资源简介

(共32张PPT)
10.1浮力
【课程标准】
课程内容要求 学生必做实验
2011 版 1.通过实验，认识浮力。 2.探究浮力大小与哪些因素有关。 探究浮力大小与哪些因素有关
2022 版 1.通过实验，认识浮力。 2.探究并了解浮力大小与哪些因素 有关。 探究浮力大小与哪些因素有关
例：用水、盐水、金属块、弹簧测力计等，探究金属块所受浮力与哪些因素有关。
【学习目标】
1. 通过实验探究知道什么是浮力，了解浮力产生的原因（重点）
2. 知道影响浮力大小的因素（重点）
海洋中“辽宁舰” 破浪前行，巨大的冰山能在水上漂浮，鸭子能在水面游弋，
热气球飞向高空……是什么力量把它们托起来的呢？
游弋的鸭子
漂浮的冰山
威武的“辽宁舰”
升空的热气球
“辽宁舰”、冰山、鸭子都受到重力的作用，但却没有因此而沉入水底，
这表明水对它们有一个向上托起的力，这就是浮力。
【观察思考】
【观察思考】
把乒乓球按入水中后松开手，观察乒乓球怎样运动？
由此说明了浮力的方向向什么方向？
向上运动
竖直向上
做一做
把苹果、铝块从水中托出，有什么感觉？
把乒乓球放入水中，会浮在水面上，乒乓球受到浮力作用。
那么，浸没在水中沉底的铝块和掉入水中的苹果是否受到浮力作用呢？
铝块
感觉铝球、苹果，在水中变轻了，受一个向上的力.
一、浮力
（1）用弹簧测力计测出铝块的重力G。
测量铝块浸没在水中时受到的浮力
F拉=G 物
（2）把金属块浸没在水中，测力计示数变小，说明物体受到了向上的力。
F浮 +F拉=G 物
一、浮力
演示
由实验看出，物体在水中弹簧测力计减小的示数
就是液体对它的竖直向上的浮力。
G 物 ：物体在空气中的重力。
F拉：物体浸在液体中，弹簧测力计的示数。
“称重法”计算浮力：
F浮 =G 物 -F拉
F浮：物体所受浮力大小。
当乒乓球静止于水面时，浮力和重力是平衡力，
由二力平衡的条件可知： F浮= G 物
测量铝块浸没在水中时受到的浮力
演示
一、浮力
F浮 +F拉=G 物
通过以上活动可知：沉在水底的物体也受到浮力作用，且浮力方向竖直向上。
当乒乓球静止于水面时，浮力和重力是一对平衡力，
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
用线把木块系好，拉入水中，观察线的方向？
线受到向上的拉力，处于竖直方向
浮力的方向
做一做
1. 定义：浸在液体中的物体，都受到液体对物体向上的力，叫做浮力（F浮）。
2. 浮力的方向：竖直向上
3. 浮力的施力物体：液体
4. 浸在气体中的物体也受到气体对物体的浮力
孔明灯上升
【小结】 一、浮力
1. 将瓶盖去掉，乒乓球放入瓶内堵在瓶口，向瓶里倒水，乒乓球能否浮起？
2. 将瓶盖拧上，乒乓球能否浮起？
实验现象：开始倒水时，乒乓球被压在瓶口没浮起来，
一拧上瓶盖，乒乓球立即上浮。
实验分析：没瓶盖时，乒乓球受到水向下的压力，下面没有水，不受水的压力。
拧上瓶盖后，受到向上的压力，乒乓球受浮力而浮起。
乒乓球能浮起来吗？
演示
如图所示，将容器的两端蒙上橡皮膜：
当容器水平进入水中时，观察左右两个橡皮膜的凹陷程度；
当容器在水中竖直放置时，观察上下两个橡皮膜的凹陷程度。
据此，我们可以分析浮力产生的原因。
二、浮力产生的原因
为什么浸在液体中的物体会受到浮力的作用呢？
演示
橡皮膜的凹陷程度体现着橡皮膜的受力情况，
水平放置时，橡皮膜的凹陷程度一样，说明侧面受力平衡，
竖直放置时，下面的橡皮膜凹陷程度大，
说明底部受到向上的力要比上部受到向下的力大。
——这就是浮力产生的原因
二、浮力产生的原因
【实验视频】 浮力产生的原因
（2）只要上下表面存在压力差，物体在液体中就会受到浮力——与它的沉浮无关。
（1）当物体与容器底部紧密接触时：
由于物体下表面不受到液体（气体）的向上的力，物体就没有受到
液体（气体）的浮力。如：桥墩、船陷入海底、木桩等。
但铁球沉到水底，下面仍会受到水向上的压力，所以受到浮力。
F浮=0
紧密接触：
【讨论交流】
桥墩是否受到浮力？
物体无论浸在哪种液体或气体中（物体下表面与容器底部紧密接触的情况除外），无论物体形状规则还是不规则，运动还是静止，因为流体内部向各个方向有压强，物体的不同部位所处的深度不同，压强就不同，所受的压力就不同，就会受到浮力的作用．
船和鲸鱼受到的浮力
【讨论交流】
浸没在液体中的长方体，各个方向都受到液体对它施加的压力。
（1）四个侧面：所处深度相同，所受液体压强、压力相同，
对长方体水平方向受力无影响:
F左 =F右 =F前 =F后，∴F侧合=0
（2）上、下两面：所受压强不相等，压力关系如下：
物体下表面受到向上的压力：F上=p上S = ρ液gh2S
物体上表面受到向下的压力：F下=p下S= ρ液gh1S
∵p向上＞ p向下 ∴ F向上＞ F向下 F浮=F上-F下
浮力：就是液体对物体上下两个面的压力差
【理论分析】 浮力产生的原因
1. 木块在水中漂浮，但铁块在水中下沉：可能跟物体的密度有关。
2. 人在一般水中下沉，但在死海中却能漂浮：可能跟液体的密度有关。
3. 用手将空易拉罐按入水中，当它浸入水中的体积越大，
手感觉到的浮力也越大：可能跟浸入水中的深度或者
易拉罐浸入液体中的体积有关。
二、决定浮力大小的因素
浮力的大小跟哪些因素有关呢？
猜想
实验方法：控制变量法
F浮 =G -F
测量浮力的方法：
探究浮力的大小跟哪些因素有关
实验
实验器材：
弹簧测力计
圆柱体
水
酒精
盐水
【进行实验】
1. 探究浮力与物体浸没后的深度的关系
深度 h 浅 深 更深
重力 G / N 4 4 4
弹簧测力计示数 F / N 3 3 3
浮力 F浮/ N 1 1 1
结论：浮力大小与物体浸没水中后的深度无关。
①
③
②
④
水
水
水
探究浮力的大小跟哪些因素有关
实验
结论：在同一液体中，物体浸在液体中的体积越大，浮力越大。
物体浸在液体中的 体积 V 较小 较大 浸没
重力 G / N 4 4 4
弹簧测力计示数 F/ N 3.6 3.2 3
浮力 F浮/ N 0.4 0.8 1
①
②
水
③
水
水
④
【进行实验】
2. 探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系
探究浮力的大小跟哪些因素有关
实验
液体种类 水 酒精 盐水
重力 G / N 4 4 4
弹簧测力计示数 F / N 3 3.2 2.8
浮力 F浮/ N 1 0.8 1.2
结论：物体排开液体体积一定时，液体密度越大，浮力越大。
①
水
②
④
盐水
③
酒精
【进行实验】
3. 探究浮力与液体密度的关系
探究浮力的大小跟哪些因素有关
实验
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，
而与浸没在液体中的深度无关。
【结论】 二、决定浮力大小的因素
【本课小结】
【典例精析】知识点1：什么是浮力
如图所示，乒乓球漂浮在水面上，请画出乒乓球受到的重力 G
和浮力 F浮 的示意图。
G
F浮
【典例精析】知识点2：浮力产生的原因
一均匀的长方体浸没在液体中，如图所示．
已知它的底面积为 S，上表面所处深度为 h1，下表面所处深度为 h2，
则长方体下表面所受到液体的压力表达式为__________________、
浮力表达式为_____________________．（液体密度 ρ液 和 g 为已知量）
ρ液 gh2S
ρ液 g (h2﹣h1) S
【典例精析】知识点3：称重法测浮力
如图所示，重 5N 的石块浸没在水中称时为 3N，则石块受到的浮力为
A．2 N
B．3 N
C．5 N
D．8 N
【典例精析】知识点3：称重法测浮力
在“测量物体浸没在液体中所受的浮力”实验中，
某同学在弹簧测力计下悬挂一个物块，静止时
弹簧测力计的示数 F1＝2.2N，再将物体浸没在酒精中，
静止时弹簧测力计的示数 F2＝1.4N，如图所示，
则物体在酒精中受到的浮力是 　N。
0.8
【典例精析】知识点3：称重法测浮力
小刚用同一物体进行了以下实验。实验中，保持物体处于静止状态，
弹簧测力计的示数如图所示。请根据图中信息，求：
（1）若物体的体积为 2×10-4m3，求物体的密度。
（2）物体在水中受到的浮力。
（3）物体在某液体中受到的浮力。
【答案】
（1）
（2）2N
（3）1.6N
【典例精析】知识点4：影响浮力大小的因素
探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验情形如图所示，其中所用金属块 a
和塑料块 b 的密度不同，但重力均为 1.6N．下列分析正确的是
A．金属块 a 浸没在水中时，受到浮力的大小为 0.3 N
B．利用甲、乙，可以探究浮力的大小与物体体积的关系
C．利用乙、丙，可以探究浮力的大小与物体密度的关系
D．利用丙、丁，可以探究浮力的大小与液体密度的关系
【典例精析】知识点4：影响浮力大小的因素
如图所示，压在杯底的乒乓球，上浮时会弹离水面。
下列相关说法正确的是
A. 乒乓球弹离水面后上升，是由于受到水的浮力作用；
B. 乒乓球上浮过程中，水对杯底的压强先不变，后减小；
C. 乒乓球上浮过程中，受到的浮力始终不变；
D. 乒乓球 1 至 4 的过程中，杯子对桌面的压力保持不变

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