水的浮力
第一课时
1.浮力概念:液体(气体)对__________其中的物体都会产生向上的浮力。
2.浮力的方向是_______________的。
3.浮力的施力物体:__________,浮力的受力物体:____________________。
4.浮力产生的原因:________________________________________。
5.弹簧测力计测浮力的方法:先测出物体在空气中的重力G,再读出物体浸在液体中的弹簧测力计读数F,那么F浮=__________。
6、阿基米德原理:
(1)内容:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于
______________________________。
(2)公式: F浮=_______________=m排液g=_______________。
(3)单位: ρ液取__________,V排液取__________。
注意:阿基米德原理只是浮力的计算公式,不是浮力产生的原因。
常考1 能解释物体受到浮力的现象。
1.(2019春?忻城县期中)下列关于浮力的说法,正确的是( )
A.浮力的方向总是垂直向上的
B.浸没在液体中的物体不受浮力的作用
C.只有浮在液体表面上的物体才会受到浮力
D.浸在液体中的物体都受到液体对它竖直向上的浮力
2.(2019春?临沂期中)如图情景中没有受到浮力的物体是( )
A..航行的“辽宁号” B.下潜的“蛟龙号”
C.遨游的“天宫二号” D.升空的热气球
常考2 知道影响浮力大小的因素。
3、测力计上挂一重为8 牛的金属块,当金属块体积的三分之一浸入水中静止时,测力计的示数为6 牛。此时金属块受到的浮力大小为( )
A.2 牛 B.4 牛 C.6 牛 D.8 牛
4、(2018春?永定区校级月考)如图所示是认识浮力的探究实验。
(1)将物体悬挂在弹簧测力计下端,如甲实验所示,物重G= N。
(2)当用手向上托物体时,如乙实验所示,手对物体向上的托力F= N。
(3)当物体浸入水后,如丙实验所示。将丙实验与甲、乙实验对照,说明水对物体也有向上的托力,即浮力。水对物体的浮力F浮= N。
常考3 阿基米德原理
5、(2019?越秀区校级一模)如图,将水加至溢水杯的溢水口处,再将一铁块从液面开始,缓慢、匀速浸入至杯底,排出的水流入右侧烧杯,下列说法错误的是( )
A.铁块所受的浮力与铁块所处的深度有关,深度越大,所受浮力越大
B.溢出水的重力一定等于该时刻铁块所受的浮力大小
C.浸入过程中,铁块所受拉力始终小于铁块的重力
D.完全浸入后,随着铁块的深度逐渐增大,排出水的重力不变
6、(2019春?沂源县期中)如图所示,将装满水的桶放在脸盆中,用手把饮料罐按入水中,按得越深,人会感到越吃力。针对此现象,下列猜想合理的是( )
A.浮力大小与液体的密度有关
B.浮力大小与排开液体的体积有关
C.浮力大小与物体浸在液体中的深度有关
D.浮力大小可能等于物体的质量
1、(2019春?农安县期末)大连是美丽的海滨城市,海上常有美丽优雅的海鸥盘旋飞翔。下列海中的物体没有受到浮力的是( )
A.浅海戏水的海鸥 B.海底水草的叶子
C.海中游弋的小鱼 D.跨海大桥的桥墩
2、(2019春?永春县期末)关于浮力说法正确的是( )
A.浮力的大小与物体浸没的深度有关
B.浮力是由于物体上、下表面受到的压力不同产生的
C.在水中会下沉的金属块不受到浮力
D.埋在河底泥沙中的贝壳受到浮力作用
3、如图甲所示,在一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,然后将容器放在斜面上,如图乙所示,图乙画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
4、(2019春?菏泽期中)如图所示,A、B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则下列说法中正确的是( )
A.A物体不一定受到浮力作用
B.B物体一定受到浮力作用
C.C物体不一定受到浮力作用
D.D物体一定受浮力的作用
5、(2019?凉山州)一块挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下降的高度h关系的图象是( )
A.B.C.D.
6、(2019?西湖区校级模拟)二战时期,德国纳粹一潜水艇在下潜过程中,撞到海底被搁浅(潜水艇的大半身已被淤泥浸没)而不能浮起来,这是因为( )
A.有浮力,但浮力小于重力
B.有浮力,且浮力等于重力
C.潜水艇底部没有水进入,不产生向上的浮力
D.机器坏了,不产生浮力
(2018秋?浦东新区期中)如图所示,浸没在液体中的物体,其下表面受到液体向上的压力 上表面受到液体向下的压力(选填“小于”或“大于”),这两个压力之间存在的
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”)。
8、一位物理实验小组的同学利用一只可乐瓶与一只乒乓球做“研究浮力产生原因”的实验,如图所示,将一只塑料可乐瓶剪去底部,把一只乒乓球放在瓶内,从上面倒入水,观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出(图甲),但乒乓球并不上浮,这是因为 。若用手堵住瓶口(图乙),可观察到乒乓球浮起,这是因为 。
9、(2019春?二道区期末)在弹簧测力计下挂一个正方体,从甲图位置缓缓下降,逐渐浸入某种液体中(物体不溶于液体且不与液体发生反应),乙图是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象, 段图象说明浮力大小与排开液体的体积有关,这种液体的密度是 kg/m3.(g取10N/kg)
10、(2019春?临颍县期末)如图,木块的下表面和上表面受到的压力分别为F1=5N,F2=2N.则水对木块的浮力是 N,木块的体积是 m3= cm3.(g取10N/kg)
水的浮力
第一课时
1.浮力概念:液体(气体)对__浸入__其中的物体都会产生向上的浮力。
2.浮力的方向是__竖直向上__的。
3.浮力的施力物体:__液体__,浮力的受力物体:__浸入液体中的物体__。
4.浮力产生的原因:__物体的上、下表面受到压力差__。
5.弹簧测力计测浮力的方法:先测出物体在空气中的重力G,再读出物体浸在液体中的弹簧测力计读数F,那么F浮=__G-F__。
6、阿基米德原理:
(1)内容:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于__物体排开的液体受到的重力__。
(2)公式: F浮=__G排液__=m排液g=__ρ液gV排液__。
(3)单位: ρ液取__kg/m3__,V排液取__m3__。
注意:阿基米德原理只是浮力的计算公式,不是浮力产生的原因。
常考1 能解释物体受到浮力的现象。
1.(2019春?忻城县期中)下列关于浮力的说法,正确的是( )
A.浮力的方向总是垂直向上的
B.浸没在液体中的物体不受浮力的作用
C.只有浮在液体表面上的物体才会受到浮力
D.浸在液体中的物体都受到液体对它竖直向上的浮力
【解答】解:
A.浮力的方向与重力的方向是相反的,重力的方向是竖直向下的,则浮力的方向是竖直向上的,故A错误;
B.浮力的产生原因是液体对物体上下表面的压力差,当物体的下表面不受液体的压力时(即物体下表面与容器底紧密接触时),物体就不受浮力的作用,否则,浸没在液体中的物体受浮力的作用,故B错误;
C.浮在液体表面上的物体会受到浮力,在液体中悬浮和下沉的物体也受到浮力,故C错误;
D.浸入液体中的物体由于受到的向上的压力大于向下的压力,则物体上下表面存在着压力差,所以受到液体对它施加竖直向上的浮力,故D正确。
故选:D。
2.(2019春?临沂期中)如图情景中没有受到浮力的物体是( )
A..航行的“辽宁号” B.下潜的“蛟龙号”
C.遨游的“天宫二号” D.升空的热气球
【解答】解:
A、浮力是浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)向上托起的力,航行的“辽宁号”受到水的向上托起的力,即受到浮力,故A不符合题意;
B、下潜的“蛟龙”号在水中尽管下沉,但仍然受到浮力,故B不符合题意;
C、太空中没有空气,所以太空中遨游的“天宫二号”没有受到浮力,故C符合题意;
D、空中上升的热气球,由于受到空气的浮力而升空,故D不符合题意。
故选:C。
常考2 知道影响浮力大小的因素。
3、测力计上挂一重为8 牛的金属块,当金属块体积的三分之一浸入水中静止时,测力计的示数为6 牛。此时金属块受到的浮力大小为( )
A.2 牛 B.4 牛 C.6 牛 D.8 牛
【解答】解:金属块受到的浮力:F浮=G﹣F示=8N﹣6N=2N。
故选:A。
4、(2018春?永定区校级月考)如图所示是认识浮力的探究实验。
(1)将物体悬挂在弹簧测力计下端,如甲实验所示,物重G= N。
(2)当用手向上托物体时,如乙实验所示,手对物体向上的托力F= N。
(3)当物体浸入水后,如丙实验所示。将丙实验与甲、乙实验对照,说明水对物体也有向上的托力,即浮力。水对物体的浮力F浮= N。
【解答】解:
(1)图甲中,将物体悬挂在弹簧测力计下端,物重等于弹簧测力计的示数,即G=5N;
(2)图乙中,弹簧测力计的示数为2N,与甲图相比,测力计示数减小了5N﹣2N=3N,则手对物体向上的托力为:F=3N;
(3)将丙实验与甲、乙实验对照,说明水对重物产生了向上的托力,即浮力;
在图丙中,测力计的示数为3N,则水对物体的浮力:F浮=G﹣F示=5N﹣3N=2N。
故答案为:(1)5;(2)3;(3)2。
常考3:阿基米德原理
5、(2019?越秀区校级一模)如图,将水加至溢水杯的溢水口处,再将一铁块从液面开始,缓慢、匀速浸入至杯底,排出的水流入右侧烧杯,下列说法错误的是( )
A.铁块所受的浮力与铁块所处的深度有关,深度越大,所受浮力越大
B.溢出水的重力一定等于该时刻铁块所受的浮力大小
C.浸入过程中,铁块所受拉力始终小于铁块的重力
D.完全浸入后,随着铁块的深度逐渐增大,排出水的重力不变
【解答】解:A、铁块完全浸没后,深度增大,排开水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知铁块受到的浮力不变,铁块所受的浮力与深度无关,故A错误;B、将水加至溢水杯的溢水口处,根据阿基米德原理可得铁块所受的浮力大小等于溢出水的重力,故B正确;C、浸入过程中,排开水的体积变大,浮力变大,由铁块受到的拉力F=G-F浮得到拉力F变小,拉力小于重力,故C正确;D、完全浸入后,随着铁块的深度逐渐增大,排开水的体积不变,铁块受到的浮力不变,根据阿基米德原理可知排开水的重力不变,故D正确。故选:A。
6、(2019春?沂源县期中)如图所示,将装满水的桶放在脸盆中,用手把饮料罐按入水中,按得越深,人会感到越吃力。针对此现象,下列猜想合理的是( )
A.浮力大小与液体的密度有关
B.浮力大小与排开液体的体积有关
C.浮力大小与物体浸在液体中的深度有关
D.浮力大小可能等于物体的质量
【解答】解:用手把饮料罐按入水中,手就会感受到竖直向上的浮力,越往下按,浮力越大;把饮料罐按入水中的过程,水面会升高,饮料罐排开水的体积变大;由此可得出猜想:浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关;故选:B。
1、(2019春?农安县期末)大连是美丽的海滨城市,海上常有美丽优雅的海鸥盘旋飞翔。下列海中的物体没有受到浮力的是( )
A.浅海戏水的海鸥 B.海底水草的叶子
C.海中游弋的小鱼 D.跨海大桥的桥墩
【解答】解:
ABC中的物体浸在水中,因为水有流动性和受到重力作用,所以水对浸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ABC中的物体均受浮力作用;
D中跨海大桥的桥墩埋在河底,下表面不能与水接触,所以桥墩没有受到水对其向上的压力,故桥墩不受浮力作用。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
2、(2019春?永春县期末)关于浮力说法正确的是( )
A.浮力的大小与物体浸没的深度有关
B.浮力是由于物体上、下表面受到的压力不同产生的
C.在水中会下沉的金属块不受到浮力
D.埋在河底泥沙中的贝壳受到浮力作用
【解答】解:
A、由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,浸在液体中的物体所受浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关,而与物体浸没的深度无关,故A错误;
B、根据浮力产生的原因可知,浮力的实质就是液体对浸在液体内的物体向上和向下的压力差,故B正确;
C、在水中会下沉的金属块也受到水对它向上的压力,则金属块也受浮力的作用,故C错误;
D、埋在河底泥沙中的贝壳,不能与水接触,因此贝壳没有受到水对其向上的压力,则贝壳不受浮力作用,故D错误。
故选:B。
3、如图甲所示,在一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,然后将容器放在斜面上,如图乙所示,图乙画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
【解答】解:鸡蛋悬浮在液体中,所受浮力的方向总是竖直向上的,即与平静的水面垂直。
故选:C。
4、(2019春?菏泽期中)如图所示,A、B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则下列说法中正确的是( )
A.A物体不一定受到浮力作用
B.B物体一定受到浮力作用
C.C物体不一定受到浮力作用
D.D物体一定受浮力的作用
【解答】解:
A、A物体上表面没有受到水的压力,但下表面受到水的压力,因此水对A物体上下表面产生了的压力差,故A物体受浮力的作用,故A错误;
BC、由图可知,水对BC物体上下表面都产生了的压力差,故BC物体都受浮力的作用,故B正确、C错误;
D、D物体上表面受到水的压力,但下表面没有受到水的压力,因此水对D物体上下表面没有产生压力差,故D物体不受浮力的作用,故D错误。
故选:B。
5、(2019?凉山州)一块挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下降的高度h关系的图象是( )
A.B.C.D.
【解答】解:未接触水面时,拉力等于物体的重力,弹簧测力计示数不变;当物体下表面浸在液体中越深,物体排开水的体积不同,测力计的示数也不同,排开水的体积增大时,测力计的示数也小,完全浸没后弹簧测力计示数不变,由数学知识可得应为A图象。
故选:A。
6、(2019?西湖区校级模拟)二战时期,德国纳粹一潜水艇在下潜过程中,撞到海底被搁浅(潜水艇的大半身已被淤泥浸没)而不能浮起来,这是因为( )
A.有浮力,但浮力小于重力
B.有浮力,且浮力等于重力
C.潜水艇底部没有水进入,不产生向上的浮力
D.机器坏了,不产生浮力
【解答】解:潜水艇在下潜过程中,撞到海底被搁浅(潜水艇的大半身已被淤泥浸没),由于潜水艇底部没有水进入,不产生向上的压力,只有向下的压力,根据F浮=F向上-F向下知浮力为零,即不受浮力,故C正确;故选:C
(2018秋?浦东新区期中)如图所示,浸没在液体中的物体,其下表面受到液体向上的压力 上表面受到液体向下的压力(选填“小于”或“大于”),这两个压力之间存在的
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”)。
【解答】解:据相同深度处液体向各个方向的压强相等的特点可知,物体浸没在液体中时,它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡,即可以相互抵消;而物体上、下表面所受的液体压力是不同的,设上表面所处的深度为h1,下表面所处的深度为h2。则上表面受到的压强为p向下=ρ液gh1,受到的压力为F向下=p向下S=ρ液gh1S;下表面受到的压强为p向上=ρ液gh2,受到的压力为F向上=P向上S=ρ液gh2S。因为h1<h2,所以F向上>F向下,则液体对物体产生向上的压力和向下的压力不相等,压力差就产生了浮力,即F浮=F向上-F向下.浮力的大小与该物体所受重力的大小无关。故答案为:大于;压力差;无关
8、一位物理实验小组的同学利用一只可乐瓶与一只乒乓球做“研究浮力产生原因”的实验,如图所示,将一只塑料可乐瓶剪去底部,把一只乒乓球放在瓶内,从上面倒入水,观察到有少量水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出(图甲),但乒乓球并不上浮,这是因为 。若用手堵住瓶口(图乙),可观察到乒乓球浮起,这是因为 。
【解答】解:甲图中,乒乓球下部没有水,它的底部不受水的向上的压力,浮力是由于浸没在液体中的物体上下表面受到液体的压力差,所以,乒乓球不受浮力。
乙图中,用手堵住瓶口,他的下部也受到向上的压力,浮力是由于浸没在液体中的物体上下表面受到液体的压力差,此时浮力大于乒乓球的重力,所以,乒乓球受到浮力而上浮。
故答案为:乒乓球不受浮力,它的底部不受水的向上的压力;乒乓球受到浮力的作用,浮力大于乒乓球的重力。
9、(2019春?二道区期末)在弹簧测力计下挂一个正方体,从甲图位置缓缓下降,逐渐浸入某种液体中(物体不溶于液体且不与液体发生反应),乙图是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图象, 段图象说明浮力大小与排开液体的体积有关,这种液体的密度是 kg/m3.(g取10N/kg)
【解答】解:(1)由图象的BC段可知:液体密度相同,物体排开液体的体积越大,弹簧测力计的示数越小,由F浮=G-F拉可知浮力变大,说明浮力大小与排开液体的体积有关;(2)由图象知,G=3.5N,当物体完全浸没时,拉力F=2.5N,则完全浸没时的浮力为F浮=G-F=3.5N-2.5N=1N,此时物体完全浸没;由图象知,当物体完全浸没时,h=10cm-5cm=5cm,即正方体的边长为5cm,则正方体的体积V=5cm×5cm×5cm=125cm3=1.25×10-4m3,当物体完全浸没时,V=V排=1.25×10-4m3,由F浮=ρ液gV排得:ρ液═=0.8×103kg/m3;故答案为:BC;0.8×103。
10、(2019春?临颍县期末)如图,木块的下表面和上表面受到的压力分别为F1=5N,F2=2N.则水对木块的浮力是 N,木块的体积是 m3= cm3.(g取10N/kg)
【解答】解:
由浮力产生的原因可得,水对木块的浮力:
F浮=F1﹣F2=5N﹣2N=3N,
木块浸没在水中,则由F浮=ρ水V排g可得木块的体积:
V=V排===3×10﹣4m3=300cm3。
故答案为:3;3×10﹣4;300。