《测量浮力专题讲座.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《测量浮力专题讲座.pdf（6页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、1 问题 29. 如何测量物体受到的浮力？ 学生提问 如图所示是研究浮力与哪些因素有关的实验，弹簧测力计下挂着同一物体， 其示数依次是 5N,4N、4N 、3N 。 （l ）比较图乙和图丙得到的结论是：浸没在液体里的物体所受浮力的大小 与无关。 （2） 比较图和图可得到的结论是： 浮力的大小与液体的密度有关。 老师，这个题目中浮力的大小是怎样测量出来的？ 问题探究 称重法测量浮力（重要性：） 老师： 我们一项项分析，你就知道怎样测量的浮力了。你先思考甲图中物体 的受力情况吧。 学生： 甲图中物体共受两个力的作用，竖直向下是重力 G，竖直向上是拉 力F。 老师： 那这两个力之间有什么关系呢？ 学
2、生： 物体在下端静止，拉力F与重力G二 力平衡！ 可我还不太明白，您看我画的受力示意图，弹 簧测力计测量的其实是物体施加给弹簧测力计的拉 力F，这三个力是怎么联系在一起的？ 老师： 呵呵，学生也有失误的时候，你把“力 的作用是相互的”这一知识又给忽略了？ 学生： 嘻嘻，您一提醒我明白了：力的作用是相互的，弹簧测力计受到的拉 力F与它施加给物体的拉力 F 大小相等， FF ； 而物体受到的拉力 F 与重力G二力平衡！FG 2 所以物体的重力N4FFG 老师： 你终于想通了三力关系！呵呵，简单地说，这是在空气中测量物体的 重力 G！ 那你再想想， B图中物体的受力情况怎样？弹簧测力计测量的是哪个力
3、？ 学生： 我想想， B图中物体浸没到了水中，除了受到重力、 拉力之外，还受到了浮力的作用。 老师，我画个图分析一下。如图所示，拉力与浮力竖直向 上、重力的方向竖直向下。 弹簧测力计测量的是物体浸没在水中受到的拉力 拉F 。 老师： 对，弹簧测力计测量的力我们也可形象地说是物体 在水中受到的“重力G” 。 那这三个力的大小有关系如何？ 学生： 物体在水中也处于静止状态，受到的合力为零，那就是说竖直向上的 浮力与拉力之和等于物重，GFF 拉浮 老师： 很好！那你明白这个实验是怎样测量浮力了吧？ 学生： 嗯，我明白了！先用弹簧测力计测量出物体的重力G，然后再测量 出物体浸入水中后物体受到的拉力 F
4、 （或者象您说的测量出物体在水中的“重 力G” ） ，那物体的浮力FGF浮或GGF浮 老师： 呵呵，这种方法，相当于测量了两次重力，所以我们可形象称之为称 重法 学生： 嗯，这样我就会解上面的问题了： 乙图中N1N4N5 浮F 丙图中N1N4N5 浮 F 3 乙图中N2N3N5 浮 F 所以浸没在液体里的物体所受浮力的大小与深度无关。比较图丙和图丁可得 到的结论是：浮力的大小与液体的密度有关。 学生笔记 测量浮力的方法：称重法，FGF浮 要点训练 1. 小明和小华分别利用重为1N 的橡皮泥、弹簧测力计、细线、烧杯和水等 器材探究浮力大小与物体形状的关系。他们将各自的橡皮泥依次捏成圆锥体和圆 柱
5、体进行实验，实验过程及相关数据如图所示。请你解答下列问题： （1）图 A中橡皮泥所受浮力的大小为_N。 （2）他们经过交流发现实验结论不一致，你认为 _的实验方案得出的结 论更可靠，另一方案得出的结论不可靠的主要原因是 _。 （3）在初中物理学习中与上述实验方法相同的实验有_。 （只举一例） 答案：（ 1） 0.4 （2）小华没有控制变量（没有控制排开液体的体积不 变等）（ 3）探究电阻上的电流跟两端电压的关系 解析： （1）图 A中橡皮泥所受浮力的大小利用“称重法”FGF浮算 出； 4 （2）小明的方案由于次橡皮泥都没有浸没，存在排开水的体积和物体的形 状两个变量，此时的浮力没有可比性；小华
6、的方案中，橡皮泥两次都浸没了，只 存在形状不同这一个变量，所以得出的结论更可靠。（3）采用控制变量法做过 的实验有很多，如“探究影响压力作用效果的因素”、“探究影响蒸发快慢的因 素”等等。 2. 如图所示将一铁块用弹簧秤悬挂起来，并逐渐浸入水中， 下列能正确表示 弹簧测力计示数与浸入深度关系的是（） 答案： A 解析：根据称重法测量浮力的原理，弹簧秤示数 浮 FGF ；铁块逐渐 浸入水中，受到的浮力越来越大，因此弹簧测力计示数先逐渐变小；当铁块浸没 后，浮力大小就不变了，深度不再影响浮力，因此弹簧测力计示数在物体浸没后 大小不再改变。 3. 在“浮力”这一节，老师要求同学们完成下面5个内容。
7、（1）如图甲所示，在水桶中装半桶水。用 手把空的饮料罐按入水中越深，观察发现水面 升得越高，说明饮料罐排开水的重力越大；同 时感受到手对罐向下的压力也越大，这说明罐 受到向上的浮力 （选填“变大”、 “变 小”、“不变”）。于是同学们猜想：浮力大小可能跟排开水的重力有关。 （2）如图乙所示在弹簧测力计下面挂一石块，测得石块重力为G，把石块浸 入水中静止时弹簧测力计示数减小为F，分析石块在水中静止时受力，则石块所受 浮力的表达式：F浮=。 （3）在“探究浮力大小跟排开液体重力大小的关系”时，老师提供足够的 5 器材， 同学们设计并完成实验，下表是某组同学记录的数据，请在空格处填上适 当数据。 物
8、体重力 G/N 物体浸入液体中弹簧 测力计示数 F/N 浮力 F 浮/N 物体排开水的 重力 G排/N 8 6 2 （4）分析上表数据得出结论：。 答案：（ 1）变大；（2） FG ；（3）2；（4）浮力大小等于排 开液体受到的重力。 解析：（ 1）手对罐向下的压力与罐的重力之和等于浮力的大小，压力增大 的原因就是浮力增大了； （2）、（ 3）此实验中的浮力是用称重法测量的， 2NN6N8 浮 FGF （4）根据所列数据可归纳出结论。 4. 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(a) 实验所示，物重G_N。 (2)当用手向上托物体时，如(b) 实验所示，手对物体向上的托力F2_N。 (3)当物体浸入水后，如(c) 实验所示，将 (c) 实验与 (a) 、(b) 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。 (4)该实验是通过物理方法，建立起浮力概念的。 答案：（ 1） 5；（2）3；（3）2；（4）类比 6 解析：手托物体时， 21 FFG；物体浸没到水中时， 浮 FFG 1