内容正文:
第
十
章
浮
力
天水一色。在翻腾咆哮的海洋上,威武雄壮的舰艇编队正极速破浪前行。舰艇的发展历经数千年,它在材质、动力和吨位等许多方面发生了巨大变化:从木质到钢铁装甲,从人工划桨和风帆动力到蒸汽轮机和核动力,从几吨到几万吨……
想想看,小铁片浸入水中后会下沉,而钢铁装甲的舰艇依靠什么力的作用竟能漂浮于水面呢?
第1节 浮力
第十章 浮力
人民教育出版社
学习内容导览
(1)认识浮力,知道浮力的方向是竖直向上的;
学习目标
(3)认识浮力的大小跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关;
(2)认识浮力产生的原因,会用弹簧测力计测量浮力的大小;
浮力
浮力产生的原因
影响浮力大小的因素
海洋中巨大的冰山能在水上漂浮,游船、鸭子能在水面游弋。是什么力量把它们托起来的?
导入新课
浮力
冰山、游船、鸭子都受到重力的作用,但却没有因此而沉入水底,这表明水对它们有一个向上托起的力。浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫做浮力。
1、浮力的概念:
2、浮力的方向:
浮力的方向与重力方向相反
浸在液体(气体)中的物体受到液体(气体)对它向上托的力,这个力叫作浮力
浮力的方向总是竖直向上的
画出下列物体在水中所受浮力的示意图
F浮
F浮
例题1
浮力
在液体中的物体受到的浮力,其施力物体是液体;
3、浮力的施力物体:
漂浮在水面的物体(如木块、乒乓球)受到浮力,这好理解;浸没在水中的物体(如铁块)也受到浮力吗?
“浸没”指物体完全处在液面下方。
在气体中的物体受到的浮力,其施力物体是气体。
浮力
演示 测量铝块浸没水中所受的浮力
1. 如图10.1-2 甲,在弹簧测力计下悬挂一个铝块,读出弹簧测力计的读数,这就是铝块所受重力的大小。
2. 把铝块浸没在水中(图10.1-2 乙),观察弹簧测力计的读数,看看读数有什么变化。
想一想,为什么读数会有变化,它说明什么问题?
读一读,弹簧测力计的读数变化了多少?
浮力
演示 测量铝块浸没水中所受的浮力
F
F1
G
F浮
G
G = F浮 + F
F1 = G
铝块浸入水中时,弹簧测力计的 。
实验结论:
浮力
演示 测量铝块浸没水中所受的浮力
示数减小
水对物体产生了一个向上的托力,这个托力就是浮力。
弹簧测力计的示数减小,说明:
浸没在液体中的物体受到浮力的作用。
可以使用称重法F浮 = G – F计算浮力的大小。
为什么浸在液体中的物体会受到浮力的作用?
浮力产生的原因
这是因为液体内部存在压强,而且深度不同,其压强不同。
F1
F2
浮力产生的原因
如图,我们研究浸没在液体中的长方体,分析它受力的情况。
长方体两个相对的侧面所受液体的压力相互平衡,对物体水平方向的受力没有影响。
长方体上、下表面所处的深度分别记为h1、h2,h2 > h1,
h2
h1
因此,液体对长方体下表面的压强要大于液体对上表面的压强。
考虑到长方体上、下表面的受力面积是相同的,所以,液体对长方体向上的压力F2 大于液体对它向下的压力F1。
浸没在液体中的物体,其上、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浮 = F1 – F2 (压力差法)
浮力产生的原因
浮力产生的原因:
根据浮力产生的原因F浮 = F1 – F2 可知,如果物体与容器底之间没有空隙,也就是物体的下表面没有液体时,物体的下表面不受液体的压力,则物体将不受浮力,如在水中的桥墩、深陷在淤泥中的沉船等。
例题2
重为5牛的金属块用弹簧测力计吊着浸没在水中,这时弹簧测力计的示数为3牛,则该金属块受到的浮力是______牛;此时金属块受到液体向上的压力比受到液体向下的压力______(选填“大”或“小”)。浮力的方向总是____ __的。
竖直向上
大
2
影响浮力大小的因素
浮力产生的原因我们知道了,那么浮力的大小跟哪些因素有关?
日常的生活经验能使我们对浮力大小的因素产生很多想……
1、木块在水中漂浮,铁块在水中下沉。那么,是不是浮力的大小跟固体的密度有关?
2、人在水中会下沉,在死海中却能漂浮于水面。那么,是不是浮力的大小跟液体的密度有关?
3、把一个空的易拉罐慢慢压入水中,随着深度的增加,易拉罐浸入水中的体积越来越多,感受到浮力越来越大。那么,是不是浮力的大小跟物体浸入水中的深度有关?或跟物体浸在水中的体积有关?
影响浮力大小的因素
实验 探究浮力的大小跟哪些因素有关
影响浮力大小的因素
猜想:决定浮力大小的因素
浮力的大小跟液体的密度有关?
浮力的大小跟浸入水中的深度有关?或跟浸在水中的体积有关?
浮力的大小跟固体的密度有关?
实验方法:
控制变量法
实验器材:盛水烧杯、食盐、钩码、弹簧测力计
实验 探究浮力的大小跟哪些因素有关
影响浮力大小的因素
实验步骤:
1、探究浮力的大小