浙教版 水的浮力

全力以赴 赢在环雅
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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？
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问题2：当物体全部浸没在水中后，再继 续往下沉的过程中，受到的浮力有变化吗？ 为什么？
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Thank you !
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此实验说明浮力的方向总是竖直向上的
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在水中能上浮的物体受到向上的浮力。 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？
浮力的大小如何测量呢？
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1. 力的测量工具是
弹簧秤 。
2. 用弹簧秤吊着物体。物体受到竖直向下 的 重力G 和竖直向上的 拉力F的作用。
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4、气体的浮力
• 气体对进入其内的物体是否也有浮力呢？ 实例：热气球、氢气球等 可以说明气体 对物体也有浮力。
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： 气球胀大，同时杠杆左端上升 。 向上的浮力增大 。 表明篮球整体受到 结论：气体也会产生 。 向上的浮力
F
3. 这两个力是一对 平衡力 ： 两个力大 小
相等F=G ，方向 相反 ，且作用在 同一条直线 上
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G
实验
• 在空气中将物体挂在弹簧秤下，记下弹簧秤 的读数F=G物 • 托住悬挂在空气中的物体，记下弹簧秤的读 数F1 • 弹簧秤读数 变小 ,因为手对物体有向上托 的力F2= G-F1 。 • 将物体浸没在水下，记下弹簧秤的读数F拉。 • 弹簧秤读数 变小 ，表明水对物体也有一个 向上托的力即浮力F浮＝ G-F拉 。 • 结论：在水中会下沉的物体也受到向上的 浮力 • 。（条件：物体在水中会下 沉） • 推广：所有的液体都会对浸入其内的物体产 向上的浮力 生一个 。
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二、阿基米德原理
1、探究实验
【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 变轻 了 的感觉，同时浴缸的水面会 上升 。 • 人变轻是因为人受到 水的浮力 。水面上升是因为人 浸入水中后， 身体排开了一部分水 。
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F3 3、一个盛有水的容器中悬浮着一个物体， 容器放在斜面上，如图所示。图上几个力的 方向，你认为哪个才是物体所受浮力的方向？
（ A. F1 C ） B. F2 C. F3 D. F4 F4
F2
F1
4、 一质量为5千克的铝块，用弹簧秤吊住它，将其置于酒精中时，弹 簧秤的读数为30牛。求酒精对铝块的浮力（g取10N/kg） 解： G铝 = mg = 5kg*10N/kg = 50 N 由称重法可知，F浮=G物- F拉 所以 F浮= 50N – 30N = 20N
F1 F F2
F浮 F拉
Ｇ物
Ｇ物
Байду номын сангаас
G物
称重法： F浮＝
G物-F拉
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3、浮力产生的原因
F1
设想一个立方体浸没在水中，它的六 个表面都受到了水的压力，左、右表 面上的压力大小相等，方向相反，作 用在同一物体上，所以相互平衡，前 后表面上的压力也相互平衡。但是上、 下两个表面由于所处的深度不同，上 表面的压强小于下表面的压强，物体 在上、下表面上产生了压力差，这个 压力差就是液体对物体向上托的力， 即 F浮=F向上-F向下。
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实 验
将旋紧瓶盖的空矿泉水瓶压入水中时，手会 明显感受到 瓶子受到水的浮力而向上顶的作用。 向上浮出水面 将瓶释放后，瓶将 。 结论：水中会上浮的物体受到 向上的浮力 。
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2、浮力的方向
用一段较粗的黑线，将其两端分别固定在乒乓球和大烧杯 的底部，将水注入大烧杯，直到乒乓球浸没，观察到黑线 被拉直。将大烧杯的一端垫高，发现黑线仍旧在竖直方向 被拉直，如图所示。
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3、对公式的理解
(1)ρ 液是 液体密度 ,不是浸入液体的物体密度。 (2)V排液是 物体排开液体的体积 ，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= V物 ； ②物体部分浸入液体中，V排液<V物，V排液＝ V物－V露 。(用V 代表物体露出液面的体积) 露 (3)浮力只跟 ρ 液 和 V排液 ,即只跟 物体排开的液体所受 的重力 有关，而与物体浸入液体的 深度 、物体 的 形状 、 质量 、 密度 、 重力 等无关。
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练 习
1、关于浮力，下列说法错误的是： （ D ）
A.浸入液体的物体受到浮力作用 B.浸入气体的物体也受到浮力作用 C.物体在液体中受到的浮力竖直向上 D.物体在气体中受到的浮力竖直向下 2、在空气中用弹簧秤称一物体重为15N，把
它浸没在水中称得重6N，则它受到得浮力 为 9 N
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【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，弹簧秤的读数渐 变小 ， 浮力逐渐 增大 。 • 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 。
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实验器材
弹簧秤
物块
F2
差值法： F浮 = F2-F1
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浸在液体里的物体不一定 都受到浮力的作用。如下 表面紧贴在水底的物体就 没有受到向上的浮力作用， 反而受到了水对它向下的 压力。即当该物体下表面 受到的液体压力为0时， 则F浮=0。
答：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。
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2、阿基米德原理
阿基米德原理：浸在液体里的物体，受到向上的浮力， 物体排开的液体所受的重力 浮力的大小等于 . 即F浮＝ G排液＝m排液g＝ρ液V排液g 。 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 物体排开的气体受到的重力 。 地球表面上的物体一般都浸没在空气中： F浮= G排=m排g=ρ 空气V排气g=ρ 空气V物g 。
物块重 G物/N 物块在水中弹簧 物块受到水的浮 秤的示数 力 F拉/N F浮= G物- F拉/N 物体排 开水的 体积 V排/m3 排开水受到的重 力 G排=
水g
V排/N
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F浮= G排= 水gV排
【得出结论】对于浸没在液体中的物体和部分浸入在 水中的物体都有：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 。
量筒
溢水杯
• 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。
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1.研究浸没在液体中的物体所受到的浮力
(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筒内，测出它的体积V排，并算出物块 所排出的水的重力 G排= 水g V排
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不会游泳的人在死海里为什么不会被淹死？
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你知道吗？
为什么水底的乒乓球会浮到 为什么潜水艇在水中可以潜伏 水面上？ 自如？
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一、什么是浮力
F浮
1.液体的浮力
F浮
船漂浮在水面上
G船
人躺在死海上看报纸
G人
据二力平衡知识，船(人)除了受到 竖直向下的重力 作用外，还受到水对它（他） 一个竖直向上 的力，这种力叫 浮力 。