科学探究：浮力的大小 (2)

1、科学探究：浮力的大小,1、什么叫浮力？浮力的方向？ 2、浮力产生的原因？ 3、写出你所学过的可求浮力大小的公式。,一、,温故知新,复习提问答案： 我们学过的求浮力的方法： （1） F浮 =F向上-F向下 （2）F浮=G-F示 （3）平衡法,2000多年以前，在古希腊著名的城堡叙拉古，曾经发生了一件几乎轰动全城的趣事。一天早上，一个赤身裸体的男子，全身湿淋淋的，奔跑在热闹的叙拉古大街上，他边跑边欣喜若狂地高喊着：“攸勒加！攸勒加！”(“攸勒加”是希腊语，意思是“找到了”)街上的人都以为他是一个疯子呢。,叙拉古国王希罗二世，叫工匠做一顶纯金的王冠。这顶王冠工艺精致，重量也与所给的黄金相等，但是国王凭着一些迹象，怀疑工匠在王冠中掺了银子，于是，国王召见了他的顾问阿基米德，要求他在不损坏王冠的前提下查明真相。阿基米德接受任务之后，冥思苦想，吃不香，睡不安，眼看日子一天天地过去，他真要急疯了。,这天阿基米德去浴室洗澡。澡盆里放满了水，他跳了进去，只见水溢出了盆外。这时，他感到身子入水越深，溢出的水越多，身子也感到越轻，直到他整个身子浸入水中，水才不再溢出来。,这时，他的想像力被激发了，一个科学家

2、的灵感突然出现了！他终于悟出了一个科学的原理。此刻的阿基米德已经完全进入到科学的王国中去了，完全忘记了自己正在洗澡，这才发生了他裸体在大街上奔跑的一幕。,相传2000年前，罗马帝国的远征军来到了死海附近，击溃了这里的土著人，并抓获了一群俘虏，统帅命令士兵把俘虏们投进死海。奇怪的是，这些俘虏竟然没有沉下去，而是个个都浮在水面之上，统帅以为这是神灵在保佑他们，就把俘虏释放了。真的是神灵在保佑他们吗？,科学探究：,二、浮力的大小和哪些因素有关？,请同学们结合实际从 物体的因素和周围液体的因素考虑此问题,猜想 （一）,浮力大小可能和物体体积有关 。 理由是：“你看！轮船体积大，在海上能载这么多货物，说明它所受的浮力大。”,猜想 (二),浮力大小可能和物体密度有关 。 理由是体积相等的轻的木块在水中会浮起来，而重的金属块则沉下去，说明木块所受浮力比金属块大,猜想 (三),浮力大小可能和物体浸入液体的深度有关。 理由是在游泳池里游泳，在浅水区感到浮力小，在深水区就感到浮力大，游起来轻松。,猜想（四）,在海滨游泳的人都知道，在海水里比在河水里容易浮起来。为什么呢？因为海水里含有许多盐，海水的密度为1

3、.03103kg/m3。而淡水的密度为1.0103kg/m3。,浮力大小可能和液体密度有关,将弹簧秤吊着的橡皮泥逐渐浸入水中，随着橡皮泥浸入水中的体积的变大，弹簧测力计的示数变小，橡皮泥受到的浮力变大。,猜想（五）,浮力大小可能和浸入液体中的体积有关,设计实验，验证猜想,1、浮力是否与物体体积有关。 2、浮力是否与物体密度有关。 3、浮力是否与物体在液体中深度（浸没）有关。 4、浮力是否与物体浸在液体中体积有关。 5、浮力是否与液体的密度有关。,探究一:浮力的大小与物体密度的关系。,探究结果是:浮力的大小与物体密度_(填“有”或“没有”)关系。,没有,相同体积的铜块、铁块.两个弹簧测力计减小的示数相同。即浮力相同,探究二:浮力的大小与物体浸没液体中的深度的关系。,结论:浮力的大小与物体浸没液体中的深度_(填“有”或“没有”)关系。,没有,同一物体在水中不同深度处，两图示数相同,探究三:浮力的大小与液体的密度的关系。,结论:浮力的大小与液体的密度_(填“有”或“没有”)关系。,有,探究四：浮力大小和物体浸入液体的体积的关系。,结论：浮力大小与浸入液体中的体积_关系。,有,浮力的大小与物体

4、的密度关系，与物体在液体中的深度关系；与物体浸在液体中的体积关系，与液体的密度 关系。,结论：,没有,没有,有,有,那么浮力和排开液体的重力有什么关系呢？,浮力的大小与液体的密度和物体浸在液体中的体积（排开液体的体积）有关系。即F浮与液和V排有关。,而液V排m排液； m排液g=G排液， g为常数，所以 F浮与G排液 有关,1、器材：弹簧测力计、细线、水、烧杯、 小桶、溢水杯、小石块。 2、过程：,3、数据记录表,探究：浮力大小和排开液体的重力的关系,实验方案,（1）,（）,（）,（）,(5),实验探究数据,1,1,实验结论,浸入液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体受到的重力。 即 F浮=G排,F浮=G排=m排g= 液 gV排,物体受到 的浮力,排开液体 所受的重力,液体的 密度,物体排开的 液体的体积,阿基米德原理：,四、阿原理与实验探究的统一,F浮=G排=m排g= 液 gV排,注意：,1、部分浸入时，V排等于物体液面以 下部分的体积。 2、 浸没时， V排等于物体的体积。,气体的浮力：,阿基米德原理也适用于气体。 即浸在气体中的物体，受到气体对它竖直向上的浮力，浮

5、力的大小等于它排开气体受到的重力。,死海中海水的密度大，人浸没其中，F浮大，则 F浮G人，因此人总要上 浮,战俘屡被投进死海，而不会淹死的原因是：,问题解决了吗？,人们可以很轻松地在死海海面仰卧，甚至还可以看书！,F向上=P1S = 液gh1S F向下=P2S= 液gh2S F浮=F向上-F向下 = 液gh1S- 液gh2S = 液gS（h1-h2） =液gV排 =G排液,阿基米德定律的推导,一艘轮船从河里驶入海里，它受到的重力大小 ，它受到的浮力 ，它排开水的体积 ，（填“变大”、“变小”或“不变”） 所以轮船要 一些。（填“上浮”或“下沉”）,不变,变小,上浮,思维扩展,不变,河水,海水,河水,海水,河水,海水,河水,海水,河水,海水,河水,海水,河水,海水,河水,海水,河水,海水,河水,海水,河水,海水,河水,海水,河水,海水,练一练：,一、判断 1、物体的体积越大，受到的浮力越大。（ ) 2、物体的重力越大，受到的浮力越大。（ ） 3、物体受到的浮力与它排开液体的密度有关（ ） 4、密度大的物体受到的浮力反而小。（ ） 5、物体受到的浮力大小与它的运动状态有关（ ） 6、漂浮在

6、液面上的物体比沉入底部的物体受到的浮力大（ ） 7、物体排开液体的体积越大，液体的密度越大，物体受到的浮力就越大。（ ）,2、一木块放在盛满水的烧杯内，溢出水的质量为100克，木块受到的浮力为（ ）牛,二、填空,1、浸在液体中的物体，受到液体（ ）的浮力，浮力的大小等于它排开液体受到的（ ）,竖直向上,重力,0.98,三、选择：,1、用手把一乒乓球按在水底，放手后，球上浮，最后漂浮在水面，此过程中浮力 A、逐渐增加，但小于重力。 B、不变，但大于重力。 C、先不变，后减小，漂浮时等于重力。 D、先大于重力，后小于重力。 答案： （ ）,C,A、B、C、D四个体积相等的小球均处于静止状态，它们受到的浮力大小什么关系？它们受到的重力大小什么关系？,大家一起练,F浮DF浮A=F浮B=F浮C,GDGB=GCGA,2、将同一物体分别放入三种液体中，如图所示，则物体受到的浮力：,A、在水中最小,B、在盐水中的最小,C、在煤油中的最小,D、在三种液体中一样大,四、计算：,1、一轮船在长江中航行时，水下部分的体积为5000立方米，它到的浮力是多大？,2、一物体重力0牛，把它浸没在水中称，测力计示数为3

7、0牛，物体受到的浮力是多大？它的体积又是多少？,F浮=水gV=1.0103kg/m310N/kg5000m3 =5107N,F浮=G - F示=40N - 30N=10N 由于物体浸没在水中， 则V=V排=F浮/ 水g =10N/1.0103kg/m310N/kg=10-3m3,1、游泳时人从浅水区走向深水区，人越深受到的浮力越大，这是为什么？ 若一舰艇由南海驶入珠江,所受的浮力又会怎么样?舰艇会上浮点还是会下沉点?,加油站,2、一金属块在空气中的重力（视重）是27N，把它全部浸沉在水中时，弹簧测力计的读数是17N，则金属块受到水对它的浮力是 ，浮力的方向是 ， 物体的体积是（ ）m3,10,竖直向上,110-3,3、一个铝块质量为2.7kg，全部浸入水中后， 它排开水的体积为（ ），排开水的质 量为（ ），受到的浮力为（ ）；若 浸没在煤油中，它受到的浮力为（ ）。,110-3,1kg,9.8N,7.84N,4.一个人从深水区走向浅水区,脚感到越来越 疼,为什么？,由 F支=GF浮, 浮力变小,支持力变 大,所以脚感到越来越疼.,5、在物理课外小组活动时，老师给同学们准备了以下器材：

8、弹簧测力计、量筒、刻度尺、烧杯、水、细线；同学们设计了许多方法测量正方体小金属块浸没在水中所受的浮力，请写出两种测量方法，并用测出的物理量表示出浮力的大小。,方案一：1、器材：小金属块、弹簧 测力计、烧杯、水,3、浮力的大小的表达式：F浮=G- F拉,2、步骤:(1)用细线捆住金属块，挂在弹簧 测力计上测出金属块在空气中的重力G； （2）把金属块浸没在水中时，读出 弹簧测力计的读数为F拉；,5、在物理课外小组活动时，老师给同学们准备了以下器材：弹簧测力计、量筒、刻度尺、烧杯、水、细线；同学们设计了许多方法测量正方体小金属块浸没在水中所受的浮力，请写出两种测量方法，并用测出的物理量表示出浮力的大小。,方案二：1、器材：小金属块、刻度尺,2、步骤：用刻度尺测出正方体金属块的边长L。,3、浮力的大小的表达式：,F浮=G排= 水gV排= 水g L3,5、在物理课外小组活动时，老师给同学们准备了以下器材：弹簧测力计、量筒、刻度尺、烧杯、水、细线；同学们设计了许多方法测量正方体小金属块浸没在水中所受的浮力，请写出两种测量方法，并用测出的物理量表示出浮力的大小。,3、浮力的大小的表达式：,F浮=G排= 水gV排= 水g （V1-V2）,2、步骤： (1)在量筒中倒入一定的水，记下水面的刻度值V1；(2) 用细线捆住金属块，浸没入量筒的水中，记下此时水面的刻度值V2；,方案三：1.器材：小金属块,量筒,水,细线,

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