第1章 第3节 水的浮力-【教材解读】2023秋八年级上册初二科学（浙教版)

第３节　水的浮力 .*" 轮船能浮在水面上是由于 水的浮力作用. F “浸入”包括“浸没”和“部 分浸入”. 浮力产生的原因:物体上、 下 表 面 受 到 的 液 体 压 力 不同. 知识点一　浮力  概念 浸在液体中的物体受到向上的力,这个力就叫做浮力. (１)浮力的施力物体:液体. (２)浮力的受力物体:浸入液体的物体. (３)浮力的方向:竖直向上. (４)浮力的作用点:在浸入液体的物体上.  浮力产生的原因 (１)浮力产生的原因 如图所示,以浸没在水中的正方体为例进行探究.浸 没在水中的正方体的六个面受到水的压强(压力)大 小,列表对比如下: 位置 深度 压强 压力 左、右两个面 相等 相等 F向右 ＝F向左 前、后两个面 相等 相等 F向后 ＝F向前 上、下两个面 上浅下深 上小下大 F向下 ＜F向上 从表格中我们可以看出浮力是由液体对物体向上和 向下的压力差产生的,即F浮 ＝F向上 －F向下 ,且浮力的 方向总是竖直向上的,与重力方向相反.这种得出浮 力大小的方法叫“压力差”法. ２１ (２)测量浮力的大小 称重法:把物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数 F１ 即为物体重力,再把物体浸入液体中,记下弹簧测力 计的示数F２,则F浮＝F１－F２. 知识点二　阿基米德原理  实验探究:浮力的大小跟物体排开液体所受重力的关系 【提出问题】 浮力的大小跟物体排开的液体所受的重力有什么 关系? 【猜想与假设】 浮力的大小跟物体排开的液体 所 受 的 重 力 可 能 相等. 【制订计划与设计实验】 用称重法测出物体在水中受到的浮力,同时测出物 体浸在水中时排开液体的重力,然后比较二者之间 的数量关系. 【实验器材】 弹簧测力计、水、细线、溢杯、小桶、大小不同的物块 若干. 【进行实验】 (１)如图甲所示,用弹簧测力计分别测出某物块和空 桶所受的重力G 和G１. (２)如图乙所示,把该物块浸没在盛满水的溢杯中, 读出此时弹簧测力计的示数F.同时,用小桶收集 物块排开的水. 　   > M .*" 体验浮力大小 找一个空易拉罐,放入装满 水的烧杯中,用手慢慢向下 按压,可以感觉到排出的水 越多,浮力越大.   > M F (１)注入溢杯中的水的液面 必须至溢杯口,只有这样, 溢出水的体积才等于物体 排开水的体积. (２)必须保证物体排开的水 全部流入小桶中,才会有物 体所受的浮力等于溢出的 水所受的重力. (３)将物体浸入溢杯时,手 不要晃动,直至水不再流出 为止.为了使实验精确,最 好把弹簧测力计固定在铁 架台上. ３１ (４)为减小实验误差,要先 测空桶的重力,再测小桶 和排开的水的总重力.  　 浸 入 液 体 体 积 小,排 开 液 体 体 积小,浮力小 　 浸 入 液 体 体 积 大,排 开 液 体 体 积大,浮力大 同种液体,物体浸入的体 积越大,排开液体的体积 就越大,浮力就越大. F 浮力的计算方法 (１)称重法:F浮 ＝G－F拉 . (２)二力平衡法:物体悬浮 或漂浮时,物体处于平衡 状态,由二力平衡条件知 F浮 ＝G物 . (３)公式法:根据阿基米德原 理计算浮力,F浮 ＝G排液 ＝ ρ液V排液g.　 (４)压力差法(浮力产生的 原因):物体浸在液体中, 前后、左右面受到的压力 效果可以相互抵消,而下 表 面 受 到 的 向 上 的 压 力 (F向上 )大于上表面受到的 向下的压力(F向下 ),物体 总体受到一个竖直向上托 起的力,这个力就是浮力, 所以可以根据压力差来求 浮力.F浮 ＝F向上 －F向下 . (３)如图丙所示,用弹簧测力计测出小桶与物块排开 的水所受的总重力G２. (４)更换大小不同的物块做实验,并将数据记录在下 面的表格中. 【数据处理】 根据关系式计算出浮力F浮 和G排液 ,分别填入下表. 实验序号 １ ２ ３ 物块所受的重力G/牛 ２．２ ３．０ ４．０ 物块浸没在水中时弹簧测力 计的示数F/牛 １．４ ２．０ ２．４ 浮力F浮/牛 ０．８ １．０ １．６ 空桶所受的重力G１/牛 １．０ １．０ １．０ 小桶和物块排开的水所受的 总重力G２/牛 １．８ ２．０ ２．６ 物块排开的水所受的重力 G排液/牛 ０．８ １．０ １．６ 【分析论证】 通过比较,发现F浮 ＝G排液 .  阿基米德原理 (１)内容:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力 的大小等于物体排开的液体受到的重力. (２)公式:F浮 ＝G排液 ＝ρ液gV排液 . 公式中各符号所代表的物理量及其单位: 符号 物理量 单位 F浮 浮力 牛(N) G排液 物体排开的液体所受重力 牛(N) ρ液 液体的密度 千克/立方米(kg/m３) V排液 物体排开的液体的体积 立方米(m３) (３)应用阿基米