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第一课时 浮力方向大小
1.静止在手上的乒乓球受到哪几个力的作用？
2.这些力的施力物体是谁？
Ｆ托
Ｇ
重力与手对乒乓球的托力是一对平衡力：Ｆ托＝Ｇ
地球、
思考并回答：
3.这两个力有什么关系？
重力G、托力
手
现将乒乓球放在烧杯的水中，静止时
2. 这些力的施力物体是谁？
Ｆ浮
Ｇ
重力与水对乒乓球的浮力是一对平衡力：Ｆ浮＝Ｇ
1．乒乓球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
漂浮在水中的物体（物体的密度比水小）会受到竖直向上的浮力
一、浮力的存在
1.请你拿一个空塑料瓶并旋紧瓶盖，然后把它压入水中，如图所示，你的手有什么感觉？
手被瓶子向上顶的感觉。
2.将手松开后，观察瓶子运动的情况？
瓶子即刻上浮。
3.用乒乓球、塑料小玩具 等会上浮物体再次感受。
结论1：
在水中上浮的物体受到向上的浮力。
体验：
那么，在水中下沉的物体是否也会受到水的浮力呢？
1. 如图所示，将物体挂在弹簧测力计下，弹簧测 力计的读数 F1=____牛。
2. 用手托一下悬挂在空气中的物体，使弹簧测力计的读数变小 。
变小的原因：
物体受到手对它向上的托力。
3. 将物体浸入水中，测力计读数 F2=___牛。
弹簧测力计的读数变小了。
你发现了什么？
结论2：
下沉的物体浸入水中也受到向上的浮力。
探究：
测量在水中下沉物体的浮力大小
分析水中物体的受力情况
G物
F浮
F拉
F浮
=
G物
—
F拉
1.将物体挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数 G ；
2.再将物体浸入水下，读出弹簧测力计的示数 F ；
用称重法测量在水中下沉的物体受到的浮力
器材：弹簧秤、钩码、一杯水
受力分析
G
F
F浮力
=
F空气
F水中
－
=
G
－
F水中
任何物体（无论是漂浮的还是下沉的）在液体中都会受到一个竖直向上的浮力
浮力的大小
漂浮：
F浮=G物
悬浮：
F浮=G物
下沉：
F浮=G物—F拉
浮力的方向：竖直向上
空气中的减去水中的
浮力的实质：
物体在液体中的上下表面的压力之差
即：F浮=F下—F上
浮力的方向一定是竖直向上的
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
插入水中的木桩或桥墩没有受到浮力的作用
1.要定量研究水的浮力大小与物体排开水的重力的关系，需要测量两方面的量。
B.需要测量__________________ ？
A.需要用称重法测量______________。
排开水的体积
（如何测量排开水的体积？）
质量
重力
浮力的大小
物体排开水体积
探究：浮力的的大小跟什么因素有关
可能跟排开水的重力有关
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：
可以测出排开水的体积
溢水杯：
承接物体排开的水。
3.实验中需要直接测量的量：
A.测物体的重力G物
B.测浸入水中的拉力F拉
C.测出排开水的体积V排水
A
B
C
1.在溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢水杯的出水口下方。
2.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G物
3.将物体浸没在溢水杯的水中，读出水中的拉力F拉
4.将溢水杯溢出的水注入量筒内，测出它的体积V排水
5.将上述数据填入下面的实验记录表中。
A
B
C
步骤：
6.分析处理以上实验数据，得出结论。
G排水
F浮
=
我们发现，随着物体排开液体的体积在增大，弹簧测力计的读数在减小。
说明了浮力在增大。
结论：
浮力的大小与排开液体的多少有关。
G排水
F浮
=
阿基米德原理：
浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力
的大小等于物体排开的液体受到的重力。
【公式推导】
F浮
=
G排液
=
m排液g
=
ρ液 g V排液
把水换成其它液体，仍可得出相同的结论。
F浮
=
G排液
结论：
当物体完全浸没时：
当物体部分浸入时：
V排液=V物
V排液（V排液等于液面以下那部分物体的体积）
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
浮力的大小与液体的密度大小有关，与物体排开的液体体积多少有关。
物体排开液体的重力有关
V排液
=
F浮
ρ液 g
ρ液
=
F浮
g V排液
2. 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 。
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：
（1）公式中是液体的密度，而不是物体的密度。
（2）公式中V排液，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。
（3）公式中G排液，是排开液体所受到的重力，而不是容器中液体的重力。
F浮
=
ρ液 g V排液
牛
千克 / 米3
米3
例题:
例1、体积为100cm3的物体浸没在水中，它受到的浮力为多大？
F浮=ρ液gV排液
=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3
=1N
答：受到的浮力为1N。
例2、在抗洪抢险中，某村民自制了一个总体 积0.7米3的竹筏，放入河水中时有 1/5体积浸入水中。
（1）此时竹筏受到的浮力有多大？
（2）要使水对竹筏产生4500牛的浮力，竹筏应有多大的体积浸入水中？
（1）竹筏放在河水中时，排开河水的体积为 ：
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
计算浮力的方法
称重法：F浮=G—F拉
压力差法：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 （悬浮或漂浮）
力的关系
1.如图可知：物体在水中全部浸没时受到的浮力为 。
称重法适用于两次用弹簧测力计的情景
3N
热身练习
3、把一个石块放入到装满水的溢水杯中溢出了100g水，则石块受到的浮力为 。
4、一个石块体积为20cm3全部浸没在水中，则石块受到的浮力为 。
阿基米德原理适合已知排开液体体积或者质量的情景。
1N
0.2N
特别提醒：当物体处于漂浮和悬浮状态的情景时 F浮=G物 ，这是解决浮力的常用方法。
5.一个重6N的正方体木块，浮在水面上，则 小木块受到的浮力为 。
6N
6.一个重５Ｎ的水雷，外壳由铁构成体积是600cm3投入水中，水雷最后的状态是 所受的浮力是 Ｎ。
漂浮
5
7.把质量为270g，体积为300cm3的金属球放入水中，静止时它受到的浮力为 。
关键在于确定金属球静止时所处的状态。
∵ρ球<ρ水 ∴球漂浮在水面上
求出球的密度ρ球，再跟ρ水比较。
7.一个石块在空气中称量为0.5N，全部浸没在水中后弹簧测力计的示数为0.3N。（g=10N/Kg）
求：（1）小石块的体积
（2）小石块的密度
（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.体积相等的实心铁块和木块，都 浸没在水中时所受的浮力（ ）
A铁块大 B木块大
C一样大 D无法确定
2.质量相等的实心铁块和木块，都 浸没在水中时所受的浮力（ ）
A、铁块大 B、木块大 C、一样大 D、无法确定
C
B
3.质量相等的实心铁块和木块，投入水中静止时所受的浮力（ ）
A 铁块大 B 木块大
C 一样大 D 无法确定
4.质量相等的实心铁块和木块，投入水银中静止时所受的浮力（ ）
A 铁块大 B 木块大
C 一样大 D 无法确定
B
C
5、三个完全相同的实心球，分别在如图所示的水、盐水、水银三种液体中静止，所受浮力为F甲、F乙、F丙，下面判断正确的是（ ）
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
盐水
水银
甲
乙
丙
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物体的沉浮状态
重力和浮力的大小关系决定
假设物体完全浸没在水里，物体受到的力决定浮沉状态
（1）当物体受到的浮力大于重力时，物体受力不平衡。此时物体上浮，
最终处于漂浮状态。
后漂浮：F浮=G物
先上浮：F浮>G物
（2）当物体受到的浮力等于重力时，物体受力平衡。此时物体处于悬浮状态。
（3）当物体受到的浮力小于重力时，物体受力不平衡。此时物体下沉，直到处于沉底状态。
浮沉状态判断一
先上浮
F浮>G物
后漂浮
F浮=G物
悬浮
F浮下沉
浮沉状态判断二
漂浮
悬浮
ρ物<ρ液
下沉
ρ物=ρ液
ρ物>ρ液
二、利用物体浮沉条件解题
1、常见沉浮现象
（1）煮汤团
刚放入水中时：
F浮
<
G物
沉入锅底
F浮
>
G物
煮熟时体积增大：
煮熟时会浮出水面：
（2） 水结冰后，冰的密度小，漂浮在水面上。
密度计:
原理：
F浮
=ρ液 g V排液
G计=
测量液体的密度
漂浮：
=G排液
补充：同一支密度计在不同的液体里浮力相等，液体密度越大，密度计越往上浮
V排液
=
F浮
ρ液 g
结构特点：
刻度上小下大，上疏下密，没有零刻度
一块钢板放在水里就会下沉，但为什么用钢板制造的轮船却能够漂浮在水面上呢？
钢板制成的轮船，由于船体中间很大部分是空的，能够排开比自身体积大得多的水，获得更大的浮力，所以能够漂浮在水面上。
一艘轮船从江河驶入大海后，受到的浮力如何变化？排开水的体积如何变化？
从江河驶入大海，都是处在漂浮状态，故受到的浮力都等于重力，并保持不变。
但由于海水的密度要大于江河水的密度，所以，根据公式
轮船排开水的体积将减少，上浮一些
V排液
=
F浮
ρ液 g
潜水艇原理：
通过充水或排水改变自身重力实现浮沉
补充：浮力不变，自身重力改变
当水舱充满水时：
潜艇重力大于浮力
潜艇下沉
水舱里的水排出：
潜艇重力小于浮力
潜艇上浮
水舱里留适量的水：
潜艇重力等于浮力
潜艇悬浮
