知识清单
01知识梳理
1.浮力
(1)浮力的概念:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它____________的力,这个力叫做浮力.
(2)影响浮力大小的因素:物体在液体中所受浮力的大小,跟________________和________________有关.
2.阿基米德原理
(1)内容:浸在液体中的物体受到向________的浮力,浮力的大小________它排开的液体所受的重力.
(2)表达式:F浮=________=m排g=________.
3.物体的浮沉条件及应用
(1)物体的浮沉条件:对于浸没在液体中的物体而言,若浮力________重力,物体将上浮,最终漂浮在液面上;若浮力________重力,则物体可以浸没在液体中的任一深度处,处于________状态;若浮力________重力,则物体下沉.
(2)浮沉条件的应用:轮船采用________的方法增大可以利用的浮力;潜水艇是通过________________实现上浮或下沉的;气球和飞艇是靠充入密度________空气的气体上浮的.
02知识对比
压力差法浮力等于物体受到的液体对它向上和向下的压力差:F浮=F向上-F向下
称重法
用弹簧测力计分别测出物体在空气中的示数G物和物体浸入液体后弹簧测力计的示数F示,
两者之差即为物体所受的浮力F浮:F浮=G物-F示
公式法
F浮=G排=ρ液V排g.这是根据阿基米德原理得出的,适用于所有浮力问题,不仅适用于液体,
也适用于气体
平衡法
F浮=G物.只适用于漂浮或悬浮.需要注意的是:虽然在漂浮和悬浮时,F浮都等于G物,但
是物体在漂浮时,物体排开液体的体积V排小于物体的体积,即V排<V物;而悬浮的物体V
排=V物
2.判断物体浮沉的方法
浮沉F浮与Gρ物与ρ液
浮沉
情况
悬浮F浮=Gρ物=ρ液
下沉F浮<Gρ物>ρ液
上浮F浮>Gρ物<ρ液
漂浮F浮=Gρ物<ρ液
03实验突破
实验一:探究影响浮力大小的因素
(1)实验设计:如图所示
将圆柱体挂在弹簧测力计上,测出圆柱体所受的重力;将圆柱体逐渐浸入水中,同时观察弹簧测力计的示数,直到完全浸没,记录所看到的现象和圆柱体浸没时弹簧测力计的示数;将圆柱体浸没在水中的不同深度处,观察弹簧测力计的示数;将圆柱体浸没在盐水中,观察弹簧测力计的示数,记录所看到的现象和数据.
(2)实验结论:物体在液体中所受浮力的大小,与________________________和________________有关,与浸没在液体里的深度________关,物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,物体所受的浮力越________.
(3)交流讨论:控制变量法在该实验中的应用:①探究浮力与物体浸入液体体积的关系,用测力计提着同一物体,浸入同种液体中,改变________________;②探究浮力与液体密度的关系,用测力计提着同一物体,分别浸没于________的液体中;③探究浮力与浸没深度的关系,用测力计提着同一物体,让它分别________于同种液体的
________深度.
实验二:探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
(1)实验设计:如图所示
(2)实验过程:①测出空杯的重力;②测出物体的重力;③将物体浸没在装满水的溢水杯中,用空杯接排开的水,读出测力计示数;④测出杯子和排开的水的总重力.
(3)实验结论:浸入液体的物体所受浮力的大小________物体排开液体所受重力的大小.
04
人能漂浮在死海上
1.如图所示,人之所以能浮在“死海”水面上,是因为人体密度________
海水密度.人静止时,人所受的浮力________人的重力.
浮力的大小
2.如图所示,用手把空的饮料罐缓慢地按入水中,在饮料罐浸没之前,
越往下按感觉越费力,验证了浮力的大小跟物体排开液体的________
有关.
盐水浮鸡蛋
3.如图所示,将同一鸡蛋分别放入水和浓盐水中,鸡蛋静止时分别沉底、
悬浮.若鸡蛋在水和盐水中所受浮力分别为F1和F2,则F1________F2(填
“<”“>”或“=”).
密度计
4.如图所示,密度计越往上示数越________,密度计放入液体中后,处
于________状态,其浮力等于________.根据:F=G即ρ液gV排=G物,
当ρ液变小时,因为G物不变,所以V排变大,即密度计浸入到液体中的
体积变大.
潜水艇
5.如图所示,潜水艇能够上浮和下沉是通过__________来实现的;潜水
艇在上浮过程中,未露出水面之前,所受的浮力将__________(填“变
大”“变小”或“不变”).
05
1.(R教材P56T2变式)(2017·衡阳)甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中的液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( )
A.甲杯中的盐水密度较大B.乙杯底部所受的液体压强较大
C.甲杯底部所受的液体压力较大D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大
2.(R教材P52T3变式)如图所示,弹簧测力计下面挂着一个重为3 N的物体,浸没并静止在水中,图中弹簧测力计的示数为________N,物体所受浮力为________N.
3.(R教材P60T5变式)一个飞艇充入气体后的质量是1.5 t,体积为1 500 m3,空气的密度为1.29 kg/m3,当装入________kg货物时,飞艇能够悬浮在空中,此时飞艇受到的浮力是________N.
4.(R教材P60T3变式)一木块体积为1×10-4 m3,密度为0.6×103 kg/m3,g取10 N/kg.
(1)当用手把它全部按入水中时,木块受到的浮力为多大?
(2)松手后,木块静止时受到的浮力为多大?
参考答案
知识清单
知识梳理
1.(1)竖直向上(2)物体浸在液体中的体积液体的密度 2.(1)上等于(2)G排ρ液V排g 3.(1)大于等于悬浮小于(2)空心改变自身重力小于
实验突破
实验一:(2)物体浸在液体中的体积液体的密度无大(3)①物体浸入液体中的体积②不同③浸没不同实验二:(3)等于
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1.小于等于 2.体积 3.< 4.小漂浮重力 5.改变自重不变
教材变式
1.B 2.1.2 1.8 3.435 1.935×104 4.(1)木块全浸入水中时,V排=V=1×10-4m3受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-4 m3=1 N(2)木块的质量为m=ρ木V=0.6×103 kg/m3×1×10-4 m3=0.06 kg 受到的重力G=mg=0.06 kg×10 N/kg=0.6 N<1 N所以松手后小球上浮,最终漂浮在水面上,故静止时受到浮力F浮=G=0.6 N。