圆柱体进行受力分析可知,其侧面受到水的压力相互抵消,上下表面受到水的压力差就是浮力,所以该圆柱体实际上只受重力和浮力的作用,故D错误。故选B。6.小明同学认为“金属块在水中,不受到水的浮力”,聪明的小旭同学做了如图所示的实验,加水前后弹簧的形变不同,说明了在水中的物体 (选填“受到”或“不受到”)浮力,该力的施力物体是 。【答案】受到 水【解析】[1][2]加水前,金属块受到弹簧的弹力和重力的作用,并且这两个力是一对平衡力;加水后,弹簧的形变程度变小,即受到的弹力变小,而其重力不变,所以一定还受到一个竖直向上的力,而这个力就是金属块受到的浮力,浮力的施力物体是水。7.如图所示,完全相同的a、b两个长方体,长度为h,悬浮在密度为ρ的液体中。若两个长方体a、b所受的浮力分别为、,下表面所受的压力分别为、,则 , 。(均选填“>”“<”或“=”)【答案】> =【解析】[1][2]长方体a、b浸没在液体中,排开液体的体积相同,则所受的浮力相等,即。由图可知,长方体a、b上表面所处的深度大小关系为,根据可知长方体上表面受到液体的压强大小关系为;由图可知,长方体a、b上表面的面积大小关系为,所以,根据可知液体对长方体上表面的压力大小关系为,由于a、b受到的浮力相等,故,根据浮力产生的原因可知,长方体下表面受到的压力等于浮力大小与长方体上表面受到的压力之和,所以。8.浸没在水中的木块A(左图),其上表面受到水的压力F1=8N,下表面受到水的压力 F2=13N,请问木块A所受浮力大小为 ;用弹簧测力计称物体B(右图) G物=19N,将物体B浸没水中后称弹簧测力计示数为F拉=11N,物体B所受浮力为 N。【答案】5N 8【解析】[1]根据浮力的产生原因可知木块A所受浮力大小为[2]根据称重法,物体B所受浮力为9.【实验名称】探究浮力的大小与哪些因素有关。【问题】细心的小北同学发现,轮船的船舷上标有“吃水线”,又称“载重线”,而且不同海域所标载重线的位置不同。浮力的大小与哪些因素有关呢?【证据】小北和兴趣小组的同学们一起进行了图1所示的实验。(1)甲实验中,当金属块挂在弹簧测力计挂钩上时,弹簧测力计的弹簧被拉长,这说明力可以改变物体的 。(2)通过比较 两次实验,可探究物体所受浮力的大小与浸没深度的关系。(3)通过比较丙、戊两次实验,可探究物体所受浮力的大小与 的关系。(4)同学们还想探究“物体所受浮力的大小与其形状是否有关”,他们用橡皮泥进行实验,步骤如下:步骤一:将橡皮泥做成“碗”状,放入水中并使其漂浮在水面上;步骤二:把橡皮泥从水中取出捏成实心球状,放入水中,观察到橡皮泥下沉至容器底。橡皮泥在步骤一中受到的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)在步骤二中受到的浮力。由此同学们认为:物体所受浮力的大小与其形状有关。小北同学认为该结论是错误的,原因是两次实验没有控制 相等。【解释】图2所示的A、B图像中,正确反映金属块所受的浮力与物体下表面浸在水中的深度h之间关系的是 (选填“A”或“B”)。【交流】实验结束后,小北同学才发现弹簧测力计忘了调零,指针指在“0.2N”刻度线处,则测得的金属块浸在液体中受到的浮力与正确操作时相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。【答案】(1)形状(2)丙、丁(3)液体的密度(4) 大于 排开液体的体积 A 不变【解析】(1)当金属块挂在弹簧测力计上时,金属块对弹簧测力计有力的作用,此时弹簧伸长,说明了弹簧测力计中的弹簧在力的作用下形状发生了改变,说明了力可以改变物体的形状。(2)探究浮力的大小与物体浸没深度的关系;要控制排开液体的体积相同和排开液体的密度相同,改变物体浸没在液体中的深度,因此应比较丙、丁两次实验。(3)比较丙、戊两次实验可知,排开液体的体积相同,液体密度不同,受到的浮力不同,因此是为了探究浮力大小与液体密度的关系。(4)[1][2]步骤一中,橡皮泥处于漂浮状态,此时浮力;步骤二中,橡皮泥处于沉底状态,此时浮力,故有,即步骤一中受到的浮力大于步骤二中受到的浮力;橡皮泥在步骤一中捏成碗状,在步骤二中捏成实心球状,不仅橡皮泥的形状发生了改变,其放在水中时排开水的体积也发生了改变,不符合控制变量法的使用方法,故要能准确得到结论,应该要保持橡皮泥排开水的体积不变。[3]金属块未完全浸没时,下表面浸在水中的深度越深,金属块排开液体体积越大,受到的浮力变大;金属块完全浸没后,金属块排开液体体积不变,受到的浮力大小不变。故在图像中线段表示的浮力要先增大,后不变,故选A。[4]在弹性限度内,弹簧伸长量与弹簧受到的拉力成正比,故只要弹簧受到的拉力大小不变,弹簧的伸长量就不变,则对应的刻度线之间数字的差值不变,即所测的浮力的大小不变,故弹簧测力计的指针不在零刻度线时,弹簧测力计测出的浮力结果仍然准确。10.如图所示,一烧杯放在斜面上静止时,画出重为的小球所受的浮力和重力的示意图。【答案】【解析】小球漂浮在水面,处于平衡状态,受平衡力,小球所受的重力与浮力平衡,重力与浮力大小相等,方向相反,在一条直线上。先画出小球的重心,再竖直向下画出重力,竖直向上画出浮力,要注意重力和浮力一定是大小相等。如图所示:【课后自评】这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。我的收获:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________我的错题:21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台9.1 浮力 (导学案)【学习目标】1. 知道什么是浮力,知道浮力产生的原因及影响浮力大小的因素。(物理观念)2. 学会用弹簧测力计测量浮力的大小,通过控制变量法对浮力大小的影响因素进行探究,用称重法和压力差法计算浮力(科学思维、科学探究)3. 通过对浮力的认识,理解生活中与浮力相关的现象,激发科学探索的热情,懂得物理知识与生活的紧密联系。(科学态度与责任)【学习重点】认识浮力;浮力产生的原因;探究影响浮力大小的因素【学习难点】理解浮力产生的原因;正确理解影响浮力大小的因素【自主预习】阅读教材第99页第1节《浮力》,并完成以下内容:1. 浮力(1)浸在液体中的物体会受到液体 的托力,这个托力就叫做 。(2)浮力的大小等于弹簧测力计两次示数的 。2. 浮力产生的原因浮力是由于液体对物体向上和向下的 产生的。3. 决定浮力大小的因素(1)浸在液体中的物体受到的浮力的大小,与物体浸入液体的 有关,与液体的 也有关;(2)浸没在同种液体中的物体所受浮力则与物体在液体中所处的 无关。我的疑问:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________【合作探究】探究一、浮力及其产生的原因1.与浮力有关的现象实例 现象 结论用救生圈的儿童能在水中不下沉 在日常生活中,我们经常能看到物体在水中和空气中的浮沉现象。如图所示,不会游泳的儿童落水会有生命危险,但用了救生圈就能提升安全性;钢板会沉入海底,而钢铁制成的万吨巨轮却能浮在海面上;热气球能腾空而起,而瘪了的气球就会落下。产生这些现象都是因为浮力。用钢铁制成的万吨巨轮能浮在海面上热气球能腾空而起2.比较金属块在空气和水中称量时弹簧测力计的示数(称重法测浮力)实例 现象 结论(1)如图所示,在弹簧测力计下挂一个小金属块,此时弹簧测力计的示数是F1。 (2)再将小金属块浸没到水中,此时,弹簧测力计的示数是F2。 比较两次测量结果可以发现,小金属块浸入水中时,弹簧测力计的示数变小了。这表明水对浸在其中的物体具有竖直向上的托力。如果换用其他液体进行实验,也会得到同样的结果。 进一步的实验表明,浸在液体中的物体会受到液体竖直向上的托力,这个托力就叫做浮力。 在上面的实验中,浮力的大小等于弹簧测力计两次示数的差值。 F浮=F1-F2=G-F示【探究归纳】称重法测浮力:F浮= G-F示3.浮力产生的原因(压力差法测浮力)实例 现象 结论如图所示,假设在水中取一个长方体作为研究对象,请用学过的液体压强的知识讨论以下问题。 (1)长方体左、右两个侧面的对应部分在水中的深度相同,因而水的压强也相等,两个侧面的面积又相等,由此可知,长方体左、右两个侧面受到的压力大小相等、方向相反,其合力为零。 (2)长方体前、后两个侧面受到液体压力的情况,跟左、右两个侧面的受力情况是否一样 (3)比较长方体的上表面和下表面受到的水的压力F上和F下,哪个大 为什么 请分析浮力产生的原因。 浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的。 F浮=F下-F上【探究归纳】压力差法测浮力:F浮= F下-F上【例题1】(1)如图所示,太空中物体不受重力,乒乓球在水中静止时 (选填“受”或“不受”)浮力作用。若此时在水中放一个实心铁球,铁球 (选填“会”或“不会”)沉入水中。(2)如图甲、乙所示,先用弹簧测力计测量物块在空气中所受的重力,再把物块浸没在水中,发现弹簧测力计的示数变 ,表明物块受到了浮力的作用。根据图中数据可知,物块受到的浮力为 N。探究二、探究浮力的大小与哪些因素有关图示过程 ●猜想与假设 一些同学根据生活经验,提出了如下猜想: (1)浮力的大小可能与物体浸入液体的体积大小有关。 (2)浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关。 (3)浮力的大小可能与液体的密度有关。 ●获取与处理信息 如图所示,在弹簧测力计下挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,比较它受到的浮力的大小。 (1)从位置1→2→3的过程中,观察弹簧测力计示数的变化。 (2)从位置3→4的过程中,弹簧测力计的示数是否变化 (3)将铁块分别浸没在清水和浓盐水中,比较两种情况下弹簧测力计示数的大小。 分析实验现象,归纳总结影响浮力大小的因素。结论 浸在液体中的物体受到的浮力的大小,与物体浸入液体的体积有关,与液体的密度也有关;浸没在同种液体中的物体所受浮力则与物体在液体中所处的深度无关。【探究归纳】浸在液体中的物体受到的浮力的大小,与物体浸入液体的体积有关,与液体的密度也有关。浸没在同种液体中的物体所受浮力则与物体在液体中所处的深度无关。【例题2】(1)毛毛同学为探究浮力的大小跟什么因素有关,做了如图1的实验,其中B、C、D、E容器里面液体均为水。(1)图1D中物体受到的浮力是 N;(2)由C、D两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度 关;(3)用测力计吊着物体缓慢浸入水中,从物体底面接触水面开始,到物体底面与容器底部刚好接触的过程中,能正确表示物体所受浮力F与物体底面浸入水中深度h关系的图像是图2中的 ;(4)图1中的物块的密度是 kg/m3,若图1E中液体不是水,则其密度为 kg/m3时,物体对容器底部压力刚好为零。(2)物体在液体中所受浮力大小的决定因素是( )A.仅与液体密度有关 B.仅与物体排开液体的体积有关C.与液体密度和物体排开液体的体积均有关 D.与物体的质量有关【归纳整理】【精讲点拨】1. 正确理解浮力施力物体 液体或气体受力物体 浸在液体或气体中的物体方向 竖直向上(不能只填向上)产生原因 液体或气体对物体向上和向下的压力之差大小 称重法计算浮力F浮=G-F压力差法计算浮力F浮=F向上-F向下影响因素 液体或气体的密度、浸在液体或气体中的体积2. 利用称重法测浮力的步骤(1)用弹簧测力计测出物体的重力G;(2)把物体浸入液体中,读出弹簧测力计的示数F;(3)计算出物体所受的浮力F浮=G-F。【课堂练习】1.弹簧测力计下悬挂一重为5N的物体,把物体浸没在水中时测力计的示数如图所示,则物体在水中所受的浮力是( )A.0N B.5NC.2.6N D.2.4N2.将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,长方体都保持静止。下列说法正确的是( )A.水对长方体上、下表面的压强差不相等,压力差相等B.水对长方体上、下表面的压强差不相等,压力差不相等C.水对长方体上、下表面的压强差相等,压力差不相等D.水对长方体上、下表面的压强差相等,压力差相等3.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10N,上表面受到水向下的压力为6N,则物体下表面受到水向上的压力为( )A.6N B.10NC.16N D.4N4.一艘轮船从长江驶入大海后,轮船受到的浮力的方向( )A.竖直向上 B.斜向上C.斜向下 D.无法确定5.如图所示,取一个瓶口内径略小于乒乓球的矿泉水瓶,去掉底部,把一只乒乓球放到瓶口处,然后向瓶内注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验可以用来说明( )A.浮力产生的原因B.阿基米德原理C.大气存在压强D.液体的压强与液体的密度和深度有关6.下列如图情景中,没有受到浮力的物体是( )A.大桥的桥墩 B.漂在死海中的人C.沉入水底的鸡蛋 D.码头上的游轮7.如图甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙,g取10N/kg,则( )A.圆柱体的重力1.6NB.圆柱体受到的最大浮力1.6NC.圆柱体上表面未拉出水面之前,水对圆柱体压力的合力不变D.圆柱体下表面未拉出水面之前,容器对桌面压强不变8.如图所示,将重为20N的物体浸没在水中后,此时弹簧测力计的示数为15N,则物体受到的浮力为 N;若此时物体上表面受到水的压力为2N,则其下表面受到水的压力为 N。9.如图所示,水槽中有四个质量不相同的A、B、C、D的物块,其中物块C粘在水槽壁上。则物块B所受到的重力比物块D所受到的 ,物块C (填“有”或“没有”)浮力。10.利用如图所示的装置来探究浮力的方向是怎样的:将一个气球用细线系在容器底部,然后向容器中倒入适量的水,容器起初放在水平木板上,发现细线沿竖直方向,缓慢抬起木板一端,随着∠α的改变,悬线与水平面的夹角将 (选填“改变”或“保持不变”),剪断悬线,小气球将运动,这说明浮力的方向是 。11.如题图所示,浸没在液体中的物体,其下表面受到液体向上的压力 (选填“小于”“等于”或“大于”)上表面受到液体向下的压力,这个压力差就是产生浮力的原因,浮力的大小与该物体所受重力的大小 (选填“有关”或“无关”),珠江大桥的桥墩支撑着大桥与桥上川流不息的车辆的重力,则桥梁的所有桥墩受到的浮力为 N。12.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出如下猜想猜想1:浮力的大小可能与液体的密度有关;猜想2:浮力的大小可能与物体的重力有关;猜想3:浮力的大小可能与物体的形状有关;猜想4:浮力的大小可能与排开液体的体积有关;(1)如图所示,用手把饮料罐按入水中,饮料料罐浸入水中越深,手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想 (选填序号);(2)为了研究猜想1和猜想2,运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体,测得重力分别为4N、4.5N和5N。然后进行如图所示的实验。①在序号a的实验中物所受的浮力为 N;②比较序号 、 、 的三次实验,可得出初步结论:浮力大小与液体密度有关;③进一步分析可知:其他条件相同时,液体的密度越大,物体所受的浮力越 ;④比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的重力 关。(3)为了研究猜想3,小明用多块相同的橡皮泥,分别捏成实心的不同形状,测得它们浸没在水中所受的浮力均相同,由此小明得出的结论是:浮力的大小与物体的形状无关,你认为这结论是否可靠,并说明理由: 。【课后巩固】1.如图所示的四种情景,没有受到浮力的物体是( )A.水中下沉的苹果 B.海试中的福建号航母C.遨游太空的天宫二号 D.飘在空中的热气球2.如图所示,一条小鱼在水中游动,能正确表示该小鱼受到的浮力方向的是( )A. B. C. D.3.如图所示,物理老师用弹簧测力计悬挂重为10N的石块并将其浸入水中,静止时弹簧测力计的示数为6N,此时石块所受浮力的大小和方向分别是( )A.4N,竖直向上 B.6N,竖直向上C.4N,竖直向下 D.10N,竖直向下4.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验,所用的物块a和物块b体积不同,但质量相同。下列结论正确的是 ( )A.甲图中物块a受到的浮力比乙图中的大B.对比甲、乙可以得出结论:同一物体浸入液体中的深度越深,所受浮力越大C.对比乙、丙可以得出结论:在同种液体中,物体体积越大,所受浮力越大D.对比丙、丁可以得出结论:同一物体浸没在密度越大的液体中,所受浮力越大5.一个浸没在水中的圆柱体上表面受到水的压力为5N,下表面受到水的压力为13N, 如图所示。下列说法正确的是( )A.该圆柱体受到的浮力为18N B.该圆柱体受到的浮力为8NC.该圆柱体的侧面不受水的压力 D.该圆柱体除了受到水的压力外还受重力和浮力6.小明同学认为“金属块在水中,不受到水的浮力”,聪明的小旭同学做了如图所示的实验,加水前后弹簧的形变不同,说明了在水中的物体 (选填“受到”或“不受到”)浮力,该力的施力物体是 。7.如图所示,完全相同的a、b两个长方体,长度为h,悬浮在密度为ρ的液体中。若两个长方体a、b所受的浮力分别为、,下表面所受的压力分别为、,则 , 。(均选填“>”“<”或“=”)8.浸没在水中的木块A(左图),其上表面受到水的压力F1=8N,下表面受到水的压力 F2=13N,请问木块A所受浮力大小为 ;用弹簧测力计称物体B(右图) G物=19N,将物体B浸没水中后称弹簧测力计示数为F拉=11N,物体B所受浮力为 N。9.【实验名称】探究浮力的大小与哪些因素有关。【问题】细心的小北同学发现,轮船的船舷上标有“吃水线”,又称“载重线”,而且不同海域所标载重线的位置不同。浮力的大小与哪些因素有关呢?【证据】小北和兴趣小组的同学们一起进行了图1所示的实验。(1)甲实验中,当金属块挂在弹簧测力计挂钩上时,弹簧测力计的弹簧被拉长,这说明力可以改变物体的 。(2)通过比较 两次实验,可探究物体所受浮力的大小与浸没深度的关系。(3)通过比较丙、戊两次实验,可探究物体所受浮力的大小与 的关系。(4)同学们还想探究“物体所受浮力的大小与其形状是否有关”,他们用橡皮泥进行实验,步骤如下:步骤一:将橡皮泥做成“碗”状,放入水中并使其漂浮在水面上;步骤二:把橡皮泥从水中取出捏成实心球状,放入水中,观察到橡皮泥下沉至容器底。橡皮泥在步骤一中受到的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)在步骤二中受到的浮力。由此同学们认为:物体所受浮力的大小与其形状有关。小北同学认为该结论是错误的,原因是两次实验没有控制 相等。【解释】图2所示的A、B图像中,正确反映金属块所受的浮力与物体下表面浸在水中的深度h之间关系的是 (选填“A”或“B”)。【交流】实验结束后,小北同学才发现弹簧测力计忘了调零,指针指在“0.2N”刻度线处,则测得的金属块浸在液体中受到的浮力与正确操作时相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。10.如图所示,一烧杯放在斜面上静止时,画出重为的小球所受的浮力和重力的示意图。【课后自评】这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。我的收获:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________我的错题:21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 9.1 浮力(导学案)【学生版】.docx 9.1 浮力(导学案)【教师版】.docx