题文

某实验小组探究物体的浮沉条件时，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯、铜块、蜡块、细线、水及其他简单辅助器材． （1）探究铜块的下沉条件．实验中，他们用两种方法测量了铜块受到的浮力： 方法1：测量过程及示数如图（甲）所示，可得铜块所受的浮力为　_________　N． 方法2：测量过程及示数如图（乙）所示，可得铜块排开水的体积为　_________　mL． 通过以上实验可得出铜块浸没在水中下沉的条件是：　_________　． （2）探究蜡块上浮的条件．要测量蜡块浸没时的浮力，应选用　_________　（选填“方法1”或方法2“）．

题型：实验题  难度：中档

答案

（1）0.2   20  浮力小于重力 （2）方法2

（1）1甲图中分别测出重力和浸没液体中的弹簧拉力，因为浸没时拉力向上加上向上的浮力等于向下的重力，已经测出了重力和拉力，那么重力—拉力=浮力。 2根据阿基米德原理，排开液体的重力等于受到的浮力，只需要测量出排开水的体积即可，因为水的密度知道。 （2）测量蜡块浮力时，蜡块不会主动浸没水中，甲图的方法行不通。利用乙图用针压或沉坠法可以测出排开液体的体积。

据专家权威分析，试题“某实验小组探究物体的浮沉条件时，实验室提供了如下器材：弹簧测力..”主要考查你对  浮力产生的原因  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

浮力产生的原因

考点名称：浮力产生的原因

• 浮力产生的原因:
       浮力是由于周围液体对物体上、下表面的作用存在压力差而产生的。如图所示，浸没在液体中的立方体，左右两侧面，前后两侧面所受水的压力大小相等，方向相反，彼此平衡。而上、下两表面处的液体中不同深度，所受到的液体的压强不同，因受力面积相等，所以压力不相等。下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力，因而产生了浮力，所以浮力的方向总是竖直向上的，即F_浮=F_向上一F_向下。
  

• 对浮力产生原因的说明：
  (1)当物体上表面露出液面时，F_向下=0，则F_浮=F_向上。如：物体漂浮时，受到的浮力等于液体对它向上的压力。
  (2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如：桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合，水对它向上的压力F_向上=0，故物体不受浮力作用。可见产生浮力的必要条件是：F_浮=F_向上—F_向下>0，即F_向上>F_向下。当F_向上=0或F_向上≤F_向下时，物体不受浮力作用。
  (3)同一物体浸没在液体的不同深度，所受的压力差不变，浮力不变。
  (4)浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。因此，在分析物体的受力情况时，浮力和液体的压力不能同时考虑。

  对“压力差法”的理解：
     根据浮力产生的原因，物体浸在液体中受到的浮力等于物体受到的液体向上和向下的压力差，即F_浮= F_下一F_上（F_下表示物体下表面受到的液体向上的压力， F_上表示物体上表面受到的液体向下的压力)。此方法多用于求解形状规则的物体受到的浮力。
  例一个边长为10cm的正方体浸没在水中，下表面距水面30cm，物体下表面受到水的压强是____Pa，物体受到的浮力是___N。(g取10N／kg)
  
  解析:边长为10cm的正方体的一个面的面积为S =0.01m²，上表面距水面的距离：h=0.3m—0.lm=0.2m。上表面受到的压强为： 0．2Pa=2×10³Pa；物体上表面受到的压力：F_上=p_上S =2×10³Pa×0．01m²=20N；物体下表面受到的压强为：．物体下表面受到的压力：0．01m。=30N。
  物体受到的浮力：。
  
  答案:3×10³  10