(共22张PPT)
第5节 水的浮力
（第2课时）
阿基米德原理
浸在液体(或气体）里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体（或气体）受到的重力。
公式： F浮= G排液 = ρ液 g V排液
从公式可看出浮力的大小与液体的密度大小有关，与物体排开的液体体积多少有关，与物体的形状及浸入的深度无关。
阿基米德原理公式F浮= G排液 = ρ液 g V排液的理解和运用
1. 对阿基米德原理公式的理解应注意：
（1）公式中ρ液是液体的密度，而不是浸入液体中的物体的密度。
（2）公式中V排液是物体浸入液体时，排开液体的体积。物体可以完全浸入，也可以是部分浸入。
2. 运用阿基米德原理公式进行计算时，注意计算过程中的单位要统一 。
物体浮沉的条件
漂浮
下沉
悬浮
观察
物体的沉浮条件：物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大小。
G
F浮
F浮=G 悬浮
G
F浮>G 上浮
F浮
G
F浮F浮
F浮
G
F浮=G 漂浮
物体浮沉的条件
观察
你认为有什么
变化呢？
讨论：
一个实心物体浸没在液体中，你能否根据物体密度与液体密度之间的关系，对物体的浮沉作出判断？
结论: ρ物 =ρ液 悬浮
ρ物 >ρ液 下沉
ρ物 <ρ液 上浮
实例: 煮汤圆或饺子；油轮泄漏
例1：下图中物体V甲=V乙=V丙，判断它们所受的浮力的大小。
甲
乙
甲
乙
水
酒精
(1)
(2)
F甲浮_____F乙浮
F甲浮_____F乙浮
<
>
甲
乙
丙
(3)
F甲浮_____F乙浮_______F丙浮
<
=
金
铝
木
铜
水
例2：
(1)
(2)
（V金=V铝）
F金浮____F铝浮
（V木=V铜）
F木浮______F铜浮
=
<
木
铁
水银
（V木=V铁）
F木浮____F铁浮
(3)
<
有一木块浸入水中，露出水面部分占总体积的2／５，求此木块的密度．
解：
F浮=G木
ρ水gV排＝ ρ木V木g
ρ木＝
V排
V木
ρ水
ρ木＝
３
５
ρ水＝０.６g/cm3
1、将一普通木块分别漂在水和浓盐水中，木块受到浮力的大小是 ( )
A. 在水中大 B. 在浓盐水中大 C. 一样大 D. 无法判断
2、《死海不死》一文中描述到“将奴隶和俘虏扔进海里，屡俺不死”．四位同学从物理学角度对该现象进行了解释，其中说法不正确的是（ ）
Ａ.海水的咸度很高，人被扔进海里就自然浮起来，沉不下去
B.海水的密度大于人体的密度，人被扔进海里后，处于漂浮状态
Ｃ.人被扔进海里漂浮在海面时，浮力大于人体的重力，沉不下去
Ｄ.人被扔进海里漂浮在海面时，浮力等于重力，沉不下去
C
C
3、一密度均匀的实心物体悬浮在某一种液体中，若将此物体均匀地切成两块，并轻轻地取出一半，余下的一半在液体中（ ）
A、将上浮 B、将下沉
C、仍然是悬浮 D、以上情况都有可能出现
4、质量相同的铁块和铜块，铁块放入水中，铜块放入水银中，比较它们受到浮力的大小？
铜块大
C
5、甲、乙两只实心小球的质量、体积都相同，把它们分别浸在A、B两种不同的液体中，静止状态如图1—29所示。若它们受到的浮力是F甲与F乙，两种液体的密度为ρA与ρB，则 ( )
A.F甲>F乙，ρA>ρB B.F甲C. F甲＝F乙，ρA>ρB D.F甲＝F乙，ρA<ρB
C
6、如图是研究浮力问题的实验过程，请回答下列问题：
(1)a、b两图说明了＿＿＿＿＿＿＿＿＿
(2)b、c两图说明了＿＿＿＿＿＿＿＿＿
(3)（ ）、（ ）两图说明浸没在同种液体中的物体所受浮力大小与深度无关。
(4)（ ）、（ ）两图说明排开液体体积相同时，所受浮力大小与液体密度有关。
物体浸在液体中受到浮力．
物体排开液体体积越大，受到的浮力越大．
c d
d e
7、在图5所示的大鱼和小鱼的争论中，_______鱼的说法正确，这是因为两条鱼浸没在同种液体中，它们所受浮力的大小与___________________________________有关，要使小鱼的说法正确，应该如何改。
_______________________________。
大
物体排开液体的体积
我受到的压强比你大
8．体积相等的甲、乙两实心物体，其密度分别是0.8×103千克/米3和1.2×103千克/米3，同时投入水中，静止后所受浮力之比为 ；若两物体的质量相等，则在水中静止后所受浮力之比为 。
9．重力为49牛顿的金属球，密度为5×103千克/米3，如果使这个金属球能恰好悬浮在水中，必须做成空心，那么空心部分的体积是多少？
4:5
6:5
4立方分米
11、一根绳子能承受的最大拉力是19．6牛，用它拉一个浸没在水中的质量为2．7千克的实心铝块，如果铝块在水中匀速上升（不计水的阻力），问：（1）铝块全部浸没在水中时，绳对它的拉力有多大？绳子会被拉断？(g=10N/Kg)
10、一个重为5牛的小球，体积为0.5分米3,如果把它浸没在水中,它是上浮还是悬浮还是下沉 (g=10N/Kg)
悬浮
F拉=17N
17N<19.6N 所以绳子不会断
12、把一密度为0.6×103kg/m3体积为100cm3的木块轻轻地放入一装满水的木桶中，木块漂浮在水面上。求（1）木块受到的浮力（2）木块露出水面的体积； （3）溢出水的质量。
(g=10N/kg)
(共28张PPT)
1．静止在手上的空矿泉水瓶受到哪几个力的作用？
2. 这些力的施力物体是谁？
Ｆ托
Ｇ
重力与手对空矿泉水瓶的托力是一对平衡力：Ｆ托＝Ｇ
3. 这两个力有什么关系？
地球、手
现将空矿泉水瓶放在烧杯的水中，静止时
2. 这些力的施力物体是谁？
Ｆ托
Ｇ
重力与水对空矿泉水瓶的托力是一对平衡力：Ｆ托＝Ｇ
1．空矿泉水瓶在竖直方向上受哪几个力的作用？
3. 这两个力有什么关系？
地球、水
据二力平衡知识，空矿泉水瓶除受到______________作用外，还受到水对它_____________的力，这种力叫 。
竖直向下的重力
重力
竖直向上托
浮力
浮力无处不在:
氢气球上升
气艇浮在空中
潜艇在水中
水中天鹅
举一举：
实验1：
将旋紧的空矿泉水瓶压入水中时，手有什么感觉？
将瓶释放后，瓶将怎么样？
有一个力将手往上顶
上浮最后浮在水面上
在水中会上浮的物体受到水的浮力
问题：在水中要下沉的物体（石块，铁块等）是否也受到浮力作用呢？（下沉的物体有没有受到浮力？）
1、你的猜想是：
2、支持你猜想的生活经验是：
Ｇ物
3 将物体浸没在水下，记下弹簧秤的读数F3= 。
变小
变小
Ｇ物
F1
F浮
F3
实验3：
1 在空气中将物体挂在弹簧秤下，记下弹簧秤的读数 F1=G物= 。
2 托住悬挂在空气中的物体，记下弹簧秤的读数F2=______
弹簧秤读数 ,
因为手对物体有向上托的力
弹簧秤读数 ，表明_________________________
________
水对物体也有一个向上托的力
即浮力
比一比：
你可以得到什么结论？
在水中会下沉的物体也受到向上的浮力
结论：
结论:
在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。
所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。
你能从本实验中得到测浮力的一种方法吗？怎样计算？
对物体进行受力分析
G
F拉
F浮
结论：
F浮+F拉=G
得：
F浮=G - F拉
如何用弹簧秤测浸在液体中的物体受到的浮力大小？
F浮=G － F拉（适用条件：物体在水中会下沉）
1．先测重力G
2．物体放入液体中看弹簧秤示数
3. 求浮力
浮力产生的原因：
设想有一个立方体的浸没在水中它的六个表面都受到压力。
左右两侧受到的压力有何关系？
前后两侧受到的压力有何关系？
上下两面受到的压力有何关系？
上下两个面的压力的差，就是液体对物体的浮力。
F浮=F-F′ 浮力方向总是竖直向上的
桥墩受到浮力吗
气球、热气球为什么能飞向天空？
有什么事实(实例）可以说明气体对物体也有浮力呢？
实例：热气球、烟上升等可以说明气体对物体也有浮力。
打足了气的篮球，气孔上插有打气针，打气针的另一端通过导管、橡皮塞和气球囊连接。导管阀门开始处于关闭状态，现将阀门打开。 现象————————。表明————————。
气体也会产生向上的浮力。
结论：
气球胀大，同时杠杆左端上升
向上的浮力增大
实验1：
浮力：浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气体)向上托的力叫做浮力。
浮力
1 .浮力：浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气体)向上托的力叫做浮力。
2 . 浮力方向：总是竖直向上
施力物体: 液 体（或气体）
作 用 点：在物体的重心上
大 小： F浮=G － F拉
（弹簧秤先后两次读数之差）
提出问题：
浮力的大小与哪些因素有关？
假设：
浮力的大小可能与物体的质量有关；
浮力的大小可能与物体的体积有关；
浮力的大小可能与液体的密度有关；
浮力的大小可能与浸入液体的深度有关；
浮力的大小可能与……
实验方案：
当一个物体浸没在水中时，物体的体积等于物体排开水的体积，即V排＝V物；
怎样测浮力？
F浮=G －F拉
怎样测物体排开水的体积？
同一种物质的质量与体积成正比，而物重又和质量成正比，因此也可以测出水重；
液体选水（密度不变）
P21 探究：浮力与物体排开水的关系
实验记录：
实验结论： F浮 = G排水
G物 F拉 F浮 空桶重
G空 总重
G总 G排水
分析：F浮与G排水关系
1、浮力的大小与物体浸入液体的深度有关吗？
2、浮力的大小与物体的形状有关吗？
三、阿基米德原理
浸在液体(或气体）里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体（或气体）受到的重力。
公式： F浮= G排液 = ρ液 g V排液
从公式可看出浮力的大小与液体的密度大小有关，与物体排开的液体体积多少有关，与物体的形状及浸入的深度无关。
阿基米德原理公式F浮= G排液 = ρ液 g V排液的理解和运用
1. 对阿基米德原理公式的理解应注意：
（1）公式中ρ液是液体的密度，而不是浸入液体中的物体的密度。
（2）公式中V排液是物体浸入液体时，排开液体的体积。物体可以完全浸入，也可以是部分浸入。
2. 运用阿基米德原理公式进行计算时，注意计算过程中的单位要统一 。(共37张PPT)
《水的浮力》第 三 课 时
复习
1 .浮力：浸在液体(或气体)中的物体受到的液体
(或气体)向上托的力叫做浮力。
2 . 浮力方向：
总是竖直向上
施力物体:
液 体（或气体）
作 用 点：
在物体的重心上
3.浮力的计算方法
（1）称重法: F浮=G - F拉
（2）阿基米德原理法:F浮=G排液=ρ液gV排液
( 可以直接写成: F浮=ρ液gV排)
(3)浮沉条件法：当物体处于漂浮或悬浮时：
F浮=G物 即ρ液gV排= ρ物gV物
1.上浮时：F浮>G物即ρ液> ρ物
2.下沉时：F浮3.悬浮时：F浮=G物即ρ液 = ρ物
4.漂浮时：F浮=G物即ρ液 > ρ物
(对实心物体而言）
浮沉条件
F浮
G
关键是比较：
重力G与浮力F浮的大小
1、你知道医院里是怎样测血液的密度的呢？
一个巧妙的办法：准备好几支小试管，在试管中分别装入密度不同的淡蓝色硫酸铜溶液，然后只需从人体中抽取很少量的血液，分别在每一支试管中滴一两滴血液，分析人员只要看到哪一支试管中的血滴既不下沉也不上浮，而是悬在溶液中，就可以断定血液的密度正好与这支试管中的硫酸铜溶液的密度相同。
活动
在一根塑料吸管的下端口粘一块橡皮泥，将它先后放在水和盐水中，在吸管上分别标出两种液体所对的位置。
想一想：在吸管的下端口粘橡皮泥能起什么作用？
应用一、密度计
①利用物体漂浮在液面时F浮=G计原理工作的。
② 自上往下，刻度值越来越大且刻度不均匀，上疏下密。 （为什么？）
0.8
1.0
1.8
2.0
0.8
1.0
1.8
2.0
0.8
1.0
1.8
2.0
硫酸
水
酒精
密度计是利用 来测量液体密度的仪器，被测液体的密度越大，密度计浸入液体的深度越 ，露出液面的部分 。当把密度计放入某种液体中静止时，液面正对0.6这个刻度，则这种液体的密度为 kg/m3。
练习一
漂浮时F浮=G计
浅
0.6×103
0.8
1.0
1.8
2.0
0.6
某液
多
想一想：
你能使铁在水中上浮吗？
应用二、 船
原理：采用“空心”的办法，增大体积，使它排开更多的水,达到增大浮力,最终使 F浮=G船 浮在水面。
F浮
G船
轮船有大小，怎样反映轮船的运载能力呢？
排水量
排水量：满载时排开的水的质量。（不是排开水的重力）
轮船由江河驶入海里：重力 ，浮力 ，轮船将 一些（填“上浮”或“下沉”）
练习二
不变
不变
上浮
轮船是用密度大于水的材料制成的，所以必须把它作成 的，这样虽然受到的重力 ，但体
积 很多，受到的浮力 ，所以能浮在水面。
练习三
空心
不变
增大
增大
活 动
应用三、潜水艇
原理：浸没水中后浮力不变，靠改变自身重力（向水舱充水或排水）来实现沉浮
潜水艇是靠改变 来实现上浮和下潜的。当潜水艇由100m深度下潜到水下200m深处，它受到水的压强将 ，受到的浮力将 。
自身重力
变大
不变
练习四
想一想：
热气球为什么会上下移动？
①采用充密度比空气小的气体（氢气、氦气、热空气）的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。升空时ρ平均< ρ空气。
②用改变自身的体积，实现沉浮。如减小体积,则有F浮③气球不能无限制地升入高空，当F浮=G球时，应该悬浮，实际上在没有达到悬浮时，其内部气压大于外部气压而破裂。
应用四、气球和飞艇
气球和飞艇是靠改变 来实现浮沉的。
练习五
自身的体积
小结
利用浮力的关键是调节重力和浮力的关系。
(1)若保持浮力不变，可改变自身的重力，实现沉浮（如浸没水中的潜水艇）
(2)若保持重力不变，可改变排开液体（或气体）的体积实现沉浮。（如轮船、鱼泡和气球）。
2.将一个铝制空心球用手没入水中，放手后球将： （ ）
A、上浮 B、下沉
C、悬浮 D、无法确定
巩固练习:
D
1.船只采用“ ”的办法增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。潜水艇靠改变 来实现浮沉，要使浮在水面的潜水艇潜入水中，当 。
空心
自身的重力
向水舱充水
3.一艘轮船从东海驶入长江时，下列说法错误的是： （ ）
A.轮船受到的浮力不变
B.轮船排开的液体受到的重力不变
C.轮船排开的液体的体积不变
D.轮船排开的液体的体积增大
C
4.排水量为1000t的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物共重___N，受到河水的浮力是 N，如果河水密度为1.0×103kg/m3，船排开的河水的体积是 m3（取g=10N/kg）
107
107
103
5. 在0℃和标准大气压的情况下，
一个10m3的氢气球，在空气中
受到多大的浮力？空气密度为
1.29kg/m3，氢气密度为
0.09kg/m3，取g=10N/kg。
1.一实心的铁球放在液体中，则铁球（ ）
A.一定下沉 B.一定下沉
C.一定悬浮 D.不能确定
2.把一只密度计放在煤油中，液面在密度计的刻度线A处，将它放入水中，它浮在水面上，则（ ）
A.密度计在水中受到的浮力大，水面在密度计A点的上方
B.密度计在水中受到的浮力小，水面在密度计A点的下方
C.密度计在水和煤油中受到的浮力相等，水面在密度计A点的上方
D.密度计在水和煤油中受到的浮力相等，水面在密度计A点的下方
3.测定人体血液密度的方法：在几支试管内分别装入密度不同的硫酸铜溶液，再向每支试管内分别滴入一滴血液，分析人员只要看到那一个管中血液悬浮在其中，就能判断血液的密度。
根据上文的启示，利用下列器材：一个杯子、足够的水和食盐，一根玻璃棒，一支密度计。你能否设计一个实验，测量一个鸡蛋的密度。请回答：
（1）实验设计的思路是 。
（2）实验的原理是 。
练一练：
D
C
先向杯中倒入适量的水；再向水中加入食盐，同时用玻璃棒搅拌，并不断用鸡蛋浸入试验，直至鸡蛋刚好能悬浮在水中间；最后用密度计插入测出杯中食盐水的密度即鸡蛋的密度。
悬浮时： ρ液= ρ物
问题：重为5牛的物体用弹簧秤挂着，把它全部浸入水中时，弹簧秤的读数是2牛，如浸入酒精时，读数是多少？
（g=10牛/千克）
小组完成
答案是：2.6牛。你做对了吗？
