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浮 力
9.1
第九章 浮 力
（沪粤版）八年级
下
什么是浮力
浮力产生的原因
a、什么是浮力
b、浮力的特点
a、浮力产生的原因
b、理解浮力产生的原因
决定浮力大小的因素
a、决定浮力大小的因素
b、理解决定浮力大小的因素
一
二
三
01
学习目标
02
激趣导入
用救生圈的儿童能在水中不下沉
用钢铁制成的万吨巨轮能浮在海面上
热气球能腾空而起
是什么让他们浮起不下沉的呢？
在日常生活中，我们经常能看到物体在水中和空气中的浮沉现象……
知识点1——浮力
a、什么是浮力
b、浮力的特点
一
跟着老师用饮料瓶和乒乓球做一个神奇的小实验，观察乒乓球的状态……
尝试对漂浮的船作竖直方向上的受力分析，……
F浮
G
浸在液体中的物体会受到液体竖直向上的托力，这个托力就叫做浮力
它能漂浮会受到重力的作用
必定有一个力与其方向相反，大小相等
从而将水中的船托起
（1）如图所示，在弹簧测力计下挂一个小金属块，此时弹簧测力计的示数是　　　N。
（2）再将小金属块浸没到水中，此时，弹簧测力计的示数是　　　　　N。
比较两次测量结果可以发现，小金属块浸入水中时，弹簧测力计的示数　　　　了。这表明水对浸在其中的物体具有竖直向上的托力。如果换用其他液体进行实验，也会得到同样的结
果吗？
比较金属块在空气和水中称量时弹簧测力计的示数
如左图,根据二力平衡可知：
此时：F示=G物
如右图，将物体浸入水中后，物体受到向上的浮力的作用,弹簧测力计示数变小:
F’拉+F浮=G物
F拉=G物，F示=F拉
因此：F’示+F浮=G物
所以
F拉
G
F拉
G
F浮
F浮=G物- F示
这种求浮力的方法叫称重法
物体在液体中会受到浮力，那在空气中会受到浮力吗？
将一个打足气的篮球和一个套扎在气针上的未充气的气球一起悬挂在杠杆的一端。
调节杠杆另一端的钩码， 杠杆呈水平状态。
将气针插入篮球的气孔中，篮球中的部分空气就充入气球中，这时，杠杆挂钩码的一端下降了。
物体在空气中也会受到浮力的作用
因此，浮力的施力物体是液体或气体
小球被细绳竖直拉着向上漂着
小球依旧被细绳竖直拉着向上漂着
那么浮力的方向是怎样的？
将一个质量较轻的小球用细线固定在杯子底部，向杯子中装没过小球的水，观察小球的情况
再将杯子倾斜一定角度，再观察小球的情况
浮力的方向总是竖直向上的
知识点2——浮力产生的原因
a、浮力产生的原因
b、理解浮力产生的原因
二
讨论浮力产生的原因
由此可知——长方体左、右两个侧面受到的压力大小相等、方向相反，其合力为零。
如图所示，假设在水中取一个长方体作为研究对象，请用学过的液体压强的知识讨论以下问题。
（1）长方体左、右两个侧面的对应部分在水中的深度相同
因而水的压强也相等，两个侧面的面积又相等
讨论浮力产生的原因
（2）长方体前、后两个侧面受到液体压力的情况，跟左、右两个侧面的受力情况是否一样？
长方体前、后两个侧面的对应部分在水中的深度相同，因而水的压强也相等，两个侧面的面积又相等
由此可知——长方体前、后两个侧面受到的压力大小相等、方向相反，其合力为零
长方体上、下两个面的对应部分在水中的深度关系是h上＜h下，因而水的压强p上＜p下，上下表面的面积又相等，因此F上＜F下
讨论浮力产生的原因
（3）比较长方体的上表面和下表面受到的水的压力F上和F下，哪个大？为什么？请分析浮力产生的原因。
由此可知，长方体上、下两个面受到的合力F合=F下-F上,方向向上。这个合力就是浮力
浮力是由于液体对物体向上和向下的压力差产生的
根据上面的讨论可知：
浮力产生的条件是F向上＞F向下，若F向上＜F向下，浮力则不存在
由p= 可得，F=pS
S
F
因此: F向上=p下S=ρgh下S
F向下=p上S=ρgh上S
F浮=F向上-F向下
所以：F向上＞F向下
这种求浮力的方法叫压力差法
浮力的实质是液/气体对物体压力的合力，因此受力分析时浮力与压力合力不能同时考虑
物体下表面在液体里，所以
F向上=p下S=ρgh下S
在理解了浮力产生的原因，我们也需了解两种特殊情况……
漂浮在水上的物体
底部与容器紧密接触的物体
物体上表面不在液体里，所以
F向下=0
因此F浮=F向上-F向下=F向上
由于物体下表面与容器紧密接触
所以物体下表面不受水的压力作用，因此
F向上=0
因此物体不受浮力的作用
此时F向上＜F向下
因此日常生活中若物体紧贴、嵌入或连接容器的底部时，物体不受浮力……
在水中的桥墩
洗手盆水中的水堵头
碇步桥的石块
那么太空中的物体会受到浮力吗？
在“天宫课堂”中，航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中，她用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球静止不动……
知识点3——决定浮力大小的因素
a、决定浮力大小的因素
三
b、理解决定浮力大小的因素
那么，物体所受浮力的大小与哪些因素有关呢？
浮力的大小可能与液体的密度有关。
浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关。
浮力的大小可能与物体
浸入液体的体积大小有关。
探究浮力大小与哪些因素有关
如图所示，在弹簧测力计下挂一个铁块，依次把它缓缓地浸入水中不同位置，比较它受到的浮力的大小。
（1）从位置1→2→3 的过程中，观察弹簧测力计示数的变化。
1
2
3
弹簧测力计的示数从1-2-3的位置逐渐变小
根据“称重法”F浮=G-F示可知，铁块在浸入水的过程中，浮力大小逐渐变大
说明浮力的大小与物体浸入液体的体积大小有关
探究浮力大小与哪些因素有关
（2）从位置3→4 的过程中，弹簧测力计的示数是否变化？
3
4
弹簧测力计的示数从3-4的位置不变
根据“称重法”F浮=G-F示可知，铁块在完全浸入水后，虽然深度改变了，但浮力大小不变
说明浮力的大小与物体浸入液体的深度无关
探究浮力大小与哪些因素有关
（3）将铁块分别浸没在清水和浓盐水中，比较两种情况下弹簧测力计示数的大小。
清水
浓盐水
弹簧测力计的示数在清水比在浓盐水的位置小
由于ρ浓盐水比ρ清水大，根据“称重法”F浮=G-F示可知，铁块在密度大的液体中浮力大小较大
说明浮力的大小可能与液体的密度有关
上述实验现象表明：
浸在液体中的物体受到的浮力的大小，与物体浸入液体的体积有关，与液体的密度有关；
浸没在同种液体中的物体所受浮力则与物体在液体中所处的深度无关。
浮力大小与物体浸入液体的体积有关，与物体的体积、形状等无关；
浮力大小与浸入液体的密度有关，与物体本身的密度无关；
实验中将物体从悬挂，到慢慢浸入水中，改变的是物体浸入水中的体积，不能理解为改变物体在水中的深度；
TIPS
游泳者感觉到潜入水中时比浮在水面游泳时受到的浮力大，其原因是什么？
这是因为游泳者潜入水中比浮在水面游泳时　 　 　　　，所以受到的浮力也比较大。
浸入水中的体积较大
大鱼和小鱼的争论中,谁说的是正确的……
　　　鱼的说法正确。
这是因为两条鱼浸没在水中它们所受浮力的大小与　 　 　有关，而与　　 　　　无关。
大
物体浸入液体的体积
物体所在液体的深度
04
课堂小结
浮力产生的原因
决定浮力大小的因素
浮力
原因：由于液体对物体向上和向下的压力差产生的
浸没在同种液体中的物体所受浮力则与物体在液体中所处的深度无关。
浮力
概念：浸在液/气体中的物体会受到液体竖直向上的托力
推导公式：F浮=F向上-F向下（压力差法）
方向：总是竖直向上
施力物体：液体或气体
测量：F浮=G-F示（称重法）
浸在液体中的物体受到的浮力的大小，与物体浸入液体的体积有关，与液体的密度有关；
05
随堂练习
1、弹簧测力计下悬挂一重为5N的物体，把物体浸没在水中时测力计的示数如图所示，则物体在水中所受的浮力是（　　）
A．0N B．5N
C．2.6N D．2.4N
C
2、将同一长方体分别水平与竖直放置在水中，长方体都保持静止。下列说法正确的是（　　）
A．水对长方体上、下表面的压强差不相等，压力差相等
B．水对长方体上、下表面的压强差不相等，压力差不相等
C．水对长方体上、下表面的压强差相等，压力差不相等
D．水对长方体上、下表面的压强差相等，压力差相等
A
05
随堂练习
C
4、一艘轮船从长江驶入大海后，轮船受到的浮力的方向（　　）
A．竖直向上 B．斜向上 C．斜向下 D．无法确定
B
3、如图所示，用细绳将一物体系在容器底部，若物体所受浮力为10N，上表面受到水向下的压力为6N，则物体下表面受到水向上的压力为（　　）
A．6N B．10N
C．16N D．4N
5、如图所示，取一个瓶口内径略小于乒乓球的矿泉水瓶，去掉底部，把一只乒乓球放到瓶口处，然后向瓶内注水，会发现水从瓶口流出，乒乓球不上浮。若用手指堵住瓶口，不久就可观察到乒乓球上浮起来。此实验可以用来说明（　　）
A．浮力产生的原因 B．阿基米德原理
C．大气存在压强 D．液体的压强与液体的密度和深度有关
A
05
随堂练习
A
C
6、下列如图情景中，没有受到浮力的物体是（　　）
A．大桥的桥墩 B．漂在死海中的人 C．沉入水底的鸡蛋 D．码头上的游轮
7、如图甲所示，小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体，圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触，然后将其缓慢拉出水面，弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙，g取10N/kg，则（　　）
A．圆柱体的重力1.6N
B．圆柱体受到的最大浮力1.6N
C．圆柱体上表面未拉出水面之前，水对圆柱体压力的合力不变
D．圆柱体下表面未拉出水面之前，容器对桌面压强不变
05
随堂练习
8、如图所示，将重为20N的物体浸没在水中后，此时弹簧测力计的示数为15N，则物体受到的浮力为 　　 N；若此时物体上表面受到水的压力为2N，则其下表面受到水的压力为 　　 N。
5
7
9、如图所示，水槽中有四个质量不相同的A、B、C、D的物块，其中物块C粘在水槽壁上。则物块B所受到的重力比物块D所受到的 　 　 ，物块C 　 　 （填“有”或“没有”）浮力。
重力大
有
10、利用如图所示的装置来探究浮力的方向是怎样的：将一个气球用细线系在容器底部，然后向容器中倒入适量的水，容器起初放在水平木板上，发现细线沿竖直方向，缓慢抬起木板一端，随着∠α的改变，悬线与水平面的夹角将 　 　 （选填“改变”或“保持不变”），剪断悬线，小气球将运动，这说明浮力的方向是 　 　 。
05
随堂练习
保持不变
竖直向上
11、如题图所示，浸没在液体中的物体，其下表面受到液体向上的压力 　 　 （选填“小于”“等于”或“大于”）上表面受到液体向下的压力，这个压力差就是产生浮力的原因，浮力的大小与该物体所受重力的大小 　 　 （选填“有关”或“无关”），珠江大桥的桥墩支撑着大桥与桥上川流不息的车辆的重力，则桥梁的所有桥墩受到的浮力为 　 　 N。
大于
无关
0
05
随堂练习
12、在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想
猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关；
猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关；
猜想3：浮力的大小可能与物体的形状有关；
猜想4：浮力的大小可能与排开液体的体积有关；
（1）如图所示，用手把饮料罐按入水中，饮料料罐浸入水中越深，手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想 　 　 （选填序号）；
（2）为了研究猜想1和猜想2，运用了体积相同的A、B、C三个圆柱体，测得重力分别为4N、4.5N和5N。然后进行如图所示的实验。
①在序号a的实验中物所受的浮力为 　 　 N；
②比较序号 　 　 、 　 　 、 　 　 的三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关；
③进一步分析可知：其他条件相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越 　 　 ；
④比较序号a、b、c的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力 　 　 关。
4　
1　
a　
d　
e　
大　
无　
05
随堂练习
12、在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想
猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关；
猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关；
猜想3：浮力的大小可能与物体的形状有关；
猜想4：浮力的大小可能与排开液体的体积有关；
（3）为了研究猜想3，小明用多块相同的橡皮泥，分别捏成实心的不同形状，测得它们浸没在水中所受的浮力均相同，由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状无关，你认为这结论是否可靠，并说明理由： 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 。
可靠，物体的形状改变，但排开液体的体积和液体的密度不变　
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