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第一課時 浮力方向大小
1.靜止在手上的乒乓球受到哪幾個力的作用？　　　
2.這些力的施力物體是誰？　
Ｆ托
Ｇ
重力與手對乒乓球的托力是一對平衡力：Ｆ托＝Ｇ
地球、
思考并回答：
3.這兩個力有什么關系？
重力G、托力
手
現將乒乓球放在燒杯的水中，靜止時　　　
2. 這些力的施力物體是誰？　
Ｆ浮
Ｇ
重力與水對乒乓球的浮力是一對平衡力：Ｆ浮＝Ｇ
1．乒乓球在豎直方向上受哪幾個力的作用？
3. 這兩個力有什么關系？
地球、
水
漂浮在水中的物體（物體的密度比水小）會受到豎直向上的浮力
一、浮力的存在
1.請你拿一個空塑料瓶并旋緊瓶蓋，然后把它壓入水中，如圖所示，你的手有什么感覺？
手被瓶子向上頂的感覺。
2.將手松開后，觀察瓶子運動的情況？
瓶子即刻上浮。
3.用乒乓球、塑料小玩具 等會上浮物體再次感受。
結論1：
在水中上浮的物體受到向上的浮力。
體驗：
那么，在水中下沉的物體是否也會受到水的浮力呢？
1. 如圖所示，將物體掛在彈簧測力計下，彈簧測 力計的讀數 F1=____牛。
2. 用手托一下懸掛在空氣中的物體，使彈簧測力計的讀數變小 。
變小的原因：
物體受到手對它向上的托力。
3. 將物體浸入水中，測力計讀數 F2=___牛。
彈簧測力計的讀數變小了。
你發現了什么？
結論2：
下沉的物體浸入水中也受到向上的浮力。
探究：
測量在水中下沉物體的浮力大小
分析水中物體的受力情況
G物
F浮
F拉
F浮
=
G物
—
F拉
1.將物體掛在彈簧測力計下，讀出彈簧測力計的示數 G ；
2.再將物體浸入水下，讀出彈簧測力計的示數 F ；
用稱重法測量在水中下沉的物體受到的浮力
器材：彈簧秤、鉤碼、一杯水
受力分析
G
F
F浮力
=
F空氣
F水中
－
=
G
－
F水中
任何物體（無論是漂浮的還是下沉的）在液體中都會受到一個豎直向上的浮力
浮力的大小
漂浮：
F浮=G物
懸浮：
F浮=G物
下沉：
F浮=G物—F拉
浮力的方向：豎直向上
空氣中的減去水中的
浮力的實質：
物體在液體中的上下表面的壓力之差
即：F浮=F下—F上
浮力的方向一定是豎直向上的
F下=P下.S
=ρ液gh下S
h下
h上
F上=P上.S
=ρ液gh上S
F浮=F下—F上
=P下.S—P上.S
=ρ液gh下S-ρ液gh上S
=ρ液gS（h下-h上）
=ρ液gSh
=ρ液gV物
插入水中的木樁或橋墩沒有受到浮力的作用
1.要定量研究水的浮力大小與物體排開水的重力的關系，需要測量兩方面的量。
B.需要測量__________________ ？
A.需要用稱重法測量______________。
排開水的體積
（如何測量排開水的體積？）
質量
重力
浮力的大小
物體排開水體積
探究：浮力的的大小跟什么因素有關
可能跟排開水的重力有關
F浮
V排水
V排水
m排水=ρ水V排水
G排水=ρ水V排水g
2. 量筒和溢杯的作用：
量 筒：
可以測出排開水的體積
溢水杯：
承接物體排開的水。
3.實驗中需要直接測量的量：
A.測物體的重力G物
B.測浸入水中的拉力F拉
C.測出排開水的體積V排水
A
B
C
1.在溢水杯中盛滿水，將小燒杯放在溢水杯的出水口下方。
2.將物體懸掛在彈簧測力計上，用彈簧測力計測量出物體的重G物
3.將物體浸沒在溢水杯的水中，讀出水中的拉力F拉
4.將溢水杯溢出的水注入量筒內，測出它的體積V排水
5.將上述數據填入下面的實驗記錄表中。
A
B
C
步驟：
6.分析處理以上實驗數據，得出結論。
G排水
F浮
=
我們發現，隨著物體排開液體的體積在增大，彈簧測力計的讀數在減小。
說明了浮力在增大。
結論：
浮力的大小與排開液體的多少有關。
G排水
F浮
=
阿基米德原理：
浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力
的大小等于物體排開的液體受到的重力。
【公式推導】
F浮
=
G排液
=
m排液g
=
ρ液 g V排液
把水換成其它液體，仍可得出相同的結論。
F浮
=
G排液
結論：
當物體完全浸沒時：
當物體部分浸入時：
V排液=V物
V排液（V排液等于液面以下那部分物體的體積）
方法二、阿基米德原理法
三、浮力的大小
F浮
=
G排液
=
ρ液 g V排液
浮力的大小與液體的密度大小有關，與物體排開的液體體積多少有關。
物體排開液體的重力有關
V排液
=
F浮
ρ液 g
ρ液
=
F浮
g V排液
2. 用阿基米德原理進行計算時，注意計算過程中的單位要統一 。
阿基米德原理的理解和運用
1. 對阿基米德定理公式的理解應注意：
（1）公式中是液體的密度，而不是物體的密度。
（2）公式中V排液，是浸入液體時排開液體的體積。物體可以完全浸入，也可以是部分浸入。
（3）公式中G排液，是排開液體所受到的重力，而不是容器中液體的重力。
F浮
=
ρ液 g V排液
牛
千克 / 米3
米3
例題:
例1、體積為100cm3的物體浸沒在水中，它受到的浮力為多大？
F浮=ρ液gV排液
=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3
=1N
答：受到的浮力為1N。
例2、在抗洪搶險中，某村民自制了一個總體 積0.7米3的竹筏，放入河水中時有 1/5體積浸入水中。
（1）此時竹筏受到的浮力有多大？
（2）要使水對竹筏產生4500牛的浮力，竹筏應有多大的體積浸入水中？
（1）竹筏放在河水中時，排開河水的體積為 ：
V排水
=
0.7米3
×
1/5
=
0.14米3
F浮
=
ρ水gV排水
=1. 0×103千克 / 米3×10牛 / 千克×0.14米3
=1400牛
V排水
=
F浮
ρ水g
=
4500牛
1. 0×103千克 / 米3×10牛 / 千克
=
0.45米3
ρ水g
計算浮力的方法
稱重法：F浮=G—F拉
壓力差法：F浮=F下—F上
阿基米德原理：F浮=G排= ρ液g V排液　 　　　　
平衡法：F浮=G物 （懸浮或漂浮）
力的關系
1.如圖可知：物體在水中全部浸沒時受到的浮力為 。
稱重法適用于兩次用彈簧測力計的情景
3N
熱身練習
3、把一個石塊放入到裝滿水的溢水杯中溢出了100g水，則石塊受到的浮力為 。
4、一個石塊體積為20cm3全部浸沒在水中，則石塊受到的浮力為 。
阿基米德原理適合已知排開液體體積或者質量的情景。
1N
0.2N
特別提醒：當物體處于漂浮和懸浮狀態的情景時 F浮=G物 ，這是解決浮力的常用方法。
5.一個重6N的正方體木塊，浮在水面上，則 小木塊受到的浮力為 。
6N
6.一個重５Ｎ的水雷，外殼由鐵構成體積是600cm3投入水中，水雷最后的狀態是　　 所受的浮力是　　Ｎ。
漂浮
5
7.把質量為270g，體積為300cm3的金屬球放入水中，靜止時它受到的浮力為 。
關鍵在于確定金屬球靜止時所處的狀態。
∵ρ球<ρ水 ∴球漂浮在水面上
求出球的密度ρ球，再跟ρ水比較。
7.一個石塊在空氣中稱量為0.5N，全部浸沒在水中后彈簧測力計的示數為0.3N。（g=10N/Kg）
求：（1）小石塊的體積
（2）小石塊的密度
（1）V石=V排=
=
0.5N － 0.3N
1×103kg/m3×10N/kg
=
2×10-5m3
（2）ρ石
=
m
V
=
G/g
V
=
0.5N/10N/kg
2×10-5m3
=2.5×103kg/m3
1.體積相等的實心鐵塊和木塊，都　浸沒在水中時所受的浮力（　）
A鐵塊大　　B木塊大　　　　　
C一樣大　　D無法確定　　　　　
2.質量相等的實心鐵塊和木塊，都　浸沒在水中時所受的浮力（　）
A、鐵塊大　　B、木塊大　　　 C、一樣大　　D、無法確定　　　　
C
B
3.質量相等的實心鐵塊和木塊，投入水中靜止時所受的浮力（　）
A 鐵塊大　　 B 木塊大　　　
C 一樣大　 D 無法確定　
　
4.質量相等的實心鐵塊和木塊，投入水銀中靜止時所受的浮力（　）
A 鐵塊大　　B 木塊大　　　　
C 一樣大　　D 無法確定　
B
C
5、三個完全相同的實心球，分別在如圖所示的水、鹽水、水銀三種液體中靜止，所受浮力為F甲、F乙、F丙，下面判斷正確的是（ ）
A、 F甲=F乙＞F丙 B、 F甲＜F乙＜F丙
C、 F甲=F乙＜ F丙 D、 F丙 ＜ F甲＜ F乙
水
鹽水
水銀
甲
乙
丙
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物體的沉浮狀態
重力和浮力的大小關系決定
假設物體完全浸沒在水里，物體受到的力決定浮沉狀態
（1）當物體受到的浮力大于重力時，物體受力不平衡。此時物體上浮，
最終處于漂浮狀態。
后漂浮：F浮=G物
先上浮：F浮>G物
（2）當物體受到的浮力等于重力時，物體受力平衡。此時物體處于懸浮狀態。
（3）當物體受到的浮力小于重力時，物體受力不平衡。此時物體下沉，直到處于沉底狀態。
浮沉狀態判斷一
先上浮
F浮>G物
后漂浮
F浮=G物
懸浮
F浮下沉
浮沉狀態判斷二
漂浮
懸浮
ρ物<ρ液
下沉
ρ物=ρ液
ρ物>ρ液
二、利用物體浮沉條件解題
1、常見沉浮現象
（1）煮湯團
剛放入水中時：
F浮
<
G物
沉入鍋底
F浮
>
G物
煮熟時體積增大：
煮熟時會浮出水面：
（2） 水結冰后，冰的密度小，漂浮在水面上。
密度計:
原理：
F浮
=ρ液 g V排液
G計=
測量液體的密度
漂浮：
=G排液
補充：同一支密度計在不同的液體里浮力相等，液體密度越大，密度計越往上浮
V排液
=
F浮
ρ液 g
結構特點：
刻度上小下大，上疏下密，沒有零刻度
一塊鋼板放在水里就會下沉，但為什么用鋼板制造的輪船卻能夠漂浮在水面上呢？
鋼板制成的輪船，由于船體中間很大部分是空的，能夠排開比自身體積大得多的水，獲得更大的浮力，所以能夠漂浮在水面上。
一艘輪船從江河駛入大海后，受到的浮力如何變化？排開水的體積如何變化？
從江河駛入大海，都是處在漂浮狀態，故受到的浮力都等于重力，并保持不變。
但由于海水的密度要大于江河水的密度，所以，根據公式
輪船排開水的體積將減少，上浮一些
V排液
=
F浮
ρ液 g
潛水艇原理：
通過充水或排水改變自身重力實現浮沉
補充：浮力不變，自身重力改變
當水艙充滿水時：
潛艇重力大于浮力
潛艇下沉
水艙里的水排出：
潛艇重力小于浮力
潛艇上浮
水艙里留適量的水：
潛艇重力等于浮力
潛艇懸浮

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