第3节 水的浮力（全）

课件36张PPT。①知道浮力的涵义
②描述阿基米德原理
③直接运用阿基米德原理进行简单计算（计算对象最多受到三个力的作用）
④知道物体的浮沉条件，并能进行简单的运用。 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。 空塑料瓶对手有向上的力的作用瓶子会迅速上升，最后浮在水面结论：水中会上浮的物体受到 。
水向上的浮力？
问题：在水中下沉的石块，铁块等物体是否也受到浮力作用呢？
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．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。在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。重物浸入水中后，弹簧测力计示数的减少意味着什么？结论:所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。 1.所有液体对浸入其中的物体，都产生一个竖直向上的力。这个力叫做浮力。一、浮力这里所谓的“浸入”包括完全浸没和部分浸入。注意2、方向：竖直向上3、施力物体：液体思考与练习 此处小球受到的浮力方向如何？答：方向竖直向上。 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？一、浮力称重法测浮力方法：F浮=G – F
（适用条件：物体在水中会下沉）思考与练习1、一个金属块挂在弹簧秤上，在空气中称时，示数为 27牛 ，把它浸没在水中称时，示数为17牛，它受到的浮力是多少牛？解：F浮=F空－F水=27牛－17牛＝10牛答：它受到的浮力是10牛。发散思维： 液体能产生浮力，气体也能产生浮力吗？问题：浸入水中的桥墩有没有受到浮力的作用吗？ 因为桥墩的下表面没有受到水向上的压力作用，液体对它就失去了向上托的力，浮力当然随之消失了。因此桥墩不受浮力的作用。二、阿基米德原理【提出问题】气体和液体都会对浸入其内的物体产生竖直向上的浮力，那么浮力的大小究竟和哪些因素有关呢？
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 。
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1、探究实验【建立假设】浮力可能与物体所排开水的多少有关。
【实验验证】将物体逐渐浸入水中时，物块排开水的体积逐渐增多，弹簧秤的读数逐渐 ，浮力逐渐 。
结论(定性)：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 。越大变小增大溢水杯实验器材：物块弹簧秤量筒设计实验:要测量浮力的大小，还要测量物体排开水的多少(体积、重力)。请利用这些器材设计实验步骤和实验数据记录表格，然后交流讨论。
(1)在溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢水杯的出水口下；
(2)将物块挂在弹簧秤上，测出物块的重G物；
(3)将物块浸没在溢水杯的水中，读出弹簧秤的读数F拉，并计算出物块所受的浮力F浮=G物－F拉
(4)将溢水杯溢出的水注入量桶内，测出它的体积V排，并算出物块所排出的水的重力
G排= g V排1.研究浸没在液体中的物体所受到的浮力实验阿基米德原理：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，
浮力的大小等于 ______________.

即F浮＝ ________.
同样，阿基米德原理可以推广到气体的浮力上：浸
在气体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于
________________________________________.
地球表面上的物体一般都浸没在空气中：
F浮= ____。G排液＝m排液g＝ρ液V排液g物体排开的气体受到的重力G排=m排g=ρ空气V排气g=ρ空气V物g2、阿基米德原理.SWF【得出结论】对于浸没在液体中的物体和部分浸入在液体中的物体都有：F浮＝G排水。
【推广】如果把水换成别液体，仍然可以得到：
F浮＝G排液 。物体排开的液体受到的重力
问题1 ：物体在浸入水的过程中，从接触到水直到刚好全部浸没的过程中，受到的浮力有变化吗？为什么？ 问题2: 当物体全部浸没水中后，再继续往下沉的过程中，受到的浮力有变化吗？为什么？思考与练习你的体积大，受到的浮力大。你在深处，受到的压强大。请你说说哪个鱼说得正确？为什么？[例1]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= 1.0×10-3米３1、潜水艇在由水面下2米深处潜入到水面下20米深处的过程中，它受到的压强、浮力的变化情况是：（ ）
A 压强增大，浮力增大；
B 压强增大，浮力不变；
C 压强不变，浮力增大；
D 压强减少，浮力不变。 B浮力是怎样产生的F1F2方向向下方向向上F =P S= ρ gh S液21液液F -F = ρ gh S - ρ gh S= ρ ghS= ρ ghV =F21液排浮压力之差：F浮＞GF浮＜GF浮 = GF浮 = G物体沉浮的条件1思考：对四种状态进行受力分析 当物体受到的浮力大于重力时，物体上浮，物体露出液面后，浮力会减小，当浮力等于重力时，物体就漂浮在液面上。物体下沉物体悬浮物体上浮物体漂浮物体的沉浮条件：物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大小。物体沉浮的条件2 一个实心物体浸没在液体中，有时也可以根据物体密度与液体密度之间的关系，对物体的沉浮作出判断？试推导出这些关系。r液 r液 r液 当物体浸没时：F浮 = r液 g V物G = r物 g V物当r物＞r液，
当r物＜r液，
当r物＝r液，
物体下沉。物体上浮最后漂浮。物体悬浮。三、物体的浮沉条件物体浸
没于某
液体中F浮G直至漂浮 F浮=G未露出：浮力不变露出后：浮力变小ρ物 ＞ ρ液ρ物 ＝ρ液ρ物＜ρ液下沉悬浮 上浮用密度判断时：必须是实心物体物体沉浮的条件思考：为什么油总是漂在水面上？为什么木块会
漂浮而石块会下沉？讨论：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。这是为什么？ 当汤圆或饺子刚放入水中时，她们的体积较小，受到的浮力小于重力；而当汤圆或饺子煮熟时，体积会膨胀，受到的浮力也随之增大。物体在液体中的四种沉浮状态物体沉浮的条件（石块等）（气泡等）（轮船等）（鱼、潜艇等）上浮物体露出液面后，会漂浮在液面上。总结. 求浮力的方法：
（3）平衡法：（2）阿基米德原理：（1）称量法：F浮=G - F拉F浮= G排液 = ρ液 g V排（仅适用于能下沉的物体）（仅适用于已知V排的物体）漂浮时：F浮=G一般思路：1.称量法和产生原因法一般用的比较少。2.求浮力时如果物体漂浮一般用平衡法F浮=G求解，已知V排一般用阿基米德原理F浮=ρ液gV排，如：浸没时V排=V物或者漂浮时已知浸入部分体积时均可。2：下图中物体V甲=V乙=V丙，判断它们所受的浮力的大小。甲乙甲乙水酒精(1)(2)F甲浮_____F乙浮F甲浮_____F乙浮<>2.一艘轮船从东海直接驶入长江时，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.轮船的吃水深度增大学以致用3.一艘轮船从长江驶入东海时，船体会
一些。（“上浮”或“下沉”）C 应用三、潜水艇潜水艇浸没水中后V排不变，则浮力不变，那么它是怎么来实现沉浮的呢？应用三、潜水艇不变改变自身重力潜水艇是靠改变 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 。
变大
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、气球和飞艇小结利用浮力的关键是调节重力和浮力的关系。
(1)若保持浮力不变，可改变自身的重力，实现沉浮（如浸没水中的潜水艇）
(2)若保持重力不变，可改变排开液体（或气体）的体积实现沉浮。（如轮船、鱼泡和气球）。