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1、92 探究浮力的大小 一、情景引入 相传阿基米德在浴桶里洗澡时，找到国王给他问题的答案，我国古代的曹冲利用船只称出了大象的重 量；说明物理就在我们身边，符合了“处处留心皆学问”的说法，到了现代，人们又是如何去测量、计算 物体在液体中所受到的浮力呢？只要我们用心观察、积极思考、认真实验，什么难题都会迎刃而解。 二、教材研究 问题 1阿基米德原理是怎样的？ 1、用弹簧测力计和烧杯等器材做有关浮力的实验，如图1 所示，请你按测量时的数据填入表中。（弹簧测 力计每伸出一个格子表示拉力增加0.5N） 空桶的重力 （N ） 物体重力 （N） 物体在水中时测力计数 （N） 物体受到的浮力 （N） 物体排开的
2、水重 （N） 1.5 分析表中 的数据你可得出的结论是：_ _. 问题 2如何利用阿基米德原理计算物体所受的浮力？ 2、做研究浮力的实验中 （1）测量浸没在水中物体所受浮力大小步骤如图 用细线把一物体挂在弹簧测力计上如图24 所示，测出该物体所受重力 G=1.2N。 把该物体浸没在水中如图25 所示此时弹簧测力计示数F=_； 图 1 该物体所受浮力F浮=_ （2）按上述方法测定两组共8 个实心物体浸没往水中所受浮力的实验数据如表1、表 2 为 了 研 究 体 积 相 同 的 不同物体，浸 没在水中时所受浮力与重力的关系，根据表1 数据，在以G为横坐标、F 浮为纵坐标的方格纸上描点，再把这些点连
3、起来 甲同学根据图线得出“一切浸没在水中的物体所受的浮力皆相等”的结 论，乙同学根据表2 数据得出 “一切浸没在水中的物体所受浮 力 与 其 所 受重力成正比”的结论， 请你从两位同学的结论中任选一个判 断 其 是 否 正确，并说出理由。 假如将体积为100cm 3 的铅块浸没在水中，它将受到多大的浮力？ 三、典例分析 【例 1】下列说法中正确的是（） A物体浸没在水中越深，受的浮力越大 B密度较大的物体在水中受的浮力大 C重的物体受的浮力小 D同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大 【解析】阿基米德原理的数学表达式为：F浮液gV排，公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密 度和物体排开液
4、体的体积有关根据公式分析题目叙述的内容，问题就可以迎刃而解了 A选项：物体浸没在水中无论深度如何，V排不变，水的密度不变，F浮不变 A选项不正确 B选项：物体所受的浮力与物体密度的大小没有直接的关系，B选项不正确 C选项：重力的大小对物体所受的浮力无影响例如：大铁块比小铁块要重一些，但将两者浸没于水中， 大铁块受的浮力反而大些，因为大铁块的V排大 C选项不正确 D选项： 同体积的铁块和木块，浸没于水中， V排相同， 水相同，F浮铁F浮木，铁块和木块受的浮力一样大 注意：物体所受的浮力跟物体自身的重力、自身的密度、自身的形状无关 【答案】 D。 【例 2】质量为79g 的铁块，密度是7.9g/c
5、m 3， 这个铁块的质量是多少 ?重多少 ?将这个铁块浸没于水中， 排开水的质量是多少?所受浮力是多少?（g 取 10N/kg） 【解析】这道题考查学生对计算物体重力和计算浮力的公式的区别 计算物体重力：G物gV物 计算物体在液体中受的浮力：F浮液gV排可以说：从计算的方法上没有本质的区别，但计算的结 果却完全不同 【解答】 m铁0.079kg G铁 m铁g0.079kg10N/ kg0.79N V排=V铁=m铁/ 铁=10 cm 3 m排=液V排=1g/cm 310 cm3=10g=0.01kg F浮 G排=m排g=0.01kg10N/kg =0.1N 从上面的计算看出，铁块的重力和铁块浸没
6、在水中受的浮力大小完全不同，但计算方法很相似，关键 是区别 液和 物，区别 V排和 V物，在理解的基础上进行计算，而不是死记硬背，乱套公式。 四、达标训练 知识点 1阿基米德原理 1、某物重为3.5N ，把它放在盛水的容器中，溢出的水重为2N，则该物体受到的浮力 A一定是2N B一定是35N C可能是15N D可能是25N 2、将一重为 80N的物体， 放人一盛满水的溢水杯中，从杯中溢出了 30N的水，则物体受到的浮力是( )。 A80N B30N C50N D. 11ON 3、下列关于浮力的叙述中，正确的是( ) A. 物体浸没在水中的深度越大，受到的浮力也就越大 B. 同一木块分别漂浮在水
7、面和酒精上，在酒精面上受到的浮力小于在水面上的浮力 C. 物体浸在液体中受到的浮力由自身的重力决定 D. 物体浸在液体中受到的浮力由排开液体的重力决定 知识点 2阿基米德原理应用 4、 重14.7N的石挂在弹簧秤下端，将它完全没入水中，这时弹簧秤示数是9.8N，则石块受到的浮力大小 是_N，石块排开水的体积是_m 3，石块的密度是 _kg m 3。 5、有一个木块，把它浸在盛满水的溢水杯中时，从杯中溢出10克水，若把它浸在盛满酒精的溢水杯中， 会从杯中溢出克酒精。 （酒精密度是 0.8 10 3 kg/m 3 ，水的密度是 1.0 l0 3 kg/m 3 ，木块的密度是 0.5 10 3 kg
8、/m 3 ） 6、将两个物体分别挂在弹簧测力计上，然后都浸没在水中，发现两支弹簧测力计的示数都减少了2N，那 么这两个物体一定有相同的( )。 A. 密度 B.体积 C. 质量 D.重力 7、两手分别拿着一小木块和一大石块，把它们都浸没到水中，同时松开手，小木块上浮，大石块下沉， 则它们受到的浮力( )。 A. 因为木块上浮，所以受到的浮力较大 B因为石块下沉，所以受到的浮力较小 C. 因为木块体积较小，所以受到的浮力较大 D因为石块体积较大，所以受到的浮力较大 8、根据下面给出的数据, 一定能用阿基米德定律计算出浮力大小的一组数据是( )。 A物体体积和液体密度 B物体体积和物体密度 C液体
9、密度和物体所在处的深度 D. 液体的密度和物体所排开液体的体积 五、 中考试题 1 ）将体积为 0.5dm 3的球浸没在水中，球受到的浮力为 牛，此球排开的水重为牛。 【解析】：本题是考查根据物体排开液体体积求其所受浮力，及G排的关系；可以根据公式F浮液gV排 及阿基米德原理F浮 G排求出答案。 【答案】：5N ，5N。 六、 课堂测评 1. 物体所受的重力为5N，体积为 410 -4 m 3，当它浸没在水中时，所受的浮力为 N，浮力和重力的 合力为N，方向。(g=10N/kg) 2. 把重 178N的实心钢球挂在弹簧测力计上，浸没在水中后，弹簧测力计的示数是158N，铜球受到的 浮力是N，铜
10、球的体积是cm 3(g 取10N kg) 。 3. 小明同学用一个质量可以忽略不计的薄塑料袋装满水，挂在弹簧测力计上后，将其浸没在水中，那么 他看到的弹簧测力计读数（） A 、小于袋中水的重 B、等于袋中水的重 C、大于袋中水的重 D、等于零 4. 海水密度大干河水密度，在以下情况中，有下画线的物体所受浮力不发生改变的是( ) A. 河中的木筏漂流人海 B大江中的石块被冲人大海 C. 海面下的潜水艇逐渐露出水面 D. 给停泊在海港内的油轮输入原油 5. 人在齐胸深的海水中行走时，大吸一口气，顿时觉得身体变得轻了一些，这是因为 。 6. 重8.9N的实心铜块，当它浸没在水中时，受到的浮力是多大?
11、( 铜=89 10 3kgm3，g=10Nkg) 7为了验证阿基米德定律，给你：（1）一个铁架台， （2）一个有指针的弹簧， （3）一个金属圆筒（上有 提环、下有挂钩） ， （4）一个小铁块， （5）一个溢 水杯， （6）一个盛有水的烧杯， （7）一只小玻璃杯， （ 8） 一根线。如图所示。 （1）实验步骤是： 第一步：在弹簧下挂小金属圆筒，筒下吊小铁块，放在空气中，记下。 第二步：将水倒入溢水杯中，应使水面。 第三步：将铁块浸入溢水杯中，弹簧将_，铁块排开的水从溢水管流到小玻璃杯中。 第四步：将流到小玻璃杯中的水，全部倒入金属圆筒中，这时弹簧。 结论。 9 2 探究浮力的大小 四、达标训练 1.A 2.B 3.D 4、4.9 5 10 -4 ， 31 0 3 5、10 6、B 7 、D 8 、D 六、 课堂测评 1、4 1 竖直向下 2 、2 200 3、D 4 、A 5 、排开液体体积增大, 人受到的浮力增大 6、1N 7 、实验步骤是：第一步：弹簧伸长后指针到达的位置。第二步：与溢水管口相平。第三步： 缩短。第四步：又恢复到原来的位置。结论：浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体 排开的液体的重量。