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第十章· 浮力
第1节 浮力
人教版八年级物理下册
相传2000年前,罗马帝国的远征军来到了死海附近,击溃了这里的土著人,并抓获了一群俘虏,统帅命令士兵把俘虏们投进死海。奇怪的是,这些俘虏居然没有沉下去,而是个个都浮在水面,统帅认为这是神灵保佑他们,就把俘虏释放了。为什么士兵会漂浮在死海上?此时都受到哪些方向的力呢?
想想议议:
如图,这是大黄鸭、热气球等图片。浮力是什么?是不是只有漂浮的物体受到浮力,沉到水底的物体就不受浮力呢?为了揭开浮力的神秘面纱,让我们开始今天的学习。
学习目标
1.了解生活中的浮力。
2.了解如何用弹簧测力计测量浮力。
3.理解浮力的产生原因。
4.初步探究浮力大小和什么因素有关。
浮力
一
定义:浸在液体中的物体受到液体对物体向上的力叫浮力。
符号: F浮
单位: 牛(N)
浮力的施力物体:液体
浸在水中的木块
小球静止于水面上,试分析小球的受力情况,并画图说明。
F浮
G
F浮
G
分析:由二力平衡的条件可知,浮力的方向与重力的方向相反,即浮力的方向竖直向上。
浮力的方向:竖直向上。
如何测量浮力的大小呢?
比较G和F示的大小关系为什么示数变小了呢?说明了什么?
铝块受浮力的作用
(1)用弹簧测力计测出铝块的重力G。
(2)把铝块浸入水中,记录弹簧测力计的示数F示。
弹簧测力计的示数减少了多少?浮力大小怎么计算?
如何测量浮力的大小呢?
分析:铝块的受力情况如图所示,由力的平衡可知,G=F浮+F示,
则F浮=G-F示。
称重法
用弹簧测力计测量浮力大小
F浮=G-F示
F浮
F示
G
想想议议
浸在气体中的物体受到气体对它的浮力吗?
浸在气体中的物体也受到气体对物体的浮力。
C
D
浮力的产生
二
浸在液体中的物体受到液体对物体向各个方向的压力。
浮力是由于液体对物体向上、向下的压力差产生的。
物体的下表面:
F上=p上S = ρ液gh2S
物体的上表面:
F下=p下S= ρ液gh1S
F浮=F上-F下
F浮= F向上- F向下(压力差法)
F=pS = ρ水ghS
h2
F下
F上
实验与观察
实验现象:
1.将乒乓球放入瓶内,向瓶里倒水,乒乓球不浮起。
2.将瓶下口堵住,乒乓球浮起。
浮力的大小与哪些因素有关
三
把空饮料罐用手按入水桶,饮料罐进入水中越深,手的感觉有什么变化?
提出问题
分析一下,浮力大小和什么因素有关?
猜 想
可能跟……有关。
实验器材
弹簧测力计
圆柱体
水
酒精
浓盐水
实验方法
注意运用控制变量的方法。
检验猜想
1.探究浮力与物体浸没后的深度的关系
记录表格
深度h / cm
重力G / N
弹簧测力计示数F / N
浮力F浮/ N
结论:
浮力大小与物体浸没水中后的深度无关。
2.探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系
记录表格
物体浸在液体中的体积V/ 格
重力G / N
弹簧测力计示数F/ N
浮力F浮/ N
结论:
在同一液体中,物体浸在液体中的体积越大,浮力越大。
实验结果表明
物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
计算浮力的四种方法
1.定义法(压力差法):
2.称重法(弹簧测力计示数变化法):
3.公式法(阿基米德原理法):
F浮= F向上- F向下
F浮= G - F示
F浮= ρ液gV排
4.特殊状态法(平衡法):
漂浮或悬浮时,满足F浮= G
浮力
浮力
概念:浸在液体中的物体受到液体对物体向上的力叫浮力
方向:竖直向上
测量:F浮=G-F示
产生浮力的原因
液体对物体向上向下的压力差产生的
探究浮力大小与什么因素有关
物体浸在液体中的体积
液体的密度
1.如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,若物体所受浮力为10 N,上表面受到水向下的压力为4 N,则物体下表面受到水向上的压力为( )
A.4 N B.6 N
C.14 N D.7 N
C
C
2.形状不同的物体都浸没在同种液体中,所受浮力相等,它们( )
A.密度一定相等
B.质量一定相等
C.体积一定相等
D.一定都是实心物体
3.如图甲所示,将一挂在弹簧秤下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,下列图象能正确反映弹簧秤示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的是( )
A
课堂小结
第1节 浮力
一、浮力
1.感受浮力的存在
2.浮力的定义和方向
3.称重法测浮力:F浮=G-F示
4.浮力产生的原因:F浮=F下-F上
二、决定浮力大小的因素
物体浸在液体中的体积、液体密度