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向上 豎直向上 液體或氣體 物體重力G 不同 體積 密度 提示 1 浸在液體中的物體不一定都受到浮力 如 橋墩 攔河壩等因其下底面同河床緊密黏合 水對它向上的壓力F向上 0 故物體不受浮力作用 2 浮力實質(zhì)是液體對物體上下表面壓力的合力 因此 在分析物體的受力情況時 浮力和液體的壓力不能同時考慮 物重G 空桶重G桶 排開水和小桶的總重G總 G F拉 G總 G桶 提示 1 液體對物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān) 而與物體的質(zhì)量 體積 重力 形狀 浸沒的深度等均無關(guān) 2 當(dāng)物體浸沒在液體里 此時V排 V物 當(dāng)物體的一部分浸入液體里 另一部分露在液面上 此時V排 V物 向上 等于 G排 液V排g 1 浸在液體中的物體同時受到浮力和重力的作用 物體在液體中的浮與沉取決于浮力與重力的關(guān)系 2 浮力的應(yīng)用 空心 質(zhì)量 排水量 不變 不變 自身的重力 小于 漂浮 大 常用的計算浮力的方法 大 排開液體的體積 深度 小于 懸浮 等于 懸浮 上浮 小于 例1 2016 雅安 如圖甲所示為盛水的燒杯 上方有彈簧測力計懸掛的圓柱體 將圓柱體緩慢下降 直至將圓柱體全部浸入水中 整個過程中彈簧測力計示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關(guān)系的圖象如圖乙所示 g取10N kg 下列說法正確的是 A 圓柱體受到的重力是6NB 圓柱體受到的最大浮力是3NC 圓柱體的密度是1 5 103kg m3D 當(dāng)圓柱體剛好全部浸沒時 下表面受到水的壓強為800Pa 點撥 1 由圖可知AB段圓柱體未浸入液體 測力計的示數(shù)即為圓柱體的重力 所以從圖中可讀出圓柱體的重力大小 2 由圖象BC段可知圓柱體從B點逐漸浸入水中 拉力逐漸減小 浮力逐漸增大 到C點圓柱體完全浸入水中 浮力達到最大值 3 由題意可知圖中CD段是圓柱體完全浸入水中后的情況 由圖可知圓柱體完全浸入水中后測力計對圓柱體的拉力為3N 再利用力的平衡條件求出圓柱體受到的浮力 利用阿基米德原理求得圓柱體的體積 最后利用密度公式求得圓柱體的密度 4 下降高度為4cm時 下表面接觸水面 下降高度為8cm時 圓柱體剛好浸沒水中 這時水面上升 圓柱體下表面距水面距離是4cm 由p gh 可計算下表面受到水的壓強 答案 C 方法歸納 當(dāng)物體沒有浸入水中時 測力計的示數(shù)等于物體的重力 隨著物體浸入水中的深度增加 物體受到的浮力增大 測力計的示數(shù)減小 當(dāng)物體全部浸入水中后 其受到的浮力不變 測力計的示數(shù)也不發(fā)生變化 根據(jù)圖象中測力計的示數(shù)的變化 可以確定物體受到的重力 最大浮力 結(jié)合阿基米德原理 密度公式進而可以求得物體的體積和密度 例2 如圖所示為我國的航空母艦 遼寧號 一架國產(chǎn)殲 15艦載機飛離航母后 則 A 航母將上浮 所受浮力減小B 航母將上浮 所受浮力增大C 航母將下沉 所受浮力增大D 航母將下沉 所受浮力減小 點撥 艦載機飛離后 航母仍漂浮 但航母自重G減小 由浮沉條件可知 航母所受浮力減小 由F浮 水V排g知 排開水的體積要減小 航母將上浮一些 答案 A 方法歸納 利用浮沉條件和阿基米德原理 應(yīng)注意正確地進行受力分析 靈活運用 1 不能正確理解阿基米德原理 誤認(rèn)為物體密度 物體體積會影響物體受到的浮力 2 不能正確理解浮沉條件 誤認(rèn)為海水密度較大 輪船從河里航行到海里所受浮力變大 3 誤認(rèn)為潛水艇上浮時受到的浮力變大 4 誤認(rèn)為物體與容器底部緊密接觸就一定不受浮力 例3 如圖所示 在容器中放一個上 下底面積均為10cm2 高為5cm 體積為80cm3的均勻?qū)ΨQ石鼓 其下底表面與容器底部完全緊密接觸 石鼓全部浸沒于水中且其上表面與水面齊平 則石鼓受到的浮力是 A 0B 0 3NC 0 5ND 0 8N 點撥 石鼓底面與容器底雖然完全緊密接觸 但石鼓側(cè)面凸起 凸起部分上 下兩面仍存在壓力差 所以所受浮力等于側(cè)面凸起部分所受浮力 由F浮 水gV排 g V凸 水g V總 V柱 求得石鼓受到的浮力 答案 B 實驗一探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)命題點1 會使用彈簧測力計并正確讀數(shù) 2 利用稱重法計算浮力 3 控制變量法 用彈簧測力計提著同一物體 讓不同體積浸入同種液體 研究浮力與 的關(guān)系 用彈簧測力計提著同一物體 讓它分別浸沒在不同的液體中研究浮力與 的關(guān)系 用彈簧測力計提著同一物體 讓它分別浸沒在相同液體的不同深度研究浮力與 的關(guān)系 4 實驗數(shù)據(jù)分析 5 實驗結(jié)論 浮力的大小與排開液體的重力有關(guān) 排開液體體積 液體密度 浸沒深度 例1 2016 瀘州 探究影響浮力大小的因素時 小紅做了如圖所示的實驗 請你根據(jù)她的實驗探究回答下列問題 1 比較圖B和C可知 物體受到的浮力大小與排開液體的 有關(guān) 2 比較圖C和E可知 物體受到的浮力大小與液體的 有關(guān) 3 比較圖C和 可知 浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān) 4 圖E中物體受到浮力大小為 N 5 比較圖C和E可知 水對杯底部的壓強 選填 大于 小于 或 等于 酒精對杯底部的壓強 點撥 1 2 浮力大小與排開液體的密度和體積有關(guān) 研究浮力大小與什么因素有關(guān)時 應(yīng)找出不變的量和變化的量 研究浮力與變化量的關(guān)系 3 研究浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度的關(guān)系 應(yīng)控制物體排開液體的密度和體積不變 改變物體在液體中的深度 4 根據(jù)稱重法求浮力的大小 5 根據(jù)p 液gh比較杯底受到的液體壓強大小 答案 1 體積 2 密度 3 D 4 0 8 5 大于 6 在圖C中 若物體繼續(xù)向下移動 沒觸底 則彈簧測力計示數(shù)仍為3N 說明物體浸沒后 所受浮力大小與 無關(guān) 7 由圖中提供的數(shù)據(jù) 可以求出物體的密度為 kg m3 8 下圖中能正確反映浮力F與物體下表面在水中的深度h關(guān)系的圖象是 物體未接觸容器底 浸沒深度 4 103 C 實驗二探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系命題點1 彈簧測力計的讀數(shù) 2 用稱重法計算浮力 F浮 G F拉 3 測量排開的液體重力的方法 先測出空桶的重力G1 再測出桶和溢出水的總重力G2 則排開的液體所受到的重力為G排 4 實驗步驟補充 排序 糾錯 5 利用阿基米德原理計算密度 6 多次測量的目的 使實驗結(jié)論具有普遍性 G2 G1 例2 2015 廈門 小鷺做 驗證阿基米德原理 實驗的步驟如圖所示 1 小鷺處理數(shù)據(jù)時 發(fā)現(xiàn)實驗步驟有所遺漏 遺漏的步驟為 若將遺漏的步驟標(biāo)注為d 則最合理的實驗步驟順序為 用實驗步驟對應(yīng)的字母表示 2 實驗步驟a b c d中 彈簧測力計的示數(shù)依次為Fa Fb Fc Fd 若這些示數(shù)之間的關(guān)系滿足 用式子表示 則可證明 浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受重力的大小 點撥 1 驗證阿基米德原理 實驗 要測出物體排開水的重力 需要先測出桶的重力 由圖示實驗可知 實驗遺漏的步驟是 測量空桶的重力 實驗時 先測出空桶的重力 然后測出物體的重力 再將物體浸沒在溢水杯中 讀出彈簧測力計的示數(shù) 根據(jù)F浮 G F拉得出受到的浮力 最后測出小桶和水的總重力 2 由實驗過程可知 物體浸沒在液體中受到的浮力 F浮 Fa Fb 物體排開液體的重力 G排 Fc Fd 如果滿足 Fa Fb Fc Fd 可以證明 浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受重力的大小 答案 1 測量空桶的重力dabc 2 Fa Fb Fc Fd 3 為了使實驗結(jié)論更具有普遍性 該同學(xué)還可 選填 A 或 B A 多次測量取平均值B 換用其他液體多次實驗 4 圖b中浸沒在水中的物體勻速向下運動的過程中 物體受到的浮力 選填 變大 不變 或 變小 B 不變