水的浮力1课件

水的浮力一、浮力的存在和测量

1、液体的浮力。船能浮在水面上，但有时候确会沉入大海。有些人游泳会淹死，而有些人确可以在死海上看书。这是为什么？死海-----不会被淹死的海为什么淹不死他们？是神在保护他们吗？有浮力的作用，死海的浮力更大。死海是世界上最咸的湖泊地处西亚的死海，其北面有约旦河流入，南面有哈萨河流入，但没有水道和海洋通连，湖里的水只进不出。由于死海所在地区炎热干燥，气温高，蒸发强烈，水分蒸发后盐分却留了下来。年深日久，湖中积累的盐分就越来越多了，使死海变成世界上最咸的湖泊，含盐量高达230‰--250‰。即十斤湖水中含有两斤盐，是一般海水含盐量的七倍。

由于含盐量高，湖水比重为1.172到1.227，超过人体的比重，所以在死海中游泳人平躺在水面上也不会下沉。因为死海中含盐量太大，所以湖水里除了某些细菌外，其它生物都不能生存，沿岸草木稀少，湖泊周围死气沉沉。故称之为“死海”。空瓶子在水中【实验】P20，

当将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。当手放开后，由于水的浮力，瓶子则会向上浮出水面。

水的浮力是水对浸入其内的物体向上托的力。得出：※在水中会上浮的物体受到水的浮力。

那么，在水中会下沉的物体是否也受到水的浮力呢？【实验】p21，图1－41，先用手托一下悬挂在空气中的物块，使测力计的读数变小。测力计的读数为什么会变小？物块受到手对它向上的托力；将物块浸没在水下，你发现了什么？测力计的读数也变小。测力计的读数也变小说明了什么？说明水对物块也有一个向上托的力。

什么是浮力F＝GFG(a)F′＜G（1）物体未浸入水里时，弹簧秤的示数F等于物重G，即F＝G。（2）物体浸在水里时，弹簧秤的示数F′比物重小，即F′＜G。(b)GF′？？

重物浸入水中后，弹簧秤示数的减少意味着什么？改用其他液体重做这一实验弹簧秤示数也会减少吗？由此，你能得出什么结论呢？想一想

这个向上托的力就是浮力，得出：※在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。

实际上，不仅是水，所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。液体对浸在其中的物体，具有竖直向上的

。这个

叫做浮力。结论:力力F浮＝G－F′2、气体的浮力。气体对进入其内的物体是否也有浮力呢？有什么事实可以说明气体对物体也有浮力呢？（热气球、烟上升等等）【实验】P21图1－42，我们应该怎么做才能证实气体浮力的存在。把打气针插入，气会从排球跑到气球里面，可以得出什么？

杠杆左边的质量不变，但由于排球里的气体压强大，传到了气球里面，这样排开大气的体积增加了，浮力也增加了，所以杠杆失去了平衡。得出：※气体也会产生向上的浮力。小结：※在水中会上浮的物体受到水的浮力。※在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。※气体也会产生向上的浮力。浮力产生的原因F向下F向上正方体前后左右各侧面受到液体对它向后、向前、向右、向左的压力都是大小相等。即F向前=F向后=F向左=F向右上下表面由于深度不同，受到液体的压强大小也不同，下表面所受向上的压强大于上表面所受向下的压强，下表面所受向上的压力大于上表面所受向下的压力。上下表面受到的压力差就是物体受到液体对它一个向上的浮力。F向下F向上压力之差：浮力的方向：总是竖直向上的。F向上＞F向下F浮=F向上－F向下二、阿基米德原理。既然气体和液体都会对浸入其内的物体产生向上的浮力，但浮力的大小究竟和哪些因素有关呢？【提出问题】

阿基米德

当人躺在浴缸的水中时，人会有什么感觉？水发生了什么变化？（人会有一种变轻了的感觉。浴缸的水面会上升。）人为什么会变轻？水面为什么会上升？（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，排开了一部分水。）

那么，你认为浮力的大小可能跟什么因素有关？可能跟物体所排开水的多少有一定的联系。【建立假设】浮力与物体排开水的关系F浮＝?【实验】P22图1－43，将物体逐渐浸入水中时，物块排开水的体积逐渐增多，测力计的读数逐渐变小，浮力逐渐增大。

结论：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。

那么，如何定量的证实这个结论呢？【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）。如何测？

利用图1－44的实验器材，讨论：如何利用这些器材进行实验？怎么样安排实验的步骤？

应当设计怎样的实验数据记录表？然后交流讨论，给出实验步骤。【实验步骤】

（1）在溢杯中盛满水，将小烧杯放在溢杯的出水口下；（2）将物块悬挂在测力计上，用测力计测出物块的重G；

（3）将物块浸没在溢杯的水中，读出测力计的读数F；（4）将溢杯溢出的水注入量筒内，测出它的体积V排水;（5）将上述数据填入下面的实验数据登记表内。物块的重G物块浸入水中后测力计的读数F物块排开水的体积V排水物块受到水的浮力F浮＝G-F物块排开的水受到的重力G排液＝ρ液gV排液【得出结论】F浮＝G排水5N4N1N1.02×10-4m31N物块的重G物块浸入水中后测力计的读数F小桶的重G桶物块受到水的浮力F浮＝G-F物块受到的浮力F浮与被排开的水的重G水的关系小桶和被排开的水的重G桶+水被排开的水的重G水1N4N2.5N3.5N5N1NF浮＝G排液（1）内容：浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。即：F浮＝G排液

阿基米德原理：G排＝m排g（2）公式：F浮=G排液=ρ液gV排液。由公式可知浮力的大小决定于液体的密度ρ液和排开液体的体积V排。

浮力的大小只跟物体浸入的液体的密度和排开液体的体积有关，而跟其他因素无关。F浮ρ液gV排液NKg/m3N/kgm3单位：F浮=G排液=ρ液gV排液。三、阿基米德原理的理解和运用。

1、对阿基米德定理F浮＝G排液＝ρ液gV排液这个公式的理解应注意：（1）公式中ρ液是液体的密度，而不是浸入液体的物体的密度。（2）公式中V排液是浸入液体时，排开液体的体积。物体完全浸入，V排液＝V物；物体部分浸入，V排液＜V物。（3）浮力只跟物体排开的液体受到的重力有关，而与其他因素无直接关系。※与物体浸入液体的深度无关：把物体压入水中，感觉浮力变大，这时候是从水面压入水下，当完全浸入后，就不会感觉到更吃力了，用物块挂在测力计下的实验来说明；※与物体的形状无关：用橡皮泥变形挂在测力计下的实验来补充说明。四、物体沉浮条件。

【实验】观察结果发现：

一只漂浮出水面，一只沉在水底，一只悬浮在水中问：既然浸入液体中的物体都会受到液体向上的浮力，为什么有的物体在液体中会上浮，有的物体在液体中会下沉，有的能够静止在液体内部呢？D漂浮B悬浮A下沉C上浮GF浮

物体浸没在液体中时受到两个力：一是重力G，方向竖直向下；二是浮力F浮，方向竖直向上。这两个力的大小，决定了物体的浮沉。D漂浮B悬浮A下沉C上浮实验与思考:原因：三只球所受到的重力不同，如果全部浸入受到水的浮力相同。根据力和运动关系:

F浮<G下沉

F浮>G上浮F浮=G悬浮或漂浮注意：上浮和下沉都是不稳定状态，上浮的物体最终会浮出液面，而处于漂浮状态；下沉的物体最终则会沉到液底处于静止状态。漂浮和悬浮时，物体都是受到两个力而处于平衡状态。（沉到水底：F浮＋F支持力=G）知道了物体沉浮的条件，那你平时常见到哪些物体在水中会上浮？下沉？（木头上浮，石块在水中下沉）

你能不能根据木头、石头和水的密度大小关系，猜测物体在液体中的沉浮跟物质密度之间的关系呢？（密度比液体小的上浮，密度比液体大的下沉）那一样的呢？（悬浮或漂浮）当ρ物＞ρ液时，G＞F，物体将在液体中下沉。当ρ物＜ρ液时，G＜F，物体将在液体中上浮。当ρ物＝ρ液时，G＝F，物体将悬浮在液体中。物体悬浮或漂浮物体下沉F浮＝G物F浮＜G物F浮＞G物物体上浮举例生活中大量的例子并相互作出解释：如：煮汤圆和泄漏的石油汤圆刚放入水中汤圆煮熟时1、密度计

把模拟密度计分别放入水中和盐水中，为什么将吸管放入不同的液体中，液面所对的位置会不同？（因为密度计受到浮力相同，而液体的密度不同，液体密度越大，排开该液体的体积越小，密度计浸入液体越浅。）五、物体浮沉条件的应用。注意：密度计的下端装有小铅丸或水银；密度计上所标的数值是纯数，这个纯数代表被测液体的密度与水的密度的比值。（下大上小，刻度不均匀）密度计

我们知道铁块在水中会下沉，而轮船的船壳都是用钢板制造的，为什么能漂浮在水面上？1、木块按进水中，木快将如何？下沉。因为橡皮泥密度比水大。上浮。因为木块密度比水小。2、橡皮泥放入水中，它将如何？2、关于轮船【实验】捏成一团的橡皮泥会沉入水底，而做成空心的橡皮泥却为什么会漂浮在水面？轮船模拟实验做成空心的目的是调节浮力和重力的关系，即把橡皮泥做成空心，它受到的重力没有改变，而因为空心的橡皮泥可以排开更多的液体，获得更大的浮力，从而使橡皮泥漂在液面。轮船模拟实验集装箱船

与橡皮泥类似，用钢板制成的轮船，可以排开更多的水，获得更大的浮力，从而能够漂浮在水面。哈尔滨号驱逐舰

轮船也是采用“空心”的办法增大可以利用的浮力．轮船的大小用排水量来表示排水量：船满载时排开水的质量。

这艘轮船的排水量是100吨，当它满载时受的浮力是多大？F浮=G排

=m排g=100t×9.8N/Kg=100000Kg×9.8N/Kg=980000N考考你3、关于潜水艇【实验】注意观察：当注射器将气体压入玻璃球时，或将球内的气体吸出时，玻璃球内的水量和玻璃球沉浮的状态。潜水艇

潜水艇能潜入水下，也能浮出水面。你知道它在水中是怎样实现上浮和下沉的吗？1。提出问题：轮船从河里到海里，船会上浮些还是下沉些？实验探究：

把木块放入装有水的烧杯中，在齐水面处画一道线，然后把木块放入盐水中，观察此时线的位置，进行比较。

两次都是漂浮状态，它受到的浮力都等于它的自重，它两次受到的浮力不变，由于海水的密度比河水大了，所以它排开海水体积就小了，因此轮船要上浮一些．2设计实验3请你动手4我的结论：上浮一些分析

当玻璃球中的水被排出时，玻璃球将

。当水进入玻璃球时，玻璃球将

。上浮潜水艇浮沉的模拟实验下沉当注射器将气体压入玻璃球时，球内的水量减少，球（和球内的水）受到的重力变小，一旦重力小于浮力，球将上浮；反之，当注射器将球内的气体吸出时，球内的水量增多，球（和球内的水）受到的重力变大，一旦重力大于浮力，球将下沉。潜水艇的结构和沉浮原理六、浮力小结课堂练习：⑴关于浸在液体里的物体所受的浮力，下列说法中不正确的是()

A．浮力的方向竖直向上；

B．浮力的施力物一定是水；

C．浮力的大小与排开液体的质量成正比；

D．实心的铁球也能浮在液面上。B⑵用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木球上浮，在木球未露出水面的时候，下列说法中正确的是()

A．木球所受的重力、浮力都不变；

B．木球所受的重力不变，浮力变大；

C．木球所受的重力、浮力都变小；

D．木球所受的重力不变、浮力逐渐变小．A⑶三个体积相同的立方体a、b、c分别浮在同种液体的液面上，如图所示，若它们所受的浮力分别为Fa、Fb、Fc，则这三个力由小到大的顺序是______＜______＜______；物体的质量是ma、mb、mc；则这三个质量由小到大的顺序是______＜______＜______。FbFaFcmcmama⑷酒精的密度是0.8×103千克/米3，把体积为500厘米3的铁块浸没在酒精中，它受到的浮力是______牛．0.4N⑸一个体积为1000厘米3的物体浮在液面上，受到的浮力大小为4.9牛，画出这个物体的受力示意图，并求出这个物体的密度，这个物体是什么材料做的？FG解:ρ＝mV＝G/gVGVg＝4.9N0.001m3×9.8N/kg＝＝0.5×103kg/m3一、填空：1、浸没在液体中的物体，当F>G时，物体将

；当F<G时，物体将

；当F=G时，物体将

。2、一物体在空气中称重为37牛，浸没到水中称重为12牛，则物体受的浮力是

。3、潜水艇是靠改变

来实现浮沉的。气球是靠改变

来实现升降的。上浮下沉漂浮或悬浮25牛自身重力自身体积4、一木块漂浮在水面上，没入水中的体积为总体积的3/5，则该木块密度为

。5、轮船从河里驶入海里，重力

，浮力

，排开水的体积

。6、密度计是测定

的仪器，它浮在不同液体中受的浮力是

的，在密度较大的液体中排开液体体积

，玻璃管浸入液面下的深度越

。600千克/米3不变不变减小液体密度一定较小小二、选择题：1、一实心铁球分别放入水、酒精