1、科学探究：浮力的大小科学探究：浮力的大小 教科版八年级下册第十章第三节 浮力：浮力：液体对液体对浸在浸在其中的物体有其中的物体有竖直向上竖直向上的力。的力。 知识回顾知识回顾 浮力大小计算方法：浮力大小计算方法： 1.称重法：称重法： F浮 浮=G物物-F 2.压力差法：压力差法： F浮 浮=F向上向上-F向下向下 3.漂浮法：漂浮法： F浮 浮=G物物 产生原因：产生原因：液体对物体上下表面的压力差液体对物体上下表面的压力差 阿基米德的传说阿基米德的传说 两千多年以前，阿基米德为了鉴定金王冠两千多年以前，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，冥思苦想了很是否是纯金的，要测量
2、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：，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想到：物体浸在物体浸在 液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？ 阿基米德（阿基米德（约公元前约公元前287287212)212)是是 古希腊物理学家、数学家，静力学古希腊物理学家、数学家，静力学 和流体静力学的奠基人。和流体静力学的奠基人。他在物理他在物理 学方面的贡献主要有两项：其一是学方面的贡献主要有两项：其一是 关于浮力问题；其二是关于杠杆问关于浮力问题；其二是关
3、于杠杆问 题。题。 一、一、 浮力的大小与什么因素有关？浮力的大小与什么因素有关？ 实验猜想：实验猜想： 猜想猜想1：浮力可能与液体的密度有关浮力可能与液体的密度有关 猜想猜想4：浮力可能与物体的体积有关浮力可能与物体的体积有关 猜想猜想3：浮力可能与物体浸没在液体的深度有关浮力可能与物体浸没在液体的深度有关 其它猜想：其它猜想： 猜想猜想2：浮力可能与物体的密度有关浮力可能与物体的密度有关 实验实验探究：影响浮力大小的因素探究：影响浮力大小的因素 通过上面的器材我们应用控制变量法能研通过上面的器材我们应用控制变量法能研 究浮力大小与哪些因素有关？究浮力大小与哪些因素有关？ 铁块铁块 铁块铁块
4、 铜块铜块 清水清水 浓盐水浓盐水 1 2 3 设计实验设计实验猜想猜想1： 实验结论：浮力的大小跟实验结论：浮力的大小跟液体的密度有关。液体的密度有关。 浓盐水浓盐水 清水清水 浮力可能与液体的密度有关浮力可能与液体的密度有关 设计实验设计实验猜想猜想2： 结论：浮力的大小结论：浮力的大小跟物体的密度无关跟物体的密度无关 A B 清水清水 清水清水 浮力可能与物体的密度有关浮力可能与物体的密度有关 结论：浮力的大小跟结论：浮力的大小跟物体浸没液体中的深度无关物体浸没液体中的深度无关。 设计实验设计实验猜想猜想3： 清水清水 清水清水 清水清水 浮力可能与物体浸没在液体的深度有关浮力可能与物体
5、浸没在液体的深度有关 设计实验设计实验猜想猜想4： 结论：浮力的大小跟结论：浮力的大小跟物体浸在液体中的体积有关物体浸在液体中的体积有关。 清水清水 清水清水 清水清水 清水清水 浮力可能与物体的体积有关浮力可能与物体的体积有关 1.浮力的大小与物体的密度无关浮力的大小与物体的密度无关 2.浮力随浮力随液体密度增大而增大液体密度增大而增大 3.浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关 4.浮力随浮力随物体浸在液体中的体积（物体排开的物体浸在液体中的体积（物体排开的 液体的体积）增大而增大液体的体积）增大而增大 分析数据得到结论：分析数据得到结论： m排 排
6、物体所受的浮力可能与物体所受的浮力可能与 排开液体所受的重力有关排开液体所受的重力有关 G排 排 3用于计算的导出式：用于计算的导出式： F浮 浮= G排排= m排排g= 液液 gV排 排V排 排 二、二、 阿基米德原理阿基米德原理 实验探究：浮力大小与排开液体的关系实验探究：浮力大小与排开液体的关系 （2）制定计划与设计实验）制定计划与设计实验 F浮 浮如何测？ 如何测？ G排 排如何测？ 如何测？ 为什么要收集溢出的水？为什么要收集溢出的水？ 怎样使收集的水恰为排开的水？怎样使收集的水恰为排开的水？ 用什么样的容器接水？如何测排开的水重？用什么样的容器接水？如何测排开的水重？ 怎样安排实验
7、顺序最为合理，为什么？怎样安排实验顺序最为合理，为什么？ （1）提出问题：）提出问题：F浮 浮与 与G排 排有什么关系？ 有什么关系？ G物和杯 物和杯=_N F拉 拉=_N； ； F浮 浮=G物和杯物和杯 F拉 拉= _N； ； G物、杯和水 物、杯和水=_N； ； G排 排 = G物、杯和水物、杯和水 G物和杯 物和杯=_N 比较比较F浮 浮与 与G排 排 ，你发现了什么？ ，你发现了什么？ （3）进行实验与收集证据）进行实验与收集证据 1内容：内容：浸在液体中的物体受到竖直向上的浮浸在液体中的物体受到竖直向上的浮 力，大小等于它排开液体所受到的重力。力，大小等于它排开液体所受到的重力。
8、2数学表达式：数学表达式：F浮 浮=G排排 = m排 排g= r液液 gV排排 阿基米德原理阿基米德原理 - 液体的密度；液体的密度； V排 排 物体排开的液体的体积 物体排开的液体的体积 = m排 排g= 液液 gV排 排 对阿基米德原理的理解对阿基米德原理的理解 1、物体“浸在液体中”包括、物体“浸在液体中”包括“全“全 部浸入（即浸没）”部浸入（即浸没）”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，里都受到浮力。对于同一物体而言， 浸没时受到的浮力大，部分浸入时受浸没时受到的浮力大，
9、部分浸入时受 到的浮力小，而且浸入的体积越小，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。 浸没浸没 部分浸入部分浸入 2、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。 浸没时，浸没时，V排 排=V浸浸=V物物，此时物体所受 ，此时物体所受 的浮力等于排开液体所受的重力，即的浮力等于排开液体所受的重力，即 F浮 浮=G液液=液液gV排排=液液gV浸浸=液液gV物物 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 3、同
10、一物体浸没在不同的液体中时，由于、同一物体浸没在不同的液体中时，由于 液体的密度不同，所受的浮力也不同液体的密度不同，所受的浮力也不同. 根据公式根据公式 F浮 浮=液液g V排排， 浸没时浸没时， ， V排排 = V物物， 当当液 液不同时，浮力也随之变化 不同时，浮力也随之变化。 。 阿基米德原理的数学表达式：阿基米德原理的数学表达式： F浮 浮=G排排= m排排g=液液V排排g 说明：说明： 1.物体排开液体体积相等时，液体密度物体排开液体体积相等时，液体密度 越大，浮力越大。越大，浮力越大。 2.液体密度相等时，物体排开液体体积液体密度相等时，物体排开液体体积 越大，浮力越大越大，浮力
11、越大 3.阿基米德原理也适用于气体。阿基米德原理也适用于气体。 三、阿基米德原理的应用三、阿基米德原理的应用 无论物体是漂浮，悬浮还是无论物体是漂浮，悬浮还是 沉在水中，它所受的浮力都等于沉在水中，它所受的浮力都等于 排开的水所受到的重力。排开的水所受到的重力。 讨论交流：死海之谜讨论交流：死海之谜 在死海，海水的在死海，海水的 密度很高。人们可密度很高。人们可 以轻松地在海面仰以轻松地在海面仰 卧，甚至还可以看卧，甚至还可以看 书呢！书呢！ 你知道这是什你知道这是什 么道理吗？提出你么道理吗？提出你 的解释。和同学交的解释。和同学交 流。流。 例题例题 边长为边长为3cm，密度为，密度为210kg/m 的一个立方体橡皮泥块，浸没在水中的一个立方体橡皮泥块，浸没在水中 ，受到的浮力是多少？如果把这块橡，受到的浮力是多少？如果把这块橡 皮泥捏成一只小船，浮在水面，小船皮泥捏成一只小船，浮在水面，小船 所受浮力是多少？所受浮力是多少？(g=10N/kg) 课堂小结：课堂小结： 浮力大小与什么因素有关浮力大小与什么因素有关 阿基米德原理阿基米德原理 阿基米德原理的应用阿基米德原理的应用
