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第十章浮力(知识清单)
思维导图
第一节浮力
一、浮力
1.浮力
浸在液体(或气体)中的物体受到向上的力,这个力叫作浮力,用F浮表示。浮力的方向:。
2.称重法测浮力
(1)用弹簧测力计测出物体(ρ物>ρ液)的重力G=F1;
(2)将挂在弹簧测力计下的物体浸在液体中,读出弹簧测力计的示数F2;
(3)则物体在液体中所受浮力的大小F浮=,弹簧测力计减小的示数就是物体受到的浮力。这种测量浮力的方法叫作称重法。
称重法测浮力运用力的平衡条件求浮力
3.运用力的平衡条件求浮力
如图所示,浸没在水中的铝块受到三个力:重力G、弹簧测力计的拉力F拉和浮力F浮。在这三个力的作用下铝块处于平衡状态。把F拉和F浮的合力设为F合,这样就可以认为铝块受F合和G两个力的作用。因为铝块静止,故所受力为平衡力,即F合=G,又因为F合=,所以F浮=。
二、决定浮力大小的因素
【猜想】猜想1:浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关。他的根据是:用手把一个空易拉罐压入水中,易拉罐浸入的体积越大越费力。
猜想2:浮力的大小跟液体的密度有关。他的根据是:人在水中会下沉,在死海中却能漂浮于水面。
猜想3:浮力的大小跟固体的密度有关。他的根据是:木块在水中漂浮,铁块在水中下沉。
【实验思路】由以上猜想,浮力的大小可能与浸在液体中物体的体积、液体的密度等因素有关。要探究浮力的大小是否与这些量有关,需要逐次探究,每次探究浮力的大小与其中一个量的关系,其他的量要保持不变。即用到了控制变量法。
【实验过程】
(1)探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系
①如图A所示,用弹簧测力计测量出物体的重力;
②将物体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数(如图B所示);
③改变物体在水中浸没的深度,读出弹簧测力计的示数(如图C与D)。
记录数据,计算浮力:
浸没深度h
浅
深
更深
重力G/N
1.0
1.0
1.0
弹簧测力计示数F/N
0.4
0.4
0.4
浮力F浮/N
0.6
0.6
0.6
结论:浮力的大小与物体浸没液体中的深度(选填“有关”或“无关”)。
(2)探究浮力大小与物体浸在液体中的体积的关系
①如图A所示,用弹簧测力计测量出物体的重力;
②如图B所示,把物体小部分体积浸入水中,读出弹簧测力计的示数;
③如图C所示,增加物体浸在水中的体积,读出弹簧测力计的示数;
④如图D所示,把物体浸没水中,读出弹簧测力计的示数。
记录数据,计算浮力:
物体浸在液体中的体积V
较小
较大
浸没
重力G/N
2.7
2.7
2.7
弹簧测力计示数F/N
2.2
2.1
1.7
浮力F浮/N
0.5
0.6
1.0
结论:浮力的大小跟物体浸在液体的体积有关,同种液体,物体浸在液体的体积越大,浮力越。
(3)探究浮力大小与液体密度的关系
=1\*GB3①用弹簧测力计测量出金属块A的重力G;
②将金属块A分别浸没在水、酒精和盐水中,读出弹簧测力计的示数。
记录数据,计算浮力:
液体种类
水
酒精
盐水
重力G/N
3.4
3.4
3.4
弹簧测力计示数F/N
3.0
3.2
2.8
浮力F浮/N
0.4
0.2
0.6
结论:浮力的大小跟液体的密度有关,在浸入液体的体积相同时,液体的越大,浮力越大。
(4)探究浮力大小与物体密度的关系
①用弹簧测力计分别测出体积相等的铜块、铝块的重力;
②把铜块、铝块再悬挂在弹簧测力计下端,分别浸没在水中,观察并记录弹簧测力计的示数。
记录数据,计算浮力:
固体种类
铜块
铝块
重力G/N
9.0
2.8
弹簧测力计示数F/N
8.0
1.8
浮力F浮/N
1.0
1.0
结论:浮力的大小跟物体的密度(选填“有关”或“无关”),在浸入同种液体的体积相同时,所受浮力相等。
(5)探究浮力大小与物体的形状的关系
①如图(a),用弹簧测力计测出橡皮泥的重力;
②如图(b),将一块橡皮泥浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;
③如图(c),将同一块橡皮泥捏成实心五边体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数;
④如图(d),将同一块橡皮泥捏成实心球体浸没在水中,读出弹簧测力计的示数。
记录数据,计算浮力:
橡皮泥形状
长方体
五边体
球体
重力G/N
4.8
4.8
4.8
弹簧测力计示数F/N
3.2
3.2
3.2
浮力F浮/N
1.6
1.6
1.6
结论:浮力的大小跟物体的形状(选填“有关”
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