1、第十章 第四节 浮浮力力 苏科版苏科版 物理物理 八年级 第二学期 浸在液体或气体里的物体,受到液体或气体向上的托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。力,这个力叫作浮力。 一、浮力一、浮力 一个盛水的杯中浮着一个小球,一个盛水的杯中浮着一个小球, 杯子放在斜面上,如图,此处小杯子放在斜面上,如图,此处小 球受到的浮力方向如何?球受到的浮力方向如何? F F浮 浮 乒乓球运动状态变化及受力分析乒乓球运动状态变化及受力分析 浮力方向:竖直向上浮力方向:竖直向上 G 1.用弹簧测力计测出物体受到的重力G; 2.把物体浸在水中,记下此时弹簧测力计的示数F; 3.计算出物
2、体受到的浮力F浮 F浮GF 结论:下沉的物体受到浮力作用。 下沉的物体是否受到浮力?下沉的物体是否受到浮力? h1 h2 F上 F下hh F向右 向右 F向左 向左 (1)长方体左、右两个侧面的对应部)长方体左、右两个侧面的对应部 分在水中的分在水中的深度相同深度相同,所以,所以压强相同压强相同, 又因为又因为侧面积相同侧面积相同,所以长方体,所以长方体2个侧个侧 面受到的面受到的压力相同压力相同,但是方向相反,但是方向相反, 力的作用效果相互抵消。力的作用效果相互抵消。 p=g gh hF= ps s (2)同理:长方体前、后两个侧面受)同理:长方体前、后两个侧面受 到的压力的作用效果也相互
3、抵消。到的压力的作用效果也相互抵消。 假如在水中取一个长方体作为研究对假如在水中取一个长方体作为研究对 象,用液体压强特点来讨论象,用液体压强特点来讨论 浮力产生的原因浮力产生的原因 h1 h2 F上 F下 h2 h1 F向下 向下 p向下 向下= g gh1 F向下 向下= p向下 向下S S F向上 向上 s F向上 向上= p向上 向上S S p向上 向上= g gh2 (3)分析比较长方体上、下两个表面)分析比较长方体上、下两个表面 受到水的压力情况?受到水的压力情况? h h1 1 h h2 2 F F上 上 F F下 下 F F浮 浮= = F F向上 向上- -F F向下向下 浮
4、力方向浮力方向:竖直向上:竖直向上 浮力大小表达式:浮力大小表达式: 浮力是由于液体对物体浮力是由于液体对物体向上向上和和向下向下的的压压 力差力差产生的。产生的。 (压力差法)压力差法) F向下向下 F向上向上 浮力产生的原因浮力产生的原因: : F浮 浮 F浮 浮 画出下列物体在水中所受浮力的示意图画出下列物体在水中所受浮力的示意图 浮力方向总是浮力方向总是竖直向上竖直向上 练一练练一练 1.探究影响浮力大小的因素 如何检验你的猜想? 二、阿基米德原理二、阿基米德原理 (1)浮力的大小与物体排开液体的体积有关 (3)浮力的大小与浸没在液体中的深度无关 猜想: (2)浮力的大小与液体的密度有
5、关 测出金属块重G步骤: 将金属块一半浸入水中,记下测力计示数F 计算出此时所受浮力F浮 计算出此时所受浮力F浮 将金属块浸没在水中,记下测力计示数F 物重物重 G/ G/ N N 一半浸入时测一半浸入时测 力计示数力计示数F/ F/ N N 所受浮力所受浮力 F F浮 浮/N /N 浸没时测力计浸没时测力计 示数示数F F /N/N 所受浮力所受浮力 F F浮 浮/N /N 结论:浮力大小与物体排开液体的体积有关 (1)浮力的大小与物体排开液体的体积有关 结论:浮力大小与液体的密度有关。 (2)浮力的大小与液体的密度有关 测出金属块重G步骤: 分别将金属块浸没在水中不同深度,记下测力计示数
6、F 和F 比较F 和F 的大小 物重物重G/NG/N浸没较浅时测力计示浸没较浅时测力计示 数数F/NF/N 浸没较深时测力计示浸没较深时测力计示 数数F F/N N 结论:浮力大小与浸没在液体中的深度无关 (3)浮力的大小与浸没在液体中的深度无关 物体在液体中所受浮力的大小不仅与物体排开液体的体 积有关,还与液体的密度有关,而与浸没在液体中的深 度无关。 结论: 影响浮力大小的因素 也可用这样的装置 代替溢水杯 当液体停止流动时,液面与 溢水口相平。 2.浮力的大小与被物体排开液体的重力有什么关系? 排开水的体积一定等于物体体积吗? 物体浸入部分越多,排开的水 ,拉力 。 多大 研研 究究 对
7、对 象象 物体在物体在 空空气气中中 的重力的重力 G物物/N 空杯重空杯重 G杯杯/N 物体浸物体浸没没在在 液体中液体中弹弹簧簧 测测力力计计的示的示 数数 F /N 杯、水杯、水总总 重重G总总 /N 浮力浮力 的大的大 小小F浮浮 /N 排排开开水水 所受的所受的 重力重力 G排排/N 分析比较每一次实验中的浮力和排开水的重力,你能得出 什么结论? 物体所受的浮力等于被物体排开液体所受重力 F浮G排 浮力的大小与被物体排开液体的重力有什么关系? 结论: (3)阿基米德原理也适用气体。 3.阿基米德原理 (2)数学表达式: F浮=G排液 或F浮=液v排液g。 物体排开液体体积相等时,液体
8、密度越大,浮力越大。 液体密度相等时,物体排开液体体积越大,浮力越大。 (1)内容:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于被物浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于被物 体排开的液体受到的重力,即体排开的液体受到的重力,即F F浮 浮 G G排液。 排液。 物体物体“浸在液体里浸在液体里”包括包括“全部浸入(即浸全部浸入(即浸 没)没)”和和“部分浸入部分浸入”两种情况。两种情况。 不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮 力。对于同一物体而言,浸没时受到的浮力大,力。对于同一物体而言,浸没时受到的浮力大, 部分浸入时受到的浮力小,而且浸入的体积越小,部
9、分浸入时受到的浮力小,而且浸入的体积越小, 所受的浮力也越小。所受的浮力也越小。 浸没 部分浸入 (4)对阿基米德原理的理解 浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。 a a. .浸没时,浸没时,V V排 排= =V V浸浸= =V V物物,此时物体所受的浮力 ,此时物体所受的浮力 等于排开液体的重力,即等于排开液体的重力,即 F F浮 浮= =G G液液= = 液 液gV gV排液 排液= = 液 液gV gV浸 浸= = 液 液gV gV物 物 b.部分浸入时,部分浸入时, V排 排=V浸浸V物物 F浮 浮=液液gV排液排液=液液gV浸浸液液gV
10、物物 V排=V浸=V物 V排=V浸V物 V浸 (3)同一物体浸没在不同的液体中时,由于液体的密度)同一物体浸没在不同的液体中时,由于液体的密度 不同,所受的浮力也不同。不同,所受的浮力也不同。 根据公式根据公式 F浮 浮=液液g V排液排液,浸没时 浸没时, , V排排液液= V物物,当 当液 液不同时, 不同时, 浮力也随之变化浮力也随之变化。 。 1.三个体积相同的立方体a、b、c, 分别浮在同种液体的液面上,如图, 若它们所受的浮力分别为Fa、Fb、Fc, 则这三个力由小到大的顺序是_。 2.一物体重6N,浸没在水中时排开的水重为5N,则它所受浮 力为 。 5N Fb Fa Fc 练一练练一练 4.一铜块,让它分别浸没在水中距水面1m和2m深的地方,铜块受到的 浮力 ( ) A1m深处大 B2m深处大 C一样大D无法确定 3.一物体一半浸在水中时,测力计示数为F1,浸没时测力计示数为F2, F2 F1;浸没在酒精中时测力计示数为F3,F3 F2。 C 5.铜、铁、铝块浸没在水中的不同深处时,如果受到的浮力相等,则 可以判定 ( ) A它们的质量相等 B它们的体积相等 C它们所受的重力相等 D它们一定是空心的 B THANKS