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1、1、什么叫浮力？浮力的方向？、什么叫浮力？浮力的方向？浮力产生的原因呢浮力产生的原因呢?单击单击浮力：浮力：浸在液体或气体浸在液体或气体 里里的物体受到液体的物体受到液体或气体向上托的力或气体向上托的力浮力的方向：浮力的方向：竖直向上竖直向上推陈出新推陈出新 阿基米德的启示阿基米德的启示两千多年以前，希腊学两千多年以前，希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠是否是纯金的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛没有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外
2、溢，他忽然想到：然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？液体的体积吗？第二节第二节 阿基米德原理阿基米德原理一、实验探究：一、实验探究：浮力的大小与哪些因素有关？浮力的大小与哪些因素有关？实验猜想：实验猜想：猜想猜想1：浮力可能与：浮力可能与液体的密度液体的密度有关有关猜想猜想2：浮力可能与：浮力可能与物体浸入的体积物体浸入的体积有关有关猜想猜想3：浮力可能与：浮力可能与物体浸没在液体的深度物体浸没在液体的深度有关有关其它猜想其它猜想：实验（实验（1）力大小与力大小与液体密度液体密度的关系：的关系：把鸡蛋放入清水中，观察出现的现象。在清水中
3、加盐，水的密度在清水中加盐，水的密度增大增大，再观察出现的现象。，再观察出现的现象。在清水中，鸡蛋下沉在清水中，鸡蛋下沉到到底部底部。清水中加清水中加 盐后，水的密度增大盐后，水的密度增大，鸡蛋慢慢浮鸡蛋慢慢浮上上来来（鸡蛋自重不变但浮力增大了）。（鸡蛋自重不变但浮力增大了）。实验结论：实验结论：浮力的大小浮力的大小跟跟液体的密度液体的密度有关。有关。2：浮力可能与物体浸入的体积有关：浮力可能与物体浸入的体积有关观察实验：观察实验：观察观察两个弹簧测力计的读数不两个弹簧测力计的读数不一样一样；浸入体积多，；浸入体积多，排开的液体排开的液体 就就 ；弹簧测力计的示数变；弹簧测力计的示数变 ，物体
4、受浮力，物体受浮力 。把同一物体浸入相同的液体把同一物体浸入相同的液体 中中，先浸入的体积少，然后浸入先浸入的体积少，然后浸入体积多体积多。浮力的大小跟浮力的大小跟物体排开液体的体积物体排开液体的体积有关。有关。多多小小大大实验结论：实验结论：实验（实验（3）：）：把物体把物体浸没浸没在在水中，水中，弹簧测弹簧测力计观察测力计的读数力计观察测力计的读数 F1 。改变物体在水中改变物体在水中深度深度，再观察，再观察测力计的读数测力计的读数 F2 。比较两次的读数比较两次的读数 F1=F2 。测力计的读数测力计的读数 F1 =2 N=2 N。测力计的读数测力计的读数 F2 =2 N=2 N。浮力的
5、大小跟浮力的大小跟物体物体浸没浸没在液体中在液体中的的深度深度无关。无关。浮力大小与物体浸没的深度的关系浮力大小与物体浸没的深度的关系结论结论：物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的 有关，还与物体排开液体的（浸入的）有关，还与物体排开液体的（浸入的）有关，有关，而与物体浸没在液体中的而与物体浸没在液体中的 无关。无关。密密 度度体体 积积深深 度度根据猜想根据猜想1、2、3，得出的实验结论：，得出的实验结论：实验实验2，浮力的大小跟，浮力的大小跟物体排开液体的体积物体排开液体的体积有关。有关。实验实验3，浮力的大小跟，浮力的大小跟物体物体浸没浸没在液体中
6、的深度在液体中的深度无关。无关。实验实验1，浮力的大小跟，浮力的大小跟液体的密度液体的密度有关。有关。归纳总结归纳总结浮力与物体排开液体重力的关系浮力与物体排开液体重力的关系图图1图图2图图3图图4探究实验探究实验二二.实验实验探究探究：定量探究：定量探究浮力的大小浮力的大小-阿基米德原理阿基米德原理 实验器材：实验器材：石块、（铝块、铁块）、石块、（铝块、铁块）、溢水杯、空杯、测力计、水溢水杯、空杯、测力计、水用弹簧测力计先测出石块的重力用弹簧测力计先测出石块的重力G。用弹簧测力计再测出空杯重力用弹簧测力计再测出空杯重力G杯杯。1.15N0.45N实验步骤：实验步骤：把石块浸没在盛满水的溢水
7、杯里，用空杯承接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从溢水杯里被排开的水，读出此时弹簧测力计的示数示数 F。用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总总。0.70N0.90N(5)(5)再用铝块、铁块做上述实验，将相关数据填入下表：再用铝块、铁块做上述实验，将相关数据填入下表：收集实验数据，寻找规律：收集实验数据，寻找规律：研究对象物重物重G/NG/N空杯重空杯重 G G杯杯/N/N物体浸没水物体浸没水中时弹簧测中时弹簧测力计力计 示数示数F F/N/N杯和杯和水总水总重重 G G总总/N/N浮力的大浮力的大小小
8、 F F浮浮/N/N排开水排开水的重量的重量G G排排/N/N石石块块0.45铝铝块块0.45铁铁块块0.451.151.150.700.900.450.450.540.540.340.200.200.650.780.780.680.100.550.10比较比较浮力的大小浮力的大小和和物体排开水的重量物体排开水的重量，你发现了什么？，你发现了什么？两个值相等两个值相等 即即F浮浮=G排排实验结论：实验结论：浸在液体中的物体所受的浮力的大小浸在液体中的物体所受的浮力的大小 （填（填“等于等于”、“大于大于”或或“小于小于”）被物体排开的液体）被物体排开的液体所受的所受的 。这就是著名的。这就是著
9、名的“阿基米德原理阿基米德原理”。等于等于重力重力公式：公式：F浮浮=G排排=液液 V V排排=液液VV浸浸有链接有链接1、将石块和空桶挂在测力计、将石块和空桶挂在测力计的下方，分别记下测力的下方，分别记下测力计的示数为计的示数为 N和和 N61回回顾顾阿阿基基米米德德原原理理，探探究究过过程程。2、将石块浸没在水中，记下、将石块浸没在水中，记下测力计的示数为测力计的示数为 N2GFF=G-F浮浮浮浮3、石块受到的浮力为、石块受到的浮力为 N4桶桶G总总GGG总总桶桶-=G排排4、被石块排开的水的重力是、被石块排开的水的重力是 N4F浮浮 =G排排1.1.影响浮力大小的因素：影响浮力大小的因素
10、：物体在液体中所受浮力的大小不仅与物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度液体的密度有关，还与有关，还与物体排开液体的体积物体排开液体的体积有关，而与浸没在液有关，而与浸没在液体中的体中的深度深度无关。无关。2.2.阿基米德原理：阿基米德原理：浸在液体中的物体所受的浮力的大小浸在液体中的物体所受的浮力的大小等于等于被被物体排开的液体所受的重力物体排开的液体所受的重力。公式：公式：F浮浮=G排排=液液 V V排排=液液VV浸浸小结：小结：例例1、弹簧测力计下挂一金属球，称的示数为、弹簧测力计下挂一金属球，称的示数为10N，将金，将金属球全部浸没在水中属球全部浸没在水中,称的示数为称的示数为8N
11、，那么金属球所受的，那么金属球所受的浮力是多少浮力是多少N？GF浮浮F拉拉已知：已知：G=10N F拉拉=8N求：求：F浮浮=？解：由解：由F浮浮=GF/=GF拉拉=10N8N=2N答：金属球所受的浮力是答：金属球所受的浮力是2N 例2 某某物物体体重重0.5N,0.5N,把把它它放放入入盛盛有有水水的的烧烧杯杯中中,溢溢出出重为重为0.3N0.3N的水的水,则它受到的浮力为则它受到的浮力为()()A.A.一定为一定为0.3N.0.3N.B.B.可能为可能为0.2N.0.2N.C.C.一定为一定为0.5N.0.5N.D.D.可能为可能为0.4N.0.4N.例3、比较下列物体受的浮力体积相同的铜
12、、铁、铝浸没体积相同的铜、铁、铝浸没水中水中铁铁F F浮铝浮铝 F F浮铁浮铁 F F浮铜浮铜 铜铜铝铝课堂练习课堂练习我我受受到到浮力大浮力大我我受受到到的的浮力大浮力大 1、在如图所示、在如图所示的大鱼和小鱼的的大鱼和小鱼的争论中，争论中，鱼的鱼的说法正确，这是说法正确，这是因为两条鱼浸没因为两条鱼浸没在同种液体中，在同种液体中，受到的浮力大小受到的浮力大小与与 有有关。关。大大排开液体体积排开液体体积 一个一个2N的物体，挂在弹簧测力的物体，挂在弹簧测力计上，当钩码浸没在水中时弹簧计上，当钩码浸没在水中时弹簧测力计的示数是测力计的示数是1.2N，这个钩码，这个钩码受到水的浮力是受到水的浮
13、力是 N课堂练习课堂练习0.8AAAAA水水水盐水12345（1）若选用的操作是）若选用的操作是1、3、5或或1、4、5，可研究浮力的大小与可研究浮力的大小与 的关系。的关系。如图为小华同学如图为小华同学“研究影响浮力大小研究影响浮力大小的因素的因素”实验的若干操作，根据此图实验的若干操作，根据此图课堂练习课堂练习液体的密度液体的密度1区分：浸没、浸入、浸在、没入；区分：浸没、浸入、浸在、没入；2.F浮浮rr液液 gV排排 rr液液液体的密度；液体的密度；V排排物体排开的液体的体积；物体排开的液体的体积；3.F浮浮 rr液液 gV排排 决定式决定式 表明浮力大小只和表明浮力大小只和 rr液液、
14、V排排有关，有关，浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中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。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二、关于阿基米德原理的讨论例例4浸浸在在液液体体中中的的物物体体,受受到到的的浮浮力力大大小小取取决决于于()。A.物体的体积和液体的密度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物体浸入液体的体积和液体的密度 D.物物体体的的质质量量、体体积积、浸浸入入液液体体的的深深度度及及形形状状等因素等因素C三、例题分析
15、三、例题分析例例5一个体积为一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，它的物体浮在水面上，它的的2/3体积露出水面，它受的浮力是多大体积露出水面，它受的浮力是多大 N。（。（g取取10 N/kg）1【解析解析解析解析】根据阿基米德原理：根据阿基米德原理：F浮浮G排液排液液液gV排排据题意据题意V排排V/3 F浮浮液液gV排排 1.0103 kg/m310 N/kg10-4 m3=1 N例例6把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在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（水中，它们受到的浮力（）。）。A相等相等 B铝球的比铁球大铝球的比铁球大 C铝球的比铁球小铝球的比铁球小
16、D浮力都等于重力浮力都等于重力【解析解析】铁球和铝球的重力相等，则质量相等铁球和铝球的重力相等，则质量相等B 根据根据 ，铁铁 铝铝，则，则V铁铁V铝铝，根据根据F浮浮=液液gV排排，F铝浮铝浮 F铁浮铁浮。A铝铝球球受受到到的的浮浮力力最最大大，因因为为它它浸浸入入液液体体的的深深度最大度最大 B铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大 C铅球、铁球、铝球受的浮力一样大铅球、铁球、铝球受的浮力一样大 D因素太多，无法判断因素太多，无法判断【解析解析】根据根据 F浮浮=水水g V排排，浸没，浸没，V 相同，相同，V排排相同，相同，F浮浮相同。相同。提示：提示：浮
17、力与浸入液体的深度和物体的密度无关。浮力与浸入液体的深度和物体的密度无关。例例4如图所示如图所示,体积相同体积相同,密度不同的铅球、铁球、密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方，则铝球浸没在水中不同深度的地方，则()()C 把密度为7.8 103 kg/m3、体积为500cm3的铁块浸没在密度为0.8103 kg/m3的煤油中，受到的浮力为多少牛？提示提示：铁块完全浸没在煤油中，铁块完全浸没在煤油中，V排排=V物物F浮浮=液液V排排g=0.8103 kg/m3500 10-6m3 9.8N/kg=3.92N 例例5例题例题8 如图甲，边长为如图甲，边长为L的一个立方体铜块，浸没在密
18、的一个立方体铜块，浸没在密度为度为的液体内，受到的浮力是多少？的液体内，受到的浮力是多少？已知：立方体的已知：立方体的边长L，液体的密度，液体的密度。求：浮力求：浮力F浮浮。解：解：铜块排开液体的体排开液体的体积V排排，即，即铜块的体的体积V铜 V排排=V铜=L3 排开液体的排开液体的质量量m排排 m排排=V排排=L3 排开的液体所受的重力排开的液体所受的重力 G排排=m排排g=gL3 根据阿基米德原理，可以得到根据阿基米德原理，可以得到 F浮浮=G排排=gL3答：答：铜块所受的浮力等于所受的浮力等于gL3。甲甲例题例题8 如图甲，边长为如图甲，边长为L的一个立方体铜块，浸没在密的一个立方体铜块，浸没在密度为度为的液体内，受到的浮力是多少？的液体内，受到的浮力是多少？已知：立方体的已知：立方体的边长L，液体的密度，液体的密度。求：浮力求：浮力F浮浮。解：解：铜块排开液体的体排开液体的体积V排排，即，即铜块的体的体积V铜 V排排=V铜=L3 排开液体的排开液体的质量量m排排 m排排=V排排=L3 排开的液体所受的重力排开的液体所受的重力 G排排=m排排g=gL3 根据阿基米德原理，可以得到根据阿基米德原理，可以得到 F浮浮=G排排=gL3答：答：铜块所受的浮力等于所受的浮力等于gL3。甲甲