浮力图像专题学案1

物体浸没过程

------浮力、拉力建模分析

一、挑战自我

为了促进海南经济的再次腾飞，国家计划在琼州海峡上建造跨海大桥。

如果我们的同学刚好是这座大桥的设计者。大桥在水下施工时,要向水

中沉放大量的施工构件。现将边长1m的正方体沉入水中,在下沉过程中,

其下表面到水面的距离为h如图甲所示,钢绳拉力、物体所受浮力随着h

的增大而变化如图乙所示。那么我们的同学应该选密度为kg/m3

施工构建。(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)

二、活动：通过实验绘制物体逐渐浸入液体时，物体受到的浮力、拉力与浸入液体深度的图像

1、物体逐渐浸入液体时，物体受到的浮力、拉力与物体浸入液体深度的数据记录表

深度/h/cm 0 h 2h 3h

F拉/N

F浮/N

2、物体逐渐浸入液体时，物体受到的浮力、拉力与物体浸入水中的深度h图像

3.90

3.60

3.30

……

……

……

……

0.90

0.60

0.30

三、模型建构

四、课后检验

某大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图所示),在沉入水中过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大，随着h的增大，正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示,则下列判断正确的是( )

A. 浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线

B. 构件的边长为4m

C. 构件的密度为1.5×103kg/m3

D. 构件的密度为2.5×103kg/m3

五、能力应用

1、将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下，物体下表面刚好与水面接触，从此处匀速下放物体，直至浸没（物体未与容器底接触）的过程中，弹簧测力计示数F与物体下表面浸人水中深度h的关系如图所示，则下列说法正确的是（）

A、物体浸没时受到的浮力为15N

B、物体的重力为40N

C、物体的密度为2.5×103kg/m3

D、物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800Pa

2、某同学利用如图甲所示的器材“探究浮力的大小跟物体浸人液体的深度是否有关”。

（1）根据测力计的示数，绘制了弹簧测力计对物块的拉力和物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象（如图乙所示）该同学分析图象可知:________（选填“a”或“b”）是描述物块所受浮力随浸入水的深度变化的图象。

（2）如果F1=5N,F2=3N,F3=2N,那么实心圆柱物块的密度为：ρ物＝______kg/m3（1.5×103或1.67×103）

六、课后拓展

如果ρ物=ρ液、ρ物〈ρ液，那么浮力、拉力与深度的图像又会如何呢？