内容正文:
初中物理鹿老师
第十章 浮力
第十章
浮力
初中物理鹿老师
第1节 浮力
第十章 浮力
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学习目标
1.认识浮力,知道浮力的方向是竖直向上;
2.认识浮力产生的原因,会用弹簧测力计测量浮力的大小;
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。
10.1
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浮力
游船、鸭子能在水面游弋,海洋中巨大的冰山能在水面漂浮,是什么力量把它们托起来的呢?
水对它们有一个向上托起的力。
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浮力
1.浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫作浮力。
2.符号:F浮
浮力
1.浸在
部分浸入
全部浸入
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浮力
1.浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫作浮力。
2.符号:F浮
3.方向:竖直向上
浮力
F浮
G
F浮
G
10.1
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浮力
1.浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫作浮力。
2.符号:F浮
3.方向:竖直向上
4.浸在气体中的物体受到向上的力,这个力也叫作浮力。
5.施力物体:液体或气体
浮力
G
F浮
G
F浮
10.1
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浮力
1.浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫作浮力。
2.符号:F浮
3.方向:竖直向上
4.浸在气体中的物体受到向上的力,这个力也叫作浮力。
5.施力物体:液体或气体
浮力
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浮力
1.在弹簧测力计下悬挂一个铝块,铝块静止时,读出弹簧测力计的示数,这就是铝块所受重力的大小。
2.把铝块浸没在水中,铝块静止时,看看弹簧测力计的示数有什么变化。
想一想,为什么示数会有变化,它说明了什么问题?
算一算,弹簧测力计的示数变化了多少?
实验:测量浸没在水中的铝块所受的浮力
G=1.85N
F示=1.1N
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浮力
1.在弹簧测力计下悬挂一个铝块,铝块静止时,读出弹簧测力计的示数,这就是铝块所受重力的大小。
2.把铝块浸没在水中,铝块静止时,看看弹簧测力计的示数有什么变化。
想一想,为什么示数会有变化,它说明了什么问题?
算一算,弹簧测力计的示数变化了多少?
实验:测量浸没在水中的铝块所受的浮力
G=1.85N
F示=1.1N
G
F浮
F示
F浮=G-F示=1.85N-1.1N=0.75N
10.1
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浮力
1.在弹簧测力计下悬挂一个铝块,铝块静止时,读出弹簧测力计的示数,这就是铝块所受重力的大小。
2.把铝块浸没在水中,铝块静止时,看看弹簧测力计的示数有什么变化。
想一想,为什么示数会有变化,它说明了什么问题?
算一算,弹簧测力计的示数变化了多少?
3.改变铝块在水中浸没的深度,看看示数是否有变化。
实验:测量浸没在水中的铝块所受的浮力
G=1.85N
F示=1.1N
浸没在水中的铝块所受浮力的大小跟铝块所到达的深度没有关系。
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浮力
求浮力的第一种方法:称重法
①测量物体在空气中所受的重力,记为G;
②当物体浸在水中时,记录此时弹簧测力计的示数为F示;
③浮力的大小
F浮=G-F示=2.3N-0.8N=1.5N
浮力
F2=0.8N
F1=2.3N
G
F浮
F示
G=F浮+F示
F浮=G–F示
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浮力
实验:探究浮力的大小与哪些因素有关
浮力的大小与物体浸在液体中的体积有关。
浮力的大小与液体的密度有关。
【猜想假设】
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浮力
实验:探究浮力的大小与哪些因素有关
【实验思路】
首先探究浮力的大小是否与浸在液体中物体的体积有关,要保证液体的密度相同,改变物体浸在液体中的体积,多次测量,对比浮力大小是否发生变化。
然后探究浮力的大小是否与液体的密度有关,要保证物体浸在液体中的体积相同,改变液体的密度,多次试验,对比浮力大小是否发生变化。
最后还可利用控制变量法检验其他猜想。
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浮力
实验:探究浮力的大小与哪些因素有关
【实验器材】
弹簧测力计、铝块、烧杯、水、盐、药匙、玻璃棒
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浮力
实验:探究浮力的大小与哪些因素有关
【实验过程】
1.探究浮力的大小是否与物体浸在液体中的体积有关
将铝块浸在水中,逐渐增大物体浸在液体中的体积,观察和记录浮力大小的变化。
物体重力
G/N 浸入体积 测力计示数
F示/N 物体浮力
F浮/N
1.85
1/3
1.6
2/3
1.35
3/3
1.1
0.25
0.50
0.75
物体在液体中所受浮力的大小与它浸在液体中的体积有关,物体浸在液体中的体积越大,浮力越大。
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浮力
实验:探究浮力的大小与哪些因素有关
【实验过程】
2.探究浮力的大小是否与液体的密度有关
将铝块依次浸没在水、淡盐水、浓盐水中,观察和记录浮力大小变化。
物体重力
G/N 液体种类 测力计示数
F示/N 物体浮力
F浮/N
1.85
纯净水
1.1
淡盐水
1
浓盐水
0.9
0.75
0.85
0.95
物体在液体中所受浮力的大小与液体的密度有关,液体的密度越大,浮力越大。
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浮力
实验:探究浮力的大小与哪些因素有关
【实验过程】
3.探究浮力的大小是否与物体的密度有关
①用弹簧测力计分别测出体积相等的铜块、铝块的重力;
②把铜块、铝块悬挂在弹簧测力计下端并浸没在水中,观察并记录弹簧测力计的示数。
物体在液体中所受浮力的大小与物体的密度无关。
F浮铜=G铜-F示铜
=9N-8N=1N
F浮铝=G铝-F示铝
=2.8N-1.8N=1N
【实验过程】
4.探究浮力的大小是否与物体的形状有关
①用弹簧测力计测出橡皮泥的重力;
②将这块橡皮泥依次按照原本的样子、捏成实心五边体的样子、捏成实心球体的样子分别浸没在水中,读出弹簧测力计的示数。
10.1
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浮力
实验:探究浮力的大小与哪些因素有关
G=4.8N
F1=3.2N
F2=3.2N
F3=3.2N
物体在液体中所受浮力的大小与物体的形状无关。
10.1
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浮力
实验:探究浮力的大小与哪些因素有关
物体在液体中所受浮力的大小,与它浸在液体中的体积有关、与液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
1.分析浮力产生的原因
我们以浸没在液体中的长方体为例进行探究,浸没在液体中的长方体的六个面分别受到液体的压强(p=ρgh)和压力(F=pS),我们来对比一下。
10.1
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浮力
浮力产生的原因
10.1
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浮力
浮力产生的原因
位置 前、后两个面 左、右两个面 上、下两个面
深度
压强
压力
相等
相等
相等
相等
上浅下深
上小下大
F前、F后是
一对平衡力,
合力为0
F左、F右是
一对平衡力,合力为0
F上˂F下
F浮=F下-F上
p1=ρgh1
p2=ρgh2
F上=ρgh1S
F下=ρgh2S
浮力的第二种测量方法:压力差法
F浮=F下表面-F上表面
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。
2.两种特殊情况
(1)当物体部分浸入液体中时,如图所示,上表面不受液
体压力,则浮力的大小F浮=F下表面。
(2)若浸没在液体中的物体下表面和容器底紧密接触,如图所示,则液体对物体下表面的压力F为0,物体将不受浮力的作用,只受向下的压力。
10.1
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浮力
浮力产生的原因
与杯底
紧密接触
初中物理鹿老师
课后练习
1.请你从日常生活或常见的自然现象中举例说明浸在液体中的物体会受到浮力。
游泳、船只漂浮、气球、冰块在水中漂浮、潜水等。
10.1
浮力
初中物理鹿老师
课后练习
2.弹簧测力计下悬挂一个重物,在空气中称量时的示数如图甲所示,把重物浸在水中时的示数如图乙所示。重物浸在水中时所受的浮力是多少?
在空气中称量时的示数为重物的重力,即G=3.2N。
把重物浸在水中时的示数为F示=2.2N。
根据测量物体所受浮力的第一种方法:称重法
重物浸在水中时所受的浮力,F浮=G-F示
=3.2N-2.2N=1N。
10.1
浮力
初中物理鹿老师
课后练习
3.一个竖直悬挂在水中的圆柱体,上表面受到水的压力为5N,下表面受到水的压力为13N。你认为这个物体受到水的浮力是多少?
根据测量物体所受浮力的第二种方法:压力差法。
F浮=F下表面-F上表面
=13N-5N=8N
10.1
浮力
初中物理鹿老师
课后练习
4.有同学根据石块在水中是下沉的,木块在水中是漂浮的,猜想浮力的大小可能与物体的密度有关。你能证明他的猜想是否正确吗?若能,请说出你的办法。
10.1
浮力
①用弹簧测力计测出橡皮泥的重力;
②将这块橡皮泥依次按照原本的样子、捏成实心五边体的样子、捏成实心球体的样子分别浸没在水中,读出弹簧测力计的示数。
G=4.8N
F1=3.2N
F2=3.2N
F3=3.2N
1.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;
2.部分浸入液体的物体,上表面不受液体压力,则F浮=F下表面;
3.浸没在液体中的物体,若下表面和容器底紧密接触,物体不受浮力。
课堂小结
浮力
浮力概念
实验:探究浮力的大小与哪些因素有关
1.概念:浸在液体或气体中的物体受到向上的力,这个力叫作浮力;
2.方向:竖直向上
10.1
浮力
浮力的测量方法
1.称重法:F浮=G-F示
2.压力差法:F浮=F下表面-F上表面
物体在液体中所受浮力的大小,与它浸在液体中的体积有关、与液体的密度有关。物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越发,浮力就越大。
物体在液体中所受浮力的大小,与它在液体中的深度、物体的密度、物体的形状无关。
产生原因
初中物理鹿老师
谢 谢
Lavf58.46.101
$$