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第1章
水和水的溶液
第3节 水的浮力
第1课时 浮力和阿基米德原理
一、浮力
为什么巨大的冰山能在海面上漂浮，游船、鸭子能在水面游弋？是什么力量把它们托起来的？
冰山
游船
鸭子
（1）浮力：浸在液体(或气体)里的物体都受到液体(或气体)竖直向上的托力，这个力叫浮力。
（2）浮力的方向：竖直向上。
F浮力
G重
F浮力
G重
（3）浮力的施力物体：液体或气体。
思考：漂浮在水面的物体（如木块、乒乓球）受到浮力，那么浸没在水里的石块也受到浮力吗？
注意：“浸没”指物体完全处在液面下方。
（1）实验器材：弹簧测力计、铝块、水杯、水。
②把铝块浸没在水中观察弹簧测力计的示数。
①在弹簧测力计下悬挂一个铝块，读出弹簧测力计的示数，这就是铝块所受的重力。
演示实验
（2）实验步骤:
2.3N
0.8N
铝块浸入水中的过程中，弹簧测力计的示数变小，这说明浸入水中的铝块受到了浮力的作用。弹簧测力计示数减小的值，就是浮力的大小。
（3）实验结论
测量浮力的大小可以用称重法。
根据力的平衡，浮力的大小F浮力=G-F。
注意:F表示弹簧测力计的示数，即拉力的大小。
0.8N
F
F浮力
G
提出问题：浮力的大小跟哪些因素有关？
实验过程：
把装满水的烧杯放在盘子里，再把空的饮料罐按入水中，且让饮料罐浸入水中越来越深，说出实验现象，以及手的感受。
饮料罐浸入水中越来越深，手感受到的浮力越来越大，且排开的水溢到盘中会越来越多。
二、阿基米德原理
饮料罐排开液体的体积越大，受到的浮力越大，质量等于物体的体积与密度的乘积，浮力的大小跟排开液体的体积有密切相关，而液体的重力大小跟它的质量成正比，因此，浮力的大小跟排开液体所受的重力也密切相关。
通过以上实验请猜想浮力的大小可能与什么因素有关？并说明理由。
浮力的大小可能跟排开液体所受的重力有关。
物体所受浮力的大小跟它排开液体所受的重力有什么定量关系？下面我们通过实验来研究。
实验方案
（1）测出物体所受的浮力
用弹簧测力计先测出物体所受的重力，再读出物体浸在液体中时弹簧测力计的示数，两者之差就是浮力的大小。
（2）物体排开液体所受的重力
溢水杯中盛满液体，再把物体浸在液体中，让溢出的液体流入一个小桶中，桶中的液体就是被物体排开的液体，用测力计测出排开液体所受的重力。
实验步骤
（2）用弹簧测力计测出某物体所受的重力。
（1）测出小桶所受的重力。
（4）测出小桶和物体排开的水所受的总重力。把测量的实验数据记录在下面的表格中。
（3）把被测物体浸没在盛满水的溢水杯中，读出这时弹簧测力计的示数。同时，用小桶收集物体排开的水。
物体的重力/N 物体在液体中弹簧测力计示数/N 物体受到的浮力/N 小桶和排开液体的总重/N 小桶的重力／N 排开液体的重力/N
0.5 0.10 0.74 0.34
0.4
0.4
你知道浮力与排开液体的重力之间的关系了吗？
请写出计算过程。
G物=0.50N，G桶=0.34N, F示=0.10N, G总=0.74N
故：F浮=G排
F浮=G物-F示=0.50N-0.10N=0.40N，
G排+G桶=G总，G排=G总-G桶=0.74N-0.34N=0.40N
浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力——阿基米德原理。
结论
阿基米德原理表达式：
F浮=G排液=m排g= ρ液 gV排液
适用范围：液体和气体
注意: F浮＝ρ液 gV排液， ρ液 —液体的密度；V排液— 物体排开的液体的体积；
F浮＝ ρ液 gV排液—— 决定式，表明浮力大小只和 ρ液、V排液有关，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。
例题
有一个重7N的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？
(g取10N/kg， ρ水=1.0×103kg/m3， ρ铁=7.9×103kg/m3)
解：铁球所受重力为7N，则铁球的质量
铁球的体积
铁球排开水的体积V排=V铁=8.9×10-5m3
铁球受到的浮力
课堂小结
浮力定义：一切浸入液体中的物体，都要受到液体对它竖直向上的力，叫浮力。
称重法测浮力F浮=G-F。
阿基米德原理：浸在液体中的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体受到的重力。
表达式：F浮= G排= m排g= ρ液gV排液
适用范围：液体和气体。
课堂测评
1.把两个重力相同的实心铁球和铝球，浸没在水中，它们
受到的浮力（ ）
A.相等
B.铝球的比铁球大
C.铝球的比铁球小
D.浮力都等于重力
B
2.两手分别拿着一个小木块和一个大石块，把它们都浸没到水中，同时松开手，小木块上浮，大石块下沉，则它们受到的浮力( )
A.因为木块上浮，所以受到的浮力较大
B.因为石块下沉，所以受到的浮力较小
C.因为木块体积较小，所以受到的浮力较大
D.因为石块体积较大，所以受到的浮力较大
D
3.把重17.8N的实心铜球挂在弹簧测力计上，浸没在水中后，弹簧测力计的示数是15.8N，铜球受到的浮力是———N，铜球的体积是———— cm3。(g取10N／kg， ρ铜=8.9×103kg／m3)
200
5.4N
4.重48.06N的铜块，当它浸没在水中时，受到的浮力是多大 (ρ铜=8.9×103kg／m3， g取10N／kg)
2
谢谢

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