水和水的溶液水的浮力

第3节水的浮力基础填空1．对浮力的认识（1）定义：浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）对它的力，这个力就叫做浮力。（2）实验探究物体在水中受到的浮力：实验操作将一空塑料瓶的瓶盖旋紧后压入水中，感受手的感觉；将手松开后，观察瓶子的运动情况将一物体直接挂在弹簧测力计下，记录弹簧测力计的示数为F1；再将该物体浸入水中，记录此时弹簧测力计的示数为F2，并比较F1、F2的大小实验现象手会感受到塑料瓶对手的压力，将手松开后塑料瓶会迅速上浮，并浮到水面两次弹簧测力计的示数不同，且实验结论（3）方向：，与重力的方向相反。（4）施力物体：在液体中的物体受到的浮力，其施力物体是；在气体中的物体受到的浮力，其施力物体是气体。（5）浮力的作用点：浸入液体（或气体）的。2．浮力产生的原因：由于上、下两个表面所处的深度不同，上表面的压强下表面的压强，因此上表面的压力F上就下表面的压力F下，物体在上、下表面上产生了，这个压力差就是液体对物体向上托的力，即浮力（F浮=F下—F上）。3．阿基米德原理的内容：（1）浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于。其公式为：。ρ液是的密度，而不是浸入液体的密度。V排液是物体浸入液体时，排开液体的体积，而不是液体的总体积，也不是物体的体积，当物体完全浸入液体中（即浸没）时，V排液恰好等于；当物体只部分浸入液体中时，V排液V物。（2）浮力大小只跟和的密度有关，而与物体本身的体积、密度、形状、浸没时在液体中的深度无关，也与物体是否在液体中运动、液体的多少等因素无关。（3）阿基米德原理也适用于气体。浸在气体中的物体所受的浮力大小等于它排开的气体所受的重力，用公式表示为F浮=G排气=ρ气gV排气。例题详解例1如图所示，圆柱形容器底部和侧壁分别有一个木塞M、N，它们浸在水中的体积相等，则（）A．M塞受到的浮力大于N塞受到的浮力B．M、N两塞受到的浮力相等C．M、N两塞不受浮力，即受到的浮力均为零D．只有M塞受到的浮力为零分析：浸在水中的物体上、下表面受到的压力差就是水对物体的浮力。由题图可知，N塞上、下表面处于水面下的深度不同，故受上、下表面压力差的作用，受到水的浮力不为零；M塞上表面虽然受到水向下的压力，但下表面不受水向上的压力，因此M塞所受到的浮力为零，故D项正确。答案：D例2体积是50cm3的物体浸没在水中，它受到的浮力为N。若此物体有一半浸在煤油中，它受到的浮力为N。（ρ煤油=×103kg/m3，g取10N/kg）分析：运用阿基米德原理进行计算。物体浸没在水中时，V排液=V物=50×10-6m3,F浮=ρ水gV排液=×103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=。物体一半浸在煤油中时，，==×103kg/m3×10N/kg×25×10-6m3=。答案：例3在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想：A．可能与物体浸入液体的深度有关；B．可能与物体的重力有关；C．可能与物体的体积有关；D．可能与物体浸入液体的体积有关；E．可能与液体的密度有关。为了验证上述猜想，李明做了如图甲所示的实验；他在弹簧测力计下端挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置。在这一实验中：（1）铁块从位置1→2→3的过程中，弹簧测力计的示数，说明铁块受到的浮力；从位置3→4的过程中，弹簧测力计的示数，说明铁块受到的浮力。（填“变大”“变小”或“不变”）（2）通过这一实验可以验证上述猜想是正确的，猜想是不正确的。（填字母序号）（3）给你一杯清水、一个鸡蛋和适量的食盐（如图乙所示），请你设计实验验证浮力与液体的密度是否有关？简要写出你的验证方法。解题思路：根据图甲中弹簧测力计指针位置的变化来判断弹簧测力计示数的变化，再根据称重法可判断铁块所受到的浮力的变化；要探究浮力与液体密度的关系，应控制物体排开液体的体积相等而液体密度不同，据此可设计实验。分析：由于浮力的大小与多个因素有关，因此在探究实验过程中采用了控制变量法。从图甲可知，当铁块从位置1变化到位置3的过程中，铁块的体积和重力都没有变，而弹簧测力计的示数在不断减小，由称重法可知，铁块所受浮力逐渐增大，故可得出猜想D是正确的；当铁块从位置3到位置4的过程中，虽然铁块浸入液体的深度变化了，但是弹簧测力计的示数却没有变，故可得出猜想A是错误的。（3）小题为实验探究设计题，注意当水中溶解食盐后其密度增大，食盐溶解得越多，溶液密度越大。答案：（1）变小变大不变不变（2）DA（3）先把鸡蛋放入清水中，鸡蛋会下沉；再向水中放入适量的食盐，鸡蛋会慢慢上浮。说明鸡蛋浸没在清水和盐水中受到的浮力不同，由此验证物体受到的浮力与液体的密度有关。当堂练习1．下列说法中错误的是（）A．在空中静止的热气球受到空气对它的浮力B．在水中上升的潜艇受到浮力C．将一铁块扔到水中，在下沉过程中铁块不受浮力D．抛入水中的深水炸弹受到向上的浮力2．下列说法中正确的是（）A．重的物体受到的浮力小B．同体积的铁块和木块浸没在水中受到的浮力一样大C．物体浸没在水中越深，受到的浮力越大D．物体的密度越大，受到的浮力越大3．某容器装满水，轻轻放入一小球后，溢出50g水，则下列判断正确的是（）A．小球的质量肯定不小于50gB．小球的质量肯定等于50gC．若小球质量大于50g，则小球的体积一定等于50cm3D．若小球质量等于50g，则小球的体积一定大于50cm34．将一个实心铁球分别放入水中、酒精中和水银中（ρ水银>ρ铁>ρ水>ρ酒精），关于铁球所受浮力，下列说法中正确的是（）A．在酒精中所受的浮力比在水中所受的浮力大B．在水中受到的浮力最小C．在水银中受到的浮力最大D．在三种液体中所受的浮力一样大5．弹簧测力计下挂一铁块，静止时弹簧测力计的示数是4N，将该铁块一半浸入水中时，弹簧测力计的示数为，这时铁块所受的浮力是N。6．如图所示，将石蜡块紧贴在烧杯底部，向烧杯中缓缓倒入水，石蜡块不上浮，这时石蜡块（填“受到”或“没有受到”）浮力。轻拨石蜡块，让水浸入石蜡块底部，这时水对石蜡块有，从而产生浮力。7．浸在液体里的物体都受到浮力的作用吗？8．2011年7月26日，我国自主研制的第一台深海载人潜入器“蛟龙号”成功突破5000m水深大关，这标志着我国的深海载潜技术已达到世界领先水平。（1）“蛟龙号”在下潜过程中，所受压强将（填“增大”“减小”或“不变”）。（2）“蛟龙号”潜水器在下潜过程中，排开水的体积约为23m3，则潜水器受到的浮力约为N。（海水的密度ρ取×103kg/m3，g取10N/kg）9．如图所示是探究阿基米德原理的实验装置图，请对实验步骤作出补充说明：（1）A：向溢杯中。（2）B、C：在空气中先称出物体重力G，然后将物体浸