10.1 浮力
[学习目标]
1. 通过观察,了解浮力是怎样产生的,知道浮力的方向。
2. 知道用弹簧测力计测浮力的方法。
3. 能通过观察浮力的有关现象,猜想到浮力的大小跟哪些因素有关。(难点)
4. 通过实验探究理解浮力的大小等于什么。(重点)
[预习案]
1.乒乓球漂在水面上一定有力支持才会让它不会落到水底,这个力是谁施加的?究竟是什么力呢?
2.定义:浸在液体中的物体受到___________,方向:________。
3.影响浮力大小的因素:__________和____________。
[我的疑问]
[探究案]
探究点1 探究浮力的产生和方向
1.鸭子、轮船等物体能浮在水面上,说明他们受到了水对他们的___力;飞艇、热气球能升上天空,说明它们也受到空气对他们的___力;从水中搬石头时,会感觉到石头比在空气中要轻,水给石头有向上的托力即为___力,说明,在水中要下沉的物体也受到了水的___力,浮力就是液体(或气体)对浸在其中的物体______的托力,浮力的施力物体是__________。
2.如图所示,一物体浸没在水中,根据液体压强的特点可以知道,水对物体上、下表面有压强作用,根据_______我们发现下表面受到水的压强比上表面____,因而下表面受到水的压力比上表面____,从而对物体产生向____的压力差。这就是浮力产生的原因。
3.如图所示的木块漂浮在水面静止,因此在竖直方向上受到的重力和浮力是一对_______,重力方向竖直向下,则浮力方向_________,在右图中画出木块所受力的示意图。
3
【针对训练】在水中下沉的铁块是否受到浮力?请设计实验证明你的观点。
探究点2 探究浮力的大小
1.猜想:如图所示,在“研究浮力可能跟什么因素有关”的实验中,某同学在水桶中装满水,往下按空饮料罐水会溢出.空饮料罐被按得越深,则受到的浮力_____,溢出的水_____,这个实验现象启示我们,浮力的大小可能跟_________________有关.为了验证这个猜想,我们可以设计实验分别测出物体受到的___ __和______________进行比较。
2.实验探究:
(一)浮力大小的测量
(1)漂浮在液面的物体所受的浮力F浮=___,因此只要用弹簧测力计测出物体的_____,即为物体所受的浮力。
(2)在液体中下沉的物体所受的浮力:
①用弹簧测力计称出金属块的重力G=____N。
②让金属块浸没在水中,读出弹簧测力计的示数F=____N。
发现:F___G(<、>、=)。
说明:在液体中下沉的物体也_____(填“受到”或“不受到”)浮力的作用。
大小:F浮=______ (称重法)
【针对训练】一铁块挂在弹簧秤上,在空气中称量时,弹簧秤的度数是32N,把它全部浸在水中称量时,度数是12N,铁块受到的浮力是多少?
(二)探究浮力的大小跟哪些因素有关
在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
3
①可能跟物体浸入液体的深度有关;②可能跟物体的重力有关;③可能跟物体的体积有关;④可能跟物体浸入液体的体积有关;⑤可能跟液体的密度有关。
为了验证上述猜想,小明做了如图所示的实验;他在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中:
(1)铁块分别在水中1-2-3的位置,观察弹簧测力计的示数怎样变化?在位置3-4中,弹簧测力计的示数又怎样变化?能说明什么问题?
(2)比较实验的整个过程,分析弹簧测力计的示数的变化规律,可以总结出什么结论,能证明上述哪个猜想是正确的?
[归纳总结]
1.浮力的定义
2.浮力的方向
3.浮力的测量方法
4.浮力产生的原因
5.浮力大小的决定因素及关系
[当堂评价方案]
1.一石块在水面下下沉的过和中所受压强____,所受浮力____。
2.一个气泡从水底上升(不露出水面),下列关于气泡受到水的压强和浮力的说法正确的是( )
A.压强减小,浮力不变 B.压强不变,浮力增大
C.压强减小,浮力增大 D.压强减小,浮力减小
3.一质量为5千克的铝块,用弹簧秤吊住它,将其置于酒精中时,弹簧秤的读数为30N,求酒精对铝块的浮力。
3