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1.浸在液体(或气体)中的物体,受到向———的力
叫做浮力。浮力的方向总是————————— ,其施
力物体是————————————。
上
2.利用弹簧测力计测算浮力的大小:物体在空气中
示数为G,浸入液体后示数为F,则物体所受浮力
大小F浮= ———— 。G-F
竖直向上
液体(或气体)
自主学习 预习检测
3.浸在液体中的物体,上、下表面存在 ,即
F浮= ,这就是浮力产生的原因。
4.物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液
体中的 有关,跟液体的 有关。
压力差
F向上-F向下
体积 密度
鸭子为什么能浮在水面上?
情景导入 生成问题
是什么力使上万吨的航空母舰航行在海面上?
乒乓球受到了 的作用!
动画演示:乒乓球受到浮力
自研互学 生成新知
一、浮力
木块在水中受
到浮力(漂浮)
铝块在水中也受
到浮力(下沉)
它们受到重力而不沉入水中
表明水对它们有一个向上的托力
【实验】打足了气的篮球,气孔上插有打气针,
打气针的另一端通过导管、橡皮塞和气球囊连
接。导管阀门开始处于关闭状态,现将阀门打
开。
现象_____________________________。
表明__________________________。
气体也会产生向上的浮力。 结论:
气球胀大,同时杠杆左端上升
向上的浮力增大
2.符号: F浮
3.用弹簧测力计测浮力:F浮=G-F
4.浮力的方向: 竖直向上
5.浮力的施力物体:液体
6.浸在气体中的物体也受到气体对物体的浮力。
一、浮力(F浮)
1.浮力:浸在液体中的物体受到液体对物体
向上浮的力叫浮力。
1.将乒乓球放入瓶内,向瓶里倒水,乒乓球不浮起。
2.将瓶下口堵住,乒乓球浮起。
二、浮力的产生
实验现象:
浸在液体中的物体受到液体对物体向各个方向
的压力。
四个侧面所受压力关系
F合=0
边长为L的立方体
位于水面下h 深处
上、下两面所受压力关系
∵p向上> p向下
∴ F向上> F向下
F浮= F向上-F向下
F向下
F向上
浮力是液体对物体
的压力的合力
h
L
三、浮力的大小与哪些因素有关
把空饮料罐用手按入水
桶,饮料罐进入水中越深,
手的感觉有什么变化?
分析一下,浮力大小和什
么因素有关?
猜 想 可能跟……有关。
提出问题
实验1 探究浮力大小与液体密度的关系
将同一物块分别浸没到水和酒精中,观察
弹簧测力计示数的变化。
不同
说明物体受到的浮力与液体的密度有关.
探究浮力大小与物体浸在液体中体积的
关系
将同一物块第一次部分浸入水中,第二次
全部浸入水中,观察弹簧测力计示数的变化。
不同
说明物体受到的浮力与物体浸在液体中体积有关.
实验2
将相同体积的不同物块分别浸没到水中,
观察弹簧测力计示数的变化。
1N
说明物体受到的浮力与物体密度无关。
示数差相同
即浮力相等
实验3
实验结果表明
物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中
的体积有关,跟液体的密度有关。浸在液体中的
体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
课堂小结 系统归纳
浮
力
浮力产生的
原因及方向
称重法测浮力
决定浮力大
小的因素
竖直方向上的压力差
F浮=G-F
液体密度、浸在液体中的体积
2、绳子的下端系着一个铁块,当铁块浸没在水中
后剪断绳子,铁块下沉的过程中它受
到的浮力将( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.保持不变 D.变为零
1、关于浮力,下列说法中正确的是( )
A.只有浮在液体表面上的物体才受到浮力
B.一切浸入液体中的物体都受到液体对它施
加竖直向上浮力
C.只要下沉的物体就不会受到浮力
D.浮力的方向不一定都是向上的
当堂演练 达成目标
3、质量相同的铁球和铝球,分别挂在两个相同的
弹簧测力计上,将两球同时浸没在水中。若挂铁
球的示数变为F1,挂铝球的示数变为F2,则
( )
A. F1>F2 B. F1=F2
C. F1<F2 D. 无法比较
A
1.为了能把砍伐的木材从林场方便地运出,有
水道的地方常将木材联结成木排使其顺流而下.这个
例子中,木排受到河水的浮力.请你从日常生活或常
见的自然现象中再举两个例子说明浸入液体的物体
受到浮力。
(见教材P52)
解答:木头漂浮在水上;轮船在海上航行。
教材习题解答
2.用什么实验可以证明,沉入水中的物体受
到浮力的作用?
解答:用弹簧测力计分别测物体在空气中和
浸入水中时对弹簧的拉力,可以发现两次示数不
相同,即证明该物体受到浮力,方向向上。
3.弹簧测力计下悬挂一
个重物,在空气中称量时的
示数如图甲所示,把重物浸
在水中时的示数如图乙所示。
重物浸在水中时所受的浮力
是多大?
解答:F浮=G-F
=3.2N-2.2N
=1.0N 甲 乙
4.一个竖直悬挂在水中的圆柱体,上表面受
到水的压力为5N,底部受到水的压力为13N。
你认为这个物体受到水的浮力为多大?
解答:F浮=F下-F上=13N-5N=8N
5.有人猜想:“浸没在液体中的固体所受的浮
力可能跟固体的形状有关”。请你为检验这个猜想
设计一个实验。说出实验所需的器材和实验步骤。
解答:实验器材:弹簧测力计、大烧杯和水、
细线、橡皮泥。
实验步骤: (1)将橡皮泥挂在弹簧测力计
下,让橡皮泥完全浸入水中,记下弹簧测力计的
示数为F1;
(2)改变橡皮泥的形状,让橡皮泥完全浸入
水中,记下弹簧测力计的示数为F2;
(3)比较F1和F2大小:若F1不等于F2,说明
浸没在液体中的固体所受的浮力与固体的形状有
关; 若F1等于F2,说明浸没在液体中的固体所受
的浮力与固体的形状无关。
自主学习 预习检测
1.浸在液体中的物体,受到向———的浮力,浮力的
大小等于它—————————所受的————,这就是
阿基米德原理。该原理也适用于气体。
上
2.阿基米德原理公式及浮力大小的决定因素
(1)F浮=———=——————;
(2)从公式可知:物体所受浮力的大小跟 —————
———和———————————有关,与它浸在液体中
的 ———— 、物体的质量、体积、密度等无关。
排开的液体 重力
G排 ρ液gV排
液体的
密度 排开液体的体积
深度
(1)称重法:
在空气中用弹簧测力计测一物体的重力,示
数为G,将物体浸在水中后,弹簧测力计的示数将
(选填“增大”、“减小”或“不变”),若此
时的示数为F,则物体受到的浮力F浮= 。
减小
G-F
计算浮力的四种方法
(2)压力差法:
浸没在液体中的正方体,上表面受到的压
强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)下
表面受到的压强,因为正方体的上、下表面的面
积相等,因此上表面受到的压力 (选填
“大于”、“小于”或“等于”)下表面受到的压力,
使正方体下表面和上表面有一定的 ,这
就是浮力产生的原因,表达式
是 。
小于
小于
压力差
F浮=F向上-F向下
(3)公式法:
浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开
的液体所受的 ,这个规律叫阿基米德原理,
其表达式是 ,从公式中可以看出,物体
所受浮力的大小与 和
有关。
重力
F浮=G排=ρ液gV
排液体密度
物体排开的液体体积
(4)平衡法
由二平衡条件可知漂浮、悬浮在液体中的物体
受到的浮力 物体受到的重力等于
阿基米德的启示
两千多年以前,希腊学
者阿基米德为了鉴定金王冠
是否是纯金的,要测量王冠
的体积,冥思苦想了很久都
没有结果。一天,他跨进盛
满水的浴缸洗澡时,看见浴缸里的水向外溢,他
忽然想到:物体浸在液体中的体积,不就是物体
排开液体的体积吗?
情景导入 生成问题
排开液体的体积物体浸在液体中的体积 =
做做想想
将易拉罐按入装满水的烧杯
中,感受浮力与排开的液体
的关系。
回顾:浮力大小与哪些因素有关?
浮力大小,跟它浸在液体中的体积和液体的密度
有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,
浮力就越大。
猜 想
浮力与排开的液体有什么关系?
可以怎样表述浮力的大小?
浮力大小可能与排开液体的体积×液体的密度有
关
浮力大小,跟它排开液体的体积和液体的密度有
关。排开液体的体积越大、液体的密度越大,浮
力就越大。
浮力大小可能与排开液体的重力有关。
实验器材:石块、铝块、铁块、
溢水杯、空杯、测力计、水
⑴用弹簧测力计先测出石块的重力G。
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:
探究实验
一、阿基米德原理
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′。
⑷用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总 。
0.70
N
0.90
N
收集实验数据:
研
究
对
象
物重
G/N
空杯重
G杯/N
物体浸没水中
时弹簧测力计
示数F′/N
杯、水
总重
G总/N
浮力的大
小 F浮/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?
动画演示:阿基米德原理
阿基米德原理
1.内容:
浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力
的大小等于物体排开的液体受到的重力。
2.公式: F浮=ρ液 g V排
3.对原理的理解
(1)物体“浸在液体里”包括
“全部浸入(即浸没)”和“部分
浸入”两种情况。
不论物体是浸没还是部分浸入在液
体里都受到浮力。对于同一物体而言,
浸没时受到的浮力大,部分浸入时受
到的浮力小,而且浸入的体积越小,
所受的浮力也越小。
浸没
部分浸入
当物体跟盛液体的容器底部紧密接触时,则于
物体下部没有液体,因而就不受到液体对它向上
的压力,也就是物体没有受到浮力的作用。
(2)阿基米德原理同样适用于气体。
1.区分:浸没、浸入、浸在、没入;
2. F浮=r液 gV排 r液——液体的密度;
V排——物体排开的液体的体积;
3. F浮= r液 gV排 —— 决定式
表明浮力大小只和 r液、V排有关,
浮力大小与物体的形状、密度,浸没在液体中的
深度及物体在液体中是否运动等因素无关。
二、关于阿基米德原理的讨论
例1 浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于
( )。
A. 物体的体积和液体的密度
B. 物体的密度和物体浸入液体的深度
C. 物体浸入液体的体积和液体的密度
D.物体的质量、体积、浸入液体的深度及形
状等因素
C
三、例题分析
例2 一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上,
它的2/3体积露出水面,它受的浮力是多大 N。
(g取10 N/kg)
1
例3 把两个物重相同的实心铁球和铝球,浸没在
水中,它们受到的浮力( )。
A.相等 B.铝球的比铁球大
C.铝球的比铁球小 D.浮力都等于重力
【解析】
铁球和铝球的重力相等,则质量相等
B
m
V
根据 ,ρ铁 >ρ铝 ,则V铁 G物时,物体将———,最终漂浮,
此时ρ物_______ρ液;在未露出液面前,V排______V物。
(2)当F浮 < G物时,物体将————,此时ρ物 _____ρ液,V排————V物。 (3)当F浮=G物时,物体将————,此时ρ物 _____ρ液,V排_______V物。 = 上浮 下沉 = 悬浮 < >
= =
2.轮船:
(1)采用空心法,————排开水的体积,增大
浮力。
(2)排水量:轮船满载时———————————。
增大
排开水的质量
3.潜水艇:靠水舱充水、排水改变————来实现
上浮或下潜。
自重
4.气球和飞艇:里面充的气体密度—————空气密
度。
5.密度计:同一支密度计漂浮在不同液体中,它受
到的浮力都————其重力,但排开液体的体积———
——,从而可以测量液体的密度。
小于
等于 不同
情景导入 生成问题
气球的浮沉需要什么条件?
视频中气球为什么会出现上浮和悬浮?
除了上浮和悬浮,还有哪些浮沉现象?
我们今天就来研究物体的浮沉!
一.物体浮沉条件
物体的沉浮条件1:上浮
自研互学 生成新知
物体的沉浮条件2:下沉
物体的沉浮条件3:悬浮
G
F浮
悬浮
F浮=G
物体的沉浮条件4:漂浮
G
F
浮
F浮= G
漂浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮G ρ液>ρ物
F浮