中1理科の「浮力の求め方・計算の仕方」のポイント・練習問題

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「浮力」についてのポイントまとめています。苦手意識をもっている人も多く、差がつきやすい単元ですので、がんばっていきましょう。簡潔にまとめていますので、完全に理解していきましょう。それでは、中1理科の「浮力」についてのポイントまとめです。

浮力について

水中では物体に上向きの力がはたらく。これを浮力という。浮力が生じるのは、水中にある物体の上面で下向きにはたらく水圧よりも、下面で上向きにはたらく水圧のほうが大きいからである。この差よって、物体に上向きの浮力がはたらく。

また、浮力は、沈めた深さと関係ありません。

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浮力の性質

浮力は、物体が空気中にあるときのばねはかりの値と水中にあるときのばねはかりの値の差で求められる。物体の左右の面には水圧が同じようにはたらくので、左右の面が受ける水圧はたがいにつりあい、浮力には関係しない。物体が水面に浮いているとき、その物体の重さと浮力の大きさは同じといえる。そのときの浮力は、物体が押しのけた水の体積の水の重さに等しい。

浮力の計算

水の中で受ける上向きの力である浮力の求め方には、4つのパターンがあります。

  • 空気中と水中のばねはかりの差
  • 水面に浮かんでいる物体にはたらく浮力
  • 上面と下面にはたらく水圧の差
  • 押しのけた水の重さ(アルキメデスの原理)

「浮力」の求め方の3パターン

  1. 下面にはたらく水圧の大きさ-上面にはたらく水圧の大きさ=浮力
  2. 空気中での物体の重さ-水中での物体の重さ=浮力
  3. 物体がおしのけた水の体積(水につかっている体積)=浮力

水中の物体にはたらく浮力

水中の物体にはたらく浮力を調べる実験

<手順>

  1. 物体をばねばかりにつるし、目もりを読む。
  2. 物体を少しずつ水中に入れ、目もりがどう変化するか調べる。物体が全部水中に入ったときの目もりを読む。
  3. さらに水に沈めたとき、目もりがどうなるか調べる。

<結果>

空気中でのばねばかりが示した値 0.45N
水中に浅く入れたときの値 0.30N
水中に深く入れたときの値 0.21N
  • 浮力=0.45N-0.30N=0.15N
  • 浮力は深さに関係なく一定である。

空気の圧力

空気には質量があり、地球をとりまく空気(大気)の重さによって生じている圧力を大気圧(または気圧)といい.います。

浮力の練習問題

(    )に適語を入れよ。

  1. 浮力は、水中の物体に(    )向きにはらたく。
  2. 浮力の大きさは、(    )によって変わらない。
  3. 水中の物体の(    )が大きいほど、浮力は大きい。
  4. 浮力(N)=物体にはたらく(    )(N)-水中に入れたときのばねばかりの値(N)
  5. 浮力(N)=空気中での(    )(N)-水中での重さ(N)

解答

  1. 深さ
  2. 体積
  3. 重力
  4. 重さ
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