賀正炎

關(guān)于浮力知識點(diǎn)，不少同學(xué)學(xué)起來感覺有點(diǎn)難.其實(shí)只要弄清楚浮力產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)，以及影響浮力大小的因素，不同情況下靈活運(yùn)用有關(guān)公式，就能理清思路，解起題來也就得心應(yīng)手.為了適應(yīng)新課改理念，近幾年各地中考中有關(guān)浮力的考題著重考查了以下三方面，望同學(xué)們能從中受到啟發(fā).

一、探究影響浮力大小的因素

例1 （2008年濟(jì)寧）在探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)時(shí)，同學(xué)們提出了如下的猜想：

① 可能跟物體浸入液體的深度有關(guān)；

② 可能跟物體的重力有關(guān)；

③ 可能跟物體的體積有關(guān)；

④ 可能跟物體浸入液體的體積有關(guān)；

⑤ 可能跟液體的密度有關(guān).

為了驗(yàn)證上述猜想，李明做了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)：他在彈簧測力計(jì)下端掛一個(gè)鐵塊，依次把它緩緩地浸入水中不同位置，在這一實(shí)驗(yàn)中：

（1） 鐵塊從位置1到位置2再到位置3的過程中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)______，說明鐵塊受到的浮力______；從位置3到位置4的過程中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)______，說明鐵塊受到的浮力______.（均填“變大”、“變小”或“不變”）

（2） 通過這一實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證上述猜想______是正確的，可以驗(yàn)證猜想______是不正確的（填上面猜想的序號）.

（3） 給你一杯清水、一個(gè)熟雞蛋和適量的食鹽（如圖2），請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證浮力與液體的密度是否有關(guān).簡要寫出你的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法.

分析與解答： （1） 觀察圖1中彈簧測力計(jì)的示數(shù)可知：鐵塊從位置1到位置2再到位置3的過程中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)變小，說明鐵塊受到的浮力變大，這一實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證上述猜想④；從位置3到位置4的過程中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)不變，說明鐵塊受到的浮力不變，這一實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證上述猜想①.（2） 這一實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證猜想④是正確的，可以驗(yàn)證猜想①是不正確的.（3） 先把雞蛋放入清水中，雞蛋會下沉，逐漸向水中放入適量的食鹽，雞蛋會慢慢上浮.說明雞蛋浸沒在清水和鹽水中受到的浮力不同，由此驗(yàn)證物體受到的浮力與液體的密度有關(guān).

二、探究物體的浮沉條件

例2 （2008年連云港）為了探究物體的浮沉條件，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：彈簧測力計(jì)、量筒、燒杯、金屬塊、木塊、細(xì)線、水及其他簡單輔助器材.

第一小組：探究金屬塊的下沉條件.實(shí)驗(yàn)中，他們用兩種方法測量了物體受到的浮力.

方法1：稱重法.測量過程及示數(shù)如圖3所示，則金屬塊所受的浮力為______N.

方法2：阿基米德原理法.測量過程與示數(shù)如圖4所示，則排開水的體積為______mL，根據(jù)F?。紾排＝ ρ水V排 g可計(jì)算出浮力.（取g =10 N/kg）

第二小組：探究木塊上浮的條件.要測量木塊浸沒時(shí)所受的浮力，你準(zhǔn)備選用上述兩方法中的方法______（選填“1”或“2”），并簡要說明操作中還應(yīng)采取的措施：______.

分析與解答： 第一小組：圖3所示金屬塊所受的浮力為2.2 N-2 N=0.2 N；圖4所示排開水的體積為40 mL-20 mL=20 mL，根據(jù)F?。紾排＝ρ水V排g可計(jì)算出浮力為0.2 N.

第二小組：探究木塊上浮的條件.要測量木塊浸沒時(shí)所受的浮力，應(yīng)選用方法2，操作中還應(yīng)采取的措施是用細(xì)針等使木塊完全浸沒（或選填方法1，用金屬塊將木塊壓墜入水中；其他方法只要合理均可）.

三、浮力知識的應(yīng)用

例3 （2008年鹽城）一個(gè)不規(guī)則的實(shí)心物體，質(zhì)量為55 g，放入裝滿純水的燒杯中，沉入底部，排開0.5 N的水.然后向燒杯中加鹽并攪拌，直到物體懸浮為止.取g =10 N/kg，求：

（1） 物體在純水中所受的浮力.

（2） 物體的體積.

（3） 物體懸浮時(shí)鹽水的密度.

分析與解答： （1） 根據(jù)阿基米德原理可知F浮=G排=0.5 N.

（2） 由G排= ρ水gV排，V排= = =5×10-5 m3，因是浸沒，故V物=V排=5×10-5 m3.

（3）因?yàn)槲矬w懸浮，所以 ρ鹽水= ρ物= = =1.1×103 kg/m3.

試一試

1. （2008年臨沂）孫曉同學(xué)在家中利用身邊的物品探究影響浮力的有關(guān)因素時(shí)，他把木塊壓入水中后松開手，發(fā)現(xiàn)木塊又浮了上來，由此他得出浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度有關(guān)的結(jié)論.請你利用彈簧測力計(jì)、燒杯、小石塊、線、水設(shè)計(jì)一個(gè)探究方案來驗(yàn)證或否定他的結(jié)論.

（1） 提出問題：物體受到的浮力跟物體浸沒在液體中的深度是否有關(guān)？

（2） 猜想或假設(shè)：______.

（3） 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證（說出你的實(shí)驗(yàn)設(shè)想）：______.

2. （2008年廣安）圖5所示是研究浮力與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，彈簧測力計(jì)下掛著同一物體，其示數(shù)依次是5 N、4 N、4 N、3 N.

（1） 比較圖乙和丙得到的結(jié)論是：浸沒在液體里的物體所受浮力的大小與______無關(guān).

（2） 比較圖______和圖______可得到的結(jié)論是：浮力的大小與液體的密度有關(guān).

參考答案：1. （2） 浸沒在液體中的物體受到的浮力跟浸沒在液體中的深度無關(guān)（有關(guān)）. （3） 用彈簧測力計(jì)測出小石塊的重力并記錄數(shù)據(jù)，再把小石塊浸沒在水中不同深度，并記下對應(yīng)的彈簧測力計(jì)所受的拉力；計(jì)算出物體浸沒在液體中不同深度處所受的浮力并比較，如果在不同深度處所受的浮力大小相等，說明浸沒在液體中的物體所受浮力與其浸沒在液體中的深度無關(guān)，反之則有關(guān).

2. （1） 浸入液體中的深度 （2） 丙 丁

責(zé)任編輯/姜明長

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文