章末小结与提升

浮力的计算对于浮力的计算,通常有如下三种基本方法:1.利用阿基米德原理计算。若已知液体的密度ρ液和物体排开液体的体积V排,可根据阿基米德原理公式F浮=G排=ρ液gV排计算(当物体浸在气体中时,则有F浮=ρ气gV排),此方法也叫原理法或公式法。2.利用漂浮或悬浮条件计算。若物体漂浮在液面或悬浮在液体(或气体)中时,可根据物体所受的浮力与重力大小相等(即F浮=G物)计算,此方法也称为平衡法。3.利用两次测量之差计算。若用弹簧测力计先后称量同一物体在空气中和液体中所受的重力,其读数分别为G和G,则物体在液体中所受的浮力为F浮=G-G,此方法常称为称重法。

典例1两块完全相同的橡皮泥,体积均为10cm3,质量均为12g,一个捏成实心,一个捏成碗状,分别放在装有水的甲、乙两个容器中,如图所示。水对它们的浮力分别为F甲=N、F乙=N(g取10N/kg)。??【解析】题图甲中,实心橡皮泥处于沉底状态,则橡皮泥排开水的体积V排=V泥=10cm3=1×10-5m3,橡皮泥受到的浮力F甲=ρ水V排g=0.1N;题图乙中,橡皮泥处于漂浮状态,受到平衡力的作用,即此时橡皮泥受到的浮力F乙=G泥=m泥g=0.12N。【答案】0.10.12

典例2如图甲所示,某同学在一平底圆柱形容器中装入500g水后,测得容器中水的深度为10cm。随后,该同学又用弹簧测力计提着一个密度为2.5×103kg/m3的石头浸没在水中,这时测得容器中水的深度为14cm(如图乙所示),g取10N/kg。求:?(1)容器的底面积;(2)石头的重力;(3)石头浸没在水中时弹簧测力计的示数。

(2)石头浸没在水中排开水的体积V排=SΔh=50cm2×(14cm-10cm)=200cm3石头的体积V=V排=200cm3=2×10-4m3石头的重力G=m石g=ρ石Vg=2.5×103kg/m3×2×10-4m3×10N/kg=5N(3)石头浸没在水中受到的浮力F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×2×10-4m3×10N/kg=2N根据称重法可知,石头浸没在水中时弹簧测力计的示数F=G-F浮=5N-2N=3N

实验一实验二实验一:探究浮力的大小与哪些因素有关1.实验器材:弹簧测力计、烧杯、水、圆柱体、盐水等。2.实验过程(1)探究浮力的大小是否与物体浸没的深度有关:将挂在弹簧测力计下端的圆柱体浸没在水中,改变圆柱体浸没的深度,观察弹簧测力计的示数变化;(2)探究浮力的大小是否与物体浸入的体积有关:把圆柱体悬挂在弹簧测力计的下端,当圆柱体浸在液体中的体积逐渐增大时,观察弹簧测力计的示数变化;(3)探究浮力的大小是否与液体的密度有关:保持圆柱体浸入液体中的体积不变,先把圆柱体浸没到清水中,再将圆柱体浸没到盐水中,观察弹簧测力计的示数变化。3.实验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无关。

实验一实验二典例1在做“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,同学们先提出了如下的猜想:猜想A:可能与物体浸没在液体中的深度有关;猜想B:可能与液体的密度有关;猜想C:可能与物体浸在液体中的体积有关。为了验证上述猜想,同学们用一个物体、弹簧测力计、水、盐水和细线做了如图所示的实验。

实验一实验二(1)通过实验a和c可知,物体浸没在水中时受到的浮力大小是N;?(2)通过分析比较所有实验,可以验证猜想(填字母)是错误的,而其他猜想是正确的;?(3)该实验探究主要运用的科学探究方法是。?【解析】(1)物体完全浸没在水中受到的浮力F浮=G-F=8N-6N=2N;(2)根据a、c、d可知,浮力的大小不会随着物体浸入液体中的深度的增加而改变,即浮力与物体浸入液体中的深度无关,猜想A错误;(3)当研究一个物理量与多个因素的关系时,可以采用控制变量法,每次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对此物理量的影响,本实验采用了控制变量法。【答案】(1)2(2)A(3)控制变量法

实验一实验二【针对训练】1.在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中:

实验一实验二(1)如图甲所示,依次将物体缓缓浸入水中,从位置2到位置3的过程中,物体受到的重力不变,受到的浮力变大(均选填“变大”“变小”或“不变”);?(2)从位置3到位置4的过程中,物体受到的浮力不变,说明物体受到的浮力与物体浸没在液体中的深度无关(选填“有关”或“无关”);?(3)图乙中的b(选填“a”或