1.3 水的浮力（共计3课时）

(共48张PPT)
死海不死
为什么淹不死他们？
是神在保护他们吗
第一课时
海水中含有大量的盐，海水密度大，人处于“死海”中时，人受到的浮力等于人的重力，所以人不会沉没，所以“死海”又称不会被淹死的海。
空瓶压入水中,手会明显感受到 _______。
将手松开后，瓶子将 _______。
结论：水中会上浮的物体受到 ______。
向上的压力
迅速上升，然后浮出水面
向上的浮力
书【活动】P19
在水中会上浮的物体受到向上的浮力。那么，在水中会下沉的物体是否也受到水的浮力呢？
书【活动】P20
1、将物体挂在弹簧测力计下，记下弹簧测力计的读数。
2、再将物体浸入水中，记下弹簧测力计的读数。
3、比较弹簧测力计的读数变化，你能得到什么结论？
结论：在水中下沉的物体受到向上的浮力。
密度比水大的物体，放入水中会下沉
在空中称
在水中称
用手向托
实验证明：在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。
实际上，不仅是水，所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。
称量法测浮力大小：弹簧秤两次示数差
F浮 = G — F（条件：物体在液体中会下沉）
（F是浸在液体中弹簧秤示数）
上述实验得到一种用弹簧秤测浮力的方法 —称量法
（1）用弹簧测力计在空气中测出物体的重力G
（2）测出物体浸在液体中的弹簧测力计的示数F
（3）弹簧测力计两次示数之差就是浸没在液体中的物体所受浮力的大小。
在空气中用弹簧秤称一物体重为15牛,
把它浸没在水中称得重5牛,则它受
到得浮力为 ___牛;把它浸入一半时称得重为10牛这时物体受到水的浮力
为 ____牛.
.
10N
5N
气体对浸没其内的物体有浮力的作用吗？
（1）球的气孔上插有打气针，打气针的另一端通过导管、橡皮塞和气球连接。（导管上有阀门）
（2）将篮球和扎在篮球上的气球一起挂在杠杆左端，右端挂砝码，且杠杆平衡。
（3）将导管阀门打开，观察到什么现象？
气球随即膨胀，杠杆倾斜，砝码那边重。
实验表明：气体也会对浸入其内的物体产生一个向上
托起的力，这个力是浮力。 你能举例说明气球浮力的存在吗？
浸在液体(或气体)中的物体，受到液体(或气体)对它向上托的力，这个力叫浮力。
浮力的施力物体:液体或气体。
浮力的方向:总是竖直向上的。
一、浮力
练习：
1、重0.5牛的乒乓球放在一盛有液体的烧杯中，烧杯 放 在斜面上，乒乓球静止时受到的浮力 牛，用力的示意图画出浮力。
人躺在浴缸中，感到变轻
浴缸中的水面比原来升高了
—受到水的浮力
—人体排开了一部分水
浮力大小可能与哪些因素有关？
——定性研究
弹簧秤的示数F越来越小，浮力F浮=G-F，浮力越来越大
（1）将物体挂在弹簧秤下，浸入液体，物体向下运动的过程中（物体浸入液体中的部分越来越多,排开水越来越多），
（2）物体全部浸入后，物体继续向下运动（排开水多少不变），弹簧秤示数不变，浮力不变
说明：水的浮力的大小跟物体排开水的多少有关。
定量研究水的浮力大小与物体排开水的多少的关系
溢杯
物块
弹簧秤
量筒
水的浮力大小：（1）物块重力G
（2）物块全部浸入溢杯中，示数F，则 F浮=G-F
排开水多少：开始水与溢口相平，物块块浸入后，水高于溢口，水从溢水口溢出，流入烧杯。将烧杯的水倒入量筒称体积。
(1)溢杯盛满水（水与溢口相平）
(2)测出物块的重力G
(3)物块浸没水中,读出F,
计算F浮=G物－F
(4)排开的水流入烧杯，烧杯的水注入量筒内，测出它的体积V排，算出排出的水的重力
G排液=ρ液 g V排液
物块重力
G（N） 在水中示数
F（N） 浮力
F浮=G-F 排开水体积 V排（m3） 排开水重力
G排液=ρ液 g V排液
表格记在科学书P21
二、阿基米德原理：
浸在液体中的物体受到液体对它向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
——这是2000多年前著名的希腊学者阿基米德发现的。
1、数学表达式： F浮 =G排液= ρ液 g V排
注意：（1）全部浸没：V排 = V物
（ 2）部分浸没：V排 < V物 V物 = V排 + V露
（3） F浮 只与ρ液、 V排有关，与物体的密度、形状、
液体 的多少、物体在液体中的深度、是否运动等无关
（浸没或部分浸）
2、适用范围：液体、气体（空气中F浮=G排气= ρ气 g V排）
F1
F2
方向向下
方向向上
F1 =P1 S=P 液 gh 1 S
1
F =P S=P gh S
液
2
2
2
液
2
1
液
液
F -F =P gh S·P gh S=P ghS=P ghV =F
2
1
液
排
浮
液体对上表面的压力F
1
液体对下表面的压力F
2
压力之差：
三、浮力产生的原因
1、浮力产生的原因：液体对物体下表面向上的压力大于液体对
物体上表面向下的压力，这两个压力差就是浮力。
即：浮力是物体上、下表面受到液体对它的 压力差。
F浮=F下—F上
2、注意：如果F向上=0，此时浮力消失。
浮力消失的情况是：物体与容器底密合。
如沉船、桥墩、插入水中的木桩。
但物体与容器底密合，F向上不一定等于零
（如：容器底小上大时）。
桥墩受到浮力吗？
总结：
1、浮力的概念，浮力的方向
2、阿基米德原理、公式、适用范围
3、浮力产生原因
4、浮力计算方法；
（1）称量法：F浮=G—F
（2）浮力产生原因法：F浮=F下—F上
（3）阿基米德原理法：F浮 =G排液= ρ液 g V排
1、 阿基米德原理告诉我们：浸在 里的物体，受到 的浮力，浮力的大小等于物体 受到的重力。可表示为 。
2. 体积相同的木块、铁块都完全浸没在水中，木块会上浮，铁块要下沉，在木块没有露出水面之前，他们所受浮力的大小关系是（ ）
A.铁块所受浮力大 B.木块所受浮力大 C.一样大
D.条件不足，无法判断
3. 挂在弹簧秤下面的铁块，先浸没在煤油中，后浸没在水中比较两次受到的浮力是（ ）
A.一样大 B.水中大 C.煤油大 D.无法比较
练一练
液体或气体
排开液体
F浮=ρ液gV排液
C
B
液体或气体竖直向上
练习一：判别是非
1、木块在水中上浮，铁块在水中下沉，说明木块受到浮力，而铁块不受到浮力。
2、在空气中的物体也会受到空气对它的浮力。
3、浸没于水中的物体，浸得越深，物体受到的浮力越大。
4、一水桶从水中往上提，未露出水面时，浮力不变，露出水面后，浮力越来越小。
2、一金属块挂在弹簧秤下在空气中称为147 牛，把它浸没在水中称时弹簧秤的示数为98牛，求：
（1）该金属块受到的浮力为多少牛？
（2）金属块的体积为多少米3？
（3）金属块的密度是多少千克/米3？
1、一体积为0.5分米3的铁块，浸没在某种液体中，受到的浮力是3.92牛，求此液体的密度。
4、弹簧秤下端挂一个装满水的薄塑料袋，秤的读数为25牛，若将它们完全浸没在水中，它受到的浮力为 牛，此时弹簧秤的读数为 牛。
3、密度为0.5X103千克/米3的木块，放入溢水杯中，溢出水的质量是150克，求：
（1）木块受到的浮力；
（2）木块的体积。
5、弹簧秤下端挂一个装满水的薄塑料袋，秤的读数为25牛，若将它们完全浸没在水中，它受到的浮力为 牛，此时弹簧秤的读数为 牛。
思考：一石块在空气中称弹簧秤称得示数为G，浸没在水
（ ρ1）中称示数为G1，浸没在密度为ρ2的液体中称得
示数G2，则ρ2的值为多少？ 。
ρ2=（G—G2） ρ1/(G—G1）
实验
下沉:F浮悬浮: F浮=G物 (ρ物___ρ液)
上浮: F浮>G物 (ρ物___ρ液)
漂浮: F浮=G物
>
=
>
为什么汤圆刚放入水中时,会沉入锅底,而当汤圆煮熟时,则会浮出水面
四、物体的浮沉条件（图2——23）
物体的浮沉取决于物体受到的浮力跟物体所受的重力大小比较。
条件：浸没在液体中的均匀物体：（V排=V物）
（1）当G物＞F浮时，即ρ物 g V物＞ ρ液 g V排 ρ物 ＞ ρ液
物体 就下沉（动），下 沉至底，受底之托力，
达到新的平衡，即静止（静）。
这时 F浮 + N = G物
原来漂浮的质量分布均匀的物体，切成几块后仍漂浮。
（3）当F浮=G物时，ρ物 g V物= ρ液 g V排 ρ物 = ρ液
物体就可以停留在液体中任何深度 的地方， 即悬浮：
悬浮时： F浮=G物、V排=V物
原来悬浮的质量分布均匀的物体，切成几块后仍悬浮
（2）当G物＜F浮时，即ρ物 g V物＜ ρ液 g V排 ρ物 ＜ ρ液
物体就上浮（动），直到部分体积露出液面。上浮
过程中，V排减小，F浮减小，当F浮= G物时， 物体就
漂浮（静）：F浮=G物，V排＜ V物 V排+V露=V物
总结：
当实心的物体浸没在液体中
当ρ物 ＜ ρ液时，有G物＜F浮 ，即物体上浮，直至漂浮
当ρ物 > ρ液时，有G物>F浮 ，即物体下沉，至容器底之托力
当ρ物 = ρ液时，有G物=F浮 ，物体悬浮
漂浮在液面上的物体有：ρ物 =V排/V物 ρ液
浮力计算方法：
（1）称量法：F浮=G — F
（2）浮力产生原因法：F浮=F下 — F上
（3）阿基米德原理公式法：F浮 =G排液= ρ液 g V排
（4）平衡法：F浮=G（漂浮、悬浮）
注意：
原来漂浮（或悬浮）的质量分布均匀的物体，
切成几块后仍漂浮（或悬浮）
漂浮在液面上的物体有：ρ物 =V排/V物 ρ液
漂浮在水面上的冰块，融化后，液面不变
漂浮在海面上的冰块，融化后，液面上升
————温室效应
1、一个实心球浸没在水中，则实心球（ ）
A、一定下沉 B、一定上浮 C、悬浮 D、都有可能
2、一个实心球恰好能悬浮于酒精中，把此球浸没于水中，
则（ ）
A、一定下沉 B、一定上浮 C、悬浮 D、都有可能
3、有一支蜡烛，下端钉有一个铁钉，能直立浮于水面上，现用刀把露出部分切去时，则剩下部分（ ）
A、浮力减小，重力减小，浸入深度不变
B、浮力不变，重力减小，会上浮一些
C、浮力不变，重力减小，会上浮一些
D、以上情况都有可能
4、放在水中的一只鸡蛋，由于鸡蛋受到 力小于 力， 鸡蛋下沉。现要鸡蛋浮起来一些，可以 。
从而增加 。
浮 重
在水中加一些盐
液体密度
5、有一个铁球A和一个装有足够气体的气球B用绳子相连后，
　恰好在某一足够深处悬浮，现用力把A向下拉一下后，可观
察到（　　　）
　A、A和B向下运动一段后停止
　B、A和B一直向下运动直到底
　C、A和B先向下运动后又回到原处　
　D、A向下运动，B向上运动
6、有一木块漂浮在水面上，如果给水中逐渐加一些食盐，
木块受到的浮力将（ ）
A、变大 B、变小 C、不变 D、无法确定
7、一个质量为300克的物块，浸在液体中能排开200克的
液体，则物块在液体中会（ ）
A、上浮 B、下沉 C、悬浮 D、无法判断
8、一木块浮在密度ρ的液体中，受到浮力为F，若将它投入密度为2ρ的另一液体中，稳定后，木块受到的浮力为（　）
　A、2F　　B、F　　C、F/2　　D、都有可能
9、有一物块漂浮在水面上，有1/5体积露出水面，则物块的密度为多大？把露出部分体积切去后，余下部分会上浮，求此时露出部分体积和原体积之比。
10、有一正方体木块边长为1分米，将它放入水中，露出水面
高度为4厘米。求（1）木块的浮力
（2）水对木块下表面的压力和木块的密度。
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11、如图：在装有适量水的圆柱形容器中投入一
不吸水的木块，木块静止后水面升高了1.8厘米（水未溢出），已知木块浸入水中的体积为其总
体积的3/5，圆柱形容器的内底面积为100厘米2（g=10牛/千克）求：
（1）此时木块受到的浮力和 重力
（2）木块的体积
（3）若要使木块恰好全部浸没水中，应在木块上放多重的物体？
密度计
1、密度计：
（1）原理：同一支密度计漂浮在不同液体的液面时，
所受的浮力相等，总等于密度计的重力。
（不同液体中漂浮 F浮 = G ）
（2）构造：一根密封的玻璃管，下端装有铅粒，上有刻度。
（3）刻度：上小下大，上疏下密
（4）测密度：G=F浮= ρ液1 g V排1= ρ液2 g V排2
且V排越小， ρ液越大。
五、浮沉条件的应用
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。
漂浮时F浮=G计
浅
0.6×103
0.8
1.0
1.8
2.0
0.6
某液
多
铁块在水中下沉，但做成铁盒就能浮在水面上，为什么呢？据这个原理，人们用钢铁制成轮船、舰艇的。既用密度大于水的材料制成能够浮在水面上的物体，可以把它做成空心的，使它排开更多的水。
2、轮船
（漂浮）
（1）大小用排水量表示
（2）排水量就是轮船装满货物时排开水的质量
（3）F浮 = G排水 =G船 + G货
应用：曹冲称象
注意：
（1）从水中挖石块放到船上，船身下降，水面上升；
相反，船上石块放水下，船上升，水面下降。
（2）船上木块放到水中，水面不变；
水中木块放到船上，水面不变。
（3）船从河里开到海里，浮力不变，船上浮。
反之，船下降。
（4）漂浮在水面上的冰块，熔化后，液面不变。
物体浮沉条件的应用
三、潜水艇
观察实验
3、潜水艇 （复习鱼鳔的作用）
潜水艇体积一定，受到浮力不变，内有水舱，可充水、排水。靠改变自身重力使它上浮，下沉或停留在水中某一深度。
实现浮沉：靠改变自身重力——潜水艇
靠改变浮力大小——氢气球、飞艇等。
4、气体也有浮力：热气球、探空气球
越升到高空，空气密度越小，气球升到一定高度时，
就不再上升。这时空气对气球的浮力等于气球的总重力。
F浮 =G总= G气球 + G物
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
1、潜水艇能够上浮的原因是利用压缩空气排出水舱中的一部分水，而使（ ）
A、潜水艇的重力不变，浮力变大
B、潜水艇的重力减小，浮力不变
C、潜水艇的重力减小 ，浮力变大
D、潜水艇的重力和浮力都变小
3、下列物体中，利用空气的浮力升空的是（ ）
A、火箭 B、飞机 C、热气球 D、风筝
6、弹簧秤的量程为100牛，用它去称浸没在水中的实心铁块
的重力，则当弹簧秤满刻度时，铁块 的体积为 。
4、一艘远洋货轮从海里开到内河，下面的判断正确的是（ ）
A、船会上浮一些 B、船受到的浮力会增大
C、船会下沉一些 D、船受浮力会减小
5、质量为8·9千克铜球放入水中和水银中，所受的浮力各是多少？（铜和水银的密度已知，且g=10牛/千克）
7、鱼鳔是 鱼类的浮沉器官，它主要通过改变鱼体的（ ）
A、重力 B、受到水的压强
C、排开水的体积 D、灵活性
8、某小球悬浮在氢氧化钡溶液中，现向溶液中逐渐滴加
同密度的稀硫酸，则小球的运动情况是（ ）
A、上浮 B、仍悬浮 C、下沉 D、先下沉后上浮
9、一木块漂浮在盛有水的烧杯中，向水中逐渐加入食盐，假如溶
解过程中溶液的体积不 变，横轴表示加入的食盐的质量，纵轴
表示木块浸入水中的体积。则下列图象正确的是（ ）