浮力浮力產(chǎn)生的原因決定浮力大小的因素
1. 認(rèn)識(shí)浮力(1)現(xiàn)象探究：什么是浮力
(2)浮力的定義：浸在液體中的物體會(huì)受到液體豎直向上的托力，這個(gè)托力就力、彈力和。
包括“部分浸入”和“全部浸入(浸沒(méi))”兩種情況
2. 示數(shù)差法測(cè)浮力(1)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物體的重力G。(2)將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的物體浸在液體中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F。(3)物體在液體中所受的浮力F 浮=G-F。
特別提醒浮力與重力的方向相反，重力的方向?yàn)樨Q直向下，浮力的方向?yàn)樨Q直向上，不能描述成“垂直向上”或“向上”。
方法技巧示數(shù)差法測(cè)物體所受浮力的原理如圖1 所示,當(dāng)物體在液體中靜止時(shí),由平衡條件知F+F浮=G,即F浮=G-F。因此,只要測(cè)出物體的重力G和物體浸在液體中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F,即可根據(jù)公式F浮=G-F計(jì)算出物體浸在液體中時(shí)所受浮力的大小。
[模擬·漳州]如圖2 所示，將重力為10 N 的鋁塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，當(dāng)它浸沒(méi)在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小了2 N，則鋁塊所受的浮力大小為( )A.2 N B.8 N C.10 N D.12 N
解題秘方：彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)之所以減小，是因?yàn)殇X塊受到了浮力的作用。
解析：已知鋁塊重力和鋁塊浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的減小量，減小量就等于鋁塊所受的浮力，故鋁塊所受的浮力為2 N。
特別提醒：浮力大小既不能與重力大小相混淆，也不能與拉力大小相混淆，它在數(shù)值上等于重力大小減去拉力大小，亦可理解為浮力等于兩次拉力的改變量。
1. 利用如圖所示的裝置來(lái)探究浮力的方向：將氣球用細(xì)線系在容器底部，向容器中倒入適量的水，先將容器放在水平木板上，發(fā)現(xiàn)細(xì)線沿豎直方向，再緩慢抬起木板一端，隨著∠ α的改變，細(xì)線與水平面的夾角將_________(填“改變”或“保持不變”)，剪斷細(xì)線，氣球?qū)⒇Q直向上運(yùn)動(dòng)，這說(shuō)明浮力的方向?yàn)開(kāi)________。
思想方法模型法是通過(guò)引入模型(能方便我們解釋那些難以直接觀察到的事物的內(nèi)部構(gòu)造)將物理問(wèn)題實(shí)際化。在這里我們假設(shè)液體內(nèi)部有一個(gè)長(zhǎng)方體，通過(guò)分析其所受壓力，推導(dǎo)出浮力產(chǎn)生的原因。
總結(jié)歸納：浮力產(chǎn)生的原因是液體對(duì)物體上下表面的壓力差。
關(guān)聯(lián)結(jié)果浮力的實(shí)質(zhì)是液體對(duì)物體的壓力的合力，因此對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，浮力和壓力不能重復(fù)考慮。
關(guān)聯(lián)思考 浮力與壓力到底是何關(guān)系？
下列四個(gè)情景中沒(méi)有受到浮力的物體是( )
解題秘方：根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因，對(duì)各個(gè)選項(xiàng)逐一分析即可。
解析：水中的橋墩由于底面埋在淤泥下，未與水接觸，因此橋墩沒(méi)有受到水對(duì)其向上的壓力，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，橋墩不受浮力作用，故A 符合題意；
水中下沉的蘋(píng)果、水面上運(yùn)動(dòng)的賽艇和沉入水底的雞蛋都浸在液體中，因?yàn)橐后w對(duì)浸入其中的物體有向上的壓力和向下的壓力，且向上的壓力大于向下的壓力，這個(gè)壓力差即物體受到的浮力，故它們均受到浮力作用，故B、C、D 不符合題意。
特別提示：常見(jiàn)的浸入液體中但不受浮力的物體有：水中的橋墩、深陷淤泥的沉船、洗手池底的橡膠墊等。
2.[模擬· 廈門(mén)] 如圖所示，用細(xì)繩吊著柱體浸沒(méi)在水中，柱體所受浮力為F 浮，柱體上、下表面受到水的壓力分別為F 向下、F 向上。下列關(guān)系式一定成立的是( )A.F浮=F向下B.F?。?F向上C.F浮＞ F向下D.F?。?F向上
目的是控制物體浸在液體中的體積相同。
思想方法利用控制變量法探究影響浮力大小的因素浮力的大小和多個(gè)因素有關(guān)，在設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用控制變量法。即先保證其他因素不變，讓一個(gè)因素改變，看被研究的物理量(浮力)是否改變，從而確定物理量之間的關(guān)系。
關(guān)聯(lián)思考排開(kāi)液體的體積與浸入液體的體積是一回事嗎？
關(guān)聯(lián)結(jié)果排開(kāi)液體的體積是液體體積的一部分，浸入液體的體積是物體體積的一部分，兩者大小相等。
[模擬·湖南]如圖3 所示，小明用同一物塊進(jìn)行“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)。
解題秘方：探究浮力的影響因素用到了控制變量法；由稱重法比較浮力得出結(jié)論。
(1)分析圖甲、________三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：同種液體中，物體受到的浮力大小與其浸入液體的體積有關(guān)。
解析：探究浮力與排開(kāi)液體體積的關(guān)系，必須控制液體的密度相同，物體浸入液體的體積不同，故分析圖甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：同種液體中，物體受到的浮力大小與其浸入液體的體積有關(guān)。
(2)分析圖甲、丙、丁三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：同種液體中，物體受到的浮力大小與其浸沒(méi)在液體中的深度______ (填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。
解析：分析圖甲、丙、丁三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，物塊都浸沒(méi)在液體A 中，浸入液體的體積和液體密度相同，物塊在液體中浸沒(méi)的深度不同，但浮力相同，可知：同種液體中，物體受到的浮力大小與其浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)。
(3)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：物塊浸沒(méi)在液體A 中受到的浮力______(填“大于”“小于”或“等于”)浸沒(méi)在液體B 中受到的浮力。
解析：由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：物塊重力一定，浸沒(méi)在液體B 中受到的拉力較小，依據(jù)F 浮=G-F 可知，物塊在液體B 中受到的浮力較大。
(4)若完成實(shí)驗(yàn)后，小明發(fā)現(xiàn)使用的彈簧測(cè)力計(jì)沒(méi)有調(diào)零，則實(shí)驗(yàn)中物塊浸沒(méi)時(shí)測(cè)得的浮力大小與真實(shí)值相比_______(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
解析：若完成實(shí)驗(yàn)后，小明發(fā)現(xiàn)使用的彈簧測(cè)力計(jì)沒(méi)有調(diào)零，測(cè)量重力和拉力同樣有偏差，但計(jì)算浮力時(shí)，重力減去拉力的結(jié)果保持不變，則實(shí)驗(yàn)中物塊浸沒(méi)時(shí)測(cè)得的浮力大小與真實(shí)值相比不變。
3. [模擬·青島，多選]小明在“探究影響浮力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，步驟如圖。
下列分析正確的是( )A. 實(shí)驗(yàn)中物體所受的重力為3.0 NB. 由圖甲、乙、丙的探究可以得出浮力的大小與物體浸入液體的深度有關(guān)C. 由圖甲、丙、丁的探究可以得出浮力的大小與物體在液體中浸沒(méi)的深度無(wú)關(guān)D. 由圖甲、丁、戊的探究可以得出浮力的大小與液體的密度有關(guān)

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9.1 浮力

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