第十章浮力及答案

甲 图10-1-3 乙 第十章 浮力

第一节 浮力

评价标准

1．通过实验认识浮力，包括浮力的方向、会用测力计测量物体在液体中所受浮力的大小和浮力产生的原因。

2．经历探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程。

学习过程

【活动一】认识浮力

1．演示：如图10-1-1，用手把乒乓球按入水中后松开手，乒乓球会上浮。

（1）由此得出：乒乓球除了受到重力的作用外，还受到什么力的作用？

（2）在图10-1-1中画出乒乓球静止在水面时的受力示意图。 （3）浮力的方向是

，你的依据是 。 2.探究：沉入水底的石块有没有受到水的浮力？

（1）体验一下：如图10-1-2所示, 甲、乙两种情况下手感觉到的压力哪一个大? 。

（2）你的猜想： 。

（3）实验过程：如图10-1-3所示，用弹簧测力计测出石头在空气

中受到的拉力，然后把石头浸没在水中,测出石头受到的拉力,对比

两次的拉力大小关系。

①在图甲、乙中分别画出石块静止时的受力示意图；

②甲图中石头受到的拉力是 N ，乙图中石头受到的拉力是

N ；

（4）结论：通过上述实验，你认为沉于水底的石头会不会受到水对它

的浮力? 。

（5）若石头在水中受到水对它的浮力，请算出石块受到的浮力大小F 浮= ，你的依据是 。

☆ 知识点：浮力的方向和应用力的平衡条件测量浮力

1．浮力的方向：竖直向上；

2．利用测力计测出物体浸入水中静止时所受浮力大小的方法（如图10-1-3）: ①用弹簧测力计测出物体的重力G ；

②把物体浸入水中,并用弹簧测力计测出物体静止时所受的拉力F 拉；

③对物体进行受力分析，依力的平衡条件得出物体所受浮力大小F 浮=G -F 拉。

【活动二】探究浮力大小的影响因素

图10-1-1 图10-1-2

甲 乙

图10-1-4 甲 乙

1．生活中浮力变化的情景

(1)在海边游玩时，人站在水中会感受到水对其的浮力，当人越向深处走时会发现海床对人的支承力就越小。

(2)把鸡蛋放进足量的水中后松手，鸡蛋会沉底（如图10-1-4甲所示）；当往水中加一定量的盐时，鸡蛋会往上浮，甚至有可能上浮至水面（如图10-1-4 请列出你生活中经历过的浮力大小会变化的其它情景。

2．根据上述情景，请你猜想：影响浮力大小的因素可能是什么？

3．探究：影响浮力大小的因素是什么？

材料：体积相同的铝柱、铜柱、一杯足够多的水，一杯硫酸铜溶液（或盐水）、细绳、弹簧测力计、橡皮泥（或牙膏皮）。

根据你对影响浮力大小因素的不同猜想，从上述材料中选择合适的器材进行探究。

☆ 知识点：影响浮力大小的因素

物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸入液体中的体积和液体的密度有关。

【活动三】探究浮力产生的原因

如图10-1-5，一个正方体浸没在水中，上、下、前、后、左、右的表

面都会受到水的压力

讨论一：在同一深度，正方体左、右表面受到水的压力有什么关系？

依据是什么？

讨论二：在同一深度，正方体前、后表面受到水的压力有什么关系？

依据是什么？

讨论三：正方体上、下表面受到水的压力有什么关系？依据是什么？

☆ 知识点：浮力产生的原因

浸没在液体中的物体，受到液体对它上、下表面的压力差。

学业评价

基础部分

1．如图10-1-6所示，一个小圆柱体在水中静止，

其上下表面受到水对它

图

10-1-6

图10-1-5

的压力分别是10N 和20N ，则：

（1）小圆柱受到的浮力大小等于________N ，

依据是 ；

（2）画出小圆柱体在水中的受力示意图；

（3）小圆柱体的重力大小为________N ，

依据是 。

拓展部分

2．小明为了验证“物体所受的浮力是否与物体所处的深度和液体的密度有关?”，他做实验的步骤如图10-1-7所示，并记录了弹簧测力计的示数F 及金属体下表面所处的深度h 。 (已知ρ水＝1.0×103kg/m 3，g 取10N/kg)

（1）①若要探究物体在浸没前所受的浮力大小是否与物体在液体中所处的深度有关，应选用图10-1-7中的 （填序号）进行验证，结论是 ；

②若要探究物体在浸没后所受的浮力大小是否与物体在液体中所处的深度有关，应选用图10-1-7中的 （填序号）进行验证，结论是 ；

（2）若要探究物体所受的浮力大小是否与液体的密度有关，应选用图10-1-7中的 （填序号）进行验证，结论是 。

（3）根据图10-1-7提供的信息，回答以下的问题：

①在图1中画出金属块的受力示意图；金属块的重力是 N ，依据是 ；

②在图6中画出金属块的受力示意图；金属块在盐水中所受的浮力是 N ，依据是 。

（4）下列选项中能正确反映出拉力F 和深度h 关系的图象是( )

A B C D

图10-1-7 水 水 水 水 水 1 2 3 4 5 6 水 水 水 水 水 盐水

第二节 阿基米德原理

评价标准

1．经历探究“浮力大小与排开液体重力的关系”的实验过程，知道阿基米德原理；

2．能用阿基米德原理进行简单的计算。

学习过程

【活动一】测量水袋浸没在水中时受到的浮力

如图10-2-1所示，利用弹簧测力计先测出水袋的重力，再把水袋浸没在水中测出其受到的拉力。

（①提示：水袋很轻，自身重力可忽略不计；②水袋的制作方法：先把医用橡皮手套的一个手指套剪下,然后把手指套套在水龙头下装满水，同时尽量把袋内的空气排出并扎好。）

（1）在实验过程，观察到乙图中的测力计示数是 N ；

（2）请在乙图中画出水袋静止时的受力示意图；

（3）在乙图中：

水袋所受的浮力F 浮与水袋里的水所受的重力G 有什么关系？ ； 水袋浸没后，水袋里水的体积与排开水的体积有什么关系？ ； 水袋里水的重力G 与排开水的重力G 排有什么关系？ ； 水袋所受的浮力F 浮与其排开水的重力G 排有什么关系？ 。

【活动二】探究“石块在液体中所受的浮力与其排开液体重力的关系”

1．提出问题：刚才水袋放入水中时，水袋所受的浮力等于其排开水的重力，那么，如果把石块放入盐水中，石块所受浮力是否也等于所排开盐水的重力呢？

2．实验目的：

3．思考：

（1）这实验需要测量什么物理量？

（2）根据待测的物理量，实验需要用到什么器材？

（3）如何利用器材测出待测的物理量？

甲