科学探究：浮力的大小
复习浮力测量的方法： 1.F浮=G-F 2.F浮=F向上-F向下
阿基米德原理
实验探究1：浮力大小与哪些因素有关 1 2 3
铁块
铁块
铜块
酒精
浓盐水
通过上面的器材我们应用控制变量法能 研究浮力大小与哪些因素有关？
阿基米德原理
记录实验数据 1 2 3
铁块 铁块 浓盐水 物块1 重力 G/N 物块2
阿基米德原理
活动二： 探究空气的浮力
结论：液体和气体对浸大其中的物 体有竖直向上的托力，物理学中把 这个托力叫做浮力。
阿基米德原理
浮力大小与哪些因素有关
•结论： • 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。
阿基米德原理
浮力大小与哪些因素有关
当物体排开液体的体积增大时， 弹簧测力计的示数发生了变化。
说明：浮力大小与 物体排开液体的体积 有关。
阿基米德原理
Hale Waihona Puke 实验探究1：浮力大小与哪些因素有关 往杯里不断地 加盐，轻轻搅 拌一会后鸡蛋 会浮上来。
说明：浮力大小与 液体的密度 有关。
阿基米德原理
叙拉古国王艾希罗交给金匠一块纯金，命令他制出一 顶非常精巧、华丽的王冠．王冠制成後，国王拿在手里掂 了掂，觉得有点轻．他叫来金匠问是否掺了假。金匠以脑 袋担保，并当面用秤来称，与原来金块的重量一两不差。 可是，掺上别的东西也是可以凑足重量的。国王既不能肯 定有假，又不相信金匠的誓言，於是把阿基米德找来，要 他解此难题，但不允许将王冠砸碎。
阿基米德其人：
阿基米德（前287～前212）是古希腊 伟大的科学家。他大物理学方面的贡献主要 有两项：其一是关于浮力问题；其二是关于 杠杆问题。 传说澡盆的水溢出给了阿基米德启发， 由此他鉴别出了国王的王冠是否由纯金所制。 阿基米德还有一句名言：“给我一个 支点，我可以撬动地球。” Company Logo
A
B
水
酒精
F浮A＞ F浮B
阿基米德原理
比较下列物体受的浮力
拓展：质量是1kg的实心铜球和铝球,浸没水中,
受到的浮力大. (ρ铜>ρ铝)
铜
铝
阿基米德原理
例5
把密度为7.8× 103 kg/m3、体积为 500cm3的铁块浸没在密度为0.8×103 kg/m3的 煤油中，受到的浮力为多少牛？
提示 ：∵铁块完全浸没在煤油中， ∴ V排= V物 F浮= ρ液V排g= 0.8×103 kg/m3×500 × 10-6m3 × 9.8N/kg=3.92N
阿基米德原理
图片3：
•死
海 不 死
阿基米德原理
图片4：
•独
木 舟
阿基米德原理
实验探究1：什么是浮力 活动一： 探究液体的浮力——用弹簧测力计测浮力的大小
G＝1.0N
F′＝0.68N
物体在空气中，弹簧测力计的示数为G=1.0N， 在水中的示数为F’＝0.68Ｎ，那么，水对石块的浮 力F浮=G-F’=0.32N
对阿基米德原理的理解
1、物体“浸在液体里”包括“全 部浸入（即浸没）”和“部分浸入” 两种情况。 不论物体是浸没还是部分浸入在液体 里都受到浮力。对于同一物体而言，
浸没
部分浸入
浸没时受到的浮力大，部分浸入时受
到的浮力小，而且浸入的体积越小， 所受的浮力也越小。
阿基米德原理
2、浮力的大小等于被物体排开的 液体受到的重力。 ①．浸没时，V排=V浸=V物，此时物体 所受的浮力等于排开液体的重力，即 F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
阿基米德原理
练习
在水中游泳的人要上岸从深水处向浅水处行 走的过程中( C ) A. 人所受的重力逐渐变小 . B. 人所受的重力逐渐变大 C. 人所受到的浮力减小 D. 人所受到的浮力增大
阿基米德原理
能力提升
某物体重0.5N,把它放入盛有水的烧杯中,溢出重 为0.3N的水,则它受到的浮力为( D ) A.一定为0.3N. B.可能为0.2N. C.一定为0.5N. D.可能为0.4N.
V排=V浸=V物
②．部分浸入时， V排=V浸<V物
F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物
V浸
V排=V浸<V物
阿基米德原理
3、同一物体浸没在不同的液体中时，由于液 体的密度不同，所受的浮力也不同.
根据公式 F浮=ρ液g V排，浸没时， V排 = V物，
当ρ液不同时，浮力也随之变化。
阿基米德原理
阿基米德原理
阿基米德原理
例6
把重力为10牛，体积为1×10-3米3的金属球 全部浸入盛满水的容器内，求： ⑴溢出的水的重力为多少牛？ ⑵浮力和重力的合力为多少牛？其方向如何？
阿基米德原理
阿基米德原理公式的变形
F浮=G排
F浮=ρ液gv排
∵ G排= m排g， m排= ρ 液v排 ∴ F浮= ρ液gv排
阿基米德原理
有一天… … …
一连几天，阿基米德闭门谢客， 反覆琢磨，因为实心的金块与镂空的 王冠外形不同，不砸碎王冠铸成金块， 便无法求算其体积，也就无法验证是 否掺了假．他绞尽脑汁也百思不得其 解．
阿基米德原理
二、什么是浮力？ 图片1：
雄伟航空母舰为什么能浮在水面上?
阿基米德原理
图片2：
热气球为什么能腾空而起呢?
铜块 物块2 物块3 酒精 浓盐水
拉力 F/N
浮力 F浮/N
阿基米德原理
观察物体慢慢浸入水中不同部分时的情况？
物体排 开的水
排开水的体积一定等于物体体积吗？ 物体浸入部分越多，排开的水体积越大 ，拉力 越小
。
阿基米德原理
浮力的大小与哪些因素有关
分析数据得到结论：
1.浮力的大小与物体的密度无关 2.浮力随液体密度增大而增大 3.浮力随物体浸在水中的体积增大而增大。
实验用具：溢水杯
当液体停止流动 时，液面与溢水 口相平。
也可用这样的装 置代替溢水杯
阿基米德原理
探究浮力与排开水的重力之间的关系
物体在空 气中的重 力 G物/N
物体浸没在 液体中弹簧 测力计的示 数 F′/N
浮力的 大小
F浮/N
空杯 重
G杯/N
杯、水 总重 G总/N
排开 水所 受的 重力
G排/N
1
液体密度 × 物体浸在水中的体积=？ 排开液体的质量
阿基米德原理
我的猜想
排开水越多，排开的水的质量越大，重力也越大， 浮力越大。那么浮力与物体的重力能建立怎样的直 接的数量关系？
浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力， 浮力的大小等于它排开的液体所受到的重 力-------阿基米德原理
阿基米德原理
实验探究2: 验证阿基米德原理
2
阿基米德原理
探究活动
• •
关键1：如何测量浮力(F浮)？ 关键2：如何收集“物体排开的液体”,并测量其所受的重力(G排)？
阿基米德原理
结论：阿基米德原理的数学表达式：
F浮=G排=mg=ρ液V排g
说明： 1.物体排开液体体积相等时，液体密度越大，浮 力越大。 2.液体密度相等时，物体排开液体体积越大，浮 力越大 3.阿基米德原来适用于气体。
阿基米德原理
比较下列物体受的浮力
⑴体积相同的铜、铁、铝浸没水中
铝
铁
铜
F浮铝 ＝ F浮铁＝ F浮铜
阿基米德原理
比较下列物体受的浮力
⑵如图所示，A、B两个物体的体积相 等，哪个受到的浮力大？
A B
F浮A< F浮B
阿基米德原理
比较下列物体受的浮力
⑶如图所示，A、B两个金属块的体积相等，哪个 受到的浮力大？ (ρ水＞ ρ酒精)
阿基米德原理
反馈练习
1、液体对浸在它里面的物体，具有 物理学中把这个力叫做
浮力
竖直向上
的托力，
。
2、浴缸里放满水，人坐进去后，排开400牛的水，则
人受到的浮力为
400
牛。
阿基米德原理
基础巩固
例题
把一物体吊在弹簧测力计上,在空气中 称物体重1.96N,浸没在水中称时, 弹簧测 力计示减小了0.49N,物体在水中受到的浮 力_________N. 浸没在某种液体中时, 弹 0.49 簧测力计示数为1.16N,物体在这种液体中 0.8 受到的浮力为_________N.