科学探究浮力的大小

关于科学探究浮力的大小浮力：液体对浸在其中的物体有竖直向上的力。

知识回顾浮力大小计算方法：1.称重法：F浮=G物-F2.压力差法：F浮=F向上-F向下3.漂浮法：F浮=G物产生原因：液体对物体上下表面的压力差第2页,共22页，2024年2月25日，星期天阿基米德的传说第3页,共22页，2024年2月25日，星期天两千多年以前，阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？

阿基米德（约公元前287～212)是古希腊物理学家、数学家，静力学和流体静力学的奠基人。他在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。第4页,共22页，2024年2月25日，星期天一、浮力的大小与什么因素有关？实验猜想：猜想1：浮力可能与液体的密度有关猜想4：浮力可能与物体的体积有关猜想3：浮力可能与物体浸没在液体的深度有关其它猜想：……猜想2：浮力可能与物体的密度有关第5页,共22页，2024年2月25日，星期天实验探究：影响浮力大小的因素

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？铁块铁块铜块清水浓盐水123第6页,共22页，2024年2月25日，星期天设计实验——猜想1：实验结论：浮力的大小跟液体的密度有关。浓盐水清水浮力可能与液体的密度有关第7页,共22页，2024年2月25日，星期天设计实验——猜想2：结论：浮力的大小跟物体的密度无关AB清水清水浮力可能与物体的密度有关第8页,共22页，2024年2月25日，星期天结论：浮力的大小跟物体浸没液体中的深度无关。设计实验——猜想3：清水清水清水浮力可能与物体浸没在液体的深度有关第9页,共22页，2024年2月25日，星期天设计实验——猜想4：结论：浮力的大小跟物体浸在液体中的体积有关。清水清水清水清水浮力可能与物体的体积有关第10页,共22页，2024年2月25日，星期天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.浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关4.浮力随物体浸在液体中的体积（物体排开的液体的体积）增大而增大分析数据得到结论：m排物体所受的浮力可能与排开液体所受的重力有关G排V排

第11页,共22页，2024年2月25日，星期天二、阿基米德原理实验探究：浮力大小与排开液体的关系（2）制定计划与设计实验①F浮如何测？G排如何测？

②为什么要收集溢出的水？怎样使收集的水恰为排开的水？③用什么样的容器接水？如何测排开的水重？④怎样安排实验顺序最为合理，为什么？（1）提出问题：F浮与G排有什么关系？第12页,共22页，2024年2月25日，星期天①G物和杯=______N②F拉=______N；F浮=G物和杯－F拉=______N；③G物、杯和水=______N；

G排

=G物、杯和水－G物和杯=_____N比较F浮与G排，你发现了什么？（3）进行实验与收集证据第13页,共22页，2024年2月25日，星期天1．内容：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，大小等于它排开液体所受到的重力。2．数学表达式：F浮=G排=m排g=r液gV排阿基米德原理—--液体的密度；

V排——物体排开的液体的体积第14页,共22页，2024年2月25日，星期天对阿基米德原理的理解1、物体“浸在液体中”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。浸没部分浸入第15页,共22页，2024年2月25日，星期天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所受的重力，即F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV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排=V浸=V物V排=V浸<V物V浸第16页,共22页，2024年2月25日，星期天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gV排，浸没时，

V排=V物，当ρ液不同时，浮力也随之变化。第17页,共22页，2024年2月25日，星期天阿基米德原理的数学表达式：

F浮=G排=m排g=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.阿基米德原理也适用于气体。第18页,共22页，2024年2月25日，星期天三、阿基米德原理的应用

无论物体是漂浮，悬浮还是沉在水中，它所受的浮力都等于排开的水所受到的重力。第19页,共22页，2024年2月25日，星期天讨论交流：死海之谜

在死海，海水的密度很高。人们可以轻松地在海面仰卧，甚至还可以看书呢！你知道这是什么道理吗？提出你的解释。和同学交流。第20页,共22页，2024年2月25日，星期天例题

边长为3cm，密度为2×10kg/m的一