1、第1节 浮力第十章第十章 浮力浮力相传2000年前，罗马帝国的远征军来到了死海附近，击溃了这里的土著人，并抓获了一群俘虏，统帅命令士兵把俘虏们投进死海。奇怪的是，这些俘虏居然没有沉下去，而是个个都浮在水面，统帅认为这是神灵保佑他们，就把俘虏释放了。为什么士兵会漂浮在死海上？此时都受到哪些方向的力呢？导入新课导入新课认识浮力导入新课导入新课3认识浮力导入新课导入新课1.通过实验探究知道什么是浮力，了解浮力产生的通过实验探究知道什么是浮力，了解浮力产生的原因；（重点）原因；（重点）2.知道影响浮力大小的因素。（重点）知道影响浮力大小的因素。（重点）学习目标导入新课导入新课 定义:浸在液体中的物体受
2、到液体对物体向上的力叫浮力。 符号： F浮浮 单位： 牛（N） 浮力的施力物体：液体浮力一浸在水中的木块讲授新课讲授新课F浮浮F浮浮分析:由二力平衡的条件可知，浮力的方向与重力的方向相反，即浮力的方向竖直向上。 浮力的方向：竖直向上。小球静止于水面上，试分析小球的受力情况，并画图说明。GG讲授新课讲授新课(1)用弹簧测力计测出铝块的重力G。(2)把铝块浸入水中，记录弹簧测力计的示数F示示。比较G和F示示的大小关系为什么示数变小了呢？说明了什么？铝块受浮力的作用弹簧测力计的示数减少了多少？浮力大小怎么计算？如何测量浮力的大小呢？讲授新课讲授新课 称重法用弹簧测力计测量浮力大小F浮浮=G-F示示如
3、何测量浮力的大小呢？分析：铝块的受力情况如图所示，由力的平衡可知，G=F浮浮+F示示，则F浮浮=G-F示示。GF浮浮F示示讲授新课讲授新课 浸在气体中的物体也受到气体对物体的浮力。浸在气体中的物体受到气体对它的浮力吗？讲授新课讲授新课浸在液体中的物体受到液体对物体向各个方向的压力。浮力的产生二讲授新课讲授新课h2h1F上上F下下物体的下表面：F上上=p上上S = 液液gh2S物体的上表面：F下下=p下下S= 液液gh1SF浮浮=F上上-F下下浮力是由于液体对物体向上、向下的压力差产生的。F=pS = 水水ghSF浮浮= F向上向上- F向下（压力差法）向下（压力差法）讲授新课讲授新课 1.将乒
4、乓球放入瓶内，向瓶里倒水，乒乓球不浮起。 2.将瓶下口堵住，乒乓球浮起。实验与观察实验现象:讲授新课讲授新课把空饮料罐用手按入水桶，饮料罐进入水中越深，手的感觉有什么变化？分析一下，浮力大小和什么因素有关？猜 想可能跟有关。提出问题浮力的大小与哪些因素有关三讲授新课讲授新课水酒精浓盐水弹簧测力计实验器材实验方法注意运用控制变量的方法。圆柱体讲授新课讲授新课1.探究浮力与物体浸没后的深度的关系深度h / cm重力G / N弹簧测力计示数F / N浮力F浮/ N结论： 浮力大小与物体浸没水中后的深度无关。检验猜想记录表格讲授新课讲授新课2.探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系结论： 在同一液体中，
5、物体浸在液体中的体积越大，浮力越大。物体浸在液体中的体积V/ 格重力G / N弹簧测力计示数F/ N浮力F浮/ N记录表格讲授新课讲授新课3.探究浮力与液体密度的关系液体种类重力G / N弹簧测力计示数F / N浮力F浮/ N记录表格结论： 物体排开液体体积一定时，液体密度越大，浮力越大。讲授新课讲授新课 物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。讲授新课讲授新课课堂小结课堂小结浮力浮力产生浮力的原因探究浮力大小与什么因素有关概念：浸在液体中的物体受到液体对物体向上的力叫浮力方向：竖直向上液体对物体向上向下的压力差
6、产生的测量：F浮浮=G-F示示物体浸在液体中的体积液体的密度第2节 阿基米德原理第十章第十章 浮力浮力两千多年以前，希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？导入新课导入新课1.知道浮力大小与物体排开液体的重力的关系；知道浮力大小与物体排开液体的重力的关系；2.会用阿基米德原理计算浮力大小。会用阿基米德原理计算浮力大小。学习目标导入新课导入新课排开液体的体积物体浸在液体中的体积=将易拉罐按入装满水的烧杯中，感受浮力与排开的液体的关系。
7、回顾：浮力大小与哪些因素有关？ 浮力大小跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。实验探究如何计算浮力大小一讲授新课讲授新课浮力与排开的液体有什么关系？可以怎样表述浮力的大小？ 浮力大小，跟它排开液体的体积和液体的密度有关。排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。猜 想思 考讲授新课讲授新课排开液体的体积 液体的密度 = 排开液体的质量浮力的大小跟排开液体的重力有关。排开液体的重力越大排开液体的质量越大排开液体的体积越大液体的密度越大浮力越大推 理猜 想讲授新课讲授新课浮力与物体排开液体重力的定量关系图图1图图2图图3图图4测量数据填入记录
8、表；用不同物体、不同液体做几次实验。探究实验讲授新课讲授新课次数物体的重力G物/N物体在液体中测力计示数F/N浮力F浮/N小桶和排液的总重G总/N小桶的重力G桶N排开液体的重力G排/N1234浮力的大小等于物体排开液体的重力2.15 1.35 1.10 0.3 2.15 1.80 0.35 0.65 0.3 0.352.15 1.60 0.55 0.85 0.3 0.55 0.800.80实验数据表格分析数据得出结论：讲授新课讲授新课1.内容：浸在液体中的物体所受的浮力， 大小等于它排开液体的重力。2.数学表达式：F浮浮=G排排4.适用范围：液体和气体3.用于计算的导出式： F浮浮= G排排=
9、 m排排g= r r液液 gV排排阿基米德原理二讲授新课讲授新课1.区分：浸没、浸入、浸在、没入； 2.F浮浮r r液液 gV排排 r r液液液体的密度； V排排物体排开的液体的体积；3.F浮浮 r r液液 gV排排 表明浮力大小只和 r r液液、V排排有关， 浮力大小与物体的形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。关于阿基米德原理的讨论讲授新课讲授新课对原理的理解物体“浸在液体里”包括“全部浸入（即浸没）”和“部分浸入”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，所受的浮力
10、也越小。浸没部分浸入讲授新课讲授新课浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。A.浸没时：V排排=V浸浸=V物物，此时物体所受的浮力等于排开液体的重力，即F浮浮=G液液=液液gV排排=液液gV浸浸=液液gV物物B.部分浸入时： V排排=V浸浸V物物F浮浮=液液gV排排=液液gV浸浸液液gV物物V排排=V浸浸=V物物V排排=V浸浸V物物V浸浸讲授新课讲授新课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.根据公式 F浮=液g V排，浸没时， V排 = V物，当液不同时，浮力也随之变化。阿基米德原理同样适用于气体。讲授新课讲授新课一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，它的
11、2/3体积露出水面，它受的浮力是 N。（g取10 N/kg） 1解析：根据阿基米德原理： F浮浮G排液排液液液gV排排 据题意V排排V/3 F浮浮液液gV排排 1.0103 kg/m310 N/kg10-4 m3=1 N练一练讲授新课讲授新课课堂小结课堂小结阿基米德原理探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系阿基米德原理浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力F浮浮= G排排= 液液 gV排排第3节 物体的浮沉条件及应用第1课时 物体的沉浮条件第十章第十章 浮力浮力物体的浮与沉是由什么因素决定的呢？导入新课导入新课1.知道物体的沉浮取决于浮力与重力的大小关系；知道物体的沉浮取决于浮力与
12、重力的大小关系；（重点）（重点）2.知道物体的沉浮与密度的关系。（重点）知道物体的沉浮与密度的关系。（重点）学习目标导入新课导入新课 我们可以从浸在液体里的物体的受力情况去分析，设计如下图的实验来验证。物体的浮沉条件一探究物体的浮沉条件讲授新课讲授新课实验序号 实验方法 观察小瓶运动情况 小瓶受力情况1把盖上盖子的空小瓶浸没于水中再松手 2把装满水并盖上盖子的小瓶浸没于水中，再松手 3设法使小瓶既不上浮也不下沉，即静止在水中（也叫悬浮） 小瓶上浮小瓶下沉小瓶静止F浮浮 GF浮浮 GF浮浮 G讲授新课讲授新课 物体在液体中的沉浮取决于物体所受的浮力和重力的大小。 通过改变重力或浮力的大小，可以改
13、变物体的浮沉状态。 当F浮浮G 时， 物体上浮 当F浮浮G 时， 物体下沉 当F浮浮G 时， 物体处于悬浮或者漂浮状态结论悬浮悬浮上浮上浮下沉下沉F浮浮GF浮浮GF浮浮GF浮浮G漂浮漂浮讲授新课讲授新课水面G物物F浮浮F浮浮G物物下沉上浮两个过程：F浮浮 G物物 物体下沉 F浮浮G物物 物体上浮讲授新课讲授新课三个状态： F浮浮=G物物 物体漂浮 F浮浮= G物物 物体悬浮 F浮浮G物物 物体下沉到水底G物物F浮浮水面F浮浮G物物G物物F浮浮漂浮悬浮下沉到水底讲授新课讲授新课 平时常见到 在水中会上浮； 在水中会下沉。 因为不同物质 不同。猜测物体在液体中的沉浮跟物体密度与液体密度之间的关系有
14、关。木头、泡沫等石块、金属块等密度 一个实心物体浸在液体中，你能否根据物体密度与液体密度之间的关系，对物体的浮沉作出判断？讲授新课讲授新课下沉：由F浮浮G可得： 液液 gV排排 物物 gV物物 因为 V排排= V物物 所以 液液 G可得液液 gV排排物物 gV物物 因为 V排排= V物物 所以 液液 物物讲授新课讲授新课F浮漂浮：由F浮浮=G可得： 液液 gV排排=物物 gV物物 因为 V排排物物悬浮：由F浮浮=G可得： 液液 gV排排=物物 gV物物 因为 V排排= V物物 所以 液液= 物物讲授新课讲授新课浮沉条件 漂浮 F浮浮=G V排排物物 悬浮 F浮浮=G V排排=V物物 液液=物物
15、 上浮 F浮浮G V排排=V物物 液液物物 下沉 F浮浮G V排排=V物物 液液G物 液 物F浮 G物 液 物课堂小结课堂小结第3节 物体的浮沉条件及应用第2课时 物体的浮沉条件的应用第十章第十章 浮力浮力情境引入导入新课导入新课1.知道人类从远古时候就开始利用浮力。知道人类从远古时候就开始利用浮力。2.知道潜水艇、轮船、密度计等浮沉条件的应用。知道潜水艇、轮船、密度计等浮沉条件的应用。（重点）（重点）学习目标导入新课导入新课早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的观察，到殷商时已由制独木舟发展到用木板组成大的船体，这是我国最早的木船。讲授新课讲授新课周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、
16、长江这样的大河流上也多次架设过浮桥。讲授新课讲授新课我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼，灯笼能腾空而起，飞向天空。 讲授新课讲授新课三国时期有“曹冲称象”。除了以舟称物之外，以舟起重也是中国人的发明。据史籍记载，真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创造了浮力起重法。讲授新课讲授新课 用橡皮泥做成能承载重物的小船，使它漂浮在水面上。讲授新课讲授新课 工作原理：将钢铁制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。 排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量：F浮浮= m排排g 而 F浮浮=G m船船+m货货= m排排 载重线 轮 船讲授新课讲授新课 工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。 模拟潜水艇：
17、用注射器向密封的瓶内打气，将瓶内的水排出，瓶向上浮起潜水艇讲授新课讲授新课 工作原理：靠空气浮力升空 内部充有小于空气密度的气体气球和飞艇讲授新课讲授新课 密度计是一种什么仪器？它的刻度有什么特点？ 测量液体密度的仪器,刻度是上小下大，上稀下密。 密度计的工作原理是什么？ 物体漂浮在液面上的条件F浮浮G 密度计浸入液体中越深，说明 液体的密度是越大还是越小？ 越小密度计讲授新课讲授新课盐水选种讲授新课讲授新课应用农业军事气象其他盐水选种潜水艇热气球密度计课堂小结课堂小结小结与复习小结与复习第十章第十章 浮力浮力知识结构1浮力的定义浮力的定义浸在液体中的物体受到液体对物体向上托的力。浸在液体中的
18、物体受到液体对物体向上托的力。2几点讨论几点讨论（1）区分：浸在、浸入、浸没、没入）区分：浸在、浸入、浸没、没入（2）浮力的方向：竖直向上）浮力的方向：竖直向上（3）浮力的测量：）浮力的测量： F浮浮 = G - -F（4）液体和气体中的浮力）液体和气体中的浮力一、浮力的概念一、浮力的概念知识梳理2几点讨论几点讨论（1）浮力是物体在液体中所受液体对物）浮力是物体在液体中所受液体对物 体压力的合力；体压力的合力；（2）浮力是液体对物体向上和向下的压）浮力是液体对物体向上和向下的压 力差，而不能理解为一定是上表面与下表面力差，而不能理解为一定是上表面与下表面受到的压力之差；受到的压力之差；（3）向
19、上和向下的压力差（浮力）的方向竖直向上）向上和向下的压力差（浮力）的方向竖直向上1F浮浮= F向上向上- -F向下向下二、浮力的产生条件二、浮力的产生条件1内容：内容：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力的大小等于物体排开液体的重力2数学表达式：数学表达式： F浮浮 = G排液排液 F浮浮 = m排排g = 液液 g V排排（决定式）（决定式）3适用范围：适用范围： 液体和气体液体和气体1区分：浸没、浸入、浸在、没入；区分：浸没、浸入、浸在、没入； 2. . F浮浮r r液液 gV排排 r r液液液体的密度；液体的密度； V排排物
20、体排开的液体的体积；物体排开的液体的体积；3. . F浮浮 r r液液 gV排排 决定式决定式 表明浮力大小只和表明浮力大小只和 r r液液、V排排有关，有关， 浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。关于阿基米德原理的讨论关于阿基米德原理的讨论GF浮浮1物体的浮沉条件：物体的浮沉条件：浸没在液体中物体浸没在液体中物体 上浮：上浮： F浮浮 G物物 下沉：下沉： F浮浮 G物物 悬浮：悬浮： F浮浮G物物四、物体的浮沉条件四、物体的浮沉条件2推导出实心物体的浮沉与密度的关系推
21、导出实心物体的浮沉与密度的关系 上浮：上浮： 液液 物物 下沉：下沉： 液液 物物 悬浮：悬浮： 液液 物物 3漂浮物体：漂浮物体：V排排V物物 F浮浮G物物 ， 液液物物GF浮浮4应用应用运用浮力知识解决问题一、常用的一些概念和规律一、常用的一些概念和规律 1密度的概念密度的概念 2浮力的概念浮力的概念 3力的平衡条件力的平衡条件 4液体内部压强规律液体内部压强规律 5阿基米德原理阿基米德原理 6物体浮沉条件物体浮沉条件二、注意区分一些容易混淆的概念二、注意区分一些容易混淆的概念1上浮、漂浮、悬浮；上浮、漂浮、悬浮；2物重物重G与视重与视重G视视；3物重物重G与物体排开的液重与物体排开的液重
22、G排液排液；4物体质量物体质量m与物体排开液体的质量与物体排开液体的质量m排排；5物体的密度物体的密度物物与液体的密度与液体的密度液液；6物体的体积物体的体积V物物、物体排开液体的体积、物体排开液体的体积V排排、物、物体露出液面的体积体露出液面的体积V露露。1注重物理图形的再现注重物理图形的再现2注重物理过程的展开注重物理过程的展开3研究对象的选取研究对象的选取4善于排除干扰因素和分析隐含条件善于排除干扰因素和分析隐含条件5将实际问题转化为物理模型将实际问题转化为物理模型浮力综合题解题方法小结浮力综合题解题方法小结课堂小结1甲、乙两个实心球质量相等，放入水中后它们露出甲、乙两个实心球质量相等，
23、放入水中后它们露出水面的体积分别是各自体积的水面的体积分别是各自体积的1/3和和1/2，则（，则（ ）。）。 A甲、乙两球的体积之比是甲、乙两球的体积之比是3:2 B甲、乙两球的密度之比是甲、乙两球的密度之比是4:3 C甲、乙两球所受浮力之比是甲、乙两球所受浮力之比是1:1 D甲、乙两球所受浮力之比是甲、乙两球所受浮力之比是4:3 B C随堂训练2一长方形木块，质量为一长方形木块，质量为27 g，漂浮于密度为，漂浮于密度为0.9103 kg/m3的液体中，露出液面的高度为的液体中，露出液面的高度为8 cm，木，木块底面积为块底面积为0.75 cm2，木块密度是，木块密度是 kg/m3。0.75
24、103 3.3.有一木块竖直地浮在水面上，有有一木块竖直地浮在水面上，有1/5的体积露出水的体积露出水面，若把露出的体积切掉，则面，若把露出的体积切掉，则 ( ( ) ) A木块将全部浸没在水中木块将全部浸没在水中 B木块剩余部分木块剩余部分4/5浸没水中浸没水中 C木块剩余部分木块剩余部分1/5浸没水中浸没水中 D木块下沉至水底木块下沉至水底 B34.4.容器内盛有水，在一试管里面放一小球后，容器内盛有水，在一试管里面放一小球后，浮在水面上。如图所示，现将小球取下沉入水浮在水面上。如图所示，现将小球取下沉入水中，试管仍浮在水面上，则中，试管仍浮在水面上，则 （ ）。）。 A. . 液面下降液
25、面下降 B. . 液面上升液面上升 C. . 容器底部受到的液体的压强不变容器底部受到的液体的压强不变 D. . 试管下表面受到的液体压强变小试管下表面受到的液体压强变小 3【解析解析】以试管和小球为研究对象：以试管和小球为研究对象：球在试管内，试管漂浮：球在试管内，试管漂浮：F浮浮1G球沉底，试管漂浮：球沉底，试管漂浮： F浮浮2+F支支G总重总重G不变，不变， F浮浮1F浮浮2+F支支 F浮浮1F浮浮2根据根据F浮浮水水gV排排 V排排1V排排2 液面下降液面下降试管试管V排排变小，变小，h变小，变小，根据根据pghp变小变小同理：同理：当小球取出放入水中漂浮或悬浮当小球取出放入水中漂浮或悬浮F浮浮1=F浮浮2，V排排1=V排排2 液面不变液面不变5.5.一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，容一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，容器中的水面将如何变化？器中的水面将如何变化？GmFVggr rr rr r 冰冰冰冰浮浮排排水水水水水水当冰化成水后，质量不变，所以，当冰化成水后，质量不变，所以，m水水= m冰冰mmVr rr r 水水冰冰化化水水水水水水 冰排开水的体积等于冰化成水的体积冰排开水的体积等于冰化成水的体积 液面高度不变液面高度不变【解析解析】冰漂浮在水面上，冰漂浮在水面上，F浮浮= G冰冰
