1、第三节 水 的 浮 力,第1课时,力的测量工具是 。 用弹簧秤吊着物体。物体受到竖直向下的 和竖直向上的 的作用。 这两个力是一对 ：两个力大小 ，方向 ，且作用在 上。,温故知新,弹簧秤,重力G,拉力F,平衡力,相等F=G,相反,一条直线,死海不死,一、什么是浮力 1.液体的浮力,F浮,船(人)除受到竖直向下的重力，此时船(人)处于平衡状态（静止）据二力平衡知识，其还应受到一个水对它竖直向上的作用力，我们把这种力叫 。,人躺在死海上看书,船浮在水面上,浮力,这两个平衡力的三要素关系是？,【实验】,问题1：为什么松手后木块会向上运动最后漂浮在水面上？,在水中能上浮的物体会 受到水对它向上的浮力
2、。,试着进行受力分析,问题2：在水中下沉的石块、铁块等物体是否也受到浮力作用呢？,称重法,1.将物体挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数 G ；,2.再将物体浸入水下，读出弹簧测力计的示数 F拉 ；,3.物体在水中受到的浮力大小为：,F浮 = GF拉,用称重法测量在水中下沉的物体受到的浮力 器材：弹簧秤、钩码、一杯水,受力分析,对物体进行受力分析,G,F拉,F浮,结论： 物体静止平衡F浮+F拉=G 得：F浮=G - F拉,1先测重力G2物体放入液体中看弹簧秤示数3求浮力,称重法测浮力方法：,F浮=G - F拉 （适用条件：物体在水中会下沉）,在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。,一、浮力的存
3、在,1、所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。,2、方向：,竖直向上,3、测量方法：,称重法： F浮=G - F拉,液体能产生浮力，气体对进入其内的物体是否也有浮力呢？,气体对浸入其内的物体也会产生一个向上的浮力。,发散思维：,F1,F2,为什么会产生浮力,左右表面力的作用对竖直方向的浮力无影响,竖直方向上：由于液体的压强随深度的增加而增大，因此液体对物体下表面向上的压力大于对物体上表面向下的压力。此压力差就是浮力，方向竖直向上。,问题：浸入水中的桥墩有没有受到浮力的作用吗？,因为桥墩的下表面没有受到水向上的压力作用，液体对它就失去了向上托的力，浮力当然随之消失了。因此桥墩不受浮力
4、的作用。,1、一铁块挂在弹簧秤上，在空气中称量时，弹簧秤的读数是32牛。把它全部浸在水中称量时，读数是12牛。铁块受到浮力是 2、判断：所有液体都会对浸入其中的物体产生浮力。 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30牛。求酒精对铝块的浮力,20牛,20牛,对,第三节 水 的 浮 力,第2课时,问题：物体受到的浮力大小与什么因素有关？,古希腊哲学家阿基米德,实验：水里逐渐加盐鸡蛋上浮。,鸡蛋重力不变，是因为鸡蛋受到的 变大所导致。,浮力,实验：探究影响浮力大小的因素,1.观察物体在水中下沉过程中浮力大小的变化,G = 4N,物体受到的浮力大小与物体排开水的体
5、积成正比,到底是几倍关系呢？,1.研究浮力大小与物体排开水的重力大小的关系,实验：探究影响浮力大小的因素,1.研究浮力大小与物体排开水的重力大小的关系,实验：探究影响浮力大小的因素,结论：F浮 = G排,5,4,1,2,3,1,1.研究浮力大小与物体排开水的重力大小的关系,实验：探究影响浮力大小的因素,阿基米德原理,浸在液体中的物体，受到向上的浮力，浮力 的大小等于物体排开的液体所受到的重力。,F浮 = G排 = r液 g V排,式中 V排 是物体浸在液体表面以下部分的体积,（图中红色部分的体积就是 V排 ）,阿基米德原理,F浮 = r气 g V物,式中 V物 是物体的体积， r气 是物体周围
6、气体的密度。,阿基米德原理既可用于液体浮力的计算，也可用于气体浮力的计算。,3、对公式的理解,(1)液是 ,不是浸入液体的物体密度。 (2)V排是 ，不是液体总体积，也不一定是物体的总体积(V物)。物体完全浸入液体中(浸没):V排= ；物体部分浸入液体中，V排液V物，V排。(用V露代表物体露出液面的体积) (3)浮力只跟 和 ,即只跟 .有关，而与物体浸入液体的 、物体的 、 、 、 等无关。,V物,V物V露,液,V排,深度,形状,质量,密度,重力,液体密度,物体排开液体的体积,F浮 = G排 = r液 g V排,问题1 ：物体在浸入水的过程中，从接触到水直到刚好全部浸没的过程中，受到的浮力有
7、变化吗？为什么？,问题2: 当物体全部浸没水中后，再继续往下沉的过程中，受到的浮力有变化吗？为什么？,思考与练习,你的体积大，受到的浮力大。,你在深处，受到的压强大。,、请你说说哪个鱼说得正确？为什么？,问题3:浮在水面上的木块，它浸入水中部分的体积是50cm3,它在水面部分的体积是25cm3,它受到的浮力多大？（g=10牛/千克）,问题4：,将质量为3.9千克的钢球浸没在水中，钢球受到的浮力是多大？这时如果把钢球挂在弹簧秤上，读数是多少？ （7.8103千克/米3）,练习一：判别是非,1、木块在水中上浮，铁块在水中下沉，说明木块受到浮力，而铁块不受到浮力。 2、在空气中的物体也会受到空气对它
8、的浮力。 3、浸没于水中的物体，浸得越深，物体受到的浮力越大。 4、一水桶从水中往上提，未露出水面时，浮力不变，露出水面后，浮力越来越小。,第三节 水 的 浮 力,第3课时,例：将质量为7.8千克的铁块浸没在水中,它受到的浮力为多少?,(1)若该铁块浸在水中体积为总体积的3/4, 则它受到的浮力多大?,(2)若该铁块浸没在酒精中,则它受到的浮力多大?,一只体积为升的氢气球，自重（包括气球、吊篮及里面的氢气）为牛，要用多大的力拉住它才能使气球不会飞向空中？ 空气1千克米，氢气千克米,1.一物体在空气中用弹簧秤称得其物重为15牛，把它全部浸没在酒精中，弹簧秤的读数为8牛，则酒精对该物体的浮力大小为
9、_牛，方向为_。,2.浸在液体里的物体受到_的浮力，浮力的大小等于它_受到的重力。,思考与练习,3、金属块重10牛顿，挂在弹簧秤上，当它全部放在水中时，弹簧秤的读数为8牛顿，此时金属块受到的浮力是_牛顿。如金属块有一半体积露出水面,弹簧秤上的读数应该_牛顿。如果把金属块全部浸没在酒精中，金属块受到的浮力是_牛顿。,4、一金属块挂在弹簧秤上，在空气中称时，读数为49.6牛,把它浸没在水中称时,读数为30牛. (1)该金属块受到水对它的浮力为多少? (2)金属块体积为多大? (3) 金属块密度为多少? (4)若把它的一半体积浸在水中时,弹簧秤的读数为多少?,思考与练习,.一个盛水的杯中悬浮着一个小
10、球，杯子放在斜面上，如图，此处小球受到的浮力方向如何？,答：方向竖直向上。,、一体积为0.1分米3的金属块挂在弹簧秤下,若将此金属块浸没在水中,弹簧秤示数为6.8牛,求 (1)此金属块所受的浮力? (2)金属块的重力? (3)金属块的密度?,、有一金属球,在空气中称时弹簧秤示数为14.7牛,浸没在水中称时弹簧秤示数为4.9牛,已知金属的密度是3千克米，通过计算判断该金属球是空心还是实心的？,第三节 水 的 浮 力,第4课时,物体在液体中的四种沉浮状态,物体沉浮的条件,（石块等）,（气泡等）,（轮船等）,（鱼、潜艇等）,上浮物体露出液面后，会漂浮在液面上。,F浮G,F浮G,F浮 = G,F浮 =
11、 G,物体沉浮的条件1,思考：对四种状态进行受力分析,当物体受到的浮力大于重力时，物体上浮，物体露出液面后，浮力会减小，当浮力等于重力时，物体就漂浮在液面上。,物体下沉,物体悬浮,物体上浮,物体漂浮,物体沉浮的条件2,一个实心物体浸没在液体中，有时也可以根据物体密度与液体密度之间的关系，对物体的沉浮作出判断？试推导出这些关系。,r液,r液,r液,当物体浸没时：F浮 = r液 g V物,G = r物 g V物,当r物r液，,当r物r液，,当r物r液，,物体下沉。,物体上浮最后漂浮。,物体悬浮。,三、物体的浮沉条件,物体浸 没于某 液体中,F浮G,F浮=G,F浮G,直至漂浮 F浮=G,未露出：浮力
12、不变,露出后：浮力变小,物 液,物 液,物液,下沉,悬浮,上浮,用密度判断时：必须是实心物体,物体沉浮的条件,思考：为什么油总是漂在水面上？为什么木块会漂浮而石块会下沉？,讨论：当汤圆或饺子刚放入水中时，会沉入锅底，而当汤圆或饺子煮熟时，则会浮出水面。这是为什么？,当汤圆或饺子刚放入水中时，她们的体积较小，受到的浮力小于重力；而当汤圆或饺子煮熟时，体积会膨胀，受到的浮力也随之增大。,如何让水中的鸡蛋浮起来?,思考:,总结. 求浮力的方法：,（4）平衡法：,（2）阿基米德原理：,（1）称量法：,F浮=G - F拉,F浮= G排液 = 液 g V排,( 3)产生原因法:,F浮=F下 F上,（仅适用
13、于能下沉的物体）,（仅适用于已知V排的物体）,漂浮时：F浮=G,一般思路：1.称量法和产生原因法一般用的比较少。2.求浮力时如果物体漂浮一般用平衡法F浮=G求解，已知V排一般用阿基米德原理F浮=液gV排，如：浸没时V排=V物或者漂浮时已知浸入部分体积时均可。,练习1:小明将一体积为9立方厘米的物体,扔于水面上,请计算该物体在水中所受到的浮力？（ 物 =0.6克/立方厘米）,“冰山一角”这个成语的本意是说，我们通常所看到的冰山，只是全座冰山露出水面的一个角，而深藏在水底下的冰山才是真正的冰山的主体。“冰山一角”的角具体占到总体积的多少？,海水=1.04克/厘米3, 冰=0.9克/厘米3),练习3
14、:体积为300cm3木块,浮在水面上的体积为_;受到的浮力为_,重力为_. (木=0.6克/厘米3),第三节 水 的 浮 力,第5课时,物体浮沉条件的应用,物体的沉浮条件的应用,一:密 度 计,密度计是一种用来快速测量液体密度的仪器,密度计漂浮在被测液体中，密度计的玻璃管上标有 刻度值，可从液面处对应的刻度值读出被测液体的密度。,密封的玻璃管，下端装有铅丸或水银,思考：图中的甲、乙两种液体，谁的密度较大？,同一支密度计在不同液体中受到的浮力大小是相同的，但排开的液体体积大小不同。液体的密度越大，密度计露出的体积越多。,密度计：,根据漂浮物体露出的体积大小测定液体的密度,刻度特点：,密 度 计,
15、刻度特点：,上小下大，刻度不均匀,无0刻度,应用二 船 舶,问题：铁块放在水中会下沉，而用钢铁制成的船为什么却能够漂浮在水面上？,你能使铁在水中上浮吗？,物体的沉浮条件的应用,船 舶,活动：模拟轮船实验,1.把一块橡皮泥放在水面上时，观察橡皮泥能否浮在水面上；,不 能,2.将橡皮泥捏成碗状，再放在水面上，观察橡皮泥能否浮在水面上。,能,利用“空心”的方法可以在不增加物体自重的条件 下增大排水体积，获得更大的浮力，最终使F浮=G船，使船漂浮。,物体的沉浮条件的应用,船 舶,轮船由江河驶入海里：重力 ，浮力 ，轮船将 一些（填“上浮”或“下沉”）,例1,不变,不变,上浮,排水量：满载时排开的水的质
16、量。（不是重力）,轮船有大小，怎样反映轮船的运载能力呢？,在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”, 其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线.当船从北大西洋驶向印度洋时,试分析轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度1和2的关系?,载重线：是法规对船舶最大装载吃水线,完成课本P17：思考讨论：练习1,应用三、潜水艇,潜水艇浸没水中后V排不变，则浮力不变，那么它是怎么来实现沉浮的呢？,潜 水 艇,活动：潜水艇沉浮的模拟实验,1.在玻璃球内装满水，并用橡皮管把它连到大针筒上；,2.用针筒将玻璃球内的水抽出，观察玻璃球的运动情况；,玻璃球上浮,3.用针筒把水再次压入
17、玻璃球中，观察玻璃球的运动情况。,玻璃球下沉,潜 水 艇,潜水艇是在不改变 的条件下，通过 改变 来实现上浮和下潜的。,浮力（体积）,自身的重量,气球和飞艇,问题：什么样的气球和飞艇才能飞上天？,气球内充的气体有氢气、氦气和热空气。,气球或飞艇内所充的气体的密度必须小于气球或飞艇外空气的密度，使它受到的浮力大于重力而升空，它们才能飞上天。,用改变自身的体积，实现沉浮。如减小体积,则有F浮G球下降。,浮 力,浮力的 概 念,定义：,浮力的方向：,产生的原因：,浮力的测量：,物体沉浮的条件 （浮力的计算）,浮力的应用,阿基米德原理：,上浮：,下沉：,漂浮或悬浮：,轮船：,潜水艇：,气球和飞艇：,密度计：,浸入液体中的物体受到液体对它向上的托力叫做浮力,竖直向上,上下表面由于深度不同而产生的压力差,称重法 F浮 G G,F浮 G,F浮 G,F浮 = G,采用空心的方法增大可利用的浮力,通过改变自重来控制沉浮,根据漂浮物体露出的体积大小测定液体的密度,球（艇）内气体密度小于空气的密度,知 识 小 结,F浮 = G排 = r液g V排,
