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第九章 浮力
第1節 認識浮力
是什么力量把它們托起來的？
觀察思考
新知導入
想一想：奴隸為什么沒有沉到水里淹死呢？
請同學們看一個歷史典故——“死海不死”
相傳大約兩千年前，羅馬統帥狄杜進兵耶路撒冷，攻到死海岸邊，擊潰了這里的土著人，并下令將俘虜來的奴隸投入死海。但奇怪的是奴隸并沒有沉到水里淹死，卻被波浪送回岸邊。狄杜勃然大怒，再次下令將俘虜扔進海里，但是奴隸們依舊安然無恙。狄杜大驚失色，以為奴隸們受神靈保佑，屢淹不死，只好下令將他們全部釋放。
1.通過實驗探究知道什么是浮力。
2.學習用彈簧測力計測浮力的大小。
3.了解浮力產生的原因。
學習目標
空瓶壓入水中手有什么感覺
將旋緊瓶蓋的空的礦泉水瓶壓入水中時，手會明顯感受到瓶子受到水向上的力的作用。
將瓶釋放后，瓶將向上浮出水面
一、什么是浮力
觀察思考
新知學習
物體為什么能浮在空氣中或水面上？
觀察思考
G船
受力分析：1.船受到豎直向下的重力。
2.船能保持靜止，處于平衡狀態，
F浮
說明：船受到水對它豎直向上的托力。
浮力的定義
無論是液體還是氣體，對浸入其中的物體都有豎直向上的作用力，物理學鐘把這個作用力叫做浮力。
F
G
F
G
F
G
F
G
F
G
施力物體：
浸在其中：
浮力方向：
浮力的符號：
浮力的單位：
牛（N）
F浮
液體或氣體
部分或整體浸入都有浮力
豎直向上
F浮
浮力的方向與重力的方向相反
浮力的方向：豎直向上
浮力的方向
G
F浮
G
把一個塑料球放到水中（如圖所示）它受到的浮力方向是____________若將杯子傾斜放置，它受到的浮力方向是________________。
豎直向上
豎直向上
F浮
G
F浮
G
【活動1】探究液體的浮力
【實驗a】觀察石塊在空氣和水中時彈簧測力計示數的變化。
【現象】石塊浸沒在水中時，彈簧測力計的示數 了。
【實驗b】用手托起石塊，觀察彈簧測力計的示數是如何變化。
【現象】彈簧測力計的示數 。
【數據記錄】
G=2.4N F′=1.2N G-F′= N
【結論】稱重法：
F浮=G－F′
做中學：探究浮力
變小
變小
1.2
【練習】
如圖所示，是物體浸在水中前后彈簧測力計的示數。由此可知水對物體的浮力是 N，方向是_________。
1
豎直向上
【實驗】將充足氣的籃球和套扎在氣針尾端的氣球一起掛于杠桿左端,調整杠桿右端的鉤碼,使杠桿平衡。
再將扎在氣球上的氣針頭插入籃球的氣門內，氣球隨即膨脹，此時的杠桿不平衡了，為什么？
【活動2】探究空氣的浮力
【結論】氣體對浸在其中的物體有豎直向上的浮力。
做中學：探究浮力
想一想：為什么浸在液體中的物體會受到浮力呢？
這是因為液體內部存在壓強，而且深度不同，其壓強不同。
F2
F1
我們研究浸沒在液體中的長方體，分析它受力的情況。
長方體兩個相對的左右側面，深度相同，根據p=ρgh可知：所受液體的壓強相等，因此所受液體的壓力F1與F2相互平衡，對長方體水平方向的受力沒有影響。
同理，長方體前后兩個相對的面，所受液體的壓力相互平衡，對長方體水平方向的受力也沒有影響。
二、浮力產生的原因
研究浸沒在液體中的長方體，分析它受力的情況。
長方體上、下兩面所處的深度分別記為h1、h2，因為h2>h1，根據p=ρgh可知：液體對長方體下表面的壓強要大于液體對上表面的壓強：p2>p1。
長方體上、下表面的受力面積是相同的，根據p=FS可知：液體對長方體向上的壓力F2大于液體對它向下的壓力F1，即 F2＞F1 。
浸沒在液體中的物體，其上、下表面受到液體對它的壓力不同，這就是浮力產生的原因。
液體對長方體上、下表面的壓力不同
F浮=F2–F1
想一想：浸在液體中的物體都會受到浮力嗎？
例如：橋墩、攔河壩等，它們的下部跟河床緊密黏合，下表面沒有水，
向上的壓力為零，不具備浮力產生的條件，所以物體不受到浮力。
與杯底緊密接觸
F浮=0
根據浮力產生的原因，如果物體下表面沒有水存在，就沒有向上的壓力，所以便不會產生浮力。
圖示 受力面 深度 壓強 壓力 原因
前、后 相等 相等 F前=F后,二者是
一對平衡力 液體(或氣體)
對浸在其中的
物體產生的向
上的壓力差
左、右 相等 相等 F左=F右,二者是
一對平衡力
上、下 h上浮力產生的原因深入分析
1.將乒乓球放入瓶內，向瓶里倒水，乒乓球不浮起。
2.將瓶下口堵住，乒乓球浮起。
實驗與觀察
實驗現象:
你能解釋以下實驗現象嗎？
氫氣在空氣中飄起
熱氣球在空氣中上升
氣體對浸在其中的物體有浮力作用
認識浮力
浮力
浮力產生的原因
定義：對浸入其中的物體都有豎直向上的作用力
方向：豎直向上
液體對物體向上向下的壓力差產生的
測量：F浮=G-F示
課堂小結
1.下列情景中沒有受到浮力的物體是(　　)
A.太空中的衛星
B.空中的孔明燈
C.海洋中的冰山
D.池塘中的睡蓮
A
隨堂練習
2.如圖所示,有一個重力為G的長方體浸沒在液體中,其受到的浮力為
F浮,液體對長方體向下和向上的壓力分別為F1和F2。下列說法正確的是(　　)
A.長方體只有上、下表面受到液體壓力
B.F1和F2的大小關系是F1>F2
C.F1、F2和F浮的大小關系是F2-F1=F浮
D.若物體浸沒于更深的位置,長方體上下表面壓力差不變,壓強差變大
C
3.如圖所示,某物塊用細線系在彈簧測力計下,在空氣中稱時示數是
15 N,浸沒在水中稱時示數是5 N,則此時物塊受到水的浮力為　 　N,浮力的方向是　 　,施力物體是　 　,物塊在液體中下沉時
　 　(選填“受到”或“不受”)浮力的作用。
10
豎直向上
水
受到
4.如圖所示,將兩端蒙上繃緊程度相同的橡皮膜的玻璃圓筒浸沒在水中,當玻璃圓筒沿水平方向放置時,觀察到兩端橡皮膜凹陷程度相同,說明水對玻璃圓筒兩端的橡皮膜的壓力F向左和F向右的大小關系是F向左　 　F向右;當玻璃圓筒沿豎直方向放置時,由兩端橡皮膜凹陷程度可知,水對玻璃圓筒兩端的橡皮膜的壓力F向上和F向下的大小關系是F向上　　F向下(以上兩空均選填“>”“=”或“<”)。通過以上探究,你認為浮力產生的原因是　 　 。
=
>
液體對物體上、下表面有壓力差

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