初中科学《水的浮力》概要

初中科学《水的浮力》概要第一页，共29页。水能载舟，亦能覆舟。第一页第二页，共29页。哈尔滨号驱逐舰第二页第三页，共29页。军舰第三页第四页，共29页。铁块会沉在水中，船会浮在水上，這好像是理所當然的事情，但你有沒有想过为什么铁块会沉下去？

为什么铁做的船可以浮在水面上？一艘船可以载多重的東西呢？第四页第五页，共29页。死海第五页第六页，共29页。死海不死为什么淹不死他们？是神在保护他们吗？第六页第七页，共29页。一、什么是浮力

1.液体的浮力F浮G船据二力平衡知识，船(人)除受到

.

作用外，还受到水对它（他）

.的力，这种力叫

。竖直向下的重力竖直向上托F浮G人人躺在死海上看书船浮在水面上浮力第七页第八页，共29页。将旋紧瓶盖的空矿泉水瓶压入水中时，手会明显感受到

。将瓶释放后，瓶将

。结论：水中会上浮的物体受到

。瓶子受到水的浮力而向上顶的作用向上浮出水面向上的浮力【实验】第八页第九页，共29页。哪些東西会浮起來？

想想看，下面哪些東西会浮在水面上？哪些会沉下去？

软木塞木制餐具玻璃珠塑料盒铅球石头色拉油阿里山神木铁块游泳圈你觉得，上面的哪些物体会受到浮力的作用？第九页第十页，共29页。会下沉的物体会受到浮力的作用吗？浮力的大小如何测量呢？称重法：第十页第十一页，共29页。力的测量工具是

。用弹簧秤吊着物体。物体受到竖直向下的

和竖直向上的

的作用。这两个力是一对

：两个力大小

，方向

，且作用在

上。温故知新FG弹簧秤重力G拉力F平衡力相等F=G相反一条直线第十一页第十二页，共29页。Ｇ物Ｇ物在空气中将物体挂在弹簧秤下，记下弹簧秤的读数F=G物=

。托住悬挂在空气中的物体，记下弹簧秤的读数F1＝

。弹簧秤读数

,因为手对物体有向上托的力F2=

。将物体浸没在水下，记下弹簧秤的读数F拉=

。弹簧秤读数

，表明水对物体也有一个向上托的力即浮力F浮＝

。结论：在水中会下沉的物体也受到向上的

。（条件：物体在水中会下沉）推广：所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个

。

G-F1变小G－F拉变小浮力向上的浮力Ｇ物F称重法：F浮＝

.G物－F拉F1F2F浮F拉【实验】第十二页第十三页，共29页。2.气体的浮力。

气体对进入其内的物体是否也有浮力呢？实例：

可以说明气体对物体也有浮力。热气球、烟上升等打足了气的篮球，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。现象：

。表明篮球整体受到

。结论：气体也会产生

。

【实验】气球胀大，同时杠杆左端上升向上的浮力增大向上的浮力第十三页第十四页，共29页。1、一铁块挂在弹簧秤上，在空气中称量时，弹簧秤的读数是32牛。把它全部浸在水中称量时，读数是12牛。铁块受到浮力是2、判断：所有液体都会对浸入其中的物体产生浮力。3、一质量为5千克的铝块，用弹簧秤吊住它，将其置于酒精中时，弹簧秤的读数为30牛。求酒精对铝块的浮力20牛20牛思考与练习第十四页第十五页，共29页。二、阿基米德原理【提出问题】气体和液体都会对浸入其内的物体产生竖直向上的浮力，那么浮力的大小究竟和哪些因素有关呢？当你躺在浴缸的水中时，会有一种

了的感觉，同时浴缸的水面会

。人变轻是因为人受到

。水面上升是因为人浸入水中后，

。变轻上升水的浮力排开了一部分水1、探究实验第十五页第十六页，共29页。

古希腊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．

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．有一天………

阿基米德由澡盆溢水联想到………

第十六页第十七页，共29页。【建立假设】浮力可能与物体所排开水的多少有关。【实验验证】将物体逐渐浸入水中时，物块排开水的体积逐渐增多，弹簧秤的读数逐渐

，浮力逐渐

。结论(定性)：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

。越大变小增大第十七页第十八页，共29页。溢水杯实验器材：物块弹簧秤量筒设计实验:要测量浮力的大小，还要测量物体排开水的多少(体积、重力)。请利用这些器材设计实验步骤和实验数据记录表格，然后交流讨论。第十八页第十九页，共29页。(1)在溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢水杯的出水口下；(2)将物块挂在弹簧秤上，测出物块的重G物；(3)将物块浸没在溢水杯的水中，读出弹簧秤的读数F拉，并计算出物块所受的浮力F浮=G物－F拉(4)将溢水杯溢出的水注入量桶内，测出它的体积V排，并算出物块所排出的水的重力G排=gV排物块重G物/N物块在水中弹簧秤的示数F拉/N

物块受到水的浮力F浮=G物-

F拉/N物体排开水的体积V排/m3排开水受到的重力G排=gV排/NF浮=

G排=gV排1.研究浸没在液体中的物体所受到的浮力第十九页第二十页，共29页。阿基米德原理：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于

.

，即F浮＝

。同样，阿基米德原理可以推广到气体的浮力上：浸在气体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于

。地球表面上的物体一般都浸没在空气中：

F浮=

。

物体排开的液体受到的重力G排液＝m排液g＝ρ液V排液g物体排开的气体受到的重力G排=m排g=ρ空气V排气g=ρ空气V物g2、阿基米德原理【得出结论】对于浸没在液体中的物体和部分浸入在液体中的物体都有：F浮＝G排水。【推广】如果把水换成别液体，仍然可以得到：

F浮＝G排液。第二十页第二十一页，共29页。

3、对公式的理解

(1)ρ液是

,不是浸入液体的物体密度。(2)V排液是

，不是液体总体积，也不一定是物体的总体积(V物)。①物体完全浸入液体中(浸没):V排液=

；②物体部分浸入液体中，V排液<V物，V排液＝

。(用V露代表物体露出液面的体积)(3)浮力只跟

和

,即只跟

.

有关，而与物体浸入液体的

、物体的

、

、

、

等无关。V物V物－V露ρ液V排液物体排开的液体受到的重力深度形状质量密度重力液体密度物体排开液体的体积第二十一页第二十二页，共29页。1、将两个金属块分别挂在两个弹簧秤下，都将金属块浸没在不同的液体中，发现弹簧秤减小的示数相同，说明（）A.排开水的重力相同B.两金属块物重相同C.排开水的体积相同D.以上说法都不对2、有一金属块，在空气中称得重3.8牛顿，将它浸没在盛满水的溢水杯中时，有50毫升的水从溢水杯中流入量筒。求（1）金属块的体积（2）金属块在水中受到的浮力（3）金属块在水中时弹簧秤的读数（4）金属块的密度是多千克/米3？它可能是什么金属？A第二十二页第二十三页，共29页。①把物体渐渐压入水中,ρ液不变，V排水增大→F浮

，感觉浮力渐渐变大;当物体完全浸入(浸没)后，V排水=V物不变→F浮

，再往下压不会感觉到更吃力。反之，上升(未露出水面前)V排水=V物不变→F浮

;渐渐露出水面时ρ液不变，V排水减小→F浮

，感觉浮力渐渐变小。F浮与V排液成正比。②把物体浸入不同液体,当V排液相同时，ρ液越大→F浮

。F浮与ρ液成正比。(4)计算过程单位要统一用国际单位制。增大不变越大可用弹簧秤演示不变减小第二十三页第二十四页，共29页。

现象：下表面受到水的压强大于上表面受到水压强。

原因：上表面距水面的深度小于下表面距水面的深度。又因长方体上下表面的面积相等，因此，下表面受到水的竖直向上的压力

上表面受到水的竖直向下的压力，其合力是竖直向上的。Ｆ合＝Ｆ１－Ｆ2

Ｆ2Ｆ１大于第二十四页第二十五页，共29页。长方体浸没在水中，其左右两个侧面和前后两个侧面的面积分别相等，并且相对应的距水面的深度相同处，水对它们的压强相等。所以长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，分别平衡。所以长方体受到的浮力等于下表面和上表面的压力差。

压力差法F浮＝