内容正文:
第1节 浮力
第十章 浮力
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,这些俘虏居然没有沉下去,而是个个都浮在水面,统帅认为这是神灵保佑他们,就把俘虏释放了。
为什么士兵会漂浮在死海上?
此时都受到哪些方向的力呢?
想一想
3
飞艇
天鹅
为什么能漂着呢?
想一想
1.通过实验探究知道什么是浮力,掌握浮力的概念。
2.了解浮力产生的原因,掌握浮力的特点,会借助仪器测量浮力大小。
3.通过实验探究,知道影响浮力大小的因素。
辽宁舰
潜水器
目标与任务
定义:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对物体向上的力叫浮力。
符号: F浮
单位: 牛(N)
浮力的施力物体:液体
浮力
一
F浮
F浮
分析:由二力平衡的条件可知,浮力的方向与重力的方向相反,即浮力的方向竖直向上。
浮力的方向:竖直向上。
小球静止于水面上,试分析小球的受力情况,并画图说明,小球受浮力的方向向哪呢?
G
G
思考
(1)用弹簧测力计测出铝块的重力G。
(2)把铝块浸入水中,记录弹簧测力计的示数F示。
比较G和F示的大小关系为什么示数变小了呢?说明了什么?
铝块受浮力的作用
如何测量浮力的大小呢?
思考
称重法
用弹簧测力计测量浮力大小
F浮=G-F示
如何测量浮力的大小呢?
分析:铝块的受力情况如图所示,由力的平衡可知,G=F浮+F示,
则F浮=G-F示。
G
F浮
F示
2.几点讨论
(1)浮力是物体在液体中所受液体对物体压力的合力。
(2)浮力是液体对物体向上和向下的压
力差,而不能理解为一定是上表面与下表面受到的压力之差。
(3)向上和向下的压力差(浮力)的方向竖直向上。
(4)在液体中,无论物体上浮还是下沉、形状规则还是不规则、运动还是静止、浸在哪种液体中都会受到浮力的作用。
1.F浮= F向上-F向下
总结
浸在液体中的物体受到液体对物体向各个方向的压力。
浮力的产生
二
1.将乒乓球放入瓶内,向瓶里倒水,乒乓球不浮起。
2.将瓶下口堵住,乒乓球浮起。
实验与观察
实验现象:
h2
h1
F上
F下
物体的下表面:
F上=p上S = ρ液gh2S
物体的上表面:
F下=p下S= ρ液gh1S
F浮=F上-F下
浮力是由于液体对物体向上、向下的压力差产生的。
F=pS = ρ水ghS
F浮= F向上- F向下(压力差法)
把空饮料罐用手按入水桶,饮料罐进入水中越深,手的感觉有什么变化?
分析一下,浮力大小和什么因素有关?
猜 想
可能跟……有关。
提出问题
浮力的大小与哪些因素有关
三
水
酒精
浓盐水
弹簧测力计
实验器材
实验方法
注意运用控制变量的方法。
圆柱体
进行实验
1.探究浮力与物体浸没后的深度的关系
深度h / cm
重力G / N
弹簧测力计示数F / N
浮力F浮/ N
结论:浮力大小与物体浸没水中后的深度无关。
检验猜想,得出结论
2.探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系
结论:在同一液体中,物体浸在液体中的体积越大,浮力越大。
物体浸在液体中的体积V/ 格
重力G / N
弹簧测力计示数F/ N
浮力F浮/ N
3.探究浮力与液体密度的关系
液体种类
重力G / N
弹簧测力计示数F / N
浮力F浮/ N
结论: 物体排开液体体积一定时,液体密度越大,浮力越大。
物体在液体中所受浮力的大小跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。而与物体浸没在液体中的深度、物体的密度及在液体中是否运动等因素无关。
总结
浮力
浮力
产生浮力的原因
探究浮力大小与什么因素有关
概念:浸在液体中的物体受到液体对物体向上的力叫浮力
方向:竖直向上
液体对物体向上向下的压力差产生的
测量:F浮=G-F示
物体浸在液体中的体积
液体的密度
总结与复习
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
质量相同的铁球和铝球,分别挂在两个相同的弹簧测力计上,将两球同时浸没在水中。若挂铁球的示数变为F1,挂铝球的示数变为F2,则( )
A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2 D.无法比较
C
A
浸没在湖水中的物体,随着浸没深度的增加,下列说法中错误的是( )
A.物体受到的压强增大
B.物体上、下表面受到的压力增大
C.物