(共12张PPT)
内容要求
①通过实验认识阿基米德原理和浮沉条件，并解释生产生活中的相关现象。
学业要求
①能用实验探究阿基米德原理，能用压强原理解释阿基米德原理。
探究
①探究影响浮力大小的因素。
第3节 水的浮力（1）
生活中时有发生人在江河湖海中溺水身亡的事件，但在中东地区的死海，人为什么能悠然自得地躺在水面上看报呢？
图1-14 死海——人不会淹没的海
一、浮力
1．将一个空塑料瓶的瓶盖旋紧，然后把它压入水中，如图 1-15 所示，你的手有什么感觉？
2．将手松开后，观察瓶子运动的情况。
图1-15 手按矿泉水瓶
在水中会上浮的物体受到水______的__________________ 。
向上
浮力（buoyancy）
在水中会下沉的物体是否也受到了水的浮力呢？
1．如图 1-16所示，将物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的读数 F1=_________牛。
图1-16 弹簧测力计读数的变化
2．再将物体浸入水中，弹簧测力计的读数 F2=_________ 牛。
3．弹簧测力计的两次测量读数发生的变化说明了什么？
不仅是______，所有______都会对______其中的物体产生一个______的______ 。
向上
浮力
浸入
液体
水
浸入
部分浸入
完全浸入
从图 1-16 所示的活动中，你能否得出测量浮力大小的一种方法？这种方法的适用条件是什么？
称重法：
F浮=
G
F
G
—
F
适用条件：
物体在液体中能够下沉
浸入液体后的弹簧秤示数
小结：
1．浮力的定义
2．测量浮力的一种方法
1、如图情景中没有受到浮力的物体是（ ）
A．遨游的“天宫一号” B．航行的“辽宁号”
C．下潜的“蛟龙号” D．上升的“热气球”
A
2、一个石块被斜抛入水中，沿虚线方向斜向下运动，最后沉在水底。石块在水中运动时所受浮力F的方向是（ ）
D
3、在“测量浮力大小”的实验中，由图甲可知金属块受到的重力是____N，现将金属块完全浸没到水中，弹簧测力计的示数变为如图乙所示，则金属块受到水的浮力是____N。
1.4
0.4
4、某物理兴趣小组做了如图所示的实验来测量物体浸在液体中受到的浮力，则由图可知，物体受到的浮力为_____N。
1(共13张PPT)
内容要求
①通过实验认识阿基米德原理和浮沉条件，并解释生产生活中的相关现象。
学业要求
①能用实验探究阿基米德原理，能用压强原理解释阿基米德原理。
探究
①探究影响浮力大小的因素。
第3节 水的浮力（2）
浮力的大小究竟跟哪些因素有关呢？
浮力大小的相关因素
1．在图 1-15所示的活动中，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？
图1-15 手按矿泉水瓶
2．我们可以建立这样的假设 ：
浮力的大小跟物体________________有关， ________________ ，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？
排开液体的多少
排开的液体越多
浮力大小的相关因素
3．用图 1-17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多少的关系。
图1-17 研究浮力大小与排 开水多少的关系
4．和组内同学讨论 ：
（1）要定量研究水的浮力大小与物体排开水的多少的关系，需要做什么？
（2）图 1-18中，量筒和溢杯在你的研究中有什么用？
（3）实验中需要直接测量哪些量？
图1-18 量筒和溢杯
5．在笔记本上写下简单的实验步骤，设计实验记录表。通过与其他同学交流，确定实验步骤，并完成如下实验记录表的设计。
表 1-3 记录表
6．进行实验，并把实验数据记录在表格中。
7．分析实验数据，写出实验结论 ：__________________________________________________________。
浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力，
物重(G)/N 浸入水中示数（F）/N 浮力（F浮）/N 排开水的体积（V）/m 溢出水的重力
（G排水=ρ液gV排）/N
二、阿基米德原理
浸在液体里的物体，受到______的______ ，浮力的______ ______物体______的液体受到的______ ，
向上
浮力
大小
等于
重力
排开
不但液体会产生浮力，气体也会产生浮力。
阿基米德原理同样适用于气体浮力的计算。
F浮=
ρ液
g
G排液=
V排
[ 例题 ] 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？
运用阿基米德原理进行计算时，体积的单位必须用米3，密度的单位必须用千克/米3。
阿 基 米 德（Archimedes， 公元前 287~公元前 212年），古希腊数学家、科学家和发明家。
阿基米德在 11岁时到埃及的文化中心亚历山大城去学习。在那里，阿基米德刻苦学习数学和自然科学，经常连续几天待在博物馆或图书馆中。他是机械理论的创建者，在埃及期间，他发明了提水的螺杆。这种被称为阿基米德杆的吸水工具，至今还在埃及用来灌溉，在荷兰用于沼泽地区排水。
阿 基 米 德
关于阿基米德有许多有趣的传说，王冠的故事就是其中之一。据说，希龙国王有一次请金匠打了一顶王冠，国王因怀疑金匠在王冠中掺了银，便请来阿基米德鉴定，条件是不许损坏王冠。阿基米德为此冥思苦想，但却不得其解。一天，他刚躺进盛满温水的浴盆洗澡时，水便漫溢出来。他忽然想到，同样重的不同物体由于体积不同，浸到水里时排出的水量也就不同。受此启发，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，得知王冠中掺了银子。在这个实验的基础上，阿基米德继续深入研究，结果发现了著名的浮力原理。
阿 基 米 德
小结：
阿基米德原理
1、如图是探究浮力大小的影响因素的实验：
（1）丙图中圆柱体浸没在水中时，所受浮力为 _______N。
（2）往乙烧杯的水里不断加盐溶解，乙图中弹簧测力计示数将 ______ （填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）比较实验丙、丁可知：物体受到的浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度_______ （填“有关”或“无关”）。
（4）比较实验丁、戊可知：浸没在液体中的物体受到的浮力的大小跟 ___________有关。
4
变小
无关
液体密度
2、同学们在探究“与浮力大小与哪些因素有关”时，进行了如图所示的实验，用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度，并将其示数记录在下表中（各步实验中液体均未溢出）。
根据步骤B、C、D、E中所得的数据。可以得出物体受到浮力的大小与_______________有关。
（2）分析实验数据可知。F中液体密度______(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。
排开液体的体积
小于
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
3、小明和小亮对物体浸没前受到的浮力大小与浸入水中的深度是否有关，有不同的猜想，于是用相同长方体重物，分别以甲、乙图的方式进行实验，并获得如下数据：
(1)分析小明测得的数据可以得出：浸没前，物体受到的浮力大小随浸入水中的深度增大而_________，小亮的数据也说明了这一点。
(2)综合分析两个人的数据却发现，第(1)小题的结论是不正确的，其中_________(填实验序号)两次实验数据可以证明这一点。课后，小明和小亮经讨论分析才知道，物体受到的浮力大小是随排开水的体积增大而增大。
增大
实验者 实验序号 物体重G(N) 浸入水中深度h(cm) 弹簧秤读数F(N) 浮力大小F浮(N)
小明 1 4.8 2.0 4.2
2 4.0 3.6
3 6.0 3.0
小亮 4 4.8 3.0 3.6
5 4.0 3.2
6 5.0 2.8
2、4(共19张PPT)
内容要求
①通过实验认识阿基米德原理和浮沉条件，并解释生产生活中的相关现象。
学业要求
①能用实验探究阿基米德原理，能用压强原理解释阿基米德原理。
探究
①探究影响浮力大小的因素。
第3节 水的浮力（3）
我们曾经做过如图 1-20 所示的实验 ：将一只鸡蛋放在盛有清水的烧杯里，鸡蛋将沉入杯底。
但逐渐将食盐溶解在水中后，鸡蛋将会悬浮在盐水中，
为什么鸡蛋在含盐量不同的液体中会出现不同的浮沉状态呢？物体在液体中的浮沉状况是由什么条件决定的？
图1-20 鸡蛋在液体中的沉浮
最终上浮到液面。
三、物体浮沉的条件
根据力和运动的关系，可以对上述问题作出回答 ：
浸没在液体中的物体，受到_______和_______ 。
重力
浮力
F浮
G
F浮
G
F浮
G
上浮
下沉
悬浮
漂浮
1．请根据物体浮沉的条件，对图 1-20 中鸡蛋的浮沉状况作出解释。
2．一个实心的物体浸没在液体中，你能否根据物体密度与液体密度的关系，对物体的浮沉作出判断？试推导出这些关系。
[ 例题 ] 一个体积为 45 分米 、质量为 46.35 千克的密封铁箱，不慎掉入海里。它将下沉到海底，还是悬浮在海水中，或是上浮到海面？如果这只铁箱掉在河里，又将如何？（已知海水的密度为 1.03×10 千克 / 米 ）
物体的浮沉是一个常见的现象，生活中有大量的现象都可以用物体浮沉的条件作出解释。
你见过煮汤圆或饺子的情景吗？当汤圆或饺子刚放入水中时，会沉入锅底。而当汤圆或饺子煮熟时，则会浮出水面（如图 1-22）。这是为什么？
图1-22 煮汤圆的情景
四、物体浮沉的应用
在电视中，你一定看见过航天员在飞行器上行走的情景。飞行器环绕地球运行所产生的效果，会使航天员好像水中的鱼一样，能够______在空间中。这样的空间环境使得航天员在太空行走时身体变得难以控制，空间知觉也会发生紊乱。
为了使航天员能够适应太空的特殊环境，人们设计了在大型水池中对航天员进行太空行走模拟训练的方法（如图 1-23）。为了保证航天员在水中处于______状态，应使航天员自身及所携带的装备受到的浮力与重力_______。
悬浮
悬浮
相等
在学习密度知识时，我们做过测量盐水密度的实验，但这种间接测量的方法在实际中很不方便。利用如图 1-24 所示的浮子式密度计可以直接测出液体的密度。
图1-24 密度计
测量时，让密度计______在液面上。液体的密度不同，密度计排开液体的______就不同，液面对应密度计的______也就不同。根据液面对应密度计上的刻度可以直接读出被测液体的密度。
漂浮
体积
位置
一块钢板放在水里会下沉，但为什么用钢板制造的轮船却能够漂浮在水面上呢？
图1-25 橡皮泥的沉与浮
如图 1-25 所示，如果把一块橡皮泥放在水面上，橡皮泥将会沉入水底。但如果将橡皮泥捏成碗状，再把它放在水面上，橡皮泥将能浮在水面上。
与此类似，虽然钢板放在水里会下沉，但用钢板制成的轮船，由于船体中间很大部分是_____，能够排开比自身_____大得多的水，获得更大的_____ ，所以能够_____在水面上。
空的
体积
浮力
漂浮
1．轮船的大小常用排水量来表示，所谓排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。一艘轮船自重为 0.7 万吨，它的排水量为 1.8 万吨，则它最多可运载多少货物？
2．一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？
潜艇是海军的主要舰种之一，它既能在水面航行，又能潜入水下某一深度进行机动作战。你知道潜艇在水中是怎样实现上浮和下沉的吗？
1．如图 1-26 所示，在玻璃球内装满水，并用橡皮管把它连到针筒上。
图1-26 潜艇浮沉的模拟实验
2．用针筒将玻璃球内的水抽出，观察玻璃球的运动状况。
3．用针筒把水再次压入玻璃球内，观察玻璃球的运动状况。
与上述活动类似，潜艇的两侧有水舱，当水舱充满水时，潜艇受到的重力大于浮力，潜艇就会______。当用压缩空气将水舱里的水排出一部分，潜艇受到的重力小于浮力时，潜艇就会______ ，如图 1-28 所示。当水舱里留有适量的水，潜艇受到的重力等于浮力时，潜艇就能够______在水下某一深度的地方。
下沉
上浮
停留
热气球和气艇
人类早就幻想着像鸟儿一样在蓝天自由飞翔，正是热气球使人类第一次实现了这一愿望。1783年 11月的一天，法国的蒙戈尔费埃兄弟（Montgolfier brothers）用纸和布制造了一个大袋子，用火加热袋里的空气，制成了最早的热气球。由于球内热空气的密度比球外冷空气小，使得热气球受到空气的浮力大于重力，从而能在空气中上升，如图 1-29所示。
1783年 12月，法国学者查理（Jacques Alexander César Charles）用密度小于空气的氢气代替热空气。他制造的氢气球能升到 2000多米的高空。后来，载人的氢气球能到达 20000米的高空。现在，大多数观测高空气象的气球都是氢气球。
为了克服气球没有动力的缺点，人们制造了气艇，在大气囊下安装了带螺旋桨的发动机，如图 1-30所示。气艇曾被用于军事侦察、轰炸和作为空中交通工具。早期的气艇充的都是易燃的氢气，后来发生了几次氢气爆炸事故，使人们改用了氦气。
图1-29 热气球
图1-30 气艇
小结：
F浮
G
密度计
G
F浮
G
上浮
下沉
悬浮
漂浮
三、物体浮沉的条件
四、物体浮沉的应用
F浮
船
潜艇
1、孔明灯(如图)之所以能飞起来，是因为孔明灯内的蜡烛点燃后，灯罩内的气体密度会_________(填“变大”或“变小”)，导致孔明灯所受重力_________(填“大于”“小于”或“等于”)浮力，使孔明灯上升。
变小
小于
2、如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内，装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A．物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B．三个物体的密度大小关系是ρA>ρB>ρC
C．容器对桌面的压力大小关系为F甲=F乙=F丙
D．容器底部受到水的压强大小关系为p甲>p乙>p丙
C
3、小明利用密度计配制食盐的饱和溶液。他取一定量清水于容器中，放入密度计，再向水中加入食盐并用玻璃棒搅拌均匀，密度计所受浮力为F、浸在液体中的深度为h。在不断向容器中加入食盐的过程中，下列关系正确的是（ ）
A
4、2020年11月10日，中国“奋斗者”号载入潜水器在马里亚纳海沟成功下潜到深度为10909 米的海底，创造了中国载人深潜的新纪录。当接近某—工作深度时，会抛掉部分压载铁以使潜水器处于____状态，便于在不同区域进行水下作业。完成作业后，会再抛掉部分压载铁，使潜水器所受的浮力____(选填“大于”“小于”或“等于”)自身的重力，从而实现上浮回收。
悬浮
大于
