内容正文:
四、浮力
观察与思考
气球为什么能腾空升起?
军舰为什么能浮在海面上?
观察与思考
人为什么能浮在死海海面上?
乒乓球为什么能从水里浮上来?
一、认识浮力
1. 定义:浸在液体或气体里的物体,受到液体或气体向上的托力,这个力叫作浮力。
2.浮力的施力物体是液体或气体,受力物体是浸在液体或气体中的物体。
3.浮力的方向:竖直向上
1.画出下列物体在水中所受浮力的示意图
练一练
F浮
F浮
生活中你见过哪些物体也受到浮力?请说出来.
交流讨论
提出问题:
下沉的物体是否受到浮力
你有什么体验能说明下沉物体受到了浮力?
在井水中提起一桶水,当水桶离开水面后,明显感觉水桶好像变重了。
将石头扔入水中,石头沉入水中,在水中下沉的石头受到浮力吗?
活动:
猜一猜:
将石头扔入水中,石头沉入水中,在水中下沉的石头受到浮力吗?
设计与实验:
1、把石块挂在弹簧测力计下,测出石块的重力G;
2、再把石块慢慢地没入水中,观察弹簧测量计的示数变化。
实验现象:
测力计的示数逐渐减小
分析:
1、把石块挂在弹簧测力计下,测出石块的重力G;
2、再把石块浸没在水中,记下弹簧测力计的示数F拉;
3.物体受到的浮力大小F浮= 。
G
G
F
F拉
F浮
实验结论:
下沉的物体受到浮力
实验拓展:称重法测量浮力
G-F拉
浮力大小可能与哪些因素有关?有什么经验提出猜想?
三、探究影响浮力大小的因素
提出问题
情景1:死海中,人能浮在水中不下沉,一般河水中,人不会游泳会下沉。
猜想:浮力大小与液体密度有关。
情景2:将空饮料瓶压入水中,压入越深,感觉手用的压力越大。
猜想:浮力大小与物体排开液体的体积有关。
按照A、B、C、D、E步骤进行实验,分析实验数据总结普遍规律。
作出猜想
浮力大小与液体的密度、物体排开液体的体积等因素有关。
实验器材
弹簧测力计、圆柱体、盛有水和浓盐水的容器各一个
实验步骤
实验结论:
物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关。当液体的密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体所受的浮力就越大。
分析一:
B和C中的浮力分别为:
F浮B=4N-3N=1N;
F浮C=4N-2N=2N;
从B到C物体排开液体体积变大。
实验结论:
物体完全浸没在同一液体中时,物体所受的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
分析二:
F浮C=4N-2N=2N;
F浮D=4N-2N=2N;
从C到D物体都浸没在液体中,排开液体体积相等,但物体浸没在液体中深度不同。
拓展推理:
物体没有浸没在同一液体中时,物体所受的浮力大小随物体浸入液体中的深度增大而增大。
实验结论:
物体所受的浮力大小与液体的密度有关。当物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体所受的浮力就越大。
分析三:
F浮C=4N-2N=2N;
F浮E=4N-1.8N=2.2N;
从C到E物体所在液体的密度变大,但物体排开液体的体积相同。
实验结论
物体所受浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积都有关。液体密度越大、物体排开液体的体积越大时,物体所受的浮力就越大。
实验视频
实验器材
按照图中ABCD顺序进行实验,记下四次实验数据为F1、F2、F3、F4。
实验延伸
探究浮力大小等于什么?
弹簧测力计、大烧杯、小水桶、金属块、小垫块和水
实验步骤
实验分析
1.由BC步骤结合称重法,算出浮力大小等于F浮=F2-F3;
2.由AD步骤,算出物体排开液体的重力等于G排=F4-F1;
实验结论
F浮=G排
这就是著名的阿基米德原理
浸在液体或气体中的物体所受的浮力,大小等于被物体排开液体或气体所受的重力。
表达式为:F浮=G排
可表达为:F浮=G排=m排g=ρ液(气)V排g
通过公式可知,物体在液体中所受浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关,与物体的形状、物体的密度、物体的重力、物体浸没在液体中的深度都无关。
阿基米德原理
例题
一个实心石块在空气中称重10N,浸没在水中称重6N,求:(1)石块所受到水的浮力;(2)石块的体积;(3)石块的密度。
课堂小结
浮力
浮力
浮力大小的影响因素
探究方法:控制变量法
定义:
液体密度、排开液体的体积
竖直向上
浸在液体或气体里的物体,受到液体或气体向上的托力
阿基米德原理
内容:
浮力大小等于被物体排开液体所受的重力
公式:
F浮=G排=m排g=ρ液V排g
方向:
测量:
F浮=G-F拉
1 .如图的四个场景,主要依靠空气浮力而“飞天”的是( )
C
课堂练习
2 .如图所示,将一挂在弹簧