1、第八章浮力 8.5 认识浮力 学习目标：1. 认识浮力，掌握测浮力的一种方法称重法2. 浮力产生的原因。重难点：1. 在实验的基础上认识浮力，总结出测量浮力的一种方法称重法 2. 理解浮力产生的原因。浮力的大小与哪些因素有关?自主复习探究一：什么是浮力？体验活动：托在手中的物理书不会掉下来，是因为书受到手向上 的力，漂浮在水中的塑料瓶不会下沉,是因为它受到 的力 。观察演示：将乒乓球放入水中后，松手后会看到乒乓球向 运动，原因是它受到 的力，最后 在水面上。 分析：静止是一种平衡状态 。从二力平衡的角度看，由于乒乓球受到一个竖直向下的 ，因此必定有一个竖直向 的力和它相平衡，我们把这向上托的力
2、称为“浮力” 。 观察演示：将物体挂在弹簧秤挂钩上，读出物重为 牛，用手向上托物体，观察发现，弹簧秤示数变小，则手对它向上托的力大小为 牛，再将物体浸在水中，物体下沉，水对它向上托吗？把物体用弹簧秤吊着浸入水中，弹簧秤示数 。因为水 。总结：浮力：液体（或者气体）对浸在其中的物体 的托力。结论：a.浮力概念：一切浸入液体中的物体，受到液体_（填方向）托的力。 b.浮力方向：_ c.浮力的施力物体是： 探究二：浮力的测量实验：将一铁块挂在弹簧测力计下，记下读数G=10N，再将钩码浸入水中，记下读数 F=8N，比较两个力的大小关系，我发现 。 总结：称重法测量物体受到的浮力 步骤：1、 。 2、
3、。 3、 。结论：从这个实验中我得到一种计算浮力大小的方法： F 浮力= 例 1.一个金属球在空气中称时,弹簧测力计的读数为 14.7N,浸没在水中称时,弹簧测力计的读数为 4.9N,求金属球浸没在水中时所受浮力的大小?思考：有一位同学说：能浮在水中的物体一定有浮力，而下沉的物体一定没有浮力。如：铁块在水中没有浮力；木块在水中有浮力。我认为： 。 探究三：浮力产生的原因 观察：将正方体木块浸没在水中，放手后木块会竖直 。 分析：木块在水中各个面都受水的压力，但是木块不向前后或左右运动而要向上运动是因为物体受到的向上的压力比其受到的向下的压力 （“小”或“大” ） 。 液体对投入其中的物体四周都
4、有压强，但由于液体的压强随深度的增加而增大，因此物体受到向上的压力 F 上 要比它受到的向下的压力 F 下 大。总的效果就出现一个作用于这个物体向上的力，即浮力。浮力产生的原因是：物体受到液体或气体对其向上与向下的 产生的 结论：我又知道了一种计算浮力的方法：F 浮F 向上F 向下 思考：立在河床上的桥墩；陷在河中泥里的脚受到水的浮力吗？ 解题技巧：如果物体的下表面不与液体接触，不受液体向上的压力，这个物体就不受浮力的作用。探究四：影响浮力大小的因素分析课本，请你完成下列内容：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： 可能跟物体浸入液体的深度有关； 可能跟物体的重力有关；
5、 可能跟物体的体积有关； 可能跟物体浸入液体的体积有关； 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 一 2 一 3 的位置，观察弹簧测力计的示数怎样变化？ _在位置 3 一 4 中，弹簧测力计的示数又怎样变化？ _ _。（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_。能证明_ _猜想是正确的。（3）把水换成盐水再做 3 位置实验，能证明_ _猜想是正确的。结论：影响浮力大小的因素： 、 及时练习 1跳水运动员离开跳台后，从接触水面到全部浸入水中，他
6、受到的浮力将 ；当他全部浸入水中下沉的过程中，受到的浮力将 。 及时练习 2翔翔在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关，如图所示。请仔细观察图示并回答下列问题： （1）从 A、B 两图可知，鸡蛋在水中受到的浮力大小是_N。 （2）根据 B、C 两实验，他就得出鸡蛋受到的浮力大小与液体的密度有关，你认为对吗？_，理由是_。 （3）在实验中，你还可以观察到什么现象？（写出一个_ _。【课后练习】：1 重 20N 的物体浸没在水中用弹簧测力计称量时减小了 8N，则该物体受到的浮力大小为（ ）A 20 N B 8 N C 28 N D 12 N2、一切 液体中的物体，都受到液体对它 的力，叫做浮力。
7、浮力的施力物体是 。3、浸入液体中的物体下表面受到向上的压力 物体上表面受到 的压力，这个压力 就是浮力。4、物体重为 G 悬挂在弹簧测力计下浸入液体中，测力计示数为 F，则物体受到的浮力 F 浮 = 。5、弹簧测力计下吊着重为 14.7N 的金属块，当金属块浸没在水中时，弹簧测力计示数为 9.8N，则水对金属块的浮力为 N.6. 一个金属圆柱体，从水面开始逐渐浸入水中，设圆柱体下底面与水面间的距离为 H，则下图中表示水对圆柱体的浮力与 H 的关系图像中，正确的是 ( ) 1、如右图，作出水中小球所受浮力和重力的示意图。2、如右图所示，小明用测力计分别在空气中、水中和盐水中测出了物体的重，则当
8、物体浸没在水中时，所受到的浮力为_N；物体浸没在盐水中时，所受到的浮力为_N； 7、一个石块重 5N，把石块挂在弹簧测力计下端，将其浸没在某种液体中，此时弹簧测力计的示数为N，则该石块受到液体的浮力为 _N。浮力的方向 ，施力物体是 _此石块在液体中下沉时 浮力的作用（填“受到” 、 “不受到” ） 。8、如图 8-8 所示，容器中盛有水，有一个边长为 10cm 的立方体浸没在水中。已知上表面到水面的距离为 10cm。求： (1)它的上表面受到的水的压强是多大；压力是多大？（2）它的下表面受到的水的压强是多大；压力是多大？ (3)它所受到的水的浮力是多大。(取 g=10N/kg)9.一个石块在
9、空气中，用弹簧测力计测得读数为 10N，然后把它浸没到水中，弹簧测力计的读数为 7N，则石块在水中受到的浮力是 N。 10.如图甲所示：石块在空气中，弹簧测力计的示数为 N；如图乙所示：石块浸没在水中，弹簧测力计的示数 F为 N； 石块的重力为_; 对比两图可以说明 ：浮力的方向是 。 水对石块的浮力 F 浮= = = N。 11、将一石头放入水中，石头会沉到水底，对此现象的解释正确的是（ ） A、石头不受浮力的作用 B、石头所受浮力小于重力 C、石头所受浮力大于重力 D、以上说法都对12、一长方形物体浸没在水中，受到的浮力为 98N，已知上表面受到的压力是 50N，则下表面受到的压力为（ ）
10、 A、48N B、50N C、98N D、148N 13、一重为 20N 的物体，浸没在水中时，所受的浮力为 18N，则物体最终所处的状态为（ ） A、漂浮在水面上； B、下沉到容器底部； C、悬浮在水中； D、无法判断 14、一重为 20N 的物体，浸没在水中时，所受的浮力为 23N，则物体静止时所爱的合力为（ ） A、合力向上，大小为 3N； B、合力向下，大小为 3N； C、合力向上，大小为 43N； D、合力为 0；15、 浮力的大小由_和_来决定，与物体的密度_关，与物体的体积_关，与物体浸在液体中的深度_关。16、某海滨浴场，水底布满石头，在海水中游泳的人由深水走向浅水的过程中，以
11、下体验和分析合理的是（ ） A 脚越来越疼，因为水底对人的支持力越来越大 B 脚越来越疼，是因为人受到的重力越来越大 C 脚不疼，是因为人越来越轻 D 脚不疼，是因为水底对人的支持力越来越大17一个石块重 5N，把石块挂在弹簧测力计下端，将其浸没在某种液体中，此时弹簧测力计的示数是 2N，则该石块受到的浮力为N，此石块排开液体的重是 N。 18物体在液体中受到的浮力大小（ ） A 和物体本身的重力大小有关 B 和物体的体积大小有关 C 和物体的密度大小有关 D 和物体排开液体的体积大小有关 19将皮球按进水中，当放手以后，皮球会上浮。在皮球未露出水面之前，所受水的压强和浮力的变化情况，正确的是
12、A、压强减小，浮力不变 B、压强增大，浮力不变 C、压强不变，浮力变大 D、压强不变，浮力变小 20. 关于物体受到水的浮力，下面说法中正确的是（ ） A. 漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大 B没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大。 C. 物体排开水的体积越大受到的浮力越大 D物体的密度越大受到的浮力越小 21已知空气的密度为 1.29kg/m3，体积为 0.06m3 的人在空气中受到的浮力大约是 N。(g=10N/kg) 22小芳要探究金属圆柱受到水的浮力与浸在水中深度的关系，实验装置如图 5 所示，将高为 9cm 的金属圆柱体缓慢浸入水中（水足够深） ，在金属圆柱体接触容
13、器底之前，记下金属体下表面所处的不同深度 h 和弹簧测力计相应的拉力示数 F，实验数据如下表：（）第 3 次实验时，金属圆柱受到的浮力大小为：_ （）据实验数据，分析金属圆柱浸在水中受到的浮力大小与浸入水中深度的关系是：_23密度为 0.410 千克米 3，体积为 0.5dm3 的木块浸没在水中时受到的浮力是_牛顿，浮在水面上受到的浮力是_牛顿。（g10 牛千克） 24弹簧测力计下吊着重为 14.7N 的金属块，当金属块浸没在水中时，弹簧测力计示数为 9.8N，则水对金属块的浮力为_N，金属块排开水的体积为 m3。8.5 阿基米德原理导学案学习目标：1、通过实验体会浮力的存在。2、能用溢水杯等
14、器材探究浮力的大小。3、会利用阿基米德原理解目标释简单的现象。4、体会实验探究的乐趣，培养科学的探究习惯。学习重点：探究浮力的大小及阿基米德原理的理解与应用。自主学习：阿基米德鉴别皇冠真假的故事1.国王让金匠做了一顶新的纯金王冠。但他怀疑金匠在金冠中掺假了。可是，做好的王冠无论从重量上、外形上都看不出问题。国王把这个难题交给了阿基米德。 阿基米德日思夜想。一天，他去澡堂洗澡， 当他慢慢坐进澡堂时，水从盆边 溢了出来，他望着溢出来的水，突然大叫一声：“我知道了！”竟然一丝不挂地跑回家中。原来他想出办法了。 阿基米德把金王冠放进一个装满水的缸中，一些水溢出来了。他取了王冠，把水装满，再将一块同王冠
15、一样重的金子放进水里，又有一些水溢出来。他把两次的水加以比较，发现第一次溢出的水多于第二次。于是他断定金冠中掺了银了。经过一翻试验，他算出银子的重量。当他宣布他的发现时，金匠目瞪口呆。 这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王。阿基米德从中发现了一条原理：即物体在液体中减轻的重量，等于他所排出液体的重量。这条原理后人以阿基米德的名字命名。 2.阿基米德原理的内容：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的重力。3.公式： 。4.使用阿基米德原理时，应注意以下几点：“浸”的含义：一是物体浸没在液体中。二是物体的一 部分体积浸入液体中，还有一部分体积露在液面以外。浮力的大小只
16、跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，跟物体本身的体积、物体的密度、物体的形状、物体浸没在液体中的深度、物体在液体中是否运动、液体的多少等因素无关。由公式变形可用来计算排开液体的体积 可用来计算液体的密度。阿基米德原理也适用于气体。合作探究 探究阿基米德原理实验器材: 弹簧测力计、溢水杯、小烧杯、石块、细线、水。1.用弹簧测力计测物体的浮力。步骤： 石块的重力 G 石块浸没水中的示数为 F 浮力大小 F 浮 。2.用溢水杯测出物体排开液体的重力。(1)测出小桶所受的重力 G1(2)把物体浸入液体,收集物体所排开的液体。(3)测出被排开的液体所受的重力 G2。次数 物体重力 G物体浸没在水中时弹
17、簧测力计的示数 F 示物体受到的浮力 F 浮小桶重G1来源:学科网ZX排开 的水和桶的总重 G2排开的水重 G 排1 来源:Z+23发现规律:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于_。用公式表示为 F 浮 =_=_。其中被排开液体的体积等于物体浸没在液体中的体积。说明：（1）从公式中我们可以看出浮力的大小只与 和 有关，而与物体的重力、形状及浸入的深度 关（“有”或“无” ） 。（2）正确运用公式计算要注意找 V 排。【展示交流】1.边长为 10cm 的一个立方体铜块,浸没在水中,受到的浮力是多少?如果立方体铜块处于更深的位置,浮力又是多少?如果把这个铜块压扁再让它浸没在水中,所受的浮力会不会发
18、生变化?如果把它浸没在酒精中,它受到的浮力变大还是变小?2.一个物体的体积为 60cm3,当其体积的一半浸没在水中时,受到的浮力是_N;当其全部浸没在水中时,所 受到的浮力 是_N。3.一个铁球先后浸没在盐水、水、酒精中,受到的浮力分别是 F1、F 2、F 3,则三者的大小关系是_。4.一个圆柱形物体悬浮在密度为 1.2103kg/m3的盐水中,已知圆柱体的横截面积为 10cm2,高为 15cm,物体上表面到液面的距离为 5cm,物体受到的浮力多大?(g=10N/kg)5.质量 为 5.4kg 的实心铝球,若将它浸没在水中,则铝球受到的浮力是多大?(g=10N/kg)( 铝 =2.7103kg
19、/m3)6.浸没在水中的乒乓球露出水面之前,受到的 浮力 ( )A.不变 B.变小 来源:学 C.变大 D.先变小后变大7.关于物体受到水的 浮力,下面说法中正确的是 ( )A.漂在水面上的物体比沉在水底的物体受到的浮力大 B.没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大C.物体排开水的体积越大受到的浮力越大 D.物体的密度越大受到的浮力越小8.跳水运动员离开跳台后,从接触水面到全部浸入水中,他受到的浮力将_在他全部浸入水中下沉的过程中,受到的浮力将_。:9.一个物体受到的重力是 10N,将其全部浸没在水中时,所 排开的水受到的重力为 20N,此时它受到的浮力是_N。10.不同材料制成的相同体
20、积的三个小球,放入同种液体中,最后静止时如图所示,则它们受到的浮力的大小关系是 ( ) A F 甲 =F 乙 =F 丙 B. F 甲 G 物时，物体在水中将 ，最终物体将 在水面处，此时 F 浮 G 物，当 F浮=G 物时物体在水中将 ，当 F 浮G 物时，物体将 。最终物体将 。 11.将体积相同的三个实心小球，分别放入盛有水的 A、B、C 三个容器中，静止后的位置如图所示，若三个小球所受的浮力分别用FA、 FB、FC 表示，则它们的大小关系是 _ ；_ 容器中的小球质量最大，_ 容器中的小球密度最大。12.如图所示，将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形，分别放入相同的甲、乙两杯水中，静止时
21、甲杯中橡皮泥所受的浮力_乙杯中橡皮泥所受的浮力（选填“大于” 、 “小于”或“等于” ） ，_杯中水面升高得多。 13. 质量是 300g 的空心铁球重_N，当它悬浮在水中不动时，它受到的浮力是_N。 （g 取 10Nkg） 14.2010 年 8 月，我国第一台自主研制的“蛟龙号”载人深海潜水器 3000 米级海上试验取得成功，从没入海中到下潜最大深度处受到海水的浮力_（填“增大” 、 “减小”或“不变” ） ，它的上浮和下沉是通过改变_来实现的。 15. 质量为 200g 的物体，浸入盛满水的容器中，溢出 120g 的水，则此物体将 （ ） A、浮在水面上 B、悬浮在水中 C、沉到容器底部
22、 D、无法判定16、潜水艇浮在海面时排开海水的质量为 2500 吨，潜行时的排水量为 3200 吨，那么它浮在海面时，水上部分的体积是多少？为了使它潜行，需要吸进多少吨海水才行？17如图是某同学自制的水上自行车。她在普通自行车上安装 8 个密闭的空水桶(每个水桶体积为 0.02 米 3)，并在车后轮装上若干塑料片。该同学在水面上骑自行车匀速前进时，平均每个水桶约有二分之一体积浸在水 中，不计车轮和塑料片排开水的体积，则此时水上自行车受到的浮力约为 牛。 18.一个物体完全浸没在酒精中，排开酒精的质量为 100g， （1）求被物体排开的酒精所受到的重力？（2）这个物体在酒精中所受到的浮力？ 19
23、.有一个体积是 50cm3 的物体， （1）浸没在水里，此物受到的浮力是多少？（2）若有相当于总体积的 2/5 的部分体积露出水面，此时浮体所受到的浮力为多少？20给你一块橡皮泥(密度大于 1.0103kgm 3)、一把弹簧测力计、细线、一个量杯和水请你设计一个实验，验证漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体受到的重力简要写出实验步骤21.小刚自制了一个泡沫救生圈，其质量为 8kg，体积为 006m3，求:(1)救生圈漂浮在水面上时,它所受的浮力多大?(2)当小刚躺到救生圈上面时,救生圈刚好完全浸没在水中,则小刚的重力是多少?(g=l0Nkg) 22.密度为 0.6103kgm3，边长为 l0cm 的正方形木块，静止在水面上， （g 取 l0Nkg）求： (1)木块所受的重力； (2)木块受到的浮力； (3)在木块上表面至少要加多大的力才能使木块全部浸入水中。
