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（4）如何设计表格以便记录实验数据？4．设计实验方案：5．分组实验。

6．分析数据。

（数据记录在表格内）7．得出结论。

（结论写在实验方案内）8．评估与交流。

☆ 知识点：阿基米德原理浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。

用公式表示就是：F浮=G排。

（不仅适用于液体，也适用于气体）【活动三】利用阿基米德原理F浮=G排推导F浮与ρ液、V排的关系拓展：在上节课的实验探究中，已经得出“浮力的大小与液体密度、排开液体的体积有关”的结论，现请你对阿基米德原理进一步推导，从理论上证明上述结论是否正确。

学业评价基础部分1．将一块重为10N的物体放入一个装满水的溢水杯中后，从杯中溢出了3N的水，则物体在水中受到的浮力大小为()，你的依据是。

A．10N B．3N C．13N D．7N2．在探究阿基米德原理的实验中，小明按图10-2-2的顺序进行。

图10-2-2（1）你认为这个顺序合理吗？，判断的理由是。

（2）你认为最合理的实验操作先后次序是什么？请写出每一步骤下的字母、该步骤的内容及测量的物理量。

(用符号表示)第一步：图______，内容：_____________________________________________________；第二步：图______，内容：_____________________________________________________；第三步：图______，内容：_____________________________________________________；第四步：图______，内容：_____________________________________________________。

3．乌鸦叼来两块体积都为2cm3的石块和木块放进水中，最终石块沉没在水底，木块则浮在水面上（如图10-2-3所示）。

（已知：水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。

）（1）其中受到浮力较大的是_______。

为什么？（2）根据现有的已知条件，能否算出木块和石块分别受到的浮力？如果能算出浮力的，请把它的大小算出来。

（3）在图10-2-3中画出木块的受力示意图；（4）若已知木块的密度ρ木=0.5×103kg/m3，则木块受到的浮力有多大？（5）木块露出水面的体积是多少？图10-2-3拓展部分4．如图10-2-4甲所示，用一个弹簧测力计挂着一个实心的圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触（未浸入水），然后将其逐渐浸入足够深的水中，得到弹簧测力计示数随着圆柱体逐渐浸入水中的深度变化情况如图10-2-4乙所示。

根据图象的信息，求：（已知ρ水＝1.0×103 kg /m 3，g 取10N ／kg ）（1）圆柱体受的重力；（2）圆柱体受到的最大浮力；（3）圆柱体的体积和密度；（4）在圆柱体浸入水的过程中，容器底受到液体的压强将如何变化？请说出你的依据。

5．小明为测量工艺品“小美人鱼”的密度进行了如图10-2-5所示的实验，请根据图示的实验数据推算：（提示：水的密度用ρ水表示，推算结果均用字母表示）(1)工艺品此时所受的浮力；(2)工艺品的密度。

甲 乙 图10-2-4溢水杯和水的总质量m 1 “小美人鱼”浸没在水中后的总质量m 2 取出“小美人鱼”后的总质量m 3图10-2-5图10-3-1图10-3-2第三节 物体的沉浮条件及应用评价标准1．知道物体的浮沉条件。

2．能运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。

学习过程【活动一】探究物体的浮沉条件如图10-3-1所示，用手把整个物体按入水中，（1）画出松手瞬间，该物体的受力示意图；（2）物体只受重力和浮力作用（方向相反），根据力与运动的关系：①当 时，物体会静止在原来位置；②当 时，物体会上浮； ③当 时，物体会下沉。

☆ 知识点：判断物体浮沉的方法和物体的浮沉条件1.判断物体浮沉的方法：先要对物体做出受力分析，当物体只受重力和浮力作用时，根据二力关系就可以判断物体的运动状态；或者倒过来，根据运动状态也可以判断二个力的关系。

2.物体的浮沉条件：如果浸在液体中的物体只受重力和浮力作用，当重力大于浮力时，物体向重力方向运动（下沉）；当重力等于浮力时，物体静止（悬浮——浸没时、漂浮——部分物体露出液面时）；当重力小于浮力时，物体向浮力方向运动（上浮）；反之亦然。

【活动二】了解浮力的应用原理1． 把装有适量水的空心容器C 浸没在水中（如图10-3-2所示），松手后，C 静止不动。

（1）画出松手时容器C 的受力示意图；（2）根据受力分析，得出容器C 所受的各力大小关系是 ；（3）如何才能使容器C 上浮、下沉，在下表中写出你的依据、方法及对应的应用.薄塑料袋图10-3-3（4）了解轮船和潜水艇的工作原理。