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第十章 浮力
第1节 浮力
引入新课
生活中，我们随时都能观察以及感受到浮力的存在，例如，船可以浮在水面，潜水艇能潜入水下航行，放飞的气球可以升到空中，这些都是有关于浮力的问题。本节起我们学习新知识：“浮力”。
学习目标
什么是浮力？
浮力的方向如何？
浮力怎么计算？
浮力的大小与什么因素有关？
什么是浮力
概念引入：海洋中巨大的冰山能在水上漂浮，游船、鸭子能在水面游弋。是什么力量把它们起来的？
什么是浮力
原理解析：冰山、游船、鸭子都受到重力，但却没有因此沉入水底，这表明水对它们有一个向上托起的力。浸在液体中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力（buoyancy force）。
什么是浮力
思考将乒乓球按入水中你会感受到什么？
乒乓球从水里浮上来和浮在水面上来受到几个力作用？
施力物体是什么？
力的方向如何？
什么是浮力
【解析】
从水里浮上来的乒乓球受到竖直向下的重力，施力物体是地球。还受到水施加的竖直向上托的力，这个力我们称为浮力。上浮过程中木块受非平衡力的作用，浮力大于重力。木块浮在水面静止不动时，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力。木块在平衡力的作用下保持静止状态。可见，从水里浮上来的物体和浮在水面上的物体都受到浮力，浮力的方向总是竖直向上。
浮力的方向和大小
如图所示，分别用甲、乙两种方法测量铝块所受的力，有何不同？
【解析】
甲图受到两个力的作用，竖直向下的重力，竖直向上的拉力，乙图受到三个力的作用，一个是竖直向下的重力；一个是竖直向上的拉力；另一个是杯中液体对其竖直向上的浮力。此时浮力=铝块重-铝块在水中秤的读数（也可叫做石块在水中时的视重）。则有弹簧秤的读数（F ）=重力（G ）-浮力（F浮）。
影响浮力大小因素
仔细思考观察，分别将体积相同的木球和铁球完全浸入如图所示的容器中，你能得出什么结论？
【解析】
当木球和铁球分别完全放入酒精中，用弹簧测力计测量示数皆相同，两次浮力也相同。即浮力大小与物体密度无关。
影响浮力大小因素
仔细思考观察，分别将木球放入如图所示的两个体积相同的容器中，你能得出什么结论？
【解析】
当木球分别放入水中和酒精中浸入相同体积，用弹簧测力计测量示数分别不同，两次浮力也不相同。即浮力大小与液体密度有关。在排开液体体积一定时，液体密度越大，物体所受浮力越大。
影响浮力大小因素
仔细思考比较，你觉得在小球完全浸入水中后，随着越浸入水中越深，浮力大小是否有变化？
【解析】
不会有变化。完全浸水中后随着小球所受的浮力并不会随之变化，在什么位置所受浮力大小都相等。即：浮力的大小跟物体浸没在水中的深度无关。
影响浮力大小因素
回顾课程开始时将乒乓球按入水中的感受，未完全进入水中前，随着乒乓球浸入水中体积的增大，所受力的感受如何？
【解析】
随着乒乓球浸入水中的体积增大，手上所要施加的力就越大，乒乓球所受的浮力就越大。即：同种液体里，浸入液体的体积越大（排开液体体积越大），所受浮力就越大。
影响浮力大小因素
试问浮力大小与物体形状有关吗？
【解析】
无关。将橡皮泥捏成不同形状后完全浸入水中，用弹簧测力计所测量的示数皆不变。
浮力
（1）浮力的定义：一切浸入液体的物体都受到液体对它竖直向上的力叫浮力。
（2）浮力的方向：浮力的方向竖直向上，其施力物体是该液体。
知识点：浮力
知识小结
（3）浮力产生的原因：浸在液体中物体的左右两侧面，前后两侧面所受到的水的压力大小相等，方向相反，相互平衡；而上下表面所受的压强不同，所以压力也不同，下表面所受到的向上压力总大于上表面所受到的向下的压力。所以浮力产生的原因是浸在液体中的物体受到向上和向下的压力差。
知识小结
（4）影响浮力大小因素：物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。
课堂练习
知识点：浮力
例题1：一轻质弹簧的下端固定在容器底部，上端放一小球（不连接），如图所示，向容器中缓慢倒入水，使小球完全浸没且静止在水中，此时小球可能受（ ）
A. 重力、浮力、弹力和压力
B. 重力、浮力和拉力
C. 重力、浮力和弹力
D. 重力和浮力
CD
课堂练习
【解析】
小球完全浸没且静止在水中，此时小球受到的浮力可能小于重力，也可能等于重力。如果小球受到的浮力等于重力，则小球只受到浮力和重力的作用；如果小球受到的浮力小于重力，则小球除受到浮力和重力的作用外，还受到弹簧对它弹力的作用。
课堂练习
例题2：在水平桌面上，有两个相同圆柱形容器，内盛相等质量的盐水。将同一鸡蛋分别放入其中，鸡蛋静止时如图所示。鸡蛋在甲、乙两杯中历力分别为和，盐水对容器底部压强分别为和，则（ ）
D
A.
B.
C.
D.
知识点：浮力
课堂练习
【解析】
（1）鸡蛋悬浮在甲杯中，受到盐水的浮力等于鸡蛋重力；鸡蛋漂浮在乙杯中，受到盐水的浮力也等于鸡蛋重力；所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等，即：；（2）鸡蛋在甲杯盐水中悬浮，盐水对容器底的压力：，鸡蛋在乙杯盐水中漂浮，盐水对容器底的压力：，∴液体对容器底的压力，∵容器相同、容器底面积相同，∴由压强公式可知盐水对容器底部的压强相等，即。
实战演练
例1：在下面所举的人或物体中，没有受到浮力的是（ ）
C
A. 飘浮在死海中悠闲阅读的人
B. 在大气层中缓慢上升的气球
C. 2008年在太空中运行的“神舟七号”宇宙飞船
D. 三国时代，诸葛亮放飞的“孔明灯”
知识点：浮力
实战演练
【解析】
A选项，飘浮在死海中悠闲阅读的人，受到的浮力等于自身的重力；B选项，在大气层中缓慢上升的气球，受到的浮力大于向下的阻力和重力；C选项，太空中没有空气，所以不受到浮力的作用；D选项，三国时代，诸葛亮放飞的“孔明灯”，就是因为空气受热，密度减小，在空中飞行时，受到浮力大于自身的重力。故选C。
实战演练
例2：一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，容器放在斜面上，如图所示。图上画出了几个力的方向，你认为鸡蛋所受浮力的方向应是（ ）
C
A. B.
C. D.
【解析】
知识点：浮力
浮力的方向总是竖直向上。
反馈练习
如图所示，体积相同的铜块和铝块，分别浸没在水和酒精中，铜块受到的浮力______铝块受到的浮力。
大于
【解析】
相同体积的物体，物体完全浸在液体中的液体密度越大，所受浮力越大，与物体密度无关。
反馈练习
物体在______和液体中都受浮力，游泳时身体可以漂起来是受到______对人的浮力；氢气球脱手后上升，是受到了______对它的浮力。
一铁块挂在弹簧测力计下面，示数为1.2N，将铁块完全浸没在水中，示数为0.8N，则它受到的浮力大小为______。
空气
水
空气
0.4N
反馈练习
如图所示，A为铜块、B为铝块，它们的体积相同，则______所受的浮力大。
B
【解析】
相同密度液体下，相同体积的物体浸入液体的体积越大，所受浮力越大。
知识要点
1. 浮力：（1）浸在液体或气体中的物体受到向上的托力叫做浮力。施力物体：液体或气体。方向：竖直向上。
（2） 一切浸在液体里的物体都会受到竖直向上的浮力。
（3）浮力=物体重-物体在液体中弹力测力计读数（用弹簧测力计测量）即。
知识要点
2. 浮力的大小影响因素：跟液体的密度和排开液体的体积。
3. 浮力产生的原因：液体对物体向上和向下的压力差就是液体对物体的浮力，即 。

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