第十章浮力第1节浮力 【新新课导课导思思】 2017 2017年年4 4月月2626日日, ,我国自主研我国自主研发发制造了史无前例的制造了史无前例的海上巨无霸国海上巨无霸国产产航母航母( (如如图图所示所示) )下水下水, ,令全世界震惊令全世界震惊! !是是什么力量将什么力量将钢铁钢铁制成的万吨巨制成的万吨巨轮轮托起来托起来, ,在水中游弋呢在水中游弋呢? ? 【目目标导标导学学】1.1.知道一切浸在液体中的物体都受到浮力的作用知道一切浸在液体中的物体都受到浮力的作用, ,知道知道浮力的方向。浮力的方向。2.2.会用会用弹弹簧簧测测力力计测计测量物体在液体中所受到的浮力的量物体在液体中所受到的浮力的大小。大小。3.3.认识认识浮力浮力产产生的原因。生的原因。4.4.知道浮力大小的决定因素。知道浮力大小的决定因素。 【自主自主预习预习】1.1.浮力浮力: :(1)(1)定定义义: :浸在液体浸在液体中的物体受到中的物体受到_的力。冰山、游的力。冰山、游船、船、鸭鸭子能漂在水面上子能漂在水面上, ,就是因就是因为为受到受到_的作用。的作用。(2)(2)方向方向:_:_。 向上向上浮力浮力竖竖直向上直向上(3)(3)施力物体施力物体:_:_。(4)(4)产产生原因生原因: :浸没在液体中的物体浸没在液体中的物体, ,其上、下表面受到其上、下表面受到液体的液体的_不同。不同。(5)(5)大小大小: :称重法称重法:_:_。压压力差法力差法:_:_。 液体液体压压力力F F浮浮=G-F=G-F拉拉F F浮浮=F=F向上向上-F-F向下向下2.2.影响浮力大小的因素影响浮力大小的因素: :(1)(1)实验实验方法方法: :控制控制变变量法。即探究浮力大小与其中某量法。即探究浮力大小与其中某一个量之一个量之间间的关系的关系时时, ,保持其他量保持其他量_。不不变变(2)(2)探究思路探究思路: :浮力的大小跟物体浸没深度的关系浮力的大小跟物体浸没深度的关系: :保持物体浸在保持物体浸在_液体中液体中, ,且浸入液体的且浸入液体的_不不变变, ,改改变变物体浸没物体浸没在液体中的在液体中的_。浮力的大小跟物体浸在液体中的体浮力的大小跟物体浸在液体中的体积积的关系的关系: :保持物保持物体浸在体浸在_液体中液体中, ,改改变变物体浸在液体中的物体浸在液体中的_。同种同种体体积积深度深度同种同种体体积积浮力的浮力的大小跟液体的密度的关系大小跟液体的密度的关系: :保持物体浸在液体保持物体浸在液体中的中的_不不变变, ,改改变变液体的液体的_。 体体积积密度密度(3)(3)实验结论实验结论: :物体在液体中所受浮力的大小物体在液体中所受浮力的大小, ,跟跟_有关、跟有关、跟_有关。物体浸在液体有关。物体浸在液体中的体中的体积积越大、液体的密度越大越大、液体的密度越大, ,浮力浮力_。浸在液浸在液体中的体体中的体积积液体的密度液体的密度越大越大知知识识点一点一 浮力浮力1.1.测测量浮力的大小量浮力的大小(1)(1)如如图图甲甲, ,在在弹弹簧簧测测力力计计下下悬悬挂一个挂一个铝块铝块, ,读读出出弹弹簧簧测测力力计计示数示数, ,即得其重力即得其重力为为_N_N。参考答案参考答案: :2.62.6(2)(2)把把铝块铝块浸没在水中浸没在水中, ,读读出出弹弹簧簧测测力力计计示数示数为为_N_N。参考答案参考答案: :1 1分析分析: :由以上由以上实验实验可知可知, ,铝块铝块浸入水中浸入水中时弹时弹簧簧测测力力计计的示的示数数_,_,说说明浸入水中的明浸入水中的铝块铝块受到受到_的作的作用用, ,浮力大小浮力大小为为_N_N。参考答案参考答案: :变小浮力变小浮力1.61.6(3)(3)若用若用弹弹簧簧测测力力计测计测出物体在空气中的重力出物体在空气中的重力为为G,G,物体物体浸在溶液中浸在溶液中弹弹簧簧测测力力计计示数示数为为F,F,则则浮力大小浮力大小F F浮浮=_=_。参考答案参考答案: :G-FG-F2.2.浮力浮力产产生的原因生的原因结结合合图图形形, ,分析浸在液体中的物分析浸在液体中的物块块受到浮力的原因。受到浮力的原因。(1)(1)物物块块上表面受到的液体的上表面受到的液体的压压强强p p1 1= =, ,压压力力F F1 1= =, ,方向方向_。(2)(2)物物块块下表面受到的液体的下表面受到的液体的压压强强p p2 2= =, ,压压力力F F2 2= =, ,方向方向_。(3)(3)相相对对的的侧侧面受到的面受到的压压强强大小大小_,_,压压力大小力大小_(_(均均选选填填“相同相同”或或“不同不同”),),压压力力_(_(选选填填“相互平衡相互平衡”或或“不平衡不平衡”) )。(4)(4)由于由于h h2 2hh1 1, ,物物块块上下表面的受力面上下表面的受力面积积相同相同, ,所以液体所以液体对对物物块块向上的向上的压压力力F F2 2_液体液体对对它向下的它向下的压压力力F F1 1。( (选选填填“大于大于”“”“等于等于”或或“小于小于”) )(5)(5)分析以上可知分析以上可知, ,浮力浮力产产生的原因是生的原因是_,_,浮力的大小是浮力的大小是_,_,方向方向_。参考答案参考答案: :(1)(1)ghgh1 1ghgh1 1S S竖直向下竖直向下(2)gh(2)gh2 2ghgh2 2S S竖直向上竖直向上(3)(3)相同相同相互平衡相同相同相互平衡(4)(4)大于大于(5)(5)浸没在液体中的物体浸没在液体中的物体, ,其上、下表面受到液体对它其上、下表面受到液体对它的压力不同的压力不同F F浮浮=F=F向上向上-F-F向下向下竖直向上竖直向上【示范示范题题1 1】如如图图所示所示, ,将将长长方体物方体物块块A A完全浸没在水中完全浸没在水中, ,此此时弹时弹簧簧测测力力计计的示数的示数为为10N,10N,若物若物块块上、下表面所受上、下表面所受水的水的压压力分力分别为别为18N18N和和23N,23N,则则物物块块A A的的质质量是多少量是多少?(g?(g取取10N/kg)10N/kg)【精讲精析精讲精析】物块物块A A所受的浮力所受的浮力F F浮浮=F=F下表面下表面-F-F上表面上表面=23N-=23N-18N=5N;18N=5N;物块物块A A的重力是的重力是G=FG=F浮浮+G+G视视=5N+10N=15N=5N+10N=15N。据。据G=mgG=mg得得:m= =1.5kg:m= =1.5kg。答案答案: :1.5kg1.5kg【微点微点拨拨】(1)(1)在液体中下沉的物体也受到浮力的作用。在液体中下沉的物体也受到浮力的作用。(2)(2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力的作用。如物浸在液体中的物体不一定都受到浮力的作用。如物体下表面与容器底部完全体下表面与容器底部完全紧紧密接触密接触, ,下表面没有受到向下表面没有受到向上的上的压压力力, ,故不受到浮力。故不受到浮力。(3)(3)浸在液体中包括浸在液体中包括“全部浸入全部浸入( (即浸没即浸没) )或或“部分浸入部分浸入”两两种情况。种情况。知知识识点二点二 探究浮力的大小跟哪些因素有关探究浮力的大小跟哪些因素有关1.1.提出提出问题问题: :浮力的大小跟哪些因素有关浮力的大小跟哪些因素有关? ?2.2.猜想与假猜想与假设设: :浮力的大小可能跟浮力的大小可能跟_有关。有关。3.3.实验过实验过程程(1)(1)探究浮力与浸没在液体中的深度的关系。探究浮力与浸没在液体中的深度的关系。如如图图从位置从位置34,34,把把悬悬挂在挂在弹弹簧簧测测力力计计下的物体浸没在下的物体浸没在水中水中, ,并停在不同的深度并停在不同的深度, ,观观察到察到弹弹簧簧测测力力计计的示数的示数_,_,说说明物体受到的浮力明物体受到的浮力_。结论结论:_:_。(2)(2)探究浮力与浸在液体中的体探究浮力与浸在液体中的体积积的关系。的关系。如如图图, ,从位置从位置123123的的过过程中程中, ,将物体将物体缓缓缓缓地浸入水中地浸入水中不同位置不同位置, ,弹弹簧簧测测力力计计的示数的示数_,_,受到的浮力受到的浮力_。结论结论:_:_。(3)(3)探究浮力与液体密度的关系。探究浮力与液体密度的关系。如如图图45,45,将将悬悬挂在挂在弹弹簧簧测测力力计计下的同一个物体先后浸下的同一个物体先后浸没在水中和没在水中和盐盐水中水中, ,观观察到察到弹弹簧簧测测力力计计的示数的示数_,_,受受到的浮力到的浮力_。结论结论:_:_。参考答案参考答案: :2.2.浸没在液体中的深度、浸在液体中的体积、液体的浸没在液体中的深度、浸在液体中的体积、液体的密度密度3.(1)3.(1)不变不变不变不变浮力的大小与浸没在液体中的深度无关浮力的大小与浸没在液体中的深度无关(2)(2)变小变大变小变大浮力的大小与浸在液体中的体积浮力的大小与浸在液体中的体积( (排开液体的体积排开液体的体积) )有有关关, ,浸在液体中的体积越大浸在液体中的体积越大, ,受到的浮力越大受到的浮力越大(3)(3)变小变大变小变大浮力的大小与液体的密度有关浮力的大小与液体的密度有关, ,液体的密度越大液体的密度越大, ,受到受到的浮力越大的浮力越大4.4.交流与交流与讨论讨论(1)(1)在探究浮力与浸没在液体中的深度的关系在探究浮力与浸没在液体中的深度的关系时时, ,为为什么什么不能比不能比较较从位置从位置234234的的过过程程? ?参考答案参考答案: :位置位置2 23 3的过程中的过程中, ,浸没在液体中的体积不同浸没在液体中的体积不同, ,没有控制变量。没有控制变量。(2)(2)如何如何设计实验设计实验探究浮力与物体密度是否有关探究浮力与物体密度是否有关? ?参考答案参考答案: :用弹簧测力计测出体积相同的两个不同的物用弹簧测力计测出体积相同的两个不同的物体的重力。分别将它们浸没在同一种液体中体的重力。分别将它们浸没在同一种液体中, ,读出弹簧读出弹簧测力计的示数测力计的示数, ,并求出浮力。如浮力相同并求出浮力。如浮力相同, ,则浮力与物体则浮力与物体密度无关密度无关, ,如不同如不同, ,则有关。则有关。【示范示范题题2 2】(2017(2017庆庆阳中考阳中考) )在在“探究影响浮力大小探究影响浮力大小因素因素”的的实验实验中中, ,一一组组同学提出了同学提出了4 4种猜想。种猜想。小小华华: :浮力大小与液体密度有关浮力大小与液体密度有关; ;小小红红: :浮力大小与物体浮力大小与物体浸入液体的体浸入液体的体积积有关有关; ;冬冬冬冬: :浮力大小与物体所受的重力有关浮力大小与物体所受的重力有关; ;玲玲玲玲: :浮力大小浮力大小与物体的形状有关。与物体的形状有关。他他们们找来了体找来了体积积相同的相同的A A、B B两两块实块实心金属心金属块块、弹弹簧簧测测力力计计、一杯水、一杯、一杯水、一杯盐盐水、水、细绳细绳等等仪仪器。按照器。按照图图中所中所示示规规范地完成了范地完成了实验实验, ,记录记录了如表所示的了如表所示的实验实验数据。数据。次数次数金属金属块块物体重力物体重力/N/N液体密度液体密度/(g/(gcmcm-3-3) )物体浸物体浸在液体在液体中的体中的体积积/cm/cm3 3测测力力计计的的示数示数/N/N1 1A A5 51.01.020204.84.82 2A A5 51.01.060604.44.43 3A A5 51.01.01001004.04.04 4A A5 51.21.21001005 5B B3 31.21.21001001.81.8观观察表中数据察表中数据, ,回答下列回答下列问题问题: :(1)(1)根据表格中根据表格中实验实验数据数据, ,可知可知A A物体浸在液体中的体物体浸在液体中的体积积为为60cm60cm3 3时时, ,物体物体A A所受浮力大小所受浮力大小为为_N;_N;表格中表格中标标有有“”的位置的数据的位置的数据应该应该是是_。(2)(2)通通过过分析比分析比较较第第_次次实验实验数据数据, ,能能够说够说明小明小华华同学的猜想是正确的同学的猜想是正确的; ;分析比分析比较较第第_次次实验实验数据数据, ,能能够说够说明小明小红红同学的猜想是正确的。同学的猜想是正确的。(3)(3)为为了了验证验证冬冬同学的猜想冬冬同学的猜想, ,他他们选择们选择了第了第_次次实验实验数据数据, ,他他们发现们发现浮力大小与物体所受的重力浮力大小与物体所受的重力_(_(选选填填“无关无关”或或“有关有关”) )。(4)(4)要要验证验证玲玲的猜想玲玲的猜想, ,同学同学们们又找来了一又找来了一块块橡皮泥橡皮泥, ,他他们们把橡皮泥捏成不同形状把橡皮泥捏成不同形状, ,先后放入水中先后放入水中, ,发现发现有的漂浮在有的漂浮在水面上水面上, ,有的下沉。他有的下沉。他们们由此得出由此得出结论结论: :浮力的大小与物浮力的大小与物体的形状有关。体的形状有关。请请指出他指出他们实验们实验方法的方法的错误错误之之处处:_:_。【精讲精析精讲精析】(1)A(1)A物体浸在液体中的体积为物体浸在液体中的体积为60cm60cm3 3时时, ,测力计示数为测力计示数为4.4N,4.4N,则物体则物体A A所受浮力大小为所受浮力大小为F F浮浮=5N-=5N-4.4N=0.6N;4.4N=0.6N;图中弹簧测力计的分度值为图中弹簧测力计的分度值为0.2N,0.2N,则其示数则其示数为为3.8N3.8N。(2)(2)探究浮力大小与液体密度有关时探究浮力大小与液体密度有关时, ,应控制应控制排开的液体的体积相同排开的液体的体积相同, ,液体密度不同液体密度不同, ,故应分析故应分析3 3、4 4次实验数据次实验数据; ;由实验数据可知由实验数据可知, ,密度不同密度不同, ,浮力不同浮力不同, ,故故小华的说法是正确的小华的说法是正确的; ;探究浮力大小与排开的液体的体探究浮力大小与排开的液体的体积有关时积有关时, ,应控制密度相同应控制密度相同, ,排开的液体的体积不同排开的液体的体积不同, ,故故应分析应分析1 1、2 2、3 3次实验数据次实验数据; ;由实验数据可知由实验数据可知, ,排开的液排开的液体的体积不同体的体积不同, ,浮力不同浮力不同, ,故小红的说法正确。故小红的说法正确。(3)(3)探究探究浮力大小与物体所受的重力有关时浮力大小与物体所受的重力有关时, ,应控制排开的液体应控制排开的液体的体积相同的体积相同, ,液体密度相同液体密度相同, ,物体质量不同物体质量不同, ,故应分析故应分析4 4、5 5次实验数据次实验数据; ;由实验数据可知由实验数据可知, ,排开的液体的体积排开的液体的体积相同相同, ,浮力相同浮力相同, ,故浮力大小与物体所受的重力无关。故浮力大小与物体所受的重力无关。(4)(4)探究浮力与物体形状是否有关探究浮力与物体形状是否有关, ,应控制物体排开液应控制物体排开液体的体积相同、液体密度相同而形状不同体的体积相同、液体密度相同而形状不同, ,将同一个橡将同一个橡皮泥捏成不同的形状皮泥捏成不同的形状, ,先后放入水中先后放入水中, ,发现有的漂浮在发现有的漂浮在水面上水面上, ,有的下沉有的下沉, ,他们在实验中没有控制橡皮泥浸入他们在实验中没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同液体的体积相同, ,因此得出的结论是错误的。因此得出的结论是错误的。答案答案: :(1)0.6(1)0.63.83.8(2)3(2)3、4 41 1、2 2、3 3(3)4(3)4、5 5无关无关(4)(4)没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同没有控制橡皮泥浸入液体的体积相同【易易错错易混警示易混警示】把物体浸入液体中把物体浸入液体中, ,当物体没有全部浸入液体当物体没有全部浸入液体时时, ,所所受浮力逐受浮力逐渐渐增大增大, ,是浸入液体体是浸入液体体积积的影响的影响, ,不要不要误认为误认为是是浸入深度的影响。浸入深度的影响。【教材教材图图片片考点考点阐释阐释】命命题题点点 液体液体压压强强和浮力大小与深度的关系和浮力大小与深度的关系苹果在水中下沉的苹果在水中下沉的过过程中程中, ,受到水的受到水的压压强强将将_,_,受到的浮力将受到的浮力将_。( (以上两空均以上两空均选选填填“变变大大”“”“不不变变”或或“变变小小”) )答案答案: :变大不变变大不变命命题题点点 浮力大小的浮力大小的计计算及与深度的关系算及与深度的关系由由图图甲、乙可知甲、乙可知, ,浸没在水中的浸没在水中的铝块铝块受到的浮力大小是受到的浮力大小是_N_N。图图乙中乙中, ,随着深度的增加随着深度的增加, ,弹弹簧簧测测力力计计的示的示数数_(_(选选填填“变变大大”“”“不不变变”或或“变变小小”),),这说这说明了明了_。答案答案: :1.41.4不变浮力的大小与浸没的深度无关不变浮力的大小与浸没的深度无关