資源簡介

(共40張PPT)
第九章
蘇科版2025
壓強和浮力
四、 浮力
一、什么是浮力
學(xué)習(xí)目標(biāo)
溫故知新
活動 下沉的物體是否受到浮力
當(dāng)堂評價
二、阿基米德原理
三、浮力產(chǎn)生的原因
1. 知道浮力是液體或氣體對物體向上托的力；知道下沉的物體也受到浮力；
2. 會用彈簧測力計等測量工具 探究影響浮力大小的因素；
3. 知道阿基米德原理。能用阿基米德原理解釋或解決生產(chǎn)、生活中的有關(guān)現(xiàn)象或問題。
a. 騰空而起的氣球
b. 松手后向上浮起的乒乓球
c. 浮在海面上的艦艇
d. 人能浮在“死海”海面上
觀察上圖并思考提出的問題
(1)熱氣球、乒乓球能夠向上運動，因為它們分別受到 和
施加力的作用；
(2)船舶、人漂浮在海面上，它們受到的重力和 是一對平衡力；
空氣
水
浮力
(3)請作出漂浮在海面上的船舶所受力的示意圖。
G
F
一、什么是浮力
1.定義：浸在液體或氣體中的物體，會受到液體或氣體 的力，這個力叫作浮力。
2.方向：總是 的。
3.施力物體： ，受力物體： 。
向上托
豎直向上
氣體或液體
浸在液體或氣體中的物體
4.活動　下沉的物體是否受到浮力
用彈簧測力計、石塊(或金屬塊)和一杯水，按照如圖所示的步驟操作。將石塊掛在彈簧測力計下，測出石塊的重力G；用手向上托起石塊時，彈簧測力計的示數(shù)F會變小；當(dāng)把石塊浸入水中時，彈簧測力計的示數(shù)F會變小，這說明石塊放入水中雖然下沉，但它也受到浮力。在圖(c)中，作出石塊受力的示意圖。(分別用F浮、F、G表示浮力、拉力和重力)
播放視頻
答案
小結(jié)：(1)在水中下沉的物體也受到水對它向上的浮力；(2)稱重法測浮力：F浮= 。
G-F
學(xué)以致用
G
F浮
F
1
2
學(xué)以致用
1.利用如圖所示的裝置來探究浮力的方向是怎樣的：將一個氣球用細線系在容器底部，然后向容器中倒入適量的水，容器起初放在水平木板上，發(fā)現(xiàn)細線沿豎直方向，緩慢抬起木板一端，隨著木板傾角α的改變，細線與水平面的夾角將　　　　(選填“改變”或“保持不變”)，剪斷細線，小氣球?qū)⒀亍　　　∵\動，這說明浮力的方向是　　　　　。
保持不變
豎直方向
豎直向上的
2.已知木塊和鐵塊的體積相等均為100 cm3，將木塊放入水中，木塊會漂浮在水面上，如圖甲所示。將鐵塊掛在彈簧測力計下，浸入水中，彈簧測力計的示數(shù)為6.9 N，如圖乙所示。計算木塊和鐵塊所受浮力的大小。(已知ρ木=0.6 g/cm3、ρ鐵=7.9 g/cm3，g取10 N/kg)
答案
甲
乙
1
2
解：木塊漂浮在水面上，所受浮力和重力是一對平衡力，
即F浮=G木，
所以F浮1=G木=m木g=ρ木V木g
=0.6×103 kg/m3×100×10-6 m3×10 N/kg=0.6 N
鐵塊受到的浮力為
F浮2=G鐵-F=ρ鐵V鐵g-F=7.9×103 kg/m3×100×10-6 m3×10 N/kg-6.9 N=1 N
二、阿基米德原理
1.學(xué)生實驗　探究影響浮力大小的因素
猜想：浮力大小與 、 、__________________等有關(guān)。
實驗器材： 、物塊、盛有水和濃鹽水的容器各一個。
液體的密度
排開液體的體積
浸沒在液體中的深度
彈簧測力計
7.6N
8N
7.4N
7N
7N
6.9N
(1)按如圖所示的步驟進行實驗。將所測得的實驗數(shù)據(jù)記錄下來。
實驗與記錄
(2)交流與討論
① 由a、b、c、d可得到，物體所受浮力大小與物體 有關(guān)，與物體 無關(guān)。液體密度相同，物體排開液體的體積越大，受到的浮力 。
排開液體的體積
浸沒在液體的深度
越大
② 由d、e可得到，物體所受浮力大小與 有關(guān)。液體密度不同，當(dāng)物體排開液體的體積相同時，液體的密度越大，物體受到的浮力 。
液體的密度
越大
(2)交流與討論
浸在液體中的物體所受到浮力的大小與其______________和 有關(guān)。液體密度相同，物體排開液體的體積越大，受到的浮力越大；液體密度不同，當(dāng)物體排開液體的體積相同時，液體的密度越大，物體受到的浮力越大。
(3)實驗結(jié)論
排開液體的體積
液體的密度
二、 阿基米德原理
驗證阿基米德原理視頻
(1)內(nèi)容：浸在液體中的物體所受浮力的大小，等于物體______________
____的大小。
(2)公式：F浮=G排=ρ液V排g。
排開的液體所受
重力
二、 阿基米德原理
(3)理解：
①由原理可知，物體所受浮力的大小與物體排開液體的體積和液體的密度有關(guān)，與物體本身的體積、密度、形狀等無關(guān)；
②阿基米德原理也適用于氣體F浮=G排氣=ρ氣V排氣g；
③V排與V物之間的關(guān)系（下一頁）
答案
例　“遠望7號”航天遠洋測量船，其滿載排水量為2.7×104 t。求它滿載航行時排開水的體積為多少？若該測量船由河里駛向海里，排開海水的體積為多少？輪船是上浮一些還是下沉一些？(ρ海水=1.02×103 kg/m3，ρ水=1.0×103 kg/m3)
解：排開水的體積為V排水===2.7×104 m3
測量船從河里駛向海里時，仍漂浮在液面上，浮力與重力是一對平衡力。
假設(shè)船的重力不變，則船受到的浮力不變，即排開液體的重不變。所以m海水=m水
V海水==≈2.65×104 m3輪船會上浮一些。
求浮力的方法：(1)稱重法：F浮=G-F；
(2)原理法：F浮=G排=ρ液V排g；
(3)平衡力法：漂浮在液面上的物體，所受的浮力等于物體的重力，
即F浮=G物。
方法總結(jié)
學(xué)以致用
1. (實踐與練習(xí)1)如圖所示，馬鈴薯沉在水底，乒乓球浮在水面上。馬鈴薯和乒乓球哪個受到的浮力大？你是怎樣判斷的？
學(xué)以致用
答案　根據(jù)阿基米德原理可得，馬鈴薯和乒乓球都浸在水中，液體的密度相同，馬鈴薯排開水的體積大于乒乓球排開水的體積，馬鈴薯受到的浮力更大。
1
2
2. (實踐與練習(xí)2)體積為1.2 dm3的球，浸沒在水中時受到的浮力是多大？若將其浸沒在密度為0.8×103 kg/m3的酒精中，它受到的浮力是多大？(g取10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3)
解：該球浸沒在水中時受到的浮力為
F浮1=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×1.2×10-3 m3×10 N/kg=12 N
該球浸沒在酒精中受到的浮力為
F浮2=ρ液V排g=0.8×103 kg/m3×1.2×10-3m3×10 N/kg=9.6 N
1
2
三、浮力產(chǎn)生的原因
學(xué)以致用
閱讀教材P88“浮力產(chǎn)生的原因”，完成下面內(nèi)容。
1.產(chǎn)生原因：浸在液體或氣體中的物體受到的上、下表面 。
2.大小：由于水平方向上所受的壓力相互平衡，合力為零。物體___________受到的壓力差即為浮力，其大小為 。
壓力差
上下表面
F浮=F2-F1
1
2
1.往容器中注入一些水，如圖所示，a、b是容器自身凸起的一部分，c、d是可以自由移動的物體，則一定不受浮力作用的是(　　)
A.a B.b
C.c D.d
學(xué)以致用
A
解析
解析　物體在液體中因為上下表面的壓力差而產(chǎn)生浮力，物體b、c、d下表面在液體中都受到了壓力，而且由于上下表面在液體的深度不同，都會產(chǎn)生壓力差，都受到了浮力的作用。a物體下表面沒有水，故a沒有受到浮力的作用。故A符合題意，B、C、D不符合題意。
2. 下列情境中的物體，不受浮力的是(　　)
A．水中下沉的石塊 B．空中上升的氣球
C．海中航行的輪船 D．水中橋墩
1
2
D
解析
解析　水中下沉的石塊、大海中航行的輪船都受到水的向上托起的力，即受到浮力，故A、C不符合題意；
空中上升的氣球受到空氣的浮力，故B不符合題意；
由于橋墩都是深深陷在河床底部，因此橋墩下面沒有水，沒有水對橋墩產(chǎn)生向上的壓力，沒有上下表面的壓力差，故不會產(chǎn)生浮力，故D符合題意。
1. “天宮課堂”第一課上，王亞平做了一個有關(guān)浮力的實驗。在太空中，乒乓球并沒有像在地面一樣浮在水面，而是停留在了水中，如下圖所示。下列有關(guān)該現(xiàn)象的解釋，正確的是( )
A．乒乓球受到的浮力方向向下
B．乒乓球受到的浮力等于重力
C．浮力和重力沒有關(guān)系
D．太空中重力消失時，浮力也消失了
D
解析
1
2-1
2-2
2-3
3
4-1
4-2
解析　浮力產(chǎn)生的原因：物體受到向上的壓力大于向下的壓力，存在壓力差產(chǎn)生了浮力；在太空中水和乒乓球處于完全失重狀態(tài)，水不會對浸入其中的物體產(chǎn)生壓力，所以在太空失重環(huán)境下浮力消失，故D正確，A、B、C錯誤。
2.某實驗小組為了研究浮力大小與物體排開液體重力的關(guān)系，進行了實驗，如圖所示：
解析　據(jù)圖可知，利用稱重法可得物體受到的浮力，即②和③兩步驟。排開的液體由小桶盛裝，則利用①和④兩步驟可得到排開液體的重力。
(1)實驗過程中，利用　　　步驟能夠計算出物體所受的浮力大小；利用_______步驟能夠計算出物體排開液體的重力大小。(均用圖中的序號表示)
②和③
①和④
1
2-1
2-2
2-3
3
4-1
4-2
解析　②和③兩步可得物體的浮力為F浮=2 N-1.5 N=0.5 N
①和④兩步可得排開液體的重力為G排=1 N-0.5 N=0.5 N
根據(jù)數(shù)據(jù)可得，浮力大小與物體排開的液體所受的重力大小相等。
(2)通過實驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，浮力大小與物體排開的液體所受的重力　　　；
相等
1
2-1
2-2
2-3
3
4-1
4-2
解析　實驗中為了使結(jié)論具有普遍性，應(yīng)換用不同的液體和物體進行多次實驗。
(3)為了使結(jié)論具有普遍性，該小組還應(yīng)該進行怎樣的操作____________
　　　　　　　　。
換用不同的液
體和物體進行實驗
1
2-1
2-2
2-3
3
4-1
4-2
3. (實踐與練習(xí)3)如圖所示，在薄塑料袋中裝入大半袋水，用彈簧測力計測出它所受的重力。再將塑料袋浸入水中，觀察浸入過程中彈簧測力計示數(shù)的變化。當(dāng)塑料袋中的水面與容器中的水面相平時，彈簧測力計的示數(shù)是多少？由此你能得到什么結(jié)論？
答案　將塑料袋慢慢浸入水中時，彈簧測力計的示數(shù)逐漸減小，當(dāng)塑料袋中的水面與容器中的水面相平時，彈簧測力計的示數(shù)為零，這時所受浮力等于它的重力。說明浸在液體中的物體所受浮力的大小等于它排開的液體的重力。
1
2-1
2-2
2-3
3
4-1
4-2
解：物體受到的浮力F浮=G-F=7.84 N-6.86 N=0.98 N
4.某物體掛在彈簧測力計上，彈簧測力計的示數(shù)為7.84 N，將物體浸沒水中時，彈簧測力計的示數(shù)為6.86 N。求：
(1)物體受到的浮力F浮；
解：物體排開液體的體積V排===1×10-4 m3
(2)物體排開液體的體積V排；
1
2-1
2-2
2-3
3
4-1
4-2
解：物體的質(zhì)量為m物===0.8 kg，V物=V排=1×10-4 m3
ρ物===8×103 kg/m3
(3)物體的密度。
1
2-1
2-2
2-3
3
4-1
4-2
測量 ①
測量②
思考：
彈簧測力計的示數(shù)大小如何變化？為什么改變？
點擊返回
點擊返回
感 謝 觀 看
Keep Thinking!

展開更多......

收起↑