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4.4 水的浮力
第1课时 浮力
俗话说：水能载舟，亦能覆舟。那么，船能浮在水面上，为什么又会沉到水底呢？
我国第3艘航空母舰“福建舰”，舰长超过320米，甲板宽约 78米 ，吃水深度约 13米 。这艘又大又重的航空母舰能够在大洋中破浪前行，还能承载多达60-70架的舰载机和其他舰载武器和设备，而一枚铁钉放入水中则会下沉。
“山东舰”浮在水面航行
“实心铁球在水中下沉
泳池中游泳的运动员、湖中游弋的游船、海洋中漂浮的冰山，都受到自身重力的作用，但它们并没有因此沉水中。
这个力叫作浮力。
因为水对他们产生了向上托的力，
游泳运动员
游船
冰山
一、浮力：
浸在液体中的物体受到液体对物体向上托的力。
躺在地上的人
浮在水面上的人与躺在地面上的人比较，画出他们的受力图，分析他们所受的各力。
浮在水面上的人
将浮在水面上的物体与放在地面上的物体比较，分别画出他们所受到的力。
F
G
F浮
G
说明：
浮在水面上的物体与放在地面上的物体，受到重力，且都保持静止，根据二力平衡原理，肯定受到另一个竖直向上的力与重力保持平衡。
感觉手受到向上的力的作用，
水对气球有向上的浮力。
1）如图，把气球轻轻压在水中，你的感觉是什么？
2）将气球浸入水中体积增大些，你的感觉是什么？
气球浸入水中部分的体积越大，手往下用力也越大，说明气球受到的浮力也越大。
浸在水中的物体受到水的浮力；且水的浮力大小随物体浸入水中的体积的增大而增大。
结论：
1、浮力的存在
也说明：
（1）在水中会上浮的物体受到向上的浮力；
Ｆ浮
Ｇ
瓶子向上运动。
3）将手松开后，观察瓶子运动的情况。
1．如图所示，将石块挂在弹簧测力计下，
弹簧测力计的读数G =______ 牛。
3．弹簧测力计的两次测量读数发生的变化
说明了什么？
2．再将石块浸入水中，弹簧测力计的读数
F =_____ 牛。
物体还受到另外一个力。
（2）在水中下沉的物体受到水的浮力。
说明：
在水中下沉的物体(如石块)也受到水的浮力吗
（3）液体对浸入其内的所有物体会产生一个向上的浮力。
浮力的施力物体：
浮力的方向：
液体（或气体）
受力物体：
浸在液体中的物体
结合以上两点，得出综合结论:
竖直向上
完全浸没：
V浸
=
V物体
部分浸入：
V浸
=
V物体
V露出
－
2、浮力：
浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它向上托的力。
浸在
1.如图4.4-2甲所示，在弹簧测力计下悬挂一块圆柱体铝块，
弹簧测力计的读数F1= N，这就是铝块的重力。
2.如图4.4-2乙所示，将铝块浸没水中，弹簧测力计的读数
F2= N。
3.弹簧测力计两次测量读数变化了多少？说明了什么
甲 乙
弹簧测力计读数减少的值，就等于物体所受浮力的大小。
F浮水=F1 - F2
用这种方法可以测量浮力。
4.将铝块浸没酒精中，观察弹簧测力计的读数F3=____ 牛。
F浮酒=F1 - F3
用弹簧测力计测量浮力
这种方法的适用条件是什么？
物体在液体中能够下沉。
G
F
F浮
3、浮力的测量方法：
③ F浮=G物—F
（1）会下沉的物体：
① 测出物体的重力G物；
② 物体浸入水中，读出拉力F；
请画出物体的受力图
F
G物
F浮
该方法也叫：
称重法
适用条件：
物体在液体中会下沉。
F浮
=
F空气
F水中
－
=
G物
－
F
② F浮=G物
（2）不会下沉的物体：
① 测出物体的重力G物；
请画出物体的受力图
G物
F浮
能用弹簧测力计测出会浮在液面上物体的浮力吗？
怎么测出浮在水面上苹果的浮力？
浮力与重力平衡，测出苹果重力，F浮=G 。
用一只乒乓球系上一根线，线下端固定在烧杯底部，观察线的方向。然后使烧杯倾斜再观察。
现象：
不管烧杯如何倾斜，线都是竖直的。
4、浮力的方向总是竖直向上。
浮力的方向：
竖直向上
F
G物
F浮
浮力的作用点：
物体的重心
浮力的大小：
依据阿基米德原理
G物
F浮
5、浮力的三要素
5、浮力产生的原因:
浮力是怎样产生的？浸没在水中的长方体上下、左右表面受到水的压强是否相等？压力是否相等？
F上
= P上S
F下
= P下S
F浮
= F下-F上
=（P下 - P上）S
液体对物体向上和向下的压力差就是液体对物体的浮力。
请根据物体上下左右受到的压力来推导浮力的大小。
P下 ＞ P上
液体内部压强随深度增加面增大。把正方体物块浸没在水中时，物块前后面、左右侧面受到液体的压力相互平衡。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大于物块上表面所受液体向下的压力F1，如图丙所示。
物块上、下表面受到液体对它的压力不同，这就是浮力产生的原因。
F前=F后=F左=F右
F2 > F1
浮力产生的原因是上下压力差，
即：F浮=F向上-F向下
浮力的产生原因
浮力的产生
漂浮时：
F浮
= F下
物体漂浮时浮力是怎样产生的？
请根据物体上下左右受到的压力来推导漂浮的物体受到浮力的大小。
= P下S
当物体与容器底部紧密接触时，两个接触面间就没有液体渗入，物体的下表面不再受液体对它向上的压强，液体对它就失去了向上托的力，浮力当然随之消失了。
图中的桥墩受到浮力吗？为什么呢？
瓶盖打开时，乒乓球下表面没有水，没有受到水对乒乓球向上的压力，就没有下表面与上表面的压力差，也就没有受到浮力。
图中瓶盖打开时乒乓球不上浮，盖上瓶盖时乒乓球上浮，为什么呢？
你能通过举例说明气体能产生浮力吗
6、气体对浸入其中的物体也会产生浮力。
（1）将篮球和带针头的气球挂在杠杆一
端，另一端挂钩码，使杠杆平衡；
气体能产生浮力吗？
（2）将针头插入篮球气眼，使气球充满
气，观察杠杆是否仍然平衡；
现象：
篮球的一端上升。
结论：
气体也能产生浮力。
1）如图4.4-3，把铝块悬挂在弹簧测力计下，当铝块浸
入水中的体积逐渐增大时，观察弹簧测力计读数的
变化情况。实验结果说明了什么？
2）铝块浸没在水中后，改变其浸没在水中的深度，观察
弹簧测力计的读数是否变化。实验结果说明了什么？
3）把这块铝块浸没在酒精中，观察弹簧测力计的读数，
并与该铝块浸没在水中的读数进行比较，你能得出什
么结论？
测力计示数变小，说明浮力随物体排开水的体积增加而增大。
测力计示数不变，说明浮力大小与物体在水中的深度无关。
①浮力的大小与物体排开水的体积大小有关，与物体在水中的深度无关。
浸没在酒精中时的弹簧测力计示数大。
浮力大小跟液体的密度有关。
②物体排开水的体积越大，物体受到的浮力越大。
③浮力大小跟液体的密度有关。
浮力大小的影响因素
实验表明，物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积、液体的密度有关。
水
水
水
水
① ② ③ ④
酒精
⑤
比较①②③可知：
比较③④可知：
比较④⑤可知：
物体排开液体的体积越大，所受浮力越大。
物体所受浮力与深度无关。
液体的密度越大，物体所受浮力越大。
浮力大小与排开液体的体积及液体的密度有关
（点击图片播放）
物体排开液体的体积、液体的密度。
7、浮力大小的影响因素：
（1）物体受到的浮力大小与物体在液体中的深度无关；
（2）物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积及液体的密度有关；
①排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大；
②排开液体的体积相同时，液体密度越大，物体受到的浮力越大。
阿基米德原理：
= ρ液V排液g
F浮
一、浮力的概念
浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它向上的托力。
二、浮力的方向
浮力的方向总是竖直向上。
三、浮力的大小
方法一、称重法
F浮力
=
－
F液体中
G
=
F空气
F液体中
－
物体排开水的体积越大，物体所受浮力也越大。
浮力大小的相关因素：
物体排开水的体积
1、将一个铜块挂在弹簧秤上，当铜块浸在水中
时，弹簧秤的示数表示铜块受到的-----（ ）
A．浮力大小 B．重力大小
C．重力和浮力之差 D．重力和浮力之和
C
2、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（ ）
A．F1 B．F2
C．F3 D．F4
C
3、下列物体没有受到浮力作用的是----（ 　）
A．在水中嬉戏的小鸭 B．在蓝天飞翔的老鹰
C．深海潜游的鲸鱼 D．深入河底的桥墩
D
4、挂在弹簧测力计下的铁球浸没在水中静止时，
弹簧测力计的示数是5N，那么这个铁球所受重
力大小------------------------------------------（ ）
A、一定大于5N B、一定小于5N
C、一定等于5N D、无法确定
A
5、在空气中用弹簧秤称一物体重为15牛，把它浸没在水中称得重5.2牛，则它受到得浮力为 牛。
9.8
6、下列关于浮力的说法，正确的是--------------（ ）
A．只有浸在液体里的物体才受到浮力，在空气中的物体不受浮力。
B．乒乓球和玻璃球均浸在水中，乒乓球受到浮力，玻璃球不受浮力。
C．物体浸在液体中，由于受到浮力，物体的重力要变小。
D．铁球浸没在水中缓慢下沉时，发现弹簧测力计示数不变，说明
铁球所受浮力不变。
D
7、一金属块在空气中用弹簧测力计称，读数为14.7 N，当把金属块浸没在水中时，弹簧测力计的读数为9.8 N，则水对金属块的浮力为________N，其作用点在重心，方向为__________。
4.9
竖直向上
8、重0.5牛的乒乓球放在一盛有液体的烧杯中，烧杯 放在斜面上，乒乓球静止时受到的浮力 牛，用力的示意图画出浮力。
4.4 水的浮力（第1课时）
液体或气体对物体向上托的力
方向：竖直向上
施力物体：液体或气体
弹簧测力计测浮力:
浮力
影响浮力的因素：ρ液与V排
F浮 = G - F
再见

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