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第九章 浮力
第二节 阿基米德原理
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1. 什 么是浮力(F浮)
液体(或气体)对浸入其中的物体产生 竖直向上的托力,这个托力叫做浮力。
2. 浮力的方向
理解浮力
竖直向上
氢气球、热气球、气象气球在空中受到浮力的作用。
万吨巨轮在水中,受到浮力的作用。
请思考:浮力的大小与什么因素有关
一、实验探究:浮力的大小与哪些因素有关?
实验猜想:
猜想2:浮力可能与物体排开液体的体积有关
猜想3:浮力可能与物体浸入液体的深度有关
其它猜想:…… …… …… ……
猜想1:浮力可能与液体密度有关
⑴把鸡蛋放入清水中,观察出现的现象。
⑴
⑵
⑵在清水中加盐,改变水的密度,再观察出现的现象。
⑴ 在清水中,鸡蛋下沉。
⑵清水中加入食盐后,盐水的密度增大,鸡蛋慢慢上浮直至漂浮的状态。
实验结论:浮力的大小跟液体的密度有关。
猜想1:浮力可能与液体密度有关
猜想2:浮力可能与物体排开液体的体积有关
观察实验:
⒉ 观察弹簧测力计的示数变化
⒋ 实验说明了什么问题?
⒈ 把物体逐渐浸入盛水的容器中。
⒊ 容器中的液体的液面发生什么样的变化?
实验结论:
浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
设计实验:
⑴把物体放入清水中,观察测力计的读数 F1 。
⑵改变物体在水中深度,再观察测力计的读数 F2 。
⑶比较两次的读数 F1 和 F2 。
结论:浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。
物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的 有关,还与物体排开液体的 有关,而与浸没在液体中的 无关。
密 度
体 积
深 度
根据猜想1、2、3,得出的实验结论:
实验2,浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
实验3,浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。
实验1 ,浮力的大小跟液体的密度有关。
分析归纳
浮力的大小与液体密度及排开液体的体积有关,由此思考:浮力的大小排开液体重力的关系?
实验结论:
浸在液体中的物体所受的浮力的大小 (填“等于”、“大于”或“小于”)被物体排开的液体所受的 。这便是著名的“阿基米德原理”。
等于
重力
公式:F浮 = G排=ρ液g V排
小结
1.影响浮力大小的因素:
物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关,还与物体排开液体的体积有关,而与浸没在液体中的深度无关。
2.阿基米德原理:
浸在液体中的物体所受的浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力。
公式:F浮 = G排=ρ液g V排
课堂练习
我受到浮力大
我受到的浮力大
1、在如图所示的大鱼和小鱼的争论中, 鱼的说法正确,这是因为两条鱼浸没在同种液体中,它们受到的浮力大小与 有关。
大
A
A
A
A
A
水
水
水
盐水
1
2
3
4
5
(1)若选用的操作是1、4、5,可研究浮力的大小与 的关系。
如图为小华同学“研究影响浮力大小的因素”实验的若干操作,根据此图
课堂练习
液体的密度
A
A
A
A
A
水
水
水
盐水
1
2
3
4
5
(2)若研究浮力的大小与物体排开液体体积的关系,可选用的操作是 (填序号)。
课堂练习
如图为小华同学“研究影响浮力大小的因素”实验的若干操作,根据此图
1、2、3
A
A
A
A
A
水
水
水
盐水
1
2
3
4
5
课堂练习
(3)若研究浮力的大小与物体浸没深度的关系,可选用的操作是 (填序号)
如图为小华同学“研究影响浮力大小的因素”实验的若干操作,根据此图
1、3、4
乒乓球从水中上浮到水面的过程中,所受浮力大小如何变化?
(先不变后变小)
练习(1)
下列关于浮力的说法中,正确的是( )
A、物体在液体中浸得越深,受到的浮力越大。
B、物体的体积越大,受到浮力越大。
C、物体受的重力越小,受到的浮力越大。
D、物体排开液体的重力越大,受到的浮力越大
练习(2)
D
用弹簧秤在空气中称一铁块,测得重20牛,当把这个铁块的一部分浸在水中时,弹簧秤的读数为16牛,这时铁块受到的浮力是 N,若将铁块全部浸没在水中,铁块受到的浮力是6牛,这时弹簧秤的读数为 N。
练习(3)
4
14
某物体挂在弹簧测力计上,称得其重为90N;把该物体浸没在水中时,弹簧测力计的读数为50N,该物体浸没在水中所受到的浮力是_____N;若该物体有一半体积露出水面时,它受到的浮力是______N,弹簧测力计的读数是:_____N。
练习(4)
40
20
70
一艘轮船从东海驶向长江,已知海水密度大于江水密度,浮力将 ,入水深度 .(变大,不变,变小)
练习(5)
不变
变小
在水中游泳的人要上岸从深水处向浅水处行走的过程中( )
人所受的重力逐渐变小
人所受的重力逐渐变大
C.水池底对人的支持力逐渐变小
D.水池底对人的支持力逐渐变大
练习(6)
D
F支
F浮
G