五、浮力教案3

10.1 浮力

学习目标：

1.认识一切浸在液体中的物体都要受到浮力的作用，浮力的方向是竖直向上的。

2.能认识浮力产生的原因。会用弹簧测力计测量物体在液体中所受浮力的大小。

3.经历探究浮力大小跟哪些因素有关的实验过程，认识物体所受浮力的大小跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。

学习流程：复习回顾：

1．密度公式：

2．重力公式：

3．压强公式：

，液体压强公式：

4．力的三要素：

、

、

引入新课：《死

海》

1．托在手中物体不会掉下来，是因为物体受到重力和支持力的原因。浮在水中冰山会游船、鸭子不会下沉,它受到什么力的作用的原因?它除了受到重力G之外，还要受到另外一个

力的作用，这个力由______________产生的，方向是__________________。

2．在水中搬动石块，感觉与在空气中搬动石块有什么不同_____

3．用手拿住铁块慢慢地放置于水中的过程中，手有什么感觉，这种感觉说明了什么？

___________________________

自主学习：阅读教材49-50页回答相关问题

一.浮力

1.浮力：_______________________。

方向____________________。

木块放入水中，静止时，木块受几个力？方向如何？（1）浮力的

方向_________（2）浮力的大小：F浮

=

2.演示：测量铝块浸没水中所受的浮力（图10.1-2）学生观察，

回答问题：

（1）图10.1-2甲，利用弹簧测力计测量铝块的___________ 。

（2）图10.1-2乙，把铝块浸没在水中后发现弹簧测力计的

示数变___________ 。

弹簧测力计示数减小的值，就是___________ 的大小。

F浮=___________ 。

（3）结论：以上实验说明，浸没在液体中的物体受到___________

的作用。

3.产生浮力的原因：因为液体内部存在___________，而且________ 不同，其_________不同。浸没在液体中的物体，其上下表面受到液体对它的___________不同，

不同，这就是浮力产生的原因。

F浮= ___________

。

合作探究

二.决定浮力大小的因素：

1.猜想：影响浮力大小的因素可能有固体的

___________、液体的___________、固体___________ 和固体___________ 。

1

2.实验方法：__________。

3.实验：探究浮力的大小跟哪些因素有关

①浮力的大小是否跟物体浸没的深度有关？（

图10.1-5）

步骤：利用弹簧测力计测量圆柱体在空气中的重力G；多次改变圆柱体浸没在水下的深度，观察弹簧测力计示数__________，浮力大小___________ 。结论：_________________

②浮力的大小是否跟物体浸在液体中的体积有关？（

图10.1-6）

步骤:利用弹簧测力计测量圆柱体在空气中的重力G；多次改变圆柱体浸在水中的体积，观察弹簧测力计示数___________ ，浮力大小___________ 。结论：_____________

。

③浮力的大小是否跟液体的密度有关？

步骤:利用弹簧测力计测量物体在空气中的重力G；将该物体分别浸没在水、盐水中，观察弹簧测力计示数___________，浮力大小___________ 。结论：________________

。

④浮力的大小是否跟固体的密度有关？

步骤:利用弹簧测力计分别测量体积相同的铝块、铁块在空气中的重力G1、G2。将三个金属块浸没到水中，观察弹簧测力计示数___________，浮力大小___________ 。

结论：_______________________

。

4.实验结论：物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的__________ 有关、跟__________ 有关。物体浸在液体中的__________ 越大、__________ 越大，浮力就越大。

当堂检测：1. 下列关于浮力的说法中，错误的是：（ ）

A.浮力的方向总是竖直向上的

B.

只有浸在液体中的物体才受到浮力

C.浮力起因于物体上、下表面所受液体的压强随深度的增加而增大

D.物体受到浮力作用时，向上的压力大于向下的压力

2.如图梯形物体重为12N，浸没在液体中时，弹簧测力计的示数

为9N，则梯形物体受到的浮力为

N，方向

。

若上表面受到液体的压力为4N，则下表面受到的液体向上的压力为

N. 3、边长是0.1米的正立方体，浸在水里，上表面距液面10厘米，则物体上表面受到的压力是_____牛顿；下表面受到的压力是_____牛顿；所受的浮力是_____牛顿。（取=10牛/千克）

4、如图所示,甲、乙、丙是体积相同，形状不同的铝块、铁块和铜块，当它们浸没在水中时，它受到的浮力是：（

）

A、甲最大；B、

乙最大；C、丙最大；D、 一样大。

5、浸没在液体中的物体受到的浮力大小决定于：（

）

A、

物体在液体里的深度；B、

物体的体积和形状；

C、

物体的体积和液体的密度；D、物体的密度和液体的密度。

6、潜水艇在由水面下2米深处潜入到水面下20米深处的过程中，它受到的压强、浮力的变化情况是：（

）

A、压强增大，浮力增大；

B、

压强增大，浮力不变；

C、压强不变，浮力增大；

D、 压强减少，浮力不变。

7、体积相等的实心铅块、铁块和木块，抛入水池中，待它门静止后，所受的浮力是：（

）

A、铅块受到的浮力最小；

B、

铁块受到的浮力最小；

C、木块受到的浮力最小；

D、 它们所受的浮力一样大。

2

10.2 阿基米德原理

学习目标：1.

通过科学探究，经历探究浮力大小的过程，知道阿基米德原理。

2. 用阿基米德原理解答和计算有关浮力的问题。 重点：阿基米德原理

难点：用阿基米德原理解答和计算有关浮力的问题。

学习过程一、导入新课：学生阅读课本由阿基米德原理的灵感导入新课。

二、自主学习，合作探究：

探究点一：阿基米德原理（重难点）

问题1：通过教材图10.2–1的操作，试试看，当饮料罐浸入水中更深、排开的水更多时，浮力是否更大？

问题2：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系？学生阅读课本53页。

猜想： 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系

器材： 步骤： A.如图 ,用弹簧测力计测出物体重G. B.如图 ,用弹簧测力计测出空桶重G1

C.如图

，将物体浸入溢水杯中，弹簧测力计的示数将___ ____，

石块排开的水从溢水口流到小桶中，当物体完全浸没时，记下弹簧测力计的示数F D.如图 ,测出小桶和排开水的重力G2.则G排=______ ___. E.利用公式F浮=_______ ______，算出物体受到的浮力.

物重

空桶重

物体浸入水中空桶和排开物体受到

物体排开的水

G/N G1/N 后测力计的读水重

水的浮力

受到的重力

数 F/N G2/N F浮/N G 排/N

F.比较所得的实验数据可得结论： ，

这就是著名的 ，用公式表示就是 。

问题3：推导理解公式 F浮=G排= 适用于 1、影响浮力大小的因素： 。

（注：与物体密度、物体体积无关、形状无关、物体浸没在液体中的深度无关。）

2、单位： 3、关于v排：（1）完全浸没： （2）未完全浸没： 4、引导学生完成例题。

针对训练：1.

关于阿基米德原理，正确的叙述是：（

）

A. 浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体的体积

B. 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的液体的质量

C. 浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力

D. 浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体受到的重力

3

2.

有一个重为5N、体积为300cm的物体。问该物体浸没在水中时受的浮力多大?

探究点二：用阿基米德原理解答和计算有关浮力的问题：(难点) 问题1：将重力相等的实心铜球、铁球、铝球浸没在水中，它们受的浮力（

）

A. 相等

B. 铜球最大

C. 铝球最大

D. 铁球最大

问题2：重1.5牛的铁球挂在弹簧秤下，将铁球浸没在水中，弹簧秤的示数是0.5牛，求：

⑴铁球受的浮力？⑵铁球的体积？（g=10N/kg）

针对训练：1.如图5所示，A为木块，B铝块，C为铁球，它们的体积相等，把它们都浸没在水中，则（ ）

A．由于铁的密度大，所以铁球受到的浮力大

B．三个物体受到的浮力一样大

C．由于木块上浮，所以木块受到的浮力最大

D．由于铝块面积大，水对它向上的压力也大，因此铝块受到的浮力最大

2.

把一蜡块放入盛有酒精的容器中，溢出酒精的质量是4g；若把它放入盛有水的容器中，则溢出水的质量是（ρ水＞ρ酒＞ρ蜡）（ ）

A．4g B．5g C．4.5g D．3.5g 三、当堂检测

1.下列关于浮力的叙述中，正确的是(

) A.物体浸没在水中的深度越大，受到的浮力也就越大 B..同一木块分别漂浮在水面和酒精上，在酒精面上受到的浮力小于在水面上的浮力 C.物体浸在液体中受到的浮力由自身的重力决定 D.物体浸在液体中受到的浮力由排开液体的重力决定

2. 潜水员完全进入水中后，在继续下潜的过程中，他所受到的（ ）

A.浮力逐渐增大，压强逐渐增大

B．浮力逐渐增大，压强逐渐减小 C．浮力不变，压强逐渐增大

D．浮力不变，压强不变

3. 完全浸没在水中的乒乓球，放手后从运动到静止的过程中，其浮力大小变化情况（

）

A．浮力不断变大，但小于重力。 B．浮力不变，但浮力大于重力。

C．浮力先不变，后变小，且始终大于重力直至静止时，浮力才等于重力。

D．浮力先大于重力，后小于重力。

4．水桶自重20牛，在提水时，桶中的水重50牛，则当整个桶还浸没在水中时，人所需要的拉力（ ）

A.大于70牛 B.等于70牛 C.等于2 0牛 D.小于7 0牛。

5.质量相等的木块和铁块，分别放入装有等量水的烧杯里，当静止，液面较高的是 。

3

4

10.3物体的浮沉条件及应用

学习目标: 1．通过物体的浮沉现象的研究，知道物体的浮沉条件。

2．通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产、生活和社会中的应用。

问题1】物体的浮沉条件

〖思考〗阅读课本P57第一段内容，提出问题：物体的浮与沉是由什么因素决定？

〖活动1〗怎样使物体上浮或下沉⑴将如下物品：橡皮泥、空的有盖塑料小瓶、生鸡蛋、硬币、泡沫塑料等浸没在水中后松开手，它们将如何运动？

上浮的物体有：

下沉的物体有：

⑵思考：用怎样的方法可以使原来沉下去的物体浮上来，使浮在水面上的物体沉下去呢？（还能提供的器材有：盐、注射器）

①橡皮泥：

。从受力角度看，此方法中改变的力是

。是怎样改变的？

。

②塑料小瓶：

。此方法中改变的力是

。

③生鸡蛋：

。此方法中改变的力是

。是怎样改变的？

。

⑶结论：可见改变物体的

力和

力的关系就可以改变物体的浮与沉。

〖自学〗P57漂浮和悬浮的内容，了解漂浮和悬浮的概念。

（1）漂浮：

。（2）悬浮：

。(物体即不上浮也不下沉，可以停在液体内任何深度的地方，人们把这种状态叫

。) 〖活动2〗探究物体的浮沉条件（1）完全浸入水中的物体同时受到 力和 力两个力的作用，你能画出下图中物体所受力的示意图吗？

由此可知，物体的浮沉条件如下：

①F浮 G时，上浮；

②F浮 G时，悬浮；

③F浮 G时，下沉。

想一想：物体漂浮在水面时，F浮 G （2）木块和铁块，把它们完全浸入水中后，木块会上浮到水面，而铁块会下沉到水底。从物体与液体的密度的角度分析，物体的浮沉条件如下：

①ρ物 ρ液时，上浮；

②ρ物 ρ液时，悬浮；

③ρ物 ρ液时，下沉。想一想：物体漂浮在水面时，ρ物 ρ液

当堂练习：1．一个鸡蛋沉没在一杯清水中，将下列添加物(足量)分别加入杯内的水中经搅拌后，最终能使鸡蛋浮起来的是

(

) A、水

B、食盐

C、酒精

D、食用油

2.如图所示，将一个质量为8g的小木块缓慢放入一个盛有适量水的烧杯，漂浮在水面上，待木块静止时，烧杯中溢出水6g，则被木块排开的水的质量为（

）

A、8g

B 、6g

C、

2g

D 、3g 3.小明星期天给家里的金鱼缸换水，他刚把鱼缸装满水时，不小心将一个质量为20g的小物块掉入鱼缸中，此时从鱼缸中溢出水14g，

C、悬浮

D、无法判断

4.一密度均匀的实心物体悬浮在某一种液体中，若将此物体分成大小不等两块，那么

(

)

A、大块将上浮，小块将下沉

B．大块将下沉，小块将下沉将上浮

5

〖活动3〗

浮力的应用

（1）钢铁做的轮船，把它做成空心时，它所受

力没有改变，但是它排开水的体积却大大增加，因而受到的

力也大大增加，所以就能漂浮在水面上。

①轮船的大小用

来表示，排水量是指

②一艘排水量为3000t的轮船，满载时船及货总重

N，所受浮力为

N，

排开水的体积是

m3；如果它从长江驶入大海，它所受浮力

，船的吃水深度

（变大、变小、不变）。

（2）潜水艇在完全潜入水中时，所受

力不变，靠改变

力，来实现上浮和下沉的。

（3）气球里充的是

的气体，所以可以飘在空中。热气球、飞艇能实现上升或下降，是因为

力不变，靠改变

力来实现的。（信息：孔明灯、热气球、氢气球等球内气体密度必须比外部空气体密度小到一定程度时才上升。）

（4）密度计：构造如图1所示，它是用密封的玻璃管制成的。ＡＢ段的外径均匀，是用来标刻度线的部分，ＢＣ段做成内径较大的玻璃泡，ＣＤ段的玻璃管做得又细又长，最下端的玻璃泡内装有密度很大的许多小弹丸（如铅丸）或水银等，整体是一根粗细不均匀的密封玻璃管。

图1

图2

图3

密度计浸入液体中的深度越深，排开的体积越大，由于成反比，示数就越小，因此它的刻度从上往下读数越来越大，跟量筒的读数是相反的。密度计的刻度线间距是不均匀的，也就是说相差相同数值（密度的标定值）的刻度线间距并不相等。无论是比重计还是比轻计的刻度线都是上疏下密。

【达标练习】

1.某潜水艇从长江潜行（在水面下航行）到东海某地执行任务. 若它悬浮在江面下所受重力、浮力分别为G1、F1，悬浮在海面下所受重力、浮力分别为G2、F2，则：G1_____ G2，

F1___ ___ F2（填“大于”、“等于”或“小于”）

2.一艘轮船从东海驶入长江后，它所受的浮力：（

）

A.变小

B.不变

C.变大

D.不能确定

3.潜水艇潜入水下越深，受到水的压强和浮力将（

）

A、压强越大，浮力越小B、压强越大，浮力不变

C、压强不变，浮力不变D、压强越小，浮力越大

6

浮力知识点总结

一、浮力

浸在液体中的物体受到液体

的力，这个力就叫做浮力。

（其中浸在包括全部浸在即浸没和部分的浸在）如图（1）所示

漂浮、悬浮、下沉的物体都受到浮力。

二、浮力产生的原因

如图（2）所示：浸在液体中物体的左右两侧面，前后两侧面所受到的水的压力大小相等，方向相反，相互平衡；而上下表面所受的压强不同，所以压力也不同，下表面所受到的向上压力总大于上表面所受到的向下的压力。所以浮力产生的原因是浸在液体中的物体受到向上和向下的压力差。由此可知，如果物体与容器间没有空隙，物体下表面不受液体压力，则物体不受浮力，如打入河堤的木桩；建在淤泥中的桥墩等。

由以上知识可上得：【1】F浮

= F向上- F向下

（公式）

【2】浮力方向总是竖直向上，与重力方向相反。

练习：如图（3）所示一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，容器放在

斜面上，如图所示。图上画出了几个力的方向，

你认为鸡蛋所受浮力的方向应是（

）

A．F1

B．F2

C．F3

D．F4 三、称重法求浮力

浮力的大小可以用称重法测量，即测出物体的重力G，

然后将其浸入液体，读出弹簧测力计的示数F，则两次之差

就是浮力大小，即F浮=G—F（公式）

练习.有一个物体在空气中挂在弹簧秤下示数为4．9N，当把它放在某液体里时发现弹簧秤的示数为2．4N，则该物体在液体里受到的浮力是

N 四、阿基米德原理：

1、内容：浸在液体（气体）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。公式：F浮

= G排液

= ρ

液

g V排

警示！（1）由公式F浮=G排=ρ液gV排可知，物体受到的浮力只与ρ液和V排有关，与物体体积、物体形状、物体密度、物体浸没在液体中的深度无关。

（2）V排与

V物的关系：由图知，一定要根据物体所处的状态，弄清V排与V物的关系，切不可盲目认为V排=V物

（3）

(2)

7

练习【1】如图所示，大鱼和小鱼的讨论，其中正确的是

鱼，因为

练习：【2】如图所示

是“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验装置，请根据图示回答问题：

(1)由乙、丙

可知物体所受浮力的大小跟

有关。

(2)分析

，说明物体所受浮力大小跟液体密度有关。

(3)物体完全浸没在酒精中所受的浮力是

(4)分析丙、丁，说明物体所受浮力大小跟

无关

应用举例：1、弹簧测力计下吊着一重为1.47N的石块，当石块全部浸入水中时，弹簧测力计的示数为0.98N，（g＝10N/kg）。

求：（1）石块受到的浮力。

（2）石块的体积。

（3）石块的密度

2、.有一方木块，把它放在水中时，露出水面的部分是其总体积的2/5 求（1）木块的密度？

（2）把木块放入另一种液体中时，露出液面的部分是它总体积的1/3，求木块的密度及液体的密度。

3、浮在海面上的冰山，水上部分的体积为1 000m3，求冰山的总体积。（ρ冰=0.9×103kg/m3，ρ海水=1.03×103kg/m3)

我在深处，受浮力大

我体积大，受浮力大

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