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科学探究：浮力的大小
3
第 10 章 流体的力现象
阿基米德的启示
两千多年以前，希腊学者阿
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？
观察与思考
理解阿基米德原理，会用阿基米德原理计算浮力大小。（重、难点）
02
通过实验探究知道影响浮力大小的因素。（重点）
01
学习目标
把空饮料罐用手按入水桶中，饮料罐进入水中越深，手的感觉有什么变化？
分析一下，浮力大小与什么因素有关？
提出问题
浮力的大小与什么因素有关
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
猜想2：浮力可能与物体的密度有关
猜 想
浮力的大小与什么因素有关
实验探究：影响浮力大小的因素
浮力的大小与什么因素有关
通过上面的器材我们应用控制变量法研究浮力大小与哪些因素有关。
铁块
铁块
铜块
清水
浓盐水
1
2
3
浮力的大小与什么因素有关
设计实验——猜想1：
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
浮力的大小与什么因素有关
结论：浮力的大小跟物体的密度无关
A
B
清水
清水
浮力的大小与什么因素有关
设计实验——猜想2：
浮力可能与物体的密度有关
结论：浮力的大小跟物体浸没液体中的深度无关
清水
清水
清水
浮力可能与物体浸没在液体的深度有关
浮力的大小与什么因素有关
设计实验——猜想3：
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
浮力的大小与什么因素有关
设计实验——猜想4：
实验结果表明
物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
浮力的大小与什么因素有关
排开液体的体积
物体浸在液体中的体积
=
将易拉罐按入装满水的烧杯中，感受浮力与排开的液体的关系。
浮力与排开的液体有什么关系？
可以怎样表述浮力的大小？
阿基米德原理
排开液体的体积 × 液体的密度 = 排开液体的质量
浮力的大小跟排开液体的重力有关。
排开液体的重力越大
排开液体的质量越大
排开液体的体积越大
液体的密度越大
浮力越大
推 理
猜 想
阿基米德原理
浮力与物体排开液体重力的定量关系
图1
图2
图3
图4
测量数据填入记录表；
用不同物体、不同液体做几次实验。
探究实验
阿基米德原理
次数 物体的重力G物/N 物体在液体中测力计示数F/N 浮力F浮/N 小桶和排液的总重G总/N 小桶的重力G桶／N 排开液体的重力G排/N
1 2.15 1.35 0.80 1.10 0.30 0.80
2 2.15 1.60 0.55 0.85 0.30 0.55
3 2.15 1.80 0.35 0.65 0.30 0.35
4
浮力的大小等于物体排开液体的重力
实验数据表格
分析数据得出结论：
阿基米德原理
1.内容：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受的重力。
2.数学表达式：F浮=G排
4.适用范围：液体和气体
3.用于计算的导出式：
F浮= G排= m排g= ρ液 gV排
公 式 法
阿基米德原理
阿基米德原理
验证阿基米德原理
阿基米德原理
1.区分：浸没、浸入、浸在、没入。
2.F浮＝ρ液 gV排 ： ρ液——液体的密度；
V排——物体排开液体的体积。
3.F浮＝ ρ液 gV排 ：表明浮力大小只和 ρ液、V排有关，浮力大
小与物体的形状、密度、浸没在液体中的
深度及物体在液体中是否运动等因素无关。
关于阿基米德原理的讨论
阿基米德原理
对原理的理解
①物体“浸在液体里”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
阿基米德原理
②浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。
A.浸没时：V排=V浸=V物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即
F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
B.部分浸入时： V排=V浸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浸
阿基米德原理
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。
④阿基米德原理同样适用于气体。
阿基米德原理
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！你知道这是什么道理吗？提出你的解释并和同学交流。
阿基米德原理
一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，它的2/3体积露出水面，它受的浮力是多大 N。（g取10 N/kg）
1
解析：根据阿基米德原理：
F浮＝G排液＝ρ液gV排
　 据题意V排＝V/3
F浮＝ρ液gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N
练一练
浮力的大小
浮力大小的决定因素
阿基米德原理
公式：F浮=G排
内容
适用范围：气体和液体
应用
物体浸在液体中的体积（V排）
液体的密度（ρ液）
课堂小结
1.下列关于浮力的说法中，正确的是（ ）
A.物体在液体中浸得越深，受到的浮力越大
B.物体的体积越大，受到的浮力越大
C.物体受的重力越小，受到的浮力越大
D.物体排开液体的重力越大，受到的浮力越大
D
随堂训练
先不变后变小
2.乒乓球从水中上浮到水面的过程中，所受浮力大小如何变化？
随堂训练
A
B
3.如图所示，A、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？
F浮A< F浮B
随堂训练
4.如图所示，体积相同、形状各异的铅球、铁板和铝块，浸没在水中不同深度的地方，则( )
A.铝块受的浮力大，因为它浸入液体中的深度最深
B.铅球受的浮力大，因为它的密度最大
C.铅球、铁板和铝块受到的浮力一样大
D.铁板受的浮力大，因为它的面积最大
C
随堂训练

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