10.3 科学探究：浮力的大小10.3.1 探究浮力的大小第十章 流体的力现象影响浮力大小的因素 浮力的大小与排开液体重力的关系课后作业逐点 导讲练课堂小结当堂检测皇冠的故事古希腊科学家阿基米德，在洗澡时发现，身体越往水 下浸，从盆中溢出的水越多，感到身体越轻。 他忽然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排 开液体的体积吗？ 通过进一步研究， 阿基米德发现了浮 力的规律。 1知识点影响浮力大小的因素浮力的大小与什么因素有关？ 做一做 将旋紧盖的空可乐瓶慢慢压入水中时，手有什么感觉？ 浮力的大小可能跟什么因素有关？浮力大小与什么因素有关浮力可能与物体的体积有关？猜想与依据浮力可能与物体的密度有关？浮力可能与物体在液体的深度有关？浮力可能与液体的密度有关？实验探究：影响浮力大小的因素 根据上面猜想，利用下面的器材设计实验。将铁块、 铝块、大铁块分别浸在清水和浓盐水中，测量其浮力， 记录数据。通过上面的器材我们应用控制变量法能研究浮力大小 与哪些因素有关！实验分析论证：物体所受浮力的大小与物体浸在液体中的 体积有关系，与液体密度有关系。 结论：物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密 度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与 浸没在液体中的深度等其他因素无关。收集证据【例1】(2013，山东济南节选)八年级6班的同学用图所示的实验装置探究“浮力的大小与物体排开液体的体积的关系”，实验中物体排开液体的体积可由物体上的刻度线显示出来。小刚通过实验得到了表一中的实验数据。表一(1)分析表一中的实验数据，小刚得出的实验结论是______________________________________________ ___________________。 (2)小刚在和小强进行交流时发现，小强虽然和自己得出了相同的实验结论，但实验中使用的液体和记录的实验数据并不完全一样。表二为小强记录的实验数据。在同一种液体中，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大 表二他们在对两人的实验数据进行综合分析后，发现：浮力的大小除了与排开液体的体积有关外，还与____________有关。由表一实验次数1、2、3可知，在同一种液体中，当 物体排开液体的体积越大时，受到的浮力越大。由表 一中第1次实验和表二中第1次实验数据可知，当物体 排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到 的浮力也越大，故物体所受浮力的大小还与液体的密 度有关。【解析】液体的密度物体所受浮力大小与物体浸在液体中的体积和液体的 密度有关，本题应用了控制变量法来进行探究。1潜水员在水面下继续向下潜水的过程中，关于潜水员所受的浮力和压强的大小，下列说法中正确的是( ) A．浮力变大，压强变大 B．浮力变大，压强变小 C．浮力不变，压强变大 D．浮力不变，压强不变2如图所示，通过比较实验(1)、(2)、(3)可知：浮力的大小与物体浸在液体中的________有关，比较实验(3)、(4)可知浮力的大小与物体没入液体中的深度______(填“有关”或“无关”)，通过比较实验(4)、(5)可知浮力的大小与液体的________有关。2知识点浮力的大小与排开液体重力的关系物体所受浮力大小与排开液体有怎样的定量关系？ 实验探究：浮力大小与排开液体的关系 (1)提出问题：F浮与G排有什么关系？ (2)制定计划与设计实验 ① F浮如何测？ G排如何测？ ② 为什么要收集溢出的水？ 怎样使收集的水恰为排开的水？ ③ 用什么样的容器接水？如何测排开的水重？ ④ 怎样安排实验顺序最为合理，为什么？实验阿基米德原理浸入液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等 于它排开的液体受到的重力。 公式： F浮=G排 ∵ G排= m排g ， m排= ρ液V排 ； ∴ F浮=G排 = ρ液V排g 。 阿基米德原理也适用于气体的情况。1. 区分：浸没、浸入、浸在、没入； 2.F浮＝r液 gV排中V排表示物体排开液体的体积，也就 是物体浸入液体中的体积，单位为m3；ρ液表示液体 的密度，单位为kg/m3；g＝9.8 N/kg，有时题中会给 出g的取值为10 N/kg。 3.F浮＝ r液 gV排 —— 决定式 表明浮力大小只和 r液、V排有关， 浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中的深度 及物体在液体中是否运动等因素无关。无论物体是漂浮、悬浮、下沉，浮力都等于它排开 的水所受到的重力。【例2】(浙江温州)水上台阁(如图)是一种供观赏用的龙舟。2013年5月，一只规模较大的水上台阁沉入塘河。打捞人员利用多个气囊使台阁浮出水面。一个气囊的体积约为30米3，河水的密度约为1×103千克/米3，则一个气囊浸没在河水中时，受到的浮力约为________牛。( g取10牛/千克)3×105气囊浸没在河水中，由阿基米德原理得F浮＝ρ液gV排 ＝1×103千克/米3×10牛/千克×30米3＝3×105牛。1(中考·成都)关于物体所受的浮力，下列说法中正确的是( ) A．漂浮的物体比沉底的物体受到的浮力大 B．物体的密度越大，受到的浮力越小 C．物体排开水的体积越大，受到的浮力越大 D．浸没在水中的物体受到的浮力与深度有关2(中考·福州)如图所示，木块漂浮在水面上，不可伸长的细线处于松弛状态，装有足够多水的容器底有一阀门K。打开阀门使水缓慢流出，当细线断裂的瞬间关闭阀门，则( ) A．细线断裂的瞬间，木块受到的拉力大于重力 B．细线断后，容器底受到水的压强比断线的瞬间大 C．细线断裂前，木块受到的拉力的变化量大于浮力变化量 D．细线断后，木块再次漂浮时受到的浮力比断线的瞬间小1. 浮力的大小等于物体排开液体的重力，判断浮力的 变化也只能直接或间接看物体排开液体的重力是否 变化，浮力和物体的密度、体积、形状等都没有关 系。 2. 利用阿基米德原理求浮力的前提是物体受到了浮力， 物体和液体底部紧密结合(抓底)时受到的浮力为0， 在这种情况下，不能利用浮力计算公式计算浮力。(中考·青岛)假如小雨乘坐“蛟龙号”潜水器下潜到水下3 000 m深处，下列说法错误的是( ) A．小雨可以用电灯照明 B．潜水器下潜过程中受到的液体压强逐渐增大 C．小雨可以用干冰冷藏食物 D．潜水器上浮过程中受到的浮力逐渐增大1(中考·温州)“海马号”是我国最新研制可在深海作业的潜水器。在水下工作的“海马号”随下潜深度增加，受到的( ) A．压强增大 B．压强减小 C．浮力增大 D．浮力减小 浸在液体中的物体受到竖直向上的________，浮力的大小等于它排开的液体受到的____________，这就是________________原理。23(中考·东营)如图，鱼缸中小金鱼吐出的气泡，在水中上升的过程体积逐渐变大，则气泡所受压强和浮力的变化情况是( ) A．压强变小，浮力变小 B．压强变小，浮力变大 C．压强变大，浮力不变 D．压强不变，浮力不变4(中考·宜昌)两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中，同时松手，小木块上浮，大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力，则( ) A．木块受的浮力大 B．石块受的浮力大 C．两者受的浮力一样大 D．条件不足，无法比较5如图所示，体积相同、形状各异的铅球、铁板和铝块，浸没在水中不同深度的地方，则( ) A．铝块受的浮力大，因为它浸入液体中的深度最深 B．铅球受的浮力大，因为它的密度最大 C．铅球、铁板和铝块受到的浮力一样大 D．铁板受的浮力大，因为它的面积最大67往量筒里倒入100 cm3的水，然后把一块铁块用线吊着，放入量筒里，当铁块浸没在水中后，量筒里的水位升高到150 cm3，g取10 N/kg，则铁块受到的浮力是( ) A．1.5 N B．0.5 N C．2.5 N D．1.0 N
