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第十单元 浮力
在本单元学习中：
1. 你将通过实验，认识浮力，并探究浮力大小与哪些因素有关。
2. 你将经历实验探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系，知道阿基米德原理。
3. 你将运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。
【课时建议】
单元名称 学习内容 总课时
浮力 1.浮力 3
2.阿基米德原理
3.物体的浮沉条件及应用
【学法指导】
通过浮力、阿基米德原理、物体的浮沉条件及应用的学习，重视了解知识的来龙去脉，而不仅是字面意义。养成良好的学习习惯，不死记硬背，学会用自己的语言科学表述物理知识和物理现象。
2. 本单元会有自己动手操作的物理实验，要正确使用仪器，记录实验数据要实事求是，并得出合理的实验结论。
3. 解题时，要养成思考题目文字所呈现的物理情境的习惯，能够灵活运用物体的浮沉条件及应用，对题目中的具体问题具体分析，不生搬硬套。
1 浮力
一、浮力
1.感受浮力
想一想 (1)将木块浸入水中，会看到什么现象？木块受到浮力吗？
（2）将铁块浸入水中，放手后，会看到什么现象？铁块受到浮力吗？
2.浮力的方向
做一做 把一个乒乓球固定在烧杯底部，在烧杯中加满水，观察乒乓球在水中浮起来的方向，如果倾斜烧杯，再观察乒乓球浮起来的方向，思考浮力的方向是什么？
3.浮力的大小（实验：测量铝块浸没水中所受的浮力）
做一做 （1）如图甲，在弹簧测力计下悬挂一个配重物，读出弹簧测力计的示数，这就是配重物所受的重力。
（2）把配重物浸没在水中，看看示数有什么变化？示数变化了多少？想一想，为什么示数会有变化，它说明什么问题？
一、决定浮力大小的因素
议一议 浮力的大小可能跟哪些因素有关？
设计实验：当我们研究一个因素跟多个因素之间是否有关时，要用_____法。
做一做 实验：探究浮力的大小跟哪些因素有关
1.浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关
如图，将物体浸没（体积不改变），改变浸没深度时，弹簧测力计的示数是否发生变化？得出的实验结论是什么？
浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关
如图，将物体浸在液体中的体积逐渐增大，弹簧测力计的示数是否发生变化，并记录数据。
结论：___________________________________________________________
浮力的大小是否跟液体的密度有关
如图所示，将物体浸没在不同密度的液体中观察弹簧测力计的示数，并记录数据。
结论：___________________________________________________________
4.请你根据前两个实验的设计思路，自己设计实验验证影响浮力大小的其他因素。
我们研究的是浮力与______的关系...我们用到的器材...我们控制的物理量...
实验数据...
结论...
问题解决
一铁块挂在弹簧秤上，在空气中称量时，弹簧秤的读数是32N。把它全部浸在水中称量时，读数是12N。铁块受到的浮力是多少？
2.如图，重30 N的小球浮在水面上，画出小球受到浮力的示意图。
2 阿基米德原理
一、阿基米德的灵感
阿基米德的故事启示我们，物体浸在液体中的体积也就是物体排开液体的体积。上节课的结论也就可以这样陈述：物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，它所受的浮力就越大。
做一做 如图所示，体验将空易拉罐瓶按入装满水的烧杯中的过程。
（1）说出自己的感受是什么？
（2）同学们观察到的现象是什么？
浮力跟排开液体的体积和液体的密度这两个量有关系，那么浮力的大小自然和这两个物理量的乘积（物体排开液体的质量）有关，因为排开液体的质量跟物体排开液体所受重力成正比。阿基米德从鉴定王冠真假这一实验中受到启发，经过研究得出阿基米德原理。
二、浮力的大小
做一做 实验：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
想一想 首先设计实验方案，明确实验步骤和实验注意事项，课本实验是按照甲乙丙丁四幅图的顺序进行的实验，在本实验中是如何求溢出水的重力的，结合我们前面学习的测量盐水密度的实验，你觉得这个实验设计顺序有什么不妥？你觉得什么顺序比较合适？
把测量的实验数据记录在下面的表格中
次数 物体所受的重力 G/N 物体在水中时测力计的读数F/N 物体所受浮力 F浮/N 空小桶所受的重力G1/N 小桶和排开水所受的总重力G2/N 排开水所受的重力 G排/N
1
2
3
分析与论证
分析实验数据，归纳实验结论：
_____________________________________________________________________
议一议 结合课本例题和推导，你们小组认为G排可以进行怎么拆分？
问题解决
1.如图所示，体积相同的不同物体浸没在水中，它们受到的浮力是否相等？为什么？
2.马来西亚航空公司客机MH370失联后，各国积极参与搜寻工作。澳大利亚海军“海洋之盾”号补给舰在搜寻海域投放了“蓝鳍金枪鱼”自主式水下航行器搜寻飞机黑匣子。已知这种水下航行器的体积约为1m3，海水的密度为1.03×103 kg/m3，g取10N/kg，求：航行器受到海水浮力的大小。
3 物体的浮沉条件及应用
一、物体的浮沉条件
做一做 如图新鲜的鸡蛋放在清水中，鸡蛋会怎样运动，为什么？你能想办法让它悬浮吗？
把乒乓球、鸡蛋和石块完全浸没在提前配置好的浓盐水中，观察物体的运动情况，通过分析物体的受力总结物体的浮沉条件。
物体 物体运动情况 F浮与G物大小关系 ρ液与ρ物大小关系 最终状态
乒乓球
鸡蛋 （悬浮）
石块
浮力的应用
1.轮船
做一做 根据阿基米德原理，把密度比水大的橡皮泥制作成能漂浮在水面的一条小船，并能承载重物。
想一想 轮船是用钢铁制造的，钢铁的密度远大于水，为什么可以用沉重而坚硬的钢铁制成可以承载那么多货物的船呢？
2.潜水艇
想一想 潜水艇能潜入水下航行，进行侦查和袭击，是一种很重要的军用舰艇。你知道它是怎样实现上升或下降的吗？
3.飞艇
想一想 孔明灯又叫天灯，在古代多做军事用途，现代人放孔明灯多作为祈福之用。飞艇是一种轻于空气的航空器。他们分别是怎样实现上升或下降的吗？
密度计
议一议 测量液体密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值（如图甲）。乙和丙是自制的简易密度计，将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中，由观察到的现象可以判断哪杯液体的密度大。说出你的理由。
问题解决
1.一艘轮船在未装卸货物的情况下，从长江驶入大海，轮船所受的浮力和吃水深度是怎样变化的，为什么？
2.体积为120cm3的一块固体，重1.8N，放在密度为1.1×103kg/m3的盐水中为什么会下沉？当固体浸没在盐水中静止时，容器底部对它的支持力有多大？

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