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1.3-第三节水的浮力、浮力产生的原因、阿基米德原理解析


排开的液体越多,受到的浮力越大。
你还有什么生活经验为这个假设提供支持呢? 在海上的轮船,船大的,物体排开海水的多, 受到的浮力就大,载物就可以多。
4.用图 1-17所示的器材,以小组为单位, 定性研究浮力的大小跟物体排开水的 多少的关系。
将物体逐渐浸入水中时。浸入体积 增大,排开水的体积也逐渐增大。 弹簧测力计的读数逐渐变小,受到 向上的浮力逐渐增大。
浮力的方向:
① 完全浸没时:V
竖直向上
浸入
= V物体 ② 部分浸入时: V浸入 = V物体 - V露出
有什么事实(实例)可以说明气 体对物体也有浮力呢?
气球、热气球飞向天空
结论 在空气中会上浮的物体受到向上的浮力
热气球升空.ram
飞艇.ram
物体浸在气体中也会产生浮力吗?
4
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。 你将看到什么现象? 气球胀大,同时杠杆左端上升。
A
B
D.A物块不受浮力、B物块受浮力
有一长方体木块,平放在 水中,上表面受到水向下的 压力为5牛,受到水的浮力为 9.8牛,那么下表面受到水向 上的压力为多大?
F向上= F浮+F向下
= 9.8牛+ 5牛=14.8牛
物体处于密度为ρ的液体中, 物体体积为V,物体的上下表面受 到液体的压力分别为F1、F2,则下 列叙述正确的是( D )
利用压力差法求浮力的公式
F浮 F 向上 F 向下
求浮力的第二种方法
浮力产生的原因
由于液体(或气体)深度不同对物体 向上、向下的压力差产生的。
F1 F3 F2 F4
F3 、F4 相互抵
消(平衡)
下表面比上表面水深
F2 > F1
F 浮 =F2 – F1
结论:
浮力就是液体对物体 向上和向下的压力差。
在液体中的物体受到液 体竖直向上托的力。
潜艇在水中
水中天鹅
结论1: 在水中会上浮的物体受到向上的浮力。
那么,在水中会下沉的物体是否也会受到 水的浮力呢? 探究:在水中下沉的物体是否也受到浮力? 猜想: 在水中下沉的物体会受到水的浮力。 设计实验: 用弹簧秤来测出物体在空气中
和在水中所受的力,进行比较。
当物体与容器底部紧密接触时,两个接触面间就没有液 体渗入,物体的下表面不再受液体对它向上的压强,液体对 它就失去了向上托的力,浮力当然随之消失了。
立在河床上的桥墩;陷在 河中泥里的脚;打在河底的木 桩,它们受到浮力吗?
如果物体的下表面不与液体接 触,不受液体向上的压力,这个物 体就不受浮力作用。
如图所示,两个正方体物块A、B分别与容器底 部和侧壁紧密接触(即容器壁与物体间无液体), 往容器中倒水。则下列说法正确的是( C ) A.都受浮力 B.都不受浮力 C.A物块受浮力、B物块不受浮力
二、浮力的方向
浮力的方向总是竖直向上。
F
三、浮力的大小
方法一、称重法
G
F浮力 = F空气 - F液体中
= G - G′
求浮力大小还有其他方法吗?
让我们先来回顾一下液体压强的特点:
(1)水和其它液体的内部都存在着压强, 液体的压强随深度的增加而增大; (2)在同一深度,液体向各个方向的 压强都相等; (3)液体的压强还跟液体的密度有关, 密度越大,压强越大.
活动
3. 再将物体浸入 水中,记下弹簧测 力计的读数。(演示二) F=G物-F拉= 。
4. 比较弹簧测力 计的读数变化,你 能得出什么结论? 弹簧测力计 的读数变小

结论
在水中会下沉的物体也受到竖直向上的 结论2:
浮力
方法一、称重法
F浮力 = F空气 - F水中
= G - G′
这种方法的适用条件是什么? 物体在液体中能够下沉。
原因1
浮 力 产 生 的 原 因
原因2
设想有一个立方体的浸 没在水中它的六个表面都 受到压力。 左右两侧受到的压力有 何关系? 前后两侧受到的压力有 何关系?
上下两面受到的压力有何关系?
上下两个面的压力的差,就是液体对物体的浮 力。 F浮=F-F′ 浮力方向总是竖直向上的
立方体浸没在水中,其左右两个侧面 和前后两个侧面的面积分别相等,并且 相对应的部位,距水面的深度相同,水 对它们的压强相等.所以立方体左右两 个侧面和前后两个侧面受到水的压力的 大小分别相等,方向分别相反.
死海:
因为死海中含盐量太大了,所以湖水里除 了某些细菌以外,其他生物都不能生存,沿岸 草木也很稀少,湖泊周围死气沉沉。大家也就 把它叫做“死海”。
不死: 在死海中游泳
的人平躺在水面上 也不会下沉甚至可 以躺在水面上静静 地看书。
浮力 这一切都是因为-----_____
第一、二课时
轮船为什么会漂浮在水面上?
“水能载舟”
2014.4.16韩国”岁月”号客轮发生浸水事故下 沉。
“亦能覆舟”
死海——不会被淹死的海
传说罗马军队抓到几个犯 人,准备把他们处死。他们把 犯人戴上手铐脚镣扔进死海。 可是,犯人怎么也沉不下去, 罗马人以为是神在保护他们, 就赶紧免去了他们的死罪。
为什么淹不 死他们?是神在 保护他们吗
1 .浮力:浸在液体(或气体)中的物 体受到的液体(或气体)竖直向上 托的力叫做浮力。 2 . 浮力方向:总是竖直向上 3.浮力产生的原因:是物体表面的 上下表面压力差。
1、一个重为6牛顿的木块,漂浮于 水面,作出木块的受力图示
F浮=6N
3N
G=6N
2、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_____ 0.13 牛, 竖直向上 ,浮力的施力物 浮力的方向__________ 水 体是_______ 。
实验一
实验数据记录表 浸入 水后 物体 弹簧 的重 测力 G物 计读 数F拉 物体 受到 水的 浮力F
事实与证据:
交流与评价: 得出结论:
1.力的测量工具是什么? 弹簧测力计 2.你知道在水中会下沉的物体有什么? 有石块、硬币、针等
3.它们在水中是否也受到浮力作用呢?
【讨论】
如何用弹簧测力计测浸在液体中 的物体受到的浮力大小?
活动
1. 将物体挂在弹簧 测力计下,记下弹 簧测力计的读数。 F=G物= 。
(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? (A)需要测量浮力的大小? (用什么方法?) 称重法
(B)需要测量物体排开水的多少?
(多少指什么量?)
重力? 质量? 体积?
排开水的体积 质量 重力
(如何测量排开水的体积?)
(2) 图1-18中,量筒和溢杯在你的研究中有什么用?
推广2:
形状不规则的物体呢? 浮力仍然是物体所受液体的 压力的合力(总效果)
思考题:
潜水艇陷进泥沙 中很难浮起,这是为 什么?
把一块腊块放入烧杯里,让 腊块紧贴烧杯底,加入水,观察 腊块会否上浮?然后拨动腊块, 使之不再紧贴烧杯底,观察能否 上浮,请分析实验现象的原因。
答:水对腊块的底部没有向上 的压力,由压力差法知腊块没有 受到向上的浮力。
注意:
浮力的施力物体是包围物体的 液体。浮力是包围物体的液体从 各个方向对物体施加压力的总效 果的表现。浸在液体里的物体是 受力物体,对物体进行受力分析 时,考虑到物体所受浮力时,就 不要考虑液体对物体的一些压力 了。
推广1:
若物体没有全部浸没呢?
物体没有受到向下的压力
F浮= F向上=ρ液gh
s = ρ液g V排
轮船在水中受到浮力。
1 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? 感觉瓶子向上顶。 2.将手松开后,观察瓶子运动的情况?
瓶子上浮。 3.用乒乓球、塑料小玩具 等会上浮物体再次感受。
【思考1】
1.静止在手上的空矿泉水瓶受到哪 几个力的作用? 重力与手对空矿泉水瓶的托力 2. 这两个力有什么关系? 是一对平衡力:F =G
思考
为什么图1的蜡块会漂浮在水面上,而图2的 腊块却沉在水底?
1
2
问题
浮力消失了吗?
1874年8月的一天,在大西洋亚速尔群岛的西南 方,有一艘深海考察潜艇,为研究海底矿产资源的分 布,正在向深处下潜。舱内的考察人员被海底迷人的 景色陶醉了,致使下潜速度过大,船体猛然撞到海底, 陷入海底的沉积物中了。船员把潜艇水舱中的水全部 排出,企图上浮。奇怪的是,潜艇丝毫不动,像被海 底“吸”住一样。这是为什么?难道浮力真的消失了 吗?怎么办?你能替他们想出摆脱困境的办法吗?
A F1一定大于F2 B F2一定大于F1
F1
C F浮 = F2-F1 D F浮 = ρ g V F2
有一实心长方体金属块挂在弹 簧秤上,静止时弹簧秤读数为F1;将 此金属块全部浸没在水中,静止时 弹簧秤示数为F2。据此实验及所得数 据,一定不能求出的量是( B )
A B C D
金属块上、下表面压力差 金属块上、下表面压强差 金属块的质量 金属块的密度

2. 托住悬挂的物 体,记下弹簧测力 计的读数。(演示三) F=G物-F拉 = 。
思考
用手托一下悬挂在空气中 的物体,使弹簧测力计的读数变小 。
问:弹簧测力计的读数变小的原因? 物体受到手对它向上的托力。 将物体浸入水中,你发现了什么? 说明了什么? 弹簧测力计的读数变小了。 水对物体有一个向上的托力。
结论4: 浸入气体中的物体也受到向上的浮力。
一、浮力的概念
浸在液体或气体中的物体受到液体或气体 对它向上的托力。
浮力的方向如何?
5
用一只乒乓球系上一 根线,下面系一重物, 放入盛有水的烧杯, 观察线的方向。然后 使烧直的。 结论:浮力的方向总是竖直向上。
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