探究浮力的大小与哪些因素有关
弹簧测力计示数变小多少,浮力就有多大
浮力实验最容易让孩子混在一起:浸入深度、排开液体体积、液体密度、物体重力。中考真正看的是会不会用称重法读浮力,再用控制变量法判断影响因素。
适合:初二/初三浮力复习、称重法不会用、阿基米德原理和变量控制容易混的学生家庭
很多孩子看到物体浸入水中,就直接写:“越深浮力越大。”这句话只在物体逐渐浸入、排开液体体积变大的过程中可能成立;一旦物体完全浸没,再加深通常就不能这样写了。
浮力大小可以用弹簧测力计间接测出来。
物体在空气中的示数是 G,浸在液体中的示数是 F拉,那么物体受到的浮力 F浮=G-F拉。
浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关;在液体密度相同、物体完全浸没后,继续加深,浮力通常不变。
一、先会用称重法测浮力
用弹簧测力计挂住物体,先在空气中读出重力 G;再把物体浸入液体中,读出测力计示数 F拉。
称重法
浮力 = 物体重力 - 浸入液体时的拉力
物体浸入液体后,受到向上的浮力,弹簧测力计示数会变小。示数减少了多少,浮力就有多大。
先纠偏:不能把浸入液体后的弹簧测力计示数直接当成浮力。浮力是两次示数的差。
二、研究排开液体体积:液体密度要相同
把同一物体逐渐浸入同一种液体中,观察弹簧测力计示数如何变化。
同种液体中,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大。完全浸没后,排开液体体积不再变,浮力也通常不再变。
易错提醒:“浸得越深浮力越大”不是完整结论。要看排开液体体积是否还在变。
三、研究液体密度:排开体积要相同
要研究浮力和液体密度的关系,应让同一物体完全浸没在不同液体中,且排开液体体积相同,再比较浮力大小。
公式联系
F浮=ρ液gV排
浮力大小看的是液体密度 ρ液 和排开液体体积 V排。物体自身密度会影响沉浮,但不是这个实验结论里直接比较的两个因素。
四、浮力和物体重力有关吗?
同一个实验里,很多孩子会把“物体越重,浮力越大”当结论。这个说法不稳。
在液体密度和排开液体体积相同的情况下,物体受到的浮力相同。物体重力会影响它是上浮、悬浮还是下沉,但浮力大小按排开液体来判断。
规范表达:浮力大小与液体密度、排开液体体积有关;判断沉浮时再比较浮力和重力的大小。
五、阿基米德原理怎么接上?
阿基米德原理说:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力大小等于它排开的液体所受的重力。
一句话记法
浮力不是看物体“有多重”,而是看它“排开了多少液体、排开的液体有多重”
所以同一个物体在盐水中浮力更大,是因为排开相同体积的盐水所受重力更大。
六、考前按这 5 句复述
浮力实验答题顺序
1 先用称重法:F浮=G-F拉。
2 同种液体中,排开液体体积越大,浮力越大。
3 物体完全浸没后,继续加深,排开体积不变,浮力通常不变。
4 排开体积相同时,液体密度越大,浮力越大。
5 判断沉浮时,再比较浮力和重力。
写在最后
浮力题别急着喊“越深越大”。先看测力计示数差,再看 V排 和 ρ液,变量一清楚,结论就不会乱。