第4节 水的浮力（第1课时）（课件 21张PPT）

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第4节 水的浮力（第1课时）
我国第一艘自主设计、自主建造的航空母舰“山东舰”，舰长超过300米，甲板面积达到3个足球场那么大。这艘又大又重的航空母舰能够在大洋中破浪前行，还能承载多达36架的舰载机和其他舰载武器和设备，而一块铁片放入水中则会下沉。这是为什么呢？
将空矿泉水瓶放在水中
2. 这两个力有什么关系？
重力与水对空矿泉水瓶的托力
Ｆ托
Ｇ
1．空矿泉水瓶在竖直方向上受哪几个力的作用？
是一对平衡力：Ｆ托＝Ｇ
活动1
一、浮力的存在
我们可以用一只气球压入水中来感受浮力的作用，如图4.4-1所示。
活动2：
操作1：把气球压入水中
现象1：感到气球向上顶
结论1：水对气球有向上的力
操作2：气球浸入水中部分的体积越大
现象2：手感受到的压力越大
结论2：水对气球向上的力越大
综合活动1活动2得：浮在水面的物体受到水向上托的力，浸入水中的体积越大，这个力越大。
4.静止在空中的热气球。
3.在水中用手托石块比在空气中托石块省力。
F浮
G
F拉
综合3、4得：浸没在水（空气）中的物体也受到向上托得力的作用。
二、浮力的概念
1.定义：浸在液体（或气体）中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力。
2.对浮力的理解：
（1）“浸在”包括“部分浸入”和“全部浸入（即浸没）”
“浸入”的体积：
① 部分浸入时：V浸入=V物体－V露出=V排液
② 完全浸入时：V浸入=V物体=V排液
（2）浮力的施力物体：液体（或气体）。
（3）浮力的方向：竖直向上。
不管烧杯如何倾斜，线都是竖直的。
（4）浮力产生的原因:
物体的前后左右上下表面都受到压力的作用,但前后表面和左右表面受到的压力相等，互相抵消合力为零。上下表面受到的压力不同，且下表面受到的压力大于上表面的压力，两者之差就是浮力。
对浸在水中的物体进行受力分析
F1
F2
浮
F -F =F
2
1
桥墩受到浮力吗？
水对桥墩的底部没有向上的压力,由压力差法知桥墩没有受到向上的浮力。
（4）浮力测量的一些方法
①二力平衡法 当物体漂浮或悬浮时，F浮 = G物
②称重法 当ρ物>ρ液时，物体浸入液体（如水）中时，如下图：F浮 =G物 - F拉
1）如图4.4-2甲，在弹簧测力计下悬挂一块
圆柱体铝块，弹簧测力计的读数F1＝ N，
这就是铝块受到的重力。
2）如图4.4-2乙，将铝块浸没在水中，弹簧
测力计的读数F2＝ N。
3）弹簧测力计两次测量读数变化了多少？
说明了什么？
物体浸没在水中时，弹簧测力计得读数变小，说明浸没在水中得物体受到了水的浮力。F浮 =F1 - F2
1）如图4.4-3，把铝块悬挂在弹簧测力计下，
当铝块浸入水中的体积逐渐增大时，观察弹簧测力计读数的变化情况。实验结果说明了什么？
2）铝块浸没在水中后，改变其浸没在水中的深度，观察弹簧测力计的读数是否变化。实验结果说明了什么？
测力计示数变小，说明浮力随物体排开水的体积增加而增大。
测力计示数不变，说明浮力大小与物体在水中的深度无关。
3）把这块铝块浸没在酒精中，观察弹簧测力
计的读数，并与该铝块浸没在水中的读数进行比较，你能得出什么结论？
【实验结论】物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积、液体的密度有关。
在中东地区的死海，人能躺在水面上看书。你能解释其原理吗
因为死海里的水含盐量高，密度大，所以在同等条件下人在死海里受到的浮力更大，因此能躺在水面上看书。
1、液体(或气体）对浸入其中的物体都具有竖直向上的力，这个力叫做浮力。
3、浮力的测量（压力差法、平衡法、称重法）
一、浮力
小结
2、浮力产生的原因：
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。
请记录
F浮＝F空气－ F水中＝G －F水中
漂浮或悬浮时，F浮 = G物
4、浮力的影响因素：
浸入的体积和液体或气体的密度
①
②
F浮=F向上-F向下
③
当堂检测
1. 如图所示，烧杯中装有某种液体，A为圆柱形木块，用外力F缓慢将A压入其中，h表示木块的下表面到液面的距离，下列关于木块所受浮力F浮和h的关系图像正确的是(　　)
C
2. 一个盛有盐水的容器中有一个鸡蛋，容器放在斜面上，如图所示，图中画出了几个力的方向，你认为鸡蛋所受浮力的方向应是(　　)
A．F1　 　B．F2 C．F3 D．F4
C
3．一金属块在空气中用弹簧测力计称，读数为14.7 N，当把金属块浸没在水中时，弹簧测力计的读数为9.8 N，则水对金属块的浮力为________N，其作用点在重心，方向为__________。
4.小玲发现泡脚盆内起按摩作用的凸起甲、乙（如图）。下列判断正确的是( )
A. 甲、乙受到浮力作用
B. 甲、乙不受浮力作用
C. 甲受浮力作用，乙不受浮力作用
D. 甲不受浮力作用, 乙受浮力作用
D
4.9
竖直向上
5、如图所示，放在水平桌面上的溢水杯盛满水，用弹簧测力计挂一实心铁块，示数为F1将铁块缓慢浸没于水中(未接触溢水杯)，溢出的水流入小烧杯，弹簧测力计的示数为F2。下列说法正确的是（ ）
A. 水对溢水杯底部的压强p甲B. 溢水杯对桌面的压力保持不变
C. 图乙中铁块下表面受到向上的压力F压=F1-F2
D. 铁块受到的浮力与铁块受到的重力是一对平衡力
B
6、小明将重为3N的石块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和盐水中，石块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示，则石块在水中所受浮力为________N；从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的________ 有关；
1
液体密度
7、用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲，然后将其逐渐浸入水中，如图、乙是弹簧测力计示数随圓柱体逐渐浸入水中的深度变化情况。请据图说出可得出的信息：
（1）圆柱体的重力为 牛；
（2）圆柱体受的最大浮力为 牛；
（3）圆柱体的高是 cm；
（4）物体全部浸没时，浮力与深度 。
无关
12
0.6
2