浮力、阿基米德原理、浮沉條件

2．符號：

F浮3．浮力的方向：豎直向上4．浮力的施力物體：液體（或空氣）一、浮力（F?。?．浮力：浸在液體（或空氣）中的物體受到液體（或空氣）對物體向上托起的力叫浮力。二、浮力的產(chǎn)生浸在液體中的物體受到液體對物體向各個方向的壓力。

實驗與觀察左右、前后四個側(cè)面所受壓力關(guān)系

F合=0邊長為L的立方體位于水面下h深處上、下兩面所受壓力關(guān)系

∵p向上＞p向下

∴

F向上＞F向下

F浮=F向上-F向下F向下F向上二、浮力的產(chǎn)生浮力是液體對物體的上下表面的壓力差hL三、浮力的大小與哪些因素有關(guān)小實驗把空飲料罐用手按入水桶，飲料罐進入水中越深，手的感覺有什么變化？分析一下，浮力大小和什么因素有關(guān)？猜想

可能跟……有關(guān)。提出問題實驗探究水酒精濃鹽水彈簧測力計三、浮力的大小與哪些因素有關(guān)實驗器材實驗方法注意運用控制變量的方法。圓柱體實驗結(jié)果表明物體所受的浮力大小，跟它浸在液體中的體積有關(guān)，還跟液體的密度有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。

例1

質(zhì)量相同的實心鐵球和鋁球，分別掛在兩個相同的彈簧測力計上，將兩球同時浸沒在水中。若掛鐵球的示數(shù)變?yōu)镕1，掛鋁球的示數(shù)變?yōu)镕2，則（）A.F1＞F2B.F1=F2

C.F1＜F2D.無法比較四、鞏固練習例1解析：由公式v=m/ρ知，在質(zhì)量相同時，因為鐵球密度較大，所以體積較?。唤]在水中，排開水的體積較?。挥晒紽浮=ρ液gV排可以得到：水的密度一定，鐵球排開水的體積較小，受到的浮力較小，即彈簧測力計的拉力較大．故選A．一、阿基米德原理浮力與物體排開液體重力的關(guān)系圖1圖2圖3圖4測量數(shù)據(jù)填入記錄表；用不同物體、不同液體做幾次實驗。探究實驗實驗數(shù)據(jù)表格次數(shù)物體的重力/N物體在液體中測力計示數(shù)/N浮力/N小桶和排液的總重/N小桶的重力／N排開液體的重力/N1234一、阿基米德原理分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論1．浸在液體中的物體受到向上的浮力2．浮力的大小等于物體排開液體的重力1．內(nèi)容：浸在液體中的物體所受的浮力，大小等于它排開液體的重力。2．數(shù)學表達式：F浮=G排4．適用范圍：液體和氣體3．用于計算的導出式：

F浮=G排=m排g=ρ液gV排一、阿基米德原理1．區(qū)分：浸沒、浸入、浸在、沒入；2.F浮＝ρ液gV排

ρ液——液體的密度；

V排——物體排開的液體的體積；3.F浮＝ρ液gV排

表明浮力大小只和

ρ液、V排有關(guān)，

浮力大小與物體的形狀、密度，浸沒在液體中的深度及物體在液體中是否運動等因素無關(guān)。4.【注意】圖像二、關(guān)于阿基米德原理的討論例1.比較下列物體受的浮力⑴體積相同的銅、鐵、鋁浸沒水中鐵F浮鋁

＝

F浮鐵＝F浮銅

銅鋁

⑵如圖所示，A、B兩個物體的體積相等，哪個受到的浮力大？

ABF浮A<F浮B例2.比較下列物體受的浮力

拓展：質(zhì)量是1kg的實心銅球和鋁球,浸沒水中,

受到的浮力大.銅鋁

(ρ銅>ρ鋁)例2.比較下列物體受的浮力例3把兩個物重相同的實心鐵球和鋁球，浸沒在水中，它們受到的浮力（）。

A．相等B．鋁球的比鐵球大C．鋁球的比鐵球小D．浮力都等于重力【解析】鐵球和鋁球的重力相等，則質(zhì)量相等

根據(jù)，ρ鐵＞ρ鋁

，則V鐵<V鋁，根據(jù)F浮=ρ液gV排，∴F鋁?。綟鐵浮。A．鋁球受到的浮力最大，因為它浸入液體的深度最大

B．鉛球受到的浮力最大，因為它的密度最大

C．鉛球、鐵球、鋁球受的浮力一樣大

D．因素太多，無法判斷

【解析】根據(jù)

F浮=ρ水g

V排，∵浸沒，V相同，∴

V排相同，∴F浮相同。

提示：浮力與浸入液體的深度和物體的密度無關(guān)。例4如圖所示,體積相同,密度不同的鉛球、鐵球、鋁球浸沒在水中不同深度的地方，則()例5甲、乙兩個實心金屬球，它們質(zhì)量相同，其密度分別為5×103kg/m3和10×103kg/m3，甲球掛在甲彈簧測力計下，乙球掛在乙彈簧測力計下，并且讓金屬球全部沒入水中，這時（）。A．甲、乙兩球所受到的浮力之比為2:1B．甲、乙兩球所受到的浮力之比為1:2

C．甲、乙兩個彈簧測力計的示數(shù)之比為8:9D．甲、乙兩個彈簧測力計的示數(shù)之比為11:12運用浮力知識解決問題運用浮力知識解決問題【解析】∵m甲＝m乙,ρ甲:ρ乙＝1:2，V甲:V乙＝2:1；根據(jù)F?。溅阉甮

V排，且V排＝V物

∴F浮甲:

F浮乙＝2:1.

分析物體受力：

F浮甲

+F甲＝G甲

①

F浮乙

+F乙＝G乙②提示：分析物體受力A選項正確C選項正確G乙

F乙

F浮乙G甲

F甲

F浮甲第3節(jié)物體的浮沉條件及應用到底什么決定了物體的沉??？GF浮F浮G當F浮＝G時,合力為零，即二力平衡，此時物體將懸浮。當F?。綠時，合力方向豎直向上，物體就上?。rF浮＝G。當F浮＜G時,合力方向豎直向下，物體就下沉。F浮G物體的浮沉條件浸沒在液體中靜止的物體

當F?。糋時，物體就下沉．當F?。紾時，物體將懸?。擣?。綠時，物體就上?。矬w漂浮時，F(xiàn)浮＝G物．F?。溅岩篻v排

G物＝m物g＝ρ物gv物當物體排開水的體積等于物體自身體積時，我們可以通過判斷ρ液和ρ物的大小關(guān)系來判斷浮沉情況；長風破浪航空母艦二、浮沉條件在技術(shù)上的應用1、輪船小小竹筏輪船總是漂浮在水面上，一艘輪船從河里駛向大海，它受到的重力大小

（變大、變小、不變）；它受到的浮力大小

（變大、變小、不變）；它排開水的體積

（變大、變小、不變）；輪船是下沉些還是上浮些？河水海水我學

我用二、浮沉條件在技術(shù)上的應用2、潛水艇⑴.工作原理：潛水艇的上浮、下潛和懸浮，靠改變自身的重力來實現(xiàn)的。⑵.潛水艇自重的改變?nèi)Q于水艙內(nèi)充水或放水的多少。

潛水艇3、氣象探測氣球球內(nèi)充有密度比空氣小得多得氫氣，用于氣象觀察?！脽峥諝饷芏刃。諝馐軣崤蛎?，熱氣球體積增大，也就是增大V排，達到增大浮力的作用

。4、熱氣球氣袋吊籃噴嘴5

密度計工作原理：利用物體漂浮在液面上時浮力等于重力的原理制成的。密度計刻度特點：上小下大，刻度間隔不均勻。讀數(shù)方法：靜止時液面所對刻度乘以水的密度用途：一種可以直接測量液體密度的儀器。知識體系框架浮力2、物體浮沉的判定受力比較法a、b、c、密度比較法a、b、3、浮力計算方法a、稱重法、F浮=G物-Fb、壓力差法、F浮=F向上-F向下c、原理法、F浮=G排=ρ液gV排d、平衡法、F浮=G物（懸浮或漂?。│岩憨儲盐锷细』蚱ˇ岩?ρ物懸浮ρ液﹤ρ物下沉4、浮力應用：輪船、潛水艇、密度計、熱氣球等1、阿基米德原理：F浮=G排=ρ液gV排（也適用于氣體）F浮﹥G物上浮F浮=G物懸浮或漂浮F浮﹤G物下沉c、堂堂清練習1、浸沒在液體中的物體，當F浮>G物時,物體將____；當F浮<G物時，物體將____；當F浮=G物時，物體將__________。

2、輪船是利用物體____的原理工作的。它是利用把密度比水大的鋼材制成____的使它排開更多的水，增大可利用的____。潛水艇是靠改變________來實現(xiàn)浮沉的。氣球是靠改變________來實現(xiàn)升降的。密度計是利用物體____在液面上時浮力等于重力的原理來測量液體密度的.上浮下沉漂浮或懸浮自身重力自身體積漂浮漂浮空心浮力3、（廣州市中考試題）把一實心金屬塊浸在盛滿酒精的杯中靜止后，溢出酒精8g（酒精＝0.8×103kg/m3），若把這一金屬塊浸在盛滿水的杯子中靜止后，從杯中溢出水的質(zhì)量是（）A．15gB．12.5gC．10gD．8g精析：分析出金屬塊在酒精和水中的狀態(tài)，是解決問題的關(guān)鍵．4、體積相同的A、B、C三個物體，放入水中靜止后，處于如圖所示的狀態(tài)，試比較三個物體受的重力GA、GB、GC和密度ρA、ρB、ρC。提示：由物體的狀態(tài)，作出正確的受力分析與阿基米德原理相結(jié)合是解決問題的關(guān)鍵．5、（廣州市中考試題）用彈簧測力計拉住一個重為43N的空心銅球，全部浸在水中時，彈簧測力計的示數(shù)為33.25N，此銅球的空心部分的體積是________m3．（已知銅的密度為8.9×103kg/m3）已知：G＝43N，浸沒水中F＝33.2N求：V空提示：注意物體本身體積的計算方法6、（南京市中考試題）如圖所示，重為5N的木塊A，在水中處于靜止狀態(tài)，此時繩子的拉力為3N，若繩子突然斷了，木塊A在沒有露出水面之前，所受合力的大小和方向是（）A．5N，豎直向下B．3N，豎直向上C．2N，豎直向上D．8N，豎直向下【分析】

繩子未斷時，A物體受