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第九章 浮力
认识浮力
第1节
01
1.通过实验感受浮力、认识浮力。
02
2.知道什么是浮力及浮力产生的原因，会用弹簧测力计测量浮力。
相传2000年前，罗马帝国的远征军来到了死海附近，击溃了这里的土著人，并抓获了一群俘虏，统帅命令士兵把俘虏们投进死海。奇怪的是，这些俘虏居然没有沉下去，而是个个都浮在水面，统帅认为这是神灵保佑他们，就把俘虏释放了。
为什么士兵会漂浮在死海上？此时都受到哪些方向的力呢？
3
竹筏
帆船
辽宁舰
飞艇
潜水器
天鹅
你还能举出哪些证明浮力存在的例子？
1.定义：无论是液体还是气体，对浸入其中的物体都有竖直向上的作用力，物理学中把这个作用力叫做浮力。
2.符号： F浮
单位： 牛（N）
一、什么是浮力
F浮
F浮
3.分析:由二力平衡的条件可知，浮力的方向与重力的方向相反，即浮力的方向竖直向上。
G
G
浮力的方向可以简称为向上吗？
(1)用弹簧测力计测出石块的重力G
(2)把石块浸入水中，记录弹簧测力计的示数F示
比较G和F示的大小关系，为什么示数变小了呢？说明了什么？
石块受浮力的作用
弹簧测力计的示数减少了多少？浮力大小怎么计算？
活动1：探究液体的浮力
4.称重法
用弹簧测力计测量浮力大小
F浮=G-F示
分析：铝块的受力情况如图所示，由力的平衡可知，G=F浮+F示，则F浮=G-F示。
G
F浮
F示
1.探究液体的浮力时，比较重力和弹簧测力计示数的大小关系，为什么示数变小了呢？
答案　液体对浸入其中的物体施加了竖直向上的力。
2.液体的浮力大小怎么计算？
答案　浮力大小等于物体的重力与物体浸入液体中弹簧测力计的示数之差，这种测量浮力的方法称为称重法。
3.探究空气的浮力时，将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内，气球随即膨胀，此时的杆不平衡了，为什么？
答案　气体对浸在其中的物体都有竖直向上的浮力。
将充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球一起挂于杠杆左端，调整杠杆右端的钩码，使杠杆平衡。
再将扎在气球上的气针头插入篮球的气门内，气球随即膨胀，此时的杠杆不平衡了，为什么？
气体对浸在其中的物体都有竖直向上的浮力。
活动2：探究液体的浮力
1.下列关于浮力的说法正确的是（　　）
A．只有浸入液体中的物体才受到浮力的作用
B．不同物体在液体中受到的浮力方向会有所不同
C．在液体中下沉的物体不受浮力的作用
D．浮力方向总是与重力的方向相反
D
解析　一切浸入液体、气体中的物体都受到液体、气体对它施加的竖直向上的浮力，浮力的方向一定都是竖直向上的，与重力方向相反，故选D。
2. 如图所示，将重为10N的铝块挂在弹簧测力计上，当它浸没在水中时，弹簧测力计的示数为2N则铝块所受的浮力大小为（　　）
A．2N B．8N C．10N D．12N
B
解析　物体浸没在水里时，物体受到的浮力加上拉力(弹簧测力计的示数)等于物体重力，即：F浮＋F＝G，
所以，铝块所受的浮力为：F浮＝G－F＝10 N－2 N＝8 N。
浮力是由于液体对物体向上向下的压力差产生的。
F=pS = ρ水ghS
F浮= F向上- F向下（压力差法）
物体的下表面：
F上= ρ液gh2S
物体的上表面：
F下= ρ液gh1S
F浮=F上-F下
二、浮力产生的原因
h2
h1
F上
F下
活动3：观看乒乓球上浮实验
活动3：观看塑料水膜实验
观看乒乓球上浮实验、塑料水膜实验，完成以下内容。
1.下方开口时的乒乓球受到_____和_____。开口被堵上之后的乒乓球，上下表面都受到水提供的_____，合力方向_____，此合力大于_____，所以乒乓球_________。
2.通过水膜实验观察可知，左右形变量_____，上下两个表面的形变量____，说明深度不同，水的压强不同，对塑料膜的压力不同，这也说明了浮力是因_____________________________而产生的。
3.F浮＝___________(压力差法)。
重力
压力
压力
向上
重力
向上运动
相同
不同
液体对浸在其中的物体有压力差
F向上－F向下
思考：所有浸在液体里的物体都受到浮力吗？请举例说明。
答案　不是。当物体浸没在液体中，并且物体的下表面与容器底部紧密接触时，物体的下表面不受液体压力的作用，即F向上＝0，此时物体不受浮力。如深埋在淤泥里的桥墩。
1. 用弹簧测力计提着重3N的石块，当将石块浸没于水中，弹簧测力计的示数为2.2N，则下列说法中正确的是（　　）
A．石块所受的浮力为2.2N
B．石块下表面受到水向上的压力为0.8N
C．石块受到水的浮力为5.2N
D．石块上、下表面受到水的压力差为0.8N
D
解析　由题知，石块的重力G＝3 N，当把石块浸没于水中时，弹簧测力计的示数F示＝2.2 N，则石块受到的浮力：F浮＝G－F示＝3 N－2.2 N＝0.8 N；由浮力产生的原因可知，石块上、下表面受到水的压力差ΔF＝F下－F上＝F浮＝0.8 N，则石块下表面受到水向上的压力F下>0.8 N，故选D。
2. 如图所示的圆柱体浸没在液体中时，它的侧面受到的各个方向液体的压力相互 　　，其下表面受到液体向上的压力比上表面受到液体向下的压力 　　，这就是浸没在液体中的物体受到浮力的原因。
平衡
大
解析　根据相同深度处液体向各个方向的压强相等的特点可知，圆柱体浸没在液体中时，它的侧面受到的各个方向液体的压力相互平衡；而圆柱体上、下表面所受的液体压力是不同的，设上表面所处的深度为h1，下表面所处的深度为h2。则上表面受到的压强为p向下＝ρ液gh1，受到的压力为F向下＝p向下S＝ρ液gh1S；下表面受到的压强为p向上＝ρ液 gh2，受到的压力为F向上＝p向上S＝ρ液 gh2S。
因为h1F向下，
则液体对物体产生向上的压力和向下的压力不相等，压力差就产生了浮力，即F浮＝F向上－F向下。
浮力
浮力
产生
原因
概念：浸在液体或气体中的物体受到竖直向上的作用力叫浮力。
方向：竖直向上
液体或气体对物体向上向下的压力差产生的。
测量：F浮=G-F示 1.压力差法2.称重法
1.(2024·合肥庐阳区期中)下列四幅情景中物体不受浮力作用的是(　　)
D
A.匀速上升的气球
B.快速航行的航母
C.空气中加速
下落的树叶
D.固定在水底的桥墩
解析　匀速上升的气球、快速航行的航母、空气中加速下落的树叶，都受到液体或气体向上的压力，由浮力的产生原因可知，它们都受到浮力作用。固定在水底的桥墩由于底面埋在地下，其底面不与水接触，因此桥墩没有受到水对其向上的压力，则桥墩不受浮力作用，故选D。
2．关于浮力的说法你认为不正确的是（　　）
A．将石块抛入水中，石块在下沉过程中不受浮力
B．在水中上升的木块受到浮力
C．在海边游泳的人受到海水对他产生的浮力
D．在空中上升的氢气球受到空气对它的浮力
A
解析　将一石块抛入水中，石块受到水向上的压力和向下的压力差，在下沉过程中一直受浮力作用，故A错误；液体和气体对浸在其中的物体都有竖直向上的浮力，则在水中上升的木块、在海边游泳的人、在空中上升的氢气球都受到浮力作用，故B、C、D正确。故选A。
3．一物体在弹簧测力计下，示数为8N，当它浸入水中时，示数为5N，此时物体所受的浮力为（　　）
A．3N B．5N C．8N D．13N
A
解析　把物体浸入在水里时，根据称重法可知所受浮力：
F浮＝G－F示＝ 8 N－5 N＝3 N，故选A。
4.(2024·商洛山阳县期末)如图，浸没在水中的物体，上表面受到水的压力大小为2 N，下表面受到水的压力大小为6N，请在图中画出该物体受到的浮力F浮的示意图。
F浮=4N

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