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浙教版八年级上册
第4节 水的浮力（2）
第4章 水与人类
引入新课
1、 浸在液体或气体中的物体受到液体或气体 的力叫浮力；浮力的方向始终是 ；浮力的施力物体是 。
2、浮力的大小与 、 有关。
将一个漂浮在水面的气球逐渐压入水中直到浸没的过程中，随着排开水的水越来越多，手会感觉到 ，这说明空矿泉水瓶受到的浮力 。
受到的力在变大
瓶子受到的浮力在变大
浮力的大小究竟跟排开的水存在什么关系呢？
向上托
竖直向上
气体或液体
浸在液体中的体积
液体的密度
新课教学
皇冠与阿基米德的故事
叙拉古国王赫农命工匠打造一顶纯金皇冠，完工后怀疑工匠掺入白银等廉价金属，但皇冠重量与所给黄金一致，无法直接验证。
一日他洗澡时发现身体浸入浴盆导致水位上升，溢出的水量与自身体积相关，由此顿悟解决方案。他兴奋地冲出浴室高呼“尤里卡”（意为“我找到了”），并立即进行实验：将等重量的纯金块、银块和皇冠分别浸入盛满水的容器中，发现皇冠排出的水量比金块多，与银块排水量接近，从而证明皇冠密度低于纯金，内部掺入了白银。
国王召见阿基米德，要求不破坏皇冠的情况下鉴定真伪，阿基米德苦思冥想多日无果。
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视频：阿基米德测皇冠体积
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回顾铝块排开水的实验：
铝块浸在水中时，它占据了原来由水占据的空间
排开了这个空间中的水。
因此，铝块浸在水中的体积可表述为“铝块排开水的体积”
铝块排开水的体积越大，它受到的浮力就越大。而物体的质量跟体积有关，根据铝块质量与体积的关系推测，铝块浮力大小跟排开水的质量有关，也就是跟排开水所受的重力有关。
新课教学
浮力大小与排开水所受重力大小的关系
用实验探究阿基米德原理，用等效替换的方法理解阿基米德原理。
目标
器材
溢水杯、量筒、烧杯、弹簧测力计、圆柱形物块、铁架台、水
思考：怎么测出溢出水的体积？
让溢出的水流入小烧杯中，小烧杯中的水就是物体排开的水，用量筒测出排开水的体积
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过程
1.物体排开水的体积可以用溢水杯和量筒测出：把溢水杯盛满水，将物体浸入水中，让溢出的水流入小烧杯中，小烧杯中的水就是物体排开的水，用量筒测出排开水的体积，再计算出排开水所受的重力。
溢水杯为什么要盛满水？
溢水杯中的液体到达溢水口，以保证物体排开的液体全部流入小桶内。
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2.用图4.4-5所示的器材，以小组为单位，定性研究浮力的大小跟物体排开水的多少的关系。
3.用图4.4-6所示的器材，以小组为单位，定量研究水
的浮力大小与物体排开水所受重力的关系。实验中需要直接测量哪些量？
为什么是定性研究？
从图所示的器材不能测出水的质量或体积
结论：排开水越多，物体受到的浮力越大
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需直接测量的数据：
物块重力G/N
物块浸没时弹簧测力计示数F/N
4.完成如下实验记录表的设计。
实验序号 物块的重力G/N 弹簧测力计的示数F/N 物体受到水的浮力F浮 物体排开水的体积V排水 物体排开水的重力 G排水 F浮与G排水关系
1
2
3
物体排开水的体积V排水
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5.进行实验，并把实验数据记录在表格中。
6.分析实验数据，看看物体所受浮力大小与它排开水所受的重力有什么关系，得出实验结论。
浸在水中的物体所受浮力的大小等于物体排开水所受的重力
结论：
即F浮=G排
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如果把水换成别的液体，看看是否可以得出相同的结论？
如果把水换成别的液体，仍然可以得出相同的关系。这个关系称为阿基米德原理。
阿基米德原理：
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。
用公式表示为:
F浮=G排
=ρ液gV排
不但液体会产生浮力，气体也会产生浮力。阿基米德原理同样适用于气体浮力的计算。
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视频：阿基米德原理
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阿基米德原理的理解：
（1）公式中是液体的密度，而不是浸入液体的物体的密度。
（2）公式中V排液，是浸入液体时排开液体的体积。物体可以完全浸入，也可以是部分浸入。
（3）公式中G排液，是排开液体所受到的重力，而不是容器中液体的重力。
（4）物体受到的浮力大小只与物体排开液体（或气体）的体积大小及液体（或气体的）的密度大小有关；
（5）浮力大小与物体的重力、物体的体积、液体（或气体）的体积、物体在液体（或气体）中的深度等因素均无关；
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浮力产生的原因：
已知液体内部的压强随深度的增加而增大。
把一个正方体物块浸没在水中时，物块前后面、左右侧面所处深度相同，受到的压力相互平衡。
物块上、下表面所处深度不同，液体对物块下表面的压强大于液体对物块上表面的压强，下表面所受液体向上的压力F2大于上表面所受向下的压力F1，如图4.4-7丙所示，
上下表面的压力差就是浮力，这就是浮力产生的原因
因此F浮=F2-F1
新课教学
在一只很薄的塑料袋中装满水，使袋中的空气全部排出，用细线把袋口扎紧，挂在弹簧测力计上。然后将塑料袋缓慢浸没水中，观察弹簧测力计的示数将如何变化。用阿基米德原理解释这一实验现象。
弹簧测力计的示数逐渐变小，最后为0。
现象：
因为浸在液体里的物体，受到的浮力等于物体排开的液体受到的重力，所以随着塑料袋缓慢浸没在水中，塑料袋受到的浮力逐渐增大，因此弹簧测力计的示数逐渐减小，直至浮力与重力相等时，弹簧测力计的示数为0。
解释：
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阿基米德原理的运用
用阿基米德原理进行计算时，注意计算过程中的单位要统一
体积的单位必须用立方米（m3），密度的单位必须用千克/立方米(Kg/m3)
例题：在抗洪抢险中，某村民自制了一个总体积为0.7m3的竹筏，放入河水中时有1/5体积浸入水中
（1）此时竹筏受到的浮力有多大？
（2）要使水对竹筏产生4500N的浮力，竹筏应有多大的体积浸入水中？
新课教学
解：（1）竹筏放在河水中时，排开河水的体积为 ：
V排水
=
0.7米3
×
1/5
= 0.14米3
根据阿基米德原理，可得此时竹筏受到的浮力：
F浮
=ρ水gV排水
=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.14米3
=1372牛
（2）已知F′浮=4500牛，将阿基米德原理表达式 F′浮 =ρ水gV′排水进行变形，可得 ：
V′排水
=
ρ水g
F′浮
=
4500牛
1.0×103千克/米3×9.8牛/千克
≈
0.46米3
答：（1）竹筏放在水中时受到的浮力为1372牛；（2）竹筏应有约0.46米3的体积浸入水中，才能使水对竹筏产生 4500牛的浮力。
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当堂检测
1.将重力为10N的物体放入盛满水的容器中，溢出水的重力为6N。物体所受的浮力（　　）
A．一定为6N B．可能为5N C．可能为8N D．一定为10N
A
2．绳子的下端系着一个铁块，当铁块浸没在水中后剪断绳子，铁块下沉的过程中它受到的浮力将（ ）
A．逐渐变大 B．逐渐变小
C．保持不变 D．变为零
C
当堂检测
3. 体积相同的铝球、铜块和木块浸在液体中的情况如图所示，则它们受到的浮力（ ）
A. 铝球受到的浮力最大 B. 木块受到的浮力最大
C. 铜块受到的浮力最大 D. 它们受到的浮力一样
D
4.如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程，其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是（ ）
A.① ② B.② ③
C.③ ④ D.④ ⑤
A
当堂检测
5.小明用弹簧测力计拉着一圆柱体从水中匀速竖直向上运动。如图记录的是圆柱体恰好运动到如图所示位置以后的0~6s时间内，弹簧测力计的示数随时间变化的F -t图象（不计水的阻力和柱体表面沾水的影响，g取10N/kg）求：
（1）圆柱体浸没在水中时受到的浮力大小；（2）圆柱体的密度。
解：（1）由图像知，圆柱体浸没时弹簧测力计的拉力F=1N，重力G=5N，
F浮＝G-F=5N-1N=4N
(2)V 排水
=
F 浮
ρ水g
=
4N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=4×10-4m3
ρ
=
G
Vg
=
5N
4×10-4kg/m3×10N/kg
=1.25×103kg/m3
板书设计
4.4 水的浮力（2）
阿基米德原理：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。
公式：F浮 =G排液 =ρ液gV排液
注意：
①浮力只与排开的液体的密度与体积有关；
②也适用于气体。
布置作业
1、复习本节课所学的主要内容；
2、完成作业本中相应练习；
3、预习“三、问题的浮沉条件”相关内容。4.4水的浮力（2）课后检测
班级 姓名
1.将重力为10N的物体放入盛满水的容器中，溢出水的重力为6N。物体所受的浮力（　　）
A．一定为6N B．可能为5N
C．可能为8N D．一定为10N
2.在三个相同的容器甲、乙、丙中盛有相同的液体，将三个质量相同的铜、铁、铝实心金属球，分别放在三个容器中并且沉入容器底部，当金属球静止时，三个金属球受到的浮力最大的是（ ）
A．铜球 B．铁球 C．铝球 D．一样大
3.绳子的下端系着一个铁块，当铁块浸没在水中后剪断绳子，铁块下沉的过程中它受到的浮力将（ ）
A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．保持不变 D．变为零
4.体积相同的铝球、铜块和木块浸在液体中的情况如图所示，则它们受到的浮力（ ）
A. 铝球受到的浮力最大 B. 木块受到的浮力最大
C. 铜块受到的浮力最大 D. 它们受到的浮力一样
5.如图所示为我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”成功首潜。潜水器在水面下匀速下潜过程中（ ）
A. 受到的重力大于浮力 B. 受到的压强变大，浮力不变
C. 受到的压强变大，浮力变大 D. 上、下表面受到的压力差变大
6.如图所示，在一个不计重力和厚度的塑料袋中装满水，扎紧袋口，用弹簧测力计钩住并将其慢慢浸入水中，直至塑料袋完全浸没于水中。此过程中弹簧测力计的示数（ ）
A. 逐渐减小到零　　 　B. 先减小后增大
C. 始终保持不变　 　D. 逐渐增大
7.一个盛有盐水的容器中悬浮着一颗鸡蛋，容器放在斜面上，如图所示。图中画出了几个力的方向，鸡蛋所受浮力的方向应是（ ）
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
8.下列说法中正确的是（ ）
A. 物体浸没在水中越深，受的浮力越大
B. 密度较大的物体在水中受的浮力大
C. 重的物体受的浮力小
D. 同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大
9.如图，三个容器的形状和大小完全相同。内装质量相同的水、盐水和酒精，现在分别往三个容器中加入一质量相同的木块，已知木块均漂浮，则下列说法正确的是（ ）
A.甲容器中的液体是酒精
B.乙容器中木块受到的浮力最大
C.丙容器受到液体对杯底的压强最小
D.三个木块下表面受到液体产生的压力一样大
10.如图所示，甲、乙两杯液体静止放在水平桌面上。把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中，鸡蛋在甲杯中漂浮，在乙杯中悬浮，此时两液面相平（注：甲乙两杯的液体均为食盐水）。下列说法中正确的是( )
A.鸡蛋在甲、乙两杯液体中受到的浮力相等
B.两杯液体的密度相等
C.在甲杯液体中加入食盐溶解后，鸡蛋会下沉一些
D.两杯液体对容器底部的压强相等
11.某科学兴趣小组利用图甲A、B、C、D四个步骤用石块验证阿基米德原理。
（1）图甲步骤C中弹簧测力计示数如图乙，则 F3 = ；
（2）实验前先向溢水杯中注水，直到溢水口 （选填“流出”或“不流出”）水时，停止加水，目的是使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平；
（3）为减小实验误差，图甲A、B、C、D四个步骤中最后进行的实验步骤是 （选填“A”“B”“C”或“D”）；
（4）由图甲可知，石块浸没在水中时，受到的浮力F浮 = N，排开水的重力G排 = N，从而验证了阿基米德原理；
（5）收集完实验数据后，细心的同学发现弹簧测力计未使用时指针指在0.2 N处，则以上实验所测浮力大小的数据 （选填“可靠”或“不可靠”）；
（6）为了使实验结论更具有普遍性，还应该如何操作 。
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A C C D B A C D D A
2.2 ;流出 ;C ;1 ;1 ;可靠 ;换用不同的液体或物体多次实验

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