2024八年级物理下册第10章压强和浮力练素养2.浮力相关的探究习题课件新版苏科版

2.浮力相关的探究练素养第十章压强和浮力如图所示，取一只去底的矿泉水瓶，瓶口朝下，瓶口直径略小于乒乓球的直径，放入乒乓球．1(1)如图甲所示，往瓶中注水，可观察到的现象：乒乓球被水压在瓶底，同时有少量水从瓶口流出．这说明乒乓球________(填“受”或“不受”)浮力．不受(2)如图乙所示，用瓶盖(或手)堵住漏水的瓶口，当乒乓球下面积满水时，乒乓球会上浮．【点拨】当乒乓球下面积满水时，乒乓球上下表面产生了向上的压力差，乒乓球上浮．(3)上述实验说明：①浸在液体中的物体________(填“一定”或“不一定”)受到浮力；②浮力产生的根本原因是__________________________.【点拨】上述实验说明：①浸在液体中的物体不一定受到浮力；②浮力产生的根本原因是物体上、下表面存在压力差．不一定物体上、下表面存在压力差如图所示，将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中，当玻璃圆筒沿水平方向放置时，观察到两端橡皮膜凹进程度相同，说明水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和F向右的大小关系是F向左________(填“＞”“＝”或“＜”)F向右；2＝当玻璃圆筒沿竖直方向放置时，由两端橡皮膜凹进程度可知，水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上和F向下的大小关系是F向上________(填“＞”“＝”或“＜”)F向下．通过以上探究，你认为浮力产生的原因是___________________________.＞液体对物体上下表面的压力差【点拨】在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中：

(1)观察弹簧测力计的零刻度线、________和分度值．调零时，弹簧测力计应在________(填“竖直”或“水平”)方向上调零．3量程竖直(2)如图甲所示，在弹簧测力计下悬挂一个高为6cm的长方体物块(可塑)，测出重力．将它缓慢浸入水中，记录悬停在A、B、C、D、E这五个位置弹簧测力计的示数和深度h.请根据实验数据，在图乙中画出物块所受浮力F浮随h变化的图像．【解】如图所示．(3)分析图像可知，浸没前，h增加，F浮________；浸没后，h增加，F浮________．(均填“变大”“变小”或“不变”)变大不变(4)若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，重复上述实验．两次实验所得的F浮随h变化的图像________(填“相同”或“不同”)．【点拨】若把此物块捏成高为6cm的圆锥体，相同深度时，排开液体的体积不同，受到的浮力不同．重复上述实验，两次实验所得的F浮随h变化的图像是不同的；不同(5)若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，还需添加一种材料：______________．【点拨】若继续探究浮力的大小与液体密度的关系，由控制变量法知，要保持排开液体的体积不变，改变液体的密度，故还需要添加不同密度的液体．不同密度的液体[2023·天津]在学习“阿基米德原理”时，可用“实验探究”与“理论探究”两种方式进行研究．请你完成下列任务：4【实验探究】通过图(1)所示的实验，探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系．由实验可得结论：__________________．这就是阿基米德原理．F浮＝G排【理论探究】第一步：建立模型——选取浸没在液体中的长方体进行研究，如图(2)所示．第二步：理论推导——利用浮力产生的原因推导阿基米德原理．请你写出推导过程．提示：推导过程中所用物理量需要设定[可在图(2)中标出]．【解】设长方体的底面积为S、高为h，液体密度为ρ，长方体上、下表面所处的深度及受力情况如图，根据液体压强公式p＝ρgh可知液体对长方体下表面的压强大于上表面的压强，根据F＝pS可知液体对长方体向上的压力大于液体对它向下的压力，两者之差即为浮力，即F浮＝F2－F1＝ρgh2S－ρgh1S＝ρg(h2－h1)S＝ρghS＝ρgV排＝m排g＝G排．【原理应用】水平桌面上有一底面积为S1的柱形平底薄壁容器，内装质量为m的液体．现将一个底面积为S2的金属圆柱体放入液体中，圆柱体静止后直立在容器底且未浸没(与容器底接触但不密合)，整个过程液体未溢出．金属圆柱体静止时所受浮力F浮＝________．小明发现妈妈在腌制萝卜块时，新鲜的萝卜块在盐水中是漂浮的，浸泡几天后，原来漂浮的萝卜块又下沉到容器底部．他与几位同学对这一现象进行探究，提出如下猜想：猜想1：可能是由于水的蒸发，盐水密度增大，导致萝卜块下沉；5猜想2：可能是浸泡几天后，萝卜块质量变大，导致萝卜块下沉；猜想3：可能是浸泡几天后，萝卜块体积变小，导致萝卜块下沉；猜想4：可能是浸泡几天后，萝卜块密度变大，导致萝卜块下沉.(1)经过一番讨论后，他们马上否定了猜想1，认为如果盐水的密度增大，萝卜块只会上浮而不会下沉，与观察到的现象__________(填“相符”或“不相符”)．接着他们就猜想2、猜想3和猜想4进行了如下实验操作．不相符①取三块新鲜的萝卜块，编上编号A、B、C，分别测出它们的质量和体积；②配制一大杯密度为1.20g/cm3的盐水；③将三块萝卜块放在盐水中，起初处于漂浮状态．几天后，发现萝卜块沉底后将其捞出擦干，分别测出其质量、体积，算出腌制前后萝卜块的密度，并记录实验数据如表：萝卜块编号质量/g体积/cm3密度/(g/cm3)放入盐水前放入盐水后放入盐水前放入盐水后放入盐水前放入盐水后A63.653.054.840.81.161.30B47.342.541.332.71.151.30C79.369.870.157.71.131.21【点拨】如果盐水的密度增大，则萝卜块受到的浮力增大，萝卜块应该上浮，与观察到的现象不相符，故否定了猜想1；(2)分析上表实验数据可知，猜想2是________(填“正确”或“错误”)的．【点拨】由表格中的数据知，放入盐水后萝卜块的质量减小，故猜想2错误；错误(3)有同学认为猜想3是正确的，他认为萝卜块体积变小，浮力变小，导致萝卜块下沉．但也有同学认为这种分析是错误的，理由是____________________________________________________________．【点拨】由表格中的数据知，萝卜块的质量和体积同时发生了变化，不能确定萝卜块下沉是质量因素还是体积因素导致的，不能得出浮力与体积的