【預覽新知識】
山峽大壩是世界上最大的水力發電工程,壩高185米,試驗庫高達175米,儲存著巨大的水力發電能量。
峽谷大壩遠近觀
蛟龍號堅固的外殼承受了7000多米深的水壓,潛水愛好者無需特殊保護即可自由下潛。
蛟龍潛水員
帕斯卡只需幾杯水就能把裝滿水的浴缸炸開
生活中有很多類似的例子有關大氣壓強的小實驗,說明一個人內心是有浮力的。
[舉手提問]
液體有浮力的原因有哪些?
2、液體浮力產生的原因是什么?
【新課學習】
一、液體浮力的產生原因
在后面的學習中,我們知道固體受重力作用,對支撐它的物體有浮力。
估算公式:P=F/S=G/S=mg/S
與固體一樣,液體也受到重力的影響,但液體也具有流動性,因此它們在盛放它們的容器上具有浮力。
例如:實驗圖中玻璃管上端的橡膠膜是凹的,說明液體的重力對支撐它的容器底部有浮力
實驗圖中,啤酒瓶中的黑色液體在側壁上有一個小孔,小孔距離液面越深,液體噴出的距離就越遠。
以上實驗說明:
液體有浮力的原因一是液體的重力,二是液體的流動性。
2.液體浮力定律
浮力計 (1) 浮力計是檢測液體內部浮力的儀器 (2) 工作原理 當探頭上的薄膜受浮力作用時,會在U型的左右兩側形成高度差管,液位差的大小反映了膜上浮力的大小。
3.反思
從實驗過程可以看出,液體浮力的規律是通過控制變量法和換算法來探索的。
實驗一
實驗說明:液體內部各個方向都有浮力
實驗二
實驗說明:同一液體在同一深度,各個方向的浮力都相等
實驗三
實驗說明:液體的浮力隨著深度的減小而減小
實驗四
實驗說明:液體的浮力與液體的密度有關
【同步訓練】
(2019新鄉)(5分)
圖為利用浮力計“探究影響液體內部浮力的原因”的實驗裝置。
(1) 浮力計上的U型管(可選填“屬于”或“不屬于”)接頭。
(2)浮力計使用前,發現U型管左右兩側有一定高度差,如圖A所示,調整方法為(選擇“A”或“B” ") 使 U 形管左右兩邊的海面水平。
A、將兩邊支管上升的水倒掉
B. 拆下軟管并重新安裝
(3) 對比圖B和圖C可知,液體的浮力與 有關。
(4) 對比兩圖可知,液體的浮力與液體的密度有關。
(5) 已知圖D中U型管左右兩邊的高度差h=10cm,則橡膠管內二氧化碳的浮力與大氣的浮力之差為Pa。
(P水=1.0×103kg/m3,P鹽水=1.1×103kg/m3,g=10N/kg)
2.(2019湖南)(6分)
如圖A,用微型浮力計探究液體內部浮力的特性(P鹽水>P水)
(1) 實驗中將液體內部的浮力換算成U型管外的液面。
(2) 為了使實驗現象更加明顯,U型管內的液體最好(選擇“有色”或“無色”)。
(3)將探頭置于圖B所示液體內部A、B位置,觀察U型管外液面高度差hB>hA,經過多次實驗有關大氣壓強的小實驗,均觀察到相同現象,這表明同一液體內部的浮力隨著 的減小而減小。
(4)如圖B所示,將探頭置于液體內部相同深度的B、C位置,觀察U型管外液面高度差hChB(填“”),即研究液體浮力與液體的關系。
(5) 從以上實驗可以看出,圖B所示液體內部的A、B、C、D位置浮力最大。
3.(2019新鄉市18題5分)
小明和爸爸去游泳了。 站在齊胸深的水底,他感覺呼吸有些困難,越往深處越明顯。 由此,他萌生了研究水的浮力特性的想法。
甲乙
(1) 圖A為小明將頂壁和側壁貼有橡膠膜的玻璃管放入水中后的實驗現象,可以說明: 。
(2) 如表所示,小明使用U型管浮力計探查水的內部浮力時,有幾組數據。
請根據表中數據,回答下列問題:
① 比較前三組的數據,可以得出的推論:。
②對比序號的三組數據,可以推斷水的浮力隨著深度的減小而減小。
(3) 早在1648年,化學家帕斯卡就做過一個著名的實驗,如圖B所示,結果他只用了幾杯水就把木盆炸裂了。 這個實驗不僅證明了液體的浮力與液體的深度有關,而且表明液體的浮力與液體的深度無關。
(4)我國第一艘深海載人潛水器“蛟龍”號是目前世界上作戰能力最強的載人潛水器。 “蛟龍”號潛水器下潛至7000米深度時,遇到的海水浮力為Pa(10N/kg取g,海水P=1.03×103kg/m3)。
參考答案:
(1) 不屬于 (2) B (3) 液體深度 (4) C, D (5) 1000 (1) 高度差 (2) 有色 (3) 深度 (4) > 密度 (5) D (1 ) 液體 側壁和頂部都有浮力 (2) ① 同一液體在液體內部同一深度,各個方向的浮力相等 ② 3, 4, 5 (3) 液體體積(也可以填入“液體質量”)
(4) 7.21×107