(共13张PPT)
第3节
水的浮力（第1课时）
2017年9月30日星期六5时41分31秒
不会游泳的人在死海
里为什么不会被淹死？
水能载舟
亦能覆舟
2017年9月30日星期六5时41分31秒
水底下的乒乓球为什么会浮到水面？
一、浮力
1、浮力：浸在液体中的物体受到液体向上托的力。
2、方向:
竖直向上。
3、浮力的施力物体：液体。
4、浮力的受力物体：浸入液体中的物体。
5、浮力的作用点：浸入液体中的物体上。
看视频：浮力
2017年9月30日星期六5时41分31秒
6、浮力产生的原因：液体内部存在压强，所以物体浸在液体中，前后、左右、上下都受到了液体的压力，前后、左右的压力可以相互抵消，而底部下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下的压力，物体总受到一个竖直向上的托力，这就是浮力。
你平时有没有感受到过浮力的存在？
注意：“浸入”包括完全浸入（浸没）和部分浸入。
2017年9月30日星期六5时41分31秒
浮力无处不在:
远洋轮船
水中天鹅
氢气球上升
气艇浮在空中
2017年9月30日星期六5时41分31秒
课本P11活动：
1）将一个空塑料瓶的瓶盖旋紧，然后把它压入水中时，你的手有什么感觉？
2）松开手后，观察瓶子的运动情况。
解答：将空塑料瓶旋紧盖后压入水中，手将会感受到空塑料瓶对手向上的压力，将手松开后发现瓶子会迅速上升。验证了浮在水面上的空塑料瓶确实受到向上的浮力作用。
2017年9月30日星期六5时41分31秒
比一比：
你可以得到什么结论？
迁移:
所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。
水对浸入其中的物体也有向上的托力。
2017年9月30日星期六5时41分31秒
二、浮力的测量
课本P11活动：
1）如图，将物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的读数F1=
牛。
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？
1.2
0.6
两次弹簧测力计的示数不同，第二次示数小了，说明沉入水中的物体受到向上的浮力。
2017年9月30日星期六5时41分31秒
对物体进行受力分析：
G
F拉
F浮
结论：F浮+F拉=G
即：F浮=G
-F拉
用弹簧秤测浸在液体中的物体受到的浮力（称重法）：
1）先测重力G；
2）物体放入液体中看弹簧秤示数F拉；
3）求浮力F浮=G
-
F拉；
4）适用条件：物体在水中会下沉。
2017年9月30日星期六5时41分31秒
课本P12思考与讨论：
根据上图，你能否得出测量浮力大小的一种方法？这种方法的使用条件是什么？
解答：通过以上活动，我们从中得到一种用弹簧测力计测量浮力的方法，即称重法：先用弹簧测力计在空气中测出物体的重力G，再读出物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数F，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，即，F浮=
G
-
F。这种方法的适用条件是物体的密度大于液体的密度，即物体在液体中下沉。
2017年9月30日星期六5时41分31秒
三、气体的浮力
气球、热气球为什么能飞向天空？
热气球、烟上升等可以说明气体对物体也有浮力。
2017年9月30日星期六5时41分31秒
实验：
打足了气的篮球，气孔上插有打气针，打气针的另一端通过导管、橡皮塞和气球囊连接。导管阀门开始处于关闭状态，现将阀门打开。
现象
；
表明
。
结论：
。
气球胀大，同时杠杆左端上升
向上的浮力增大
气体也会产生向上的浮力
2017年9月30日星期六5时41分31秒
练习：一个重为1牛的钩码，挂在弹簧秤钩上，当钩码浸在水中时弹簧秤的读数是0.87牛，这个钩码受到的浮力是
牛，浮力的方向
，浮力的施力物体是
。
0.13
竖直向上
水
同学们，再见！
2017年9月30日星期六5时41分31秒(共30张PPT)
第3节
水的浮力（第2课时）
知识回顾：
1、浮力定义：浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气体)向上的力叫做浮力。
2、浮力的方向：总是竖直向上。
身边的科学：
1、当你躺在浴缸的水中时，会有一种
了的感觉，同时浴缸的水面会
。
2．人变轻是因为人受到
。水面上升
是因为人浸入水中后，
。
变轻
上升
水的浮力
排开了一部分水
早在2000多年前，在意大利西西里岛上曾经有一个叙拉古王国，阿基米德是国王希罗的亲戚。有一回，国王请人做了一顶王冠，非常精致漂亮，他想知道王冠是不是纯金做的，有没有掺白银，但又不想把王冠弄坏。于是国王便把学者阿基米德请来了。
有一天…
…
阿基米德冥思苦想，许多天过去了，还是没有结果，但是他没有灰心，仍然继续思索。
阿基米德顿时豁然开朗，急忙跳出浴缸，兴奋地边跑边喊：“我找到了！我找到了！”……
阿基米德由澡盆溢水联想到
…
…
四、阿基米德原理
探究：
浮力与物体排开水的关系
想一想：
你认为浮力的大小跟物体所排开水的多少有什么关系？
物体受到的浮力跟物体排开水的多少有关，排开的水越多，浮力越大。
思考：
①
所谓排开水的多少指的是什么量？
②
测出排开水的体积，就可以算出排开水
的
和受到的
了。
③
怎样测量浮力的大小？
④
要测出物体排开水的体积，首先必须解决什么问题？
⑤
怎样把这部分水取出呢？
指的是物体浸入水中，排开水的体积。
质量
重力
用弹簧测力计测量。（叫称重法）
设法将被物体排开的那一部分水单独取出来
1）用所给的器材定性研究浮力的大小跟物体排开水多少的关系。
小烧杯和溢水杯
物块
弹簧秤
量筒
2）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？
3）实验步骤和实验记录
①在溢杯中盛满水，将小烧杯放在溢杯的出水口下；
②将物块挂在弹簧测力计上，测出物块的重G物；
③将物块浸没在溢杯的水中，读出测力计的读数F拉，并计算出物块所受的浮力F浮=G物－F拉
④将溢杯溢出的水注入量筒内，测出它的体积V排液，并算出物块所排出的水的重力G排液=ρ液gV排液。
物块重
G物
物块在水中测力计的读数F拉
物块受到水的浮力
F浮=
G物-
F拉
物块排开水的体积V排液
排开水受到的重力
G排液=ρ液g
V排液
4）实验结论：F浮
=
G排液
看视频：
阿基米德定律
F浮=
G排液=ρ液g
V排液
=
m排液
g
小结：阿基米德原理
1、内容：
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。
2、公式：
F浮=
G排液
=
ρ液
g
V排液
（单位：F浮→牛、
G排液
→牛、
ρ液
→千克/米3、g→牛/千克、
V排液
→米3）
3、适用范围：
适用于液体浮力的计算，也适用于气体浮力的计算。
注意：从公式可看出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，与物体浸入的深度无关。
4、对公式F浮=
G排=ρ液g
V排液的理解：
(1)ρ液是
，不是浸入液体的物体密度。
(2)V排液是
，不是液体总体积，也不一定是物体的总体积(V物)。
①物体完全浸入液体中(浸没):V排液=
；
②物体部分浸入液体中，V排液
<
V物，V排液＝
。
(用V露代表物体露出液面的体积)
(3)浮力只跟
和
，即只跟
有关，而与物体浸入液体的
、物体的
、
、
、
等无关。
液体密度
物体排开液体的体积
V物
V物－V露
ρ液
V排液
液体的密度和物体排开液体的体积
深度
形状
质量
密度
重力
例题1、将质量是2.34千克的钢块浸没在水中，受到的浮力是多大？(钢的密度为7.8×103千克/米3)
=
3×10-４米３
解：m=2.34千克，
ρ=7.8×10３千克/米３，g=9.8牛/千克
ρ水=1.0×10３千克/米３
F浮=ρ水gV排
=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×
3×10-４米３
=2.94牛
答：受到的浮力是2.94牛。
V排
=V=
m
ρ
=
2.34千克
7.8×10３千克/米３
例题2、有一物块，在空气中称时重力为29.4牛，浸没在水中称时，弹簧测力计的读数为19.6牛。
求：(1)物块在水中受到的浮力的大小？(2)物块的体积多大？
解：(1)
F浮=G物-F拉=29.4牛-19.6牛=9.8牛
答：(1)浮力是9.8牛；(2)物块的体积是1.0×10-3米３。
(2)V物=V排=
F浮
ρ水g
=
9.8牛
1.0×10３千克/米３×9.8牛/千克
=
1.0×10-3米３
5、补充：浮力大小的方法——压力差法
物体浸在液体中，前后、左右的压力可以相互抵消，而下表面受到的向上的压力大于上表面向下的压力（如图），物体总体受到一个竖直向上的托力，这个力就是浮力，所以可以根据压力差来求浮力。
F浮
=
F向上
-
F向下。
例题3、有一个棱长为a的立方体，浸没在密度为ρ液的液体中，求该物体受到的浮力。
解：方法1，因为浸没，所以V排液
=
V物=a3，
F浮=ρ液gV排=ρ液ga3；
方法2，设物体上表面所处的深度为h，那么下表面所处的深度为h+a,上下表面积都为S=a2，上表面所受的压强p向下=ρ液gh，而下表面所受的压强p向上=ρ液g(h+a),那么上表面所受向下的压力F向下=p向下S=ρ液gha2，下表面所受向上的压力F向上=p向上S=ρ液g(h+a)a2，
F浮
=
F向上
-
F向下=ρ液g(h+a)a2-ρ液gha2=ρ液ga3。
a
五、物体的浮沉条件
G
F浮
F浮=G
悬浮
G
F浮>G
上浮
F浮
G
F浮下沉
F浮
F浮
G
F浮=G
漂浮
浸在液体中的物体，受到重力和浮力。
物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大小。
1、物体沉浮的条件
（1）上浮:
F浮>
G物
(ρ液>
ρ物)
（2）漂浮:
F浮=
G物
(ρ液>
ρ物)
（3）悬浮:
F浮=
G物
(ρ液=ρ物)
（4）下沉:
F浮<
G物
(ρ液<
ρ物)
（5）沉底:
F浮+F支=
G物
(ρ液<
ρ物)
注：
上浮和下沉是一个动态过程，而漂浮、沉底、悬浮等是一个静态。虽然漂浮时和悬浮时浮力大小都等于重力，
但漂浮时V排液
而悬浮时V排液
=
V物
。
讨论：一个实心物体浸没在液体中，你能否根据物体密度与液体密度之间的关系，对物体的浮沉作出判断？
答：因物体浸没在液体中，所以V排液=
V物
根据阿基米德原理，F浮
=
ρ液
g
V排液
=
ρ液
g
V物
G=mg=
ρ物
g
V物
所以可以比较ρ液
与ρ物大小得出F浮
与G的大小，从而对物体的浮沉作出判断。
2、当ρ液>
ρ物时，上浮
→
漂浮；
当ρ液<
ρ物时，下沉
→
沉底；当ρ液=
ρ物时，悬浮。
课本P15思
考与讨论：
解答：1）一只鸡蛋放入水中时如左图所示，浮力小于重力，鸡蛋处于沉底状态。然后向水中加入食盐（可增大液体的密度），液体的密度变大，排开盐水的体积未变，由F浮=ρ水gV排可知，浮力变大，直到大于重力，鸡蛋开始上浮。发现鸡蛋渐渐变成了中间图所示的悬浮状态了，最后鸡蛋变成了右图所示的漂浮状态，说明液体的密度也影响着物体的沉浮。
课本P15思考与讨论：
2）物体浸没在液体中（V排=V物），
当
ρ物<
ρ液
时，G物=ρ物gV排，F浮=ρ液gV排，其中g为常量，V排=V物，可得F浮>G物，物体上浮；
当
ρ物=
ρ液
时，G物=ρ物gV排，F浮=ρ液gV排，其中g为常量，V排=V物，可得F浮=G物，物体悬浮；
当
ρ物>
ρ液
时，G物=ρ物gV排，F浮=ρ液gV排，其中g为常量，V排=V物，可得F浮结论：可以根据物体与液体的密度来判断物体的沉浮，
ρ物<
ρ液，物体上浮；ρ物=
ρ液
，物体悬浮；ρ物>
ρ液，物体下沉。
六、物体浮沉条件的应用
1、密度计
①利用物体漂浮在液面时F浮=G计原理工作的。
②
密度计上的刻度线不均匀，自上往下，刻度线越来越密，刻度值越来越大。
0.8
1.0
1.8
2.0
0.8
1.0
1.8
2.0
0.8
1.0
1.8
2.0
硫酸
水
酒精
2、船
采用“空心”的办法，增大体积，使它排开更多的水，达到增大浮力，最终使
F浮=
G船，浮在水面。
F浮
G船
课本P17思
考与讨论：
解答：1）该轮船最多可运载货物的质量m货=1.8万吨-0.7万吨=1.1万吨；
2）一艘轮船从江河驶入大海后，始终处于漂浮状态，故F浮=G，因为轮船所受的重力G不变，所以它受到的浮力没有变化。但由于海水的密度大于江河水的密度，所以轮船从江河驶入大海后，排开水的体积减小。
课本P17
活动：
解答：当用针筒将玻璃球内的水压出时，玻璃球内的水量减小，玻璃球（和玻璃球内的水）受到的重力变小，重力小于浮力，玻璃球将上浮；
当用针筒把水再次从底部小孔吸入玻璃球中时，玻璃球内的水量增多，玻璃球（和玻璃球内的水）受到的重力变大，重力大于浮力，玻璃球将下沉。
3、潜水艇
采用：浸没水中后浮力不变，靠改变自身重力（向水舱充水或排水）来实现沉浮。
4、气球和飞艇
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5、鱼
重力不变，改变自身的体积实现沉浮。
练习
1、测得一个正方体物体漂浮在水面时受的浮力是1N，该物体的重力是多大 (g取10N/kg)
解：因为漂浮
所以F浮=G物
G物=1牛
2、一个重为5牛的小球，体积为0.4立方分米，如果把它浸没在水中，它是上浮还是悬浮还是下沉
(g=10N/Kg)
解：因为浸没
，所以V排=V物
F浮=ρ水gV排=1.0×103千克/米3×10牛/千克×
0.4×10-3米３
=4牛
因为
4牛
<
5牛，所以下沉。
3、物体放在水面上时，发现有2/5体积露出水面，试求该物体的密度。
解：因为漂浮
，所以F浮=G物，设物体体积为V,质量为m，密度为ρ物。
F浮=ρ水gV排=ρ水g3/5V=G物=mg，
m=3/5ρ水V=0.6ρ水V
ρ物=m/V=0.6ρ水V/
V=0.6ρ水=0.6×103千克/米3。
4、一艘轮船从东海驶入长江时，下列说法错误的是（
）
A、轮船受到的浮力不变
B、轮船排开的液体受到的重力不变
C、轮船排开的液体的体积不变
D、轮船排开的液体的体积增大
C
5、潜水艇是靠改变
来实现上浮和下潜的。当潜水艇由100m深度下潜到水下200m深处，它受到水的压强将
，受到的浮力将
。
自身重力
变大
不变
6、轮船由江河驶入海里：重力
，浮力
，轮船将
一些（填“上浮”或“下沉”）
不变
不变
上浮
7、气球和飞艇是靠改变
来实现浮沉的；
小鱼是靠改变
来实现浮沉的。
自身的体积
自身的体积
8、轮船是用密度大于水的材料制成的，所以必须把它作
成
的，这样虽然受到的重力
，但体
积
很多，受到的浮力
，所以能浮在水面。
空心
不变
增大
增大
9、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。
0.8
1.0
1.8
2.0
0.6
某液
漂浮时F浮=G计
浅
多
0.6×103
同学们，再见！
