第八章 压强与浮力
• 五、学生实验:探究——影响浮力大小的因素
为什么用钢铁制成的庞然大物能够漂浮在水面上?
创境激趣
为什么钢铁之躯的潜艇能够在海中畅游?
谁有妙招 塑料瓶中有一个乒乓球,你有没有办
法拿到乒乓球?
(1)你观察到的现象?
测力计的示数变小
(2)你观察到的现象能说明什么
问题?
物体受到竖直向上的力的作
用
液体对浸在其中的物体有竖直向上的托力
活动:探究物体在水中的力
1.什么是浮力(F浮)
浸在液体中的物体受到液体对其竖直向上的托力,
物理学中把这个托力称为浮力。
F浮
浮力的方向竖直向上
认识浮力
浮力的施力物体?
液体
(1)“都”是指无一例外,包括能浮起来的
和放在液体里沉下去的物体。
(2)“浸入”的正确理解是:物体一部分浸
入液体叫浸入,完全浸入液体下(浸没)也叫
浸入。
(3)浮力的方向总是竖直向上的,总与重力
的方向相反。
注意
二、浮力产生的原因
人能在死海里看书,轮船能在海面上航行,都是
因为液体对浸入的物体有浮力作用,那么浮力是怎样
产生的呢?
实验探究
探究浮力是怎样产生的?
正方体的左右两个侧面的对应部分在水中的深
度 ,因而水中的压强 ;由此可
知,左右两测对应部分的压力大小 ,方
向 ,且在 上,互相 了。
相同 相等
相等
相反 同一直线 平衡
探究浮力是怎样产生的?
F向上
F向下
F浮 = F向上 - F向下
正方体上表面在水中的深度 下表面
在水中的深度,因而下表面受到液体的压
强P向上 下表面受到的液体的压强P向下,所
以上表面受到的压力F向下 下表面受到
的压力F向上,因此水对物体向上和向下的
产生浮力。
小于
小于
小于
压力差
三、影响浮力大小因素:
实验猜想:
猜想1:浮力可能与液体的密度有关
猜想2:浮力可能与物体的体积有关
猜想3:浮力可能与物体浸入液体的深度有关
其他猜想:…… …… …… ……
实验探究:浮力的大小与哪些因素有关?
实验探究1:
⑴把鸡蛋放入清水中,观察出现的现象。
⑴ ⑵
⑵在清水中加盐,改变水的密度,再观察出现的现象。
在清水中,鸡蛋下沉。
清水中加入食盐后,盐水的密度增大,鸡蛋慢慢
上浮直至漂浮的状态。
实验结论:猜想1 正确,浮力的大小跟液体的密度有关。
试验探究2:浮力可能与物体的体积有关
观察实验:
⒈ 把同一物体缓慢浸入液体中,在物体尚未被浸
没之前,观察弹簧测力计的读数有何变化?
弹簧测力计的示数在减小,表明浮力在增大
2. 在这一过程中,液面高度有何变化?
不断升高
实验结论:浮力的大小跟物体浸在液体中的体积有关。
实验探究3:
⑴把物体浸没在清水中,
观察测力计的读数F1 。
测力计的读数 F1 = N。
⑵改变物体浸没在水中深度,再观察测力计
的读数 F2 。
⑶比较两次的读数 F1 和 F2 。
测力计的读数 F2 = N。
结论:浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。
物体在液体中所受浮力的大小只与与液体的_____和
排开液体的 有关,而与浸没在液体中的 _____
无关。
密度
体积 深度
根据猜想1、2、3,得出的实验结论:
实验2,浮力的大小跟物体浸在液体中(排开液体)
的体积有关。
实验3,浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。
实验1 ,浮力的大小跟液体的密度有关。分析归纳
实验探究:浮力的大小一般计算
实验器材:石块、铝块、铁块、溢水杯、
空杯、测力计、水
四、阿基米德原理:
⑴用弹簧测力计先测出石
块的重力G石。
⑵用弹簧测力计再测出
空杯子的重力G杯。
1.15N 0.45N
实验步骤:
⑶把石块浸没在盛满水的溢水杯里,用
空杯承接从溢水杯里被排开的水,读出此
时弹簧测力计的示数 F拉。
⑷用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总 。
F拉=0.70N
G总=0.90N
收集实验数据:
研
究
对
象
物重G
石/N
空杯重
G杯/N
物体浸没水中
时弹簧测力计
示数F拉/N
杯、水
总重G总
N
浮力的大小
F浮=G石-F拉
(N)
排开水的
重量G排/N
石
块 0.45
铝
块 0.45
铁
块 0.45
1.15 0.70 0.90 0.45 0.45
0.54 0.34 0.20 0.200.65
0.78 0.68 0.100.55 0.10
比较浮力的大小和物体排开水的重量,你发
现了什么?
阿基米德原理
浸在液体中的物体所受的浮力的大小
被物体排开的液体的 。
等于
重力
(1)公式:F浮 = G排 =ρ液g V排
(2)单位:统一国际单位
说明:
强化训练
1、甲、乙两物体都浸没在同种液体中,关于它们
所受浮力大小的下面各种说法中正确的是(
)
A.甲物体比乙物体重,则甲物体受到的浮力比乙
物体受到的浮力大
B.如果甲物体的密度比乙物体大,则甲物体受到
的浮力比乙物体受到的浮力小
强化训练
C.如果甲物体的体积比乙物体小,则甲物体受到
的浮力比乙物体受到的浮力小
D.如果甲物体空心,乙物体实心,则甲物体受到
的浮力比乙物体受到的浮力大
答案:C
2、一潜水艇从大海某一深度潜行到内陆河的过程中,
下列说法中正确的是( )
A.潜水艇在大海里受到的浮力较大
B.潜水艇在大海里受到的浮力较小
C.潜水艇在大海里和内陆河里受到的浮力一样大
D.条件不足,无法确定
C
• 3、一物体挂在测力计下,读数是9 N,将它全
部浸没在酒精中时,受到的浮力是5 N,则测力
计的读数是_______N;如果将物体的一半浸没
在酒精中,此时测力计的读数是_______N。
4N
6.5N
观察在石块接触水面到没入水中的过程中,石块
受到的浮力如何变化,你能解释观察到的现象吗
?
开动脑筋
归纳总结
1、浮力的定义与方向。
2.浮力产生的原因
3.阿基米德原理