1.3第三节水的浮力第12课时

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1、“水能载舟水能载舟”“亦能覆舟亦能覆舟”2014.4.16韩国韩国”岁月岁月”号客轮发生浸水事故下号客轮发生浸水事故下沉。沉。中东地区的死海，人为什么能悠然自得地中东地区的死海，人为什么能悠然自得地躺在水面上看报呢躺在水面上看报呢？第一、二课时第一、二课时轮船为什么会轮船为什么会漂漂浮在水面上？浮在水面上？轮船在水中受到浮力。轮船在水中受到浮力。11.将一个空塑料瓶的瓶将一个空塑料瓶的瓶盖旋紧，然后把它压入盖旋紧，然后把它压入水中，如图水中，如图 1-15所示，所示，你的手有什么感觉？你的手有什么感觉？感觉瓶子向上顶感觉瓶子向上顶。2.将手松开后，观察瓶子运动的情况将手松开后，观察瓶子运动的情

2、况？瓶子上浮瓶子上浮。3.用乒乓球、用乒乓球、塑料小玩具塑料小玩具 等会上浮物体再次感受。等会上浮物体再次感受。结论结论1 1：在水中会上浮的物体受到向上的在水中会上浮的物体受到向上的浮力浮力。那么，在水中会下沉的物体是否也那么，在水中会下沉的物体是否也会会受到受到水的浮力呢？水的浮力呢？探究探究：在水中下沉的物体是否也受到浮力？在水中下沉的物体是否也受到浮力？猜想猜想：设计实验设计实验：事实与证据事实与证据：得出结论得出结论：交流与评价交流与评价：在水中下沉的物体会在水中下沉的物体会受到水的浮力受到水的浮力。用弹簧秤来测出物体在空气中用弹簧秤来测出物体在空气中和在水中所受的和在水中所受的力力

3、，进行比较。，进行比较。21. 如图如图1-16所示，将物体挂所示，将物体挂 在弹簧测力计下，弹簧测在弹簧测力计下，弹簧测 力计的读数力计的读数 F1=_牛。牛。2. 用手托一下悬挂在空气中用手托一下悬挂在空气中 的物体，使的物体，使弹簧测力计的读数弹簧测力计的读数变小变小 。问：问：弹簧测力计的读数弹簧测力计的读数变小的原因？变小的原因？ 物体受到手对它向上的托物体受到手对它向上的托力。力。3. 将物体浸入水中将物体浸入水中，你发现了什么？，你发现了什么？弹簧测力计的读数弹簧测力计的读数变小了。变小了。 说明了什么？说明了什么？水对物体有一个向上的托水对物体有一个向上的托力。力。4.在水中在

4、水中弹簧测力计的读数弹簧测力计的读数F2=_ 牛。牛。5.弹簧测力计的两次测量读数弹簧测力计的两次测量读数之差是之差是_ 牛。牛。结论结论2 2：会会沉沉的物体的物体浸入水中也浸入水中也受到向上的受到向上的浮力浮力。方法一、称重法方法一、称重法F浮力浮力= F空气空气F水中水中= G G这种方法的适用条件是什么？这种方法的适用条件是什么？物体在液体中能够下沉物体在液体中能够下沉。物体物体浸在浸在其他液体其他液体中中也也会产生浮力吗会产生浮力吗？3将物体浸入将物体浸入酒精酒精中中，观察，观察弹簧测力计弹簧测力计的读数的读数F3=_ 牛。牛。结论结论3 3：浸入其他液体中的浸入其他液体中的物体物体

5、也也受到向上的受到向上的浮力浮力。“浸入浸入”包括包括完全浸没完全浸没和和部分浸入部分浸入。 完全浸没完全浸没时：时：V浸入浸入=V物体物体 部分浸入部分浸入时：时：V浸入浸入= V物体物体V露出露出物体物体浸在气体浸在气体中中也也会产生浮力吗会产生浮力吗？4 打足了气的篮球，打足了气的篮球，气孔上插有打气针，气孔上插有打气针，打气针的另一端通过打气针的另一端通过导管、橡皮塞和气球导管、橡皮塞和气球囊连接。导管阀门开囊连接。导管阀门开始处于关闭状态，现始处于关闭状态，现将阀门打开。将阀门打开。你将看到什么现象？你将看到什么现象？气球胀大，同时杠杆左端上升气球胀大，同时杠杆左端上升。结论结论4

6、4：浸入气体中的浸入气体中的物体物体也也受到向上的受到向上的浮力浮力。一、浮力的概念一、浮力的概念浸在液体或气体中的物体受到液体或气体浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它向上的托力对它向上的托力。浮力的方向浮力的方向如何如何？现象：不管烧杯如何倾斜，线都是竖直的现象：不管烧杯如何倾斜，线都是竖直的。结论：浮力的方向总是竖直向上。结论：浮力的方向总是竖直向上。用一只乒乓球系上一用一只乒乓球系上一根线，下面系一重物，根线，下面系一重物，放入盛有水的烧杯，放入盛有水的烧杯，观察线的方向观察线的方向。然后然后使烧杯倾斜，再观察。使烧杯倾斜，再观察。5二、浮力的方向二、浮力的方向浮力的方向浮力的方向

7、总是竖直向上总是竖直向上。F G 三三、浮力的、浮力的大小大小方法一、称重法方法一、称重法F浮力浮力= F空气空气F液体中液体中= GG求求浮力浮力大小还有其他方法大小还有其他方法吗吗？浮力的大小究竟跟哪些因素有关呢？浮力的大小究竟跟哪些因素有关呢？浮力大小的相关因素浮力大小的相关因素1在图在图 1-15所示的活动中，所示的活动中，用手将用手将塑塑 料瓶浸入水中料瓶浸入水中，你有什么感觉？水，你有什么感觉？水 槽中的水发生了什么变化？槽中的水发生了什么变化？感觉瓶子向上顶，水槽水面会上升感觉瓶子向上顶，水槽水面会上升。2. 瓶子向上顶说明了什么？水槽中的水瓶子向上顶说明了什么？水槽中的水 面为

8、什么会上升？面为什么会上升？瓶子向上顶说明瓶子受到水向上的浮力。水面会上升瓶子向上顶说明瓶子受到水向上的浮力。水面会上升是因为瓶子浸入水中后，会排开一部分水是因为瓶子浸入水中后，会排开一部分水。3.塑料瓶浸入水中的体积越大，手会感觉越费劲。根据塑料瓶浸入水中的体积越大，手会感觉越费劲。根据 这一事实，你认为浮力的大小可能跟哪些因素有关呢？这一事实，你认为浮力的大小可能跟哪些因素有关呢？浮力的大小跟物体排开液体的多少有浮力的大小跟物体排开液体的多少有一定的联系。一定的联系。排开的液体越多，受到的浮力越大。排开的液体越多，受到的浮力越大。你还有什么生活经验为这个假设提供支持呢？你还有什么生活经验为

9、这个假设提供支持呢？在海上的轮船，船大的，在海上的轮船，船大的，物体排开物体排开海水海水的多的多，受到的浮力就大，载物就可以多。受到的浮力就大，载物就可以多。4.用图用图 1-17所示的器材，以小组为单位，所示的器材，以小组为单位， 定性研究浮力的大小跟物体排开水的定性研究浮力的大小跟物体排开水的 多少的关系。多少的关系。将物体逐渐浸入水中时。浸入体积将物体逐渐浸入水中时。浸入体积增大，排开水的体积也逐渐增大。增大，排开水的体积也逐渐增大。弹簧测力计的读数逐渐变小，弹簧测力计的读数逐渐变小，受到受到向上的浮力向上的浮力逐渐增大逐渐增大。（1）要定量研究水的浮力大小与物体排开）要定量研究水的浮力

10、大小与物体排开 水的多少的关系，需要做什么？水的多少的关系，需要做什么？（B）需要测量物体排开水的多少？需要测量物体排开水的多少？（A）需要测量浮力的大小？）需要测量浮力的大小？（用什么方法？）（用什么方法？） 称重法称重法（多少指什么量？）（多少指什么量？）体积？体积？质量？质量？重力？重力？排开水的体积排开水的体积（如何测量排开水的体积如何测量排开水的体积？）？）质量质量重力重力（2） 图图1-18中，量筒和溢杯在你的研究中有什么用中，量筒和溢杯在你的研究中有什么用？量量 筒筒：可以测量出排开水的体积可以测量出排开水的体积溢水杯溢水杯：可以把被物体排开的那可以把被物体排开的那一部分水单独取

11、出来一部分水单独取出来（3） 实验中需要直接测量哪些量？实验中需要直接测量哪些量？A、测物体的重力测物体的重力G物物B、测浸入水中的拉力测浸入水中的拉力F拉拉C、测出排开水的体积测出排开水的体积V排水排水ABC（1）在溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢水杯）在溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢水杯 的出水口下方的出水口下方（2）将物体悬挂在弹簧测力计上，用弹簧测力将物体悬挂在弹簧测力计上，用弹簧测力 计测量出物体的重计测量出物体的重G物物（3）将物体浸没在溢水杯的水中，读出水中的将物体浸没在溢水杯的水中，读出水中的 拉力拉力F拉拉（4）将溢水杯溢出的水注入量筒内）将溢水杯溢出的水注入量筒内，测出它的测

12、出它的 体积体积V排水排水（5）将上述数据填入下面的实验记录表中将上述数据填入下面的实验记录表中实验实验一一实验实验数据数据记录记录表表物体物体的重的重G物物浸入浸入水后水后弹簧弹簧测力测力计读计读数数F拉拉物体物体受到受到水的水的浮力浮力F浮浮物体物体排开排开水的水的体积体积V排水排水物体物体排开排开水的水的重力重力G排水排水F浮浮与与G排水排水关系关系（6）分析处理以上实验数据分析处理以上实验数据，得出结论。得出结论。G排水排水F浮浮 = 实验实验二二G排水排水F浮浮 = 阿基米德原理阿基米德原理：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮浮力的大小力的大小等于

13、等于物体物体排开的液体受到的重力排开的液体受到的重力。（阿基米德原理同样适用于气体浮力的计算阿基米德原理同样适用于气体浮力的计算）公式推导：公式推导：F浮浮 G排液排液m排液排液g 液液 g V排液排液把水换成别的液体，仍然可以得出相同的结论。把水换成别的液体，仍然可以得出相同的结论。方法二、阿基米德原理法方法二、阿基米德原理法三三、浮力的、浮力的大小大小F浮浮 G排液排液液液 g V排液排液从公式可看出浮力的大小与从公式可看出浮力的大小与液体的密度大小液体的密度大小有关，与有关，与物体排开的液体体积多少物体排开的液体体积多少有关，与有关，与物体物体浸入时的深度无关浸入时的深度无关。一个容器盛

14、有一个容器盛有50牛顿的水，物体浸入其中，牛顿的水，物体浸入其中，问能否产生大于问能否产生大于50牛顿的浮力？牛顿的浮力？能产生。能产生。 浮力等于浮力等于排开液体排开液体所受到所受到的重力，的重力，而不是而不是容器中容器中液体的重力液体的重力。2. 用阿基米德原理进行计算时，注意计算过程中的用阿基米德原理进行计算时，注意计算过程中的 单位要统一单位要统一 。阿基米德原理的理解和运用。阿基米德原理的理解和运用。1. 对阿基米德定理公式的理解应注意：对阿基米德定理公式的理解应注意：（1 1）公式中是液体的密度，而不是浸入液体的）公式中是液体的密度，而不是浸入液体的 物体的密度。物体的密度。（2

15、2）公式中）公式中V排液排液，是浸入液体时排开液体的体积。是浸入液体时排开液体的体积。 物体可以完全浸入，也可以是部分浸入。物体可以完全浸入，也可以是部分浸入。（3 3）公式中）公式中G排液排液，是排开液体是排开液体所受到所受到的重力，而的重力，而 不是不是容器中容器中液体的重力液体的重力。例题例题 在抗洪抢险中，某村民自制了一个总体积在抗洪抢险中，某村民自制了一个总体积0.7米米3的竹筏，放入河水中时有的竹筏，放入河水中时有 1/5体积浸入水中。体积浸入水中。（1）此时竹筏受到的浮力有多大？）此时竹筏受到的浮力有多大？（2）要使水对竹筏产生）要使水对竹筏产生4500牛的浮力，竹筏应有牛的浮力

16、，竹筏应有 多大的体积浸入水中？多大的体积浸入水中？解解 ：（1）竹筏放在河水中时，排开河水的体积为）竹筏放在河水中时，排开河水的体积为 ：V排水排水= 0.7米米3 1/5 = 0.14米米3根据阿基米德原理，可得此时竹筏受到的浮力为根据阿基米德原理，可得此时竹筏受到的浮力为 ：F浮浮= 水水gV排水排水 =1. 0103千克千克 / 米米39. 8牛牛 / 千克千克0.14米米31372牛牛=（2）已知）已知F浮浮=4500牛，将阿基米德原理表达式牛，将阿基米德原理表达式 F浮浮 =水水gV排水排水进行变形，可得进行变形，可得 ：V排水排水=F浮浮水水g=4500牛牛1. 0103千克千克

17、 / 米米39. 8牛牛 / 千克千克0.46米米3答：（答：（1）竹筏放在水中时受到的浮力为）竹筏放在水中时受到的浮力为1372牛；牛； （2）竹筏应有约）竹筏应有约0.46米米3的体积浸入水中，的体积浸入水中， 才能使水对竹筏产生才能使水对竹筏产生 4500牛的浮力。牛的浮力。练习练习: 将质量是将质量是2.37千克的钢块浸没在水中千克的钢块浸没在水中， 它受到的浮力为多大它受到的浮力为多大?钢钢=7.9103千克千克 / 米米3一、浮力的概念一、浮力的概念浸在液体或气体中的物体受到液体或气体浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它向上的托力对它向上的托力。二、浮力的方向二、浮力的方向浮力

18、的方向浮力的方向总是竖直向上总是竖直向上。三三、浮力的、浮力的大小大小方法一、称重法方法一、称重法F浮力浮力= GG方法二、阿基米德原理法方法二、阿基米德原理法F浮浮 G排液排液液液 g V排液排液2、轮船的铁锚从水下深处向上提起，直至完全轮船的铁锚从水下深处向上提起，直至完全提出水面，这个过程中，铁锚受到的浮力（提出水面，这个过程中，铁锚受到的浮力（ ） A逐渐变小逐渐变小 B保持不变保持不变 C先保持不变，后逐渐变小先保持不变，后逐渐变小 D先逐渐变小，后保持不变先逐渐变小，后保持不变1、两物体分别挂在弹簧秤下、两物体分别挂在弹簧秤下, 将它们同时浸没在将它们同时浸没在水中水中，两弹簧秤的

19、示数减小的值相同两弹簧秤的示数减小的值相同，则两物体则两物体必须具有相同的物理量是必须具有相同的物理量是 -（ ） A、密度、密度 B、体积、体积 C、质量、质量 D、重力、重力BC3有一个氦气球，其体积为有一个氦气球，其体积为2000米米3，若空气的，若空气的密度为密度为1.3千克千克/米米3，则氦气球在空中受到的浮力，则氦气球在空中受到的浮力为多大？为多大？4、有一金属块有一金属块A在空中称重是在空中称重是14.7牛，把金属块牛，把金属块浸没在水中，弹簧测力计的读数为浸没在水中，弹簧测力计的读数为9.8牛，试问牛，试问：金属块受到的浮力多大金属块受到的浮力多大? 排开水的体积多大排开水的体

20、积多大?此此金属块的密度是多少金属块的密度是多少?阿阿 基基 米米 德德阿基米德阿基米德，公元前公元前 287公元前公元前212年），年），古希腊数学家、科学家和发明家。古希腊数学家、科学家和发明家。他把实验和数学方法相结合，作出了他把实验和数学方法相结合，作出了许多发明和创造。例如，杠杆原理和许多发明和创造。例如，杠杆原理和浮力原理就是他运用实验和数学方法得出的重大发现。浮力原理就是他运用实验和数学方法得出的重大发现。 传说希罗国王传说希罗国王请请金匠金匠打了一项打了一项王冠，王冠，国王怀疑王冠中掺了银，国王怀疑王冠中掺了银，便便请阿基米德去请阿基米德去鉴鉴定定，条件是，条件是不得毁坏王冠。

21、阿基米德不得毁坏王冠。阿基米德为此为此冥思冥思苦想，但百思不得其解。一天，他跳入苦想，但百思不得其解。一天，他跳入浴缸浴缸中洗澡时，水从中洗澡时，水从浴缸浴缸中溢了出来。阿基米德听到那哗哗哗的流水声，灵感一下子冒了中溢了出来。阿基米德听到那哗哗哗的流水声，灵感一下子冒了出来。他从池中跳出来，连衣服都没穿，径直向皇宫跑去出来。他从池中跳出来，连衣服都没穿，径直向皇宫跑去，高喊高喊着：着：优勒加！优勒加！（意为发现了）优勒加！优勒加！（意为发现了）。阿基米德依次把王冠阿基米德依次把王冠和等重的纯金放到盛满水的盆中，通过比较溢出的水量，得知王和等重的纯金放到盛满水的盆中，通过比较溢出的水量，得知王冠中掺了银子。冠中掺了银子。 在这个实验基础上深入研究，发现了在这个实验基础上深入研究，发现了浮力原理浮力原理。