【预览新知识】
山峡大坝是世界上最大的水力发电工程,坝高185米,试验库高达175米,储存着巨大的水力发电能量。
峡谷大坝远近观
蛟龙号坚固的外壳承受了7000多米深的水压,潜水爱好者无需特殊保护即可自由下潜。
蛟龙潜水员
帕斯卡只需几杯水就能把装满水的浴缸炸开
生活中有很多类似的例子有关大气压强的小实验,说明一个人内心是有浮力的。
[举手提问]
液体有浮力的原因有哪些?
2、液体浮力产生的原因是什么?
【新课学习】
一、液体浮力的产生原因
在后面的学习中,我们知道固体受重力作用,对支撑它的物体有浮力。
估算公式:P=F/S=G/S=mg/S
与固体一样,液体也受到重力的影响,但液体也具有流动性,因此它们在盛放它们的容器上具有浮力。
例如:实验图中玻璃管上端的橡胶膜是凹的,说明液体的重力对支撑它的容器底部有浮力
实验图中,啤酒瓶中的黑色液体在侧壁上有一个小孔,小孔距离液面越深,液体喷出的距离就越远。
以上实验说明:
液体有浮力的原因一是液体的重力,二是液体的流动性。
2.液体浮力定律
浮力计 (1) 浮力计是检测液体内部浮力的仪器 (2) 工作原理 当探头上的薄膜受浮力作用时,会在U型的左右两侧形成高度差管,液位差的大小反映了膜上浮力的大小。
3.反思
从实验过程可以看出,液体浮力的规律是通过控制变量法和换算法来探索的。
实验一
实验说明:液体内部各个方向都有浮力
实验二
实验说明:同一液体在同一深度,各个方向的浮力都相等
实验三
实验说明:液体的浮力随着深度的减小而减小
实验四
实验说明:液体的浮力与液体的密度有关
【同步训练】
(2019新乡)(5分)
图为利用浮力计“探究影响液体内部浮力的原因”的实验装置。
(1) 浮力计上的U型管(可选填“属于”或“不属于”)接头。
(2)浮力计使用前,发现U型管左右两侧有一定高度差,如图A所示,调整方法为(选择“A”或“B” ") 使 U 形管左右两边的海面水平。
A、将两边支管上升的水倒掉
B. 拆下软管并重新安装
(3) 对比图B和图C可知,液体的浮力与 有关。
(4) 对比两图可知,液体的浮力与液体的密度有关。
(5) 已知图D中U型管左右两边的高度差h=10cm,则橡胶管内二氧化碳的浮力与大气的浮力之差为Pa。
(P水=1.0×103kg/m3,P盐水=1.1×103kg/m3,g=10N/kg)
2.(2019湖南)(6分)
如图A,用微型浮力计探究液体内部浮力的特性(P盐水>P水)
(1) 实验中将液体内部的浮力换算成U型管外的液面。
(2) 为了使实验现象更加明显,U型管内的液体最好(选择“有色”或“无色”)。
(3)将探头置于图B所示液体内部A、B位置,观察U型管外液面高度差hB>hA,经过多次实验有关大气压强的小实验,均观察到相同现象,这表明同一液体内部的浮力随着 的减小而减小。
(4)如图B所示,将探头置于液体内部相同深度的B、C位置,观察U型管外液面高度差hChB(填“”),即研究液体浮力与液体的关系。
(5) 从以上实验可以看出,图B所示液体内部的A、B、C、D位置浮力最大。
3.(2019新乡市18题5分)
小明和爸爸去游泳了。 站在齐胸深的水底,他感觉呼吸有些困难,越往深处越明显。 由此,他萌生了研究水的浮力特性的想法。
甲乙
(1) 图A为小明将顶壁和侧壁贴有橡胶膜的玻璃管放入水中后的实验现象,可以说明: 。
(2) 如表所示,小明使用U型管浮力计探查水的内部浮力时,有几组数据。
请根据表中数据,回答下列问题:
① 比较前三组的数据,可以得出的推论:。
②对比序号的三组数据,可以推断水的浮力随着深度的减小而减小。
(3) 早在1648年,化学家帕斯卡就做过一个著名的实验,如图B所示,结果他只用了几杯水就把木盆炸裂了。 这个实验不仅证明了液体的浮力与液体的深度有关,而且表明液体的浮力与液体的深度无关。
(4)我国第一艘深海载人潜水器“蛟龙”号是目前世界上作战能力最强的载人潜水器。 “蛟龙”号潜水器下潜至7000米深度时,遇到的海水浮力为Pa(10N/kg取g,海水P=1.03×103kg/m3)。
参考答案:
(1) 不属于 (2) B (3) 液体深度 (4) C, D (5) 1000 (1) 高度差 (2) 有色 (3) 深度 (4) > 密度 (5) D (1 ) 液体 侧壁和顶部都有浮力 (2) ① 同一液体在液体内部同一深度,各个方向的浮力相等 ② 3, 4, 5 (3) 液体体积(也可以填入“液体质量”)
(4) 7.21×107