认识浮力解析实用教案

1、下面的现象我们(w men)(w men)并不陌生人可以躺在死海(s hi)(s hi)海面上阅读第1页/共43页第一页，共43页。辽宁舰可以(ky)(ky)浮在海面上第2页/共43页第二页，共43页。飞艇飞艇(fitng)(fitng)可以飞到空中可以飞到空中第3页/共43页第三页，共43页。产生这些现象(xinxing)(xinxing)的原因是什么呢？它们(t men)(t men)都受到了浮力的作用一、什么一、什么(shn me)(shn me)是浮力是浮力体验浮力 将瓶盖旋紧的空矿泉水瓶压入水中时，有什么感觉？第4页/共43页第四页，共43页。铝块铝块 从前面的例子可以知道，浮在液面

2、上的物从前面的例子可以知道，浮在液面上的物体会受到浮力体会受到浮力(fl)(fl)的作用的作用 , , 那么金属块、那么金属块、石块等在水中下沉的物体受不受水的浮力石块等在水中下沉的物体受不受水的浮力(fl)(fl)呢？呢？怎样(znyng)(znyng)来验证呢？第5页/共43页第五页，共43页。 活动(hu dng)1(hu dng)1：比较金属块在空气和水中称量时弹簧测力计的示数器材(qci)：弹簧(tnhung)测力计、金属块、细线、烧杯、水等步骤： (1) (1)把金属块挂在弹簧测力计下，称出金属块在空气中的重力G G。第6页/共43页第六页，共43页。 (2) (2)用手轻轻地竖直

3、向上托金属(jnsh)(jnsh)块，观察测力计的示数变化第7页/共43页第七页，共43页。在空气中弹簧测在空气中弹簧测力计的读数力计的读数G G（N N）物体浸在液体中弹物体浸在液体中弹簧测力计读数簧测力计读数F F（N N） 158水水 (3) (3)将金属(jnsh)(jnsh)块浸没在水中，观察测力计的示数变化，并读出测力计示数F F。实验(shyn)(shyn)数据记录第8页/共43页第八页，共43页。比一比：(1)(1)弹簧测力计的示数怎样(znyng)(znyng)变化？(2)(2)这个(zh ge)(zh ge)变化说明了什么？浸在水中的金属(jnsh)(jnsh)块也受到了向

4、上托的力的作用第9页/共43页第九页，共43页。 浸在液体浸在液体(yt)(yt)(或气体或气体) )中的物体会受到液体中的物体会受到液体(yt)(yt)(或气体或气体) )竖直向上的托力，这个托力叫做浮力竖直向上的托力，这个托力叫做浮力（F F浮）浮） 。定义定义(dngy)(dngy)：液体或者液体或者(huzh)(huzh)气体气体托力托力竖直向上，竖直向上，总与重力的方向相反。总与重力的方向相反。交流与合作交流与合作2 2、浮力的施力物体是什么? ?1 1、浮力在感觉上是一个什么样的力? ?3 3、浮力的方向又如何呢? ?第10页/共43页第十页，共43页。0510所以(suy)(su

5、y)，F F浮 + F + F = G= GGFF浮F F浮浮 = G= GF F通过刚才的活动(hu dng)，你能知道浮力的大小吗？ 由于(yuy)金属块受到三个力平衡受力分析：第11页/共43页第十一页，共43页。 2. 2.将金属块浸没入水中，将金属块浸没入水中，记下弹簧记下弹簧(tnhung)(tnhung)测力计此测力计此时的示数时的示数F F。 通过通过(tnggu)(tnggu)上面的分析上面的分析, ,你能找到一种用弹簧测力你能找到一种用弹簧测力计测量浮力大小的方法吗计测量浮力大小的方法吗? ?水水 1. 1.用弹簧测力计测出金属块在空气(kngq)(kngq)中的重力G G

6、。第12页/共43页第十二页，共43页。在空气中弹簧测在空气中弹簧测力计的读数力计的读数G G（N N）物体浸在液体中弹簧物体浸在液体中弹簧测力计读数测力计读数F F（N N）物体受到的物体受到的浮力浮力F F浮浮（N N） 1587用弹簧测力计测量浮力(fl)(fl)大小数据记录F F浮浮 = G - F= G - F这种测量浮力大小的方法叫做(jiozu)(jiozu)称重法第13页/共43页第十三页，共43页。浮力浮力(fl)水水竖直竖直(sh zh)向上向上4N5N巩固巩固(gngg)练习：练习： 1 1、轮船、鸭子、木块能浮在水面，这是因为它们受到了水的 _，施力物体是_，方向 _.

7、_. 2 2、用弹簧测力计在空气中称一物块，测得重为20N20N，当把这个物块的一部分浸在水中时，弹簧测力计的示数为16N16N，这时物块受到的浮力是_ N._ N.若将物块全部浸没在水中，物块所受浮力为15N15N，这时弹簧测力计的示数将变为_ N._ N. 3 3、称重法测浮力是一种重要的浮力测量方法，你能说出称重法测浮力的测量步骤吗？ （2 2）. .将物体浸入液体中，记下弹簧测力计此时的示将物体浸入液体中，记下弹簧测力计此时的示数数F F。（1 1）. .用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G G。第14页/共43页第十四页，共43页。浮力(fl)消失了吗？ 1874 1874年8 8月

8、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(yyng)(yyng)。这是为什么？难道浮力真的消失了吗？ 立在河床(hchung)(hchung)上的桥墩、陷在河中泥里的脚会受到浮力吗？ 浸在液体中的物体到底在什么情况下才会受浮力作用呢？第15页/共43页第十五页，共43页。观察(gunch)与思考： 把乒乓球放入如图所示的塑料(slio)矿泉水瓶中，然后往瓶中注

9、水，乒乓球能浮起来吗？ 把塑料(slio)矿泉水瓶的瓶盖旋上，乒乓球能浮起来吗？那么浮力是怎样产生的呢？二、浮力是怎样产生的二、浮力是怎样产生的第16页/共43页第十六页，共43页。h1h2F向向上上(xingshng)F向下向下(xin xi)F F浮浮=F=F向上向上(xingshng)F(xingshng)F向下向下活动2 2：讨论浮力产生的原因 采取理想模型法进行研究，假设在水中放一个正方体物体作为研究对象。浸在水中的正方体有4 4个侧面，2 2个上、下表面。侧面都在同一深度，侧面均为平衡力上面浅、下面深， 上、下表面存在压力差浮力就是这样产生的第17页/共43页第十七页，共43页。上

10、上下下压力压力(yl)差差浮力(fl)(fl)的实质: :浮力就是液体(yt)(yt)对物体向_和向_的_ _ 。思维拓展： 当一块底部平整的腊块紧贴烧杯的底部，加入水，腊块会上浮吗？然后拨动腊块，使之不再紧贴烧杯底，腊块会上浮吗？ 由浮力的实质可知，水对腊块的底部没有向上的压力，腊块没有受到向上的浮力，F F浮=0=0第18页/共43页第十八页，共43页。轮船轮船(lnchun)(lnchun)与大鲸鱼所受浮力产生原因示与大鲸鱼所受浮力产生原因示意图意图: :根据F F浮=F=F向上(xingshng)F(xingshng)F向下可知， F F向上(xingshng)=0(xingshng)

11、=0时， F F浮=0=0评估(pn )(pn )与小结F F向下=0=0时， F F浮=F=F向上第19页/共43页第十九页，共43页。 铝块放入水中，铝块下沉；钢铁制成的军舰浮在水面上；游人悠闲地躺在死海(s hi)中阅读。同学们想一想，浮力的大小可能跟哪些因素有关？三、浮力三、浮力(fl)(fl)大小与哪些因素有关？大小与哪些因素有关？第20页/共43页第二十页，共43页。 从井中提水，盛满水的桶露出水面(shu min)越多，提桶的力就越大。你有何猜想呢？生活(shnghu)中的感受 浮力的大小可能与物体浸入液体(yt)的体积有关；浮力的大小还可能与物体的体积物体的密度液体的密度有关？

12、浮力的大小也可能与物体浸没在液体中的深度有关。猜想与假设活动3 3：探究浮力大小与哪些因素有关？第21页/共43页第二十一页，共43页。 “控制变量法”是一种重要的科学思维方法，也是一种重要的实验(shyn)手段。：研究浮力与某个(mu )因素的关系时,需要控制哪些量不变?改变哪个物理量?怎样改变?制定计划(jhu)与设计实验 既然浮力的大小可能和上述的几个因素都有关系，那么怎样来验证这些猜想是否正确呢？ 怎样比较浮力的大小？需要什么器材? ?记录哪些数据? ?第22页/共43页第二十二页，共43页。水水酒精酒精浓盐水浓盐水弹簧测力计弹簧测力计圆柱体圆柱体实验(shyn)器材第23页/共43页

13、第二十三页，共43页。进行进行(jnxng)(jnxng)实验、收集证实验、收集证据据（1 1）探究浮力与物体浸入液体(yt)(yt)中的体积的关系第24页/共43页第二十四页，共43页。结论：在同一(tngy)液体中，物体浸入液体中的的体积越大，浮力越大。物体浸入液体中的物体浸入液体中的体积体积V V/ / 格格 1/3 1/2 2/3重力重力G G / N/ N弹簧测力计示数弹簧测力计示数F F/ N/ N浮力浮力F F浮浮/ N/ N实验数据(shj)(shj)记录表格4.04.04.03.63.23.40.80.40.6第25页/共43页第二十五页，共43页。（2 2）探究浮力与物体浸

14、没在液体(yt)(yt)中深度的关系第26页/共43页第二十六页，共43页。深度深度h h / cm/ cm重力重力G G / N/ N弹簧测力计示数弹簧测力计示数F F / N/ N浮力浮力F F浮浮/ N/ N结论： 物体浸没在液体(yt)中，浮力的大小与浸没的深度无关。 1.21.21.22.82.84.04.04.03.02.01.02.8实验数据记录(jl)(jl)表格第27页/共43页第二十七页，共43页。水水酒精酒精浓盐水浓盐水（3 3）探究浮力(fl)(fl)与液体密度的关系第28页/共43页第二十八页，共43页。液体种类液体种类重力重力G G / N/ N弹簧测力计示数弹簧测

15、力计示数F F / N/ N浮力浮力F F浮浮/ N/ N结论： 物体浸入液体(yt)中的体积一定时，液体(yt)密度越大，浮力越大。酒精(jijng)4.04.04.0水浓盐水2.73.02.81.01.21.3实验数据记录(jl)(jl)表格第29页/共43页第二十九页，共43页。使用体积不等的铁块可以检验使用体积不等的铁块可以检验(jinyn)哪一个猜想？哪一个猜想？交流(jioli)与合作使用体积(tj)相等的铁块和铝块可以检验哪一个猜想？浮力的大小与物体密度的关系浮力的大小与物体体积的关系 浸在液体中的物体受到浮力的大小，跟物体浸入液体的体积有关，跟液体的密度也有关；全部浸没在同种液

16、体中的物体所受浮力则跟物体浸入液体中的深度无关。第30页/共43页第三十页，共43页。我的体积我的体积(tj)大，受到的浮大，受到的浮力大力大我们我们(w men)在在深处，受到的浮深处，受到的浮力大力大 请你说说哪个(n ge)鱼说得正确？为什么？反馈反馈第31页/共43页第三十一页，共43页。 游泳者感觉到在潜入水中时比在水面游泳时受到游泳者感觉到在潜入水中时比在水面游泳时受到的浮力大，其原因的浮力大，其原因(yunyn)是什么是什么?第32页/共43页第三十二页，共43页。 将充足气的篮球和套扎将充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球一起在气针尾端的气球一起(yq)(yq)挂于杠杆左端挂于杠

17、杆左端, ,调整杠杆右端调整杠杆右端的钩码的钩码, ,使杠杆平衡。使杠杆平衡。 将扎在气球上的气针将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内，在头插入篮球的气门内，在气球逐渐膨胀的过程气球逐渐膨胀的过程(guchng)(guchng)中，气球端逐中，气球端逐渐向上翘起，说明什么？渐向上翘起，说明什么？浸在气体浸在气体(qt)(qt)中的物体也会受到气体中的物体也会受到气体(qt) (qt) 的的_力。力。竖直向上竖直向上托托第33页/共43页第三十三页，共43页。答：金属答：金属(jnsh)(jnsh)块受到的浮力为块受到的浮力为4.9N 4.9N 。 例1 1：弹簧测力计下吊着重(zhuzhng)

18、(zhuzhng)为14.7N14.7N的金属块，当金属块浸没在水中时，弹簧测力计示数为9.8N9.8N，则金属块受到的浮力多大？已知：G= 14.7N F= 9.8NG= 14.7N F= 9.8N求： F F浮= =？F F浮= GF= 14.7N9.8N = 4.9N = GF= 14.7N9.8N = 4.9N 解：第34页/共43页第三十四页，共43页。 例2 2：一个边长为0.1m0.1m的立方体物体放入水中，物体静止时上表面(biomin)(biomin)距离水面0.1m0.1m。（g=10N/Kgg=10N/Kg）求: :（1 1）物体上下表面(biomin)(biomin)受

19、到的压力大小及浮力大小；（2 2）若使物体上表面(biomin)(biomin)距离水面的距离为0.2m,0.2m,则物体上下表面(biomin)(biomin)受到的压力大小及浮力大小。h1h0液体对上表面(biomin)(biomin)的压力液体对下表面的压力液g g（h h1 1 + h + h0 0 ）液g g（h h1 1 + h + h0 0 ）液ghgh1 1 液g hg h0 0 液g Vg V排分析：第35页/共43页第三十五页，共43页。盐水盐水水水水水水水 例3 3：分析下面(xi mian)(xi mian)的探究过程。体积(tj)密度深度第36页/共43页第三十六页，

20、共43页。 1 1、在水中搬石块觉得比在岸上搬轻些，这说明、在水中搬石块觉得比在岸上搬轻些，这说明(shumng)(shumng)石块在水中受石块在水中受 的作用。的作用。 2 2、木块浸没在水中受到两个、木块浸没在水中受到两个(lin(lin )力的作力的作用，一个是重力，方向用，一个是重力，方向 ，一个是，一个是 ，施力物体是施力物体是 ，方向，方向 ，木块会上浮，是，木块会上浮，是因为因为 。浮力浮力(fl)(fl)竖直向下竖直向下浮力浮力水水竖直向上竖直向上浮力大于重力浮力大于重力课堂练习 3 3、一个小组在实验时，用弹簧测力计在空气中测一个铁块的重是3.5N3.5N，当把这个铁块的一

21、半浸在水中称时，弹簧测力计的示数是2.8N2.8N，则此时铁块受到的浮力是；如果把这个铁块全部浸没在水中时，铁块受到的浮力应该是1.4N1.4N，那么弹簧测力计的示数应该是 。0.7N0.7N2.1N2.1N第37页/共43页第三十七页，共43页。 5 5、如图所示，弹簧测力计的下端挂着一个金属、如图所示，弹簧测力计的下端挂着一个金属(jnsh)(jnsh)块，示数为块，示数为10N10N，此时金属，此时金属(jnsh)(jnsh)块受块受_力和力和_力的作用，大小分别是力的作用，大小分别是_和和 _ _；当把金属当把金属(jnsh)(jnsh)块浸没在水中时，弹簧测力计的示数块浸没在水中时，

22、弹簧测力计的示数为为8N8N，此时金属，此时金属(jnsh)(jnsh)块受块受_力力_力和力和_力的力的作用，大小分别为作用，大小分别为_,_,_._,_,_.重重拉拉10N10N拉拉浮浮重重8N2N10N 4 4、小鱼口中吐出的气泡(qpo)(qpo)在升至水面的过程中，体积会逐渐变大，则气泡(qpo)(qpo)受到的浮力和气泡(qpo)(qpo)内气体压强的变化情况是: :（ ） A. A.浮力不变，压强不变 B. B.浮力变小，压强变小 C. C.浮力变大，压强变大 D. D.浮力变大，压强变小D D第38页/共43页第三十八页，共43页。100010竖直竖直(sh zh)向下向下20

23、002010竖直竖直(sh zh)向上向上 6 6、边长10cm10cm的正方体金属块沉没在水中，它的上下表面(biomin)(biomin)与水面平行，上表面(biomin)(biomin)与水面距离10cm 10cm 。金属块上表面(biomin)(biomin)受到水的压强是 _ _ PaPa，压力是_N_N，方向是_；金属块下表面(biomin)(biomin)受到的水的压强是_Pa,_Pa,压力是_N _N ，方向是_ _ ；金属块受到的浮力是_N_N，方向是_ _ 。 竖直向上 7 7、浸没在湖水中的物体，随着浸没深度的增加，下列说法中正确的是 （ ）A A物体受到的压强增大 B B物体上、下表面受到的压力增大C C物体上、下表面受到的压力差增大 D D物体受到的浮力不变ABD第