《初二物理浮力知识讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《初二物理浮力知识讲解（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、浮力【要点梳理】要点一、浮力1.概念：浸在液体(或气体)里的物体，受到液体或气体对它向上托的力叫浮力。2.方向：【高清课堂：浮力三、浮力的方向】竖直向上。3.测量铝块浸没水中所受的浮力：（1）步骤：如图甲，在弹簧测力计下悬挂一个铝块，读出弹簧测力计的示数，这就是铝块的重力G；把铝块浸没在水中（图乙所示），记录弹簧测力计的示数。（2）结论：弹簧测量计的示数变小，说明浸没在水中的铝块受到浮力的作用。浮力的大小（图丙受力分析）：4.浮力产生的原因：【高清课堂：浮力二、浮力的产生】完全浸没在液体里的物体，各个表面均受到液体的压力，由于它前后左右对应部分受到的压力大小相等、方向相反，因此而平衡，物体的上
2、下两面浸在液体中的深度不同，对应部分所受压力的大小、方向均不同，这两个压力的合力方向向上，液体对物体上、下两面的压力差，就是液体对物体的浮力。用公式表示为：。要点诠释：1. 浮力的施力物体就是“液体”，受力物体就是“浸在液体中的物体”；物体间力的作用是相互的，物体受到浮力的同时，液体也受到物体对它的压力作用，这个力的大小就等于物体受到的浮力，方向和浮力的方向相反。2.根据浮力产生的原因，上、下表面受到的压力差。如果物体和容器底部紧密接触（不是沉底），这时物体上表面受到液体竖直向下的压力，物体的下表面并没有受到液体竖直向上的压力，物体虽然浸没在液体中，但是不受浮力。（如图）要点二、决定浮力大小的
3、因素：1.浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关：（1）如图甲所示，把弹簧测力计下悬挂的物体浸没在一种液体中，并分别停在液体内不同的深度；（2）弹簧测力计的示数没有变化；（3）浮力的大小跟物体浸没的深度没有关系。2.浮力的大小是否跟物体浸没在液体中的体积有关：（1）如图乙所示，把一个柱状固体竖直悬挂在弹簧测力计下，并逐渐增大物体浸在液体中的体积；（2）弹簧测力计的示数逐渐减小；（3）随着物体浸在液体中的体积逐渐增大，物体受到的浮力也逐渐增大。3.浮力的大小是否跟液体的密度有关：（1）用密度不同的液体（清水和密度不同的盐水），把这些液体，按照密度由小到大的顺序排列。再把悬挂在测力计下的同一物体先后浸
4、没在这些液体中。（2）弹簧测力计的示数，随着液体密度的增大而减小；（3）液体的密度越大，浸没的物体受到的浮力也越大。4.结论：物体在液体中受到的浮力的大小，跟它浸没在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸没在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。要点诠释：1. 探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验中，用到了“称重法”测浮力：，弹簧测力计的示数越小，说明物体受到的浮力越大。2.探究浮力的大小跟哪些因素有关，实验中利用“控制变量法”，把多因素问题变成多个单因素问题。【典型例题】类型一、浮力产生的原因1. 如图，取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶，去掉其底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然
5、后向瓶里注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验说明了（）A.大气存在压强 B.连通器原理C.浮力产生的原因 D.液体的压强与液体的密度和深度有关【思路点拨】根据浮力产生的原因，物体上、下表面受到的压力差。如果物体的下表面没有液体（和容器底部紧密接触）物体不受浮力。【答案】C【解析】开始时乒乓球受到上面液体压强和大气压的作用，下部没有液体只受大气压的作用，向上的压强小于向下的压强，向上的压力小于向下的压力，乒乓球不能上浮。当用手堵住瓶口，乒乓球下面有水，乒乓球下面也受到液体压强和大气压的作用。向上的液体压强大于向下的液体压强，乒乓球上浮，跟
6、浮力产生的有关系。所以C选项正确。【总结升华】题目考查了浮力产生的原因，物体排开液体时不一定受到浮力，例如在水中的桥墩，陷在泥里的腿等等。物体受到浮力一定是物体下面有液体。举一反三：【变式】如图所示，一个半球形物体浸没在水中，受到水向下的压力30N，半球受到水施加的浮力为80N，则半球便受到水向上的压力为 N。【答案】110【解析】根据浮力产生的原因：，可得：。2.（2016春秦皇岛期末）如图所示的圆柱体浸没在液体中，它的侧面所受的各个方向上的压力相互抵消，其下表面受到液体向上的压强F1大于（选填“”、“”、“=”）其上表面受到液体向下的压力F2，这就是浸在液体中的物体受到浮力的原因，所以浮力
7、的大小可表示为F浮=F1-F2，浮力的方向为竖直向上。【思路点拨】解答此题的关键是利用压力、压强的公式求浸在液体中的正方体受到的液体对它产生的压力，分析所受压力的合力，从而得到浮力产生的原因。【答案】抵消；大于；F1-F2；竖直向上【解析】据相同深度液体向各个方向的压强相等的特点可知，圆柱体浸没在液体中时，它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡，即可以相互抵消掉；而圆柱体上、下表面所受的压力是不同的，下表面深度为h1，上表面所处的深度为h2；则下表面受到的压强为p1=液gh1，受到的压力为F1=p1S=液gh1；上表面受到的压强为p2=液gh2，受到的压力为F2=p2S=液gh2；因为h1h
8、2，所以F1F2，则液体会对物体产生一个向上的和向下的压力不相等，压力差就产生了浮力，即：F浮=F1-F2，所以浮力方向是与向上的压力F1的方向一致，是竖直向上的。故答案为：抵消；大于；F1-F2；竖直向上。【总结升华】此题综合考查学生对浮力产生的原因，实际主要考查液体产生的压力、压强的计算。类型二、综合应用3.（2015春兴仁县校级期末）如图所示，浸没在水中小球所受浮力的方向应为图中 的方向（选填序号），这是因为 。【答案】1； 浮力的方向总是竖直向上的【解析】由浮力产生的原因可知：浮力的方向总是竖直向上的，故图中的小球受到的浮力的大小与小球放置的位置无关，它受到的浮力的方向是与水平面垂直的
9、。故应选序号1。【总结升华】本题主要考查学生对浮力方向总是竖直向上的认识和了解，是一道基础题。举一反三：【变式】下列关于浮力的说法中正确的是（）A.浮力都是由水产生的 B.只有固体才能受到浮力的作用C.浮力方向与重力方向相反 D.在不同液体中浮力方向会不同【答案】C4.小明将重为3N的石块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和盐水中：石块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示，则石块在水中所受浮力为 N；从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的 有关。【答案】1；密度【解析】（1）石块在水中所受浮力：；（2）由甲和乙图可知，石块在盐水中受到的浮力：，排开水的体积相同、液体的密度不同，可见浮力的大小与
10、液体的密度有关。【总结升华】题目考查了利用“称重法”测量浮力，同时考查了学生利用控制变量法分析数据得出结论的能力。举一反三：【变式】小陆同学利用称重法探究金属块在液体中所受浮力大小，测量过程及示数如图所示，则金属块所受重力为 ，金属块在液体中受到的浮力为 N。【答案】2.2N；0.2N类型三、实验探究5.（2015自贡中考）如图1是探究影响浮力大小因素的实验。（1）由甲、乙两图可知物体在水中受到的浮力是 N。乙图中，若将绳子剪断，物体将 （选填“上浮”“悬浮”或“下沉”）。 （2）由乙、丙两图可知物体所受浮力大小跟浸没的深度 （选填“有”或“无”）关。（3）如果要探究物体受到的浮力与物体的重力
11、是否有关，可以选择图2所示的 两个物体，将它们浸没在 液体中，测出所受浮力的大小来进行比较（4）本实验中，主要采用的方法是（如图2） 。【思路点拨】（1）根据公式F浮=G-F计算物体所受到的浮力大小。（2）根据乙丙两图弹簧测力计的示数，分别计算出其浮力的变化，从而得出结论。（3）要注意控制变量法的应用，知道浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关，要想探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关，应使物体的体积相同，并使其浸没在同种液体中。（4）探究多变量因素实验时要采用控制变量法。【答案】（1）1；下沉；（2）无；（3）C、D；同种；（4）控制变量法【解析】（1）由甲图所示可知：G=4.0N，由乙图
12、所示可知：F=3.0N，所以F浮=G-F=4.0N-3.0N=1.0N；因为GF浮，所以将绳子剪断，物体将会下沉。（2）由丙图所示实验可知：F=3.0N，浮力：F浮=4.0N-3.0N=1.0N，比较（1）（2）数据可知，浮力大小跟浸没的深度无关。（3）浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关，要想探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关，应使物体的体积相同，并使其浸没在同种液体中C、D的体积相同，但是由不同物质组成的，所以重力不同，因此选择C、D。（4）影响浮力大小的因素很多，要探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关，应控制液体密度与物体排开液体的体积相同，而物体的重力不同，可以选用体积相同而重
13、力（质量）不同的物体进行实验，如图2所示可知C、D，由此可知，本实验采用了控制变量法。【总结升华】此题是探究浮力大小的因素，浮力的大小与液体密度和物体排开液体的体积，完全浸没在液体中的物体，所受浮力与其浸没深度无关并注意控制变量法在此实验中的应用。举一反三：【变式】小明帮爷爷浇菜园。他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多，提桶的力就越大。由此他猜想：浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如图所示的探究。（1）分析上图中弹簧测力计示数的变化可知，物体排开液体的体积越大，所受的浮力 。（2）实验结束后，小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和
14、金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线，如图所示。（水=1.0103kg/m3，取g=10N/kg）分析图象可知：曲线 （选填“a”或“b”）描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况；该金属圆柱体所受的重力为 N。（3）爷爷鼓励小明对“浸在液体中的物体所受浮力大小是否与液体的密度有关”这一问题进行探究。请你帮小明选择合适的器材，并写出实验步骤。实验器材 实验步骤： ； ； ； 。【答案】（1）越大（2）a；2.7（3）器材：金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯、水、盐水、细线步骤：用细线拴住金属圆柱体，悬挂在弹簧测力计下；将金属圆柱体完全浸没在清水中，读出此时弹簧测力计的示数F1；将金属圆柱体完全浸没在盐水中，读出此时弹簧测力计的示数F2；比较F1和F2的大小，分析得出物体所受浮力的大小是否与液体密度有关。
