初中科學(xué)《水的浮力》

1、水能載舟，水能載舟，亦能覆舟。亦能覆舟。哈爾濱號(hào)驅(qū)逐艦哈爾濱號(hào)驅(qū)逐艦軍軍 艦艦 鐵塊會(huì)沉在水中，船會(huì)浮在水上，鐵塊會(huì)沉在水中，船會(huì)浮在水上，這好像是理所當(dāng)然的事情，但你有沒這好像是理所當(dāng)然的事情，但你有沒有想過為什么鐵塊會(huì)沉下去？有想過為什么鐵塊會(huì)沉下去？ 為什么鐵做的船可以浮在水面上？為什么鐵做的船可以浮在水面上？ 一艘船可以載多重的東西呢？一艘船可以載多重的東西呢？死海不死 為什么為什么淹不死他們淹不死他們？是神在保？是神在保護(hù)他們嗎護(hù)他們嗎一、什么是浮力1.液體的浮力F浮浮G船船 據(jù)二力平衡知識(shí)，船(人)除受到 . 作用外，還受到水對(duì)它（他） .的力，這種力叫 。豎直向下的豎直向下的重力

2、重力豎直向上托豎直向上托F浮浮G人人人躺在死人躺在死海上看書海上看書船浮在水面上船浮在水面上浮力浮力 將旋緊瓶蓋的空礦泉水瓶壓入水中時(shí)，手會(huì)明顯感受到 。 將瓶釋放后，瓶將 。 結(jié)論：水中會(huì)上浮的物體受到 。瓶子受到水的浮力而向上頂?shù)淖饔闷孔邮艿剿母×Χ蛏享數(shù)淖饔孟蛏细〕鏊嫦蛏细〕鏊嫦蛏系母×ο蛏系母×Α緦?shí)驗(yàn)】【實(shí)驗(yàn)】哪些東西會(huì)浮起來？ 想想看，下面哪些東西會(huì)浮在水面上？哪些會(huì)沉下去？ 軟木塞 木制餐具玻璃珠塑料盒鉛球 石頭色拉油阿里山神木鐵塊游泳圈你覺得，上面的哪些物體會(huì)受到浮力的作用？你覺得，上面的哪些物體會(huì)受到浮力的作用？浮力的大小如何測(cè)量呢？浮力的大小如何測(cè)量呢？稱重法：稱重法

3、：1. 力的測(cè)量工具是力的測(cè)量工具是 。2. 用彈簧秤吊著物體。物體受到用彈簧秤吊著物體。物體受到豎直豎直向下向下的的 和和豎直向上豎直向上的的 的的作用。作用。3. 這兩個(gè)力是一對(duì)這兩個(gè)力是一對(duì) ：兩個(gè)力：兩個(gè)力大小大小 ，方向方向 ，且，且作用在作用在 上。上。FG彈簧秤彈簧秤重力重力G拉力拉力F平衡力平衡力相等相等F=G相反相反一條直線一條直線物物物物在空氣中將物體掛在彈簧秤下，記下彈簧秤的讀數(shù)F=G物= 。托住懸掛在空氣中的物體，記下彈簧秤的讀數(shù)F1 。彈簧秤讀數(shù) ,因?yàn)槭謱?duì)物體有向上托的力F2= 。將物體浸沒在水下，記下彈簧秤的讀數(shù)F拉= 。彈簧秤讀數(shù) ，表明水對(duì)物體也有一個(gè)向上托的

4、力即浮力F浮 。結(jié)論：在水中會(huì)下沉的物體也受到向上的 。（條件：物體在水中會(huì)下沉）推廣：所有的液體都會(huì)對(duì)浸入其內(nèi)的物體產(chǎn)生一個(gè) 。 G-F1變小變小G G F F拉拉變小變小浮力浮力向上的浮力向上的浮力物物F稱重法：稱重法： F F浮浮 . .G G物物 F F拉拉F1F2F浮浮F拉拉【實(shí)驗(yàn)】【實(shí)驗(yàn)】2.氣體的浮力。 氣體對(duì)進(jìn)入其內(nèi)的物體是否也有浮力呢？ 實(shí)例： 可以說明氣體對(duì)物體也有浮力。熱氣球、煙上升等熱氣球、煙上升等 打足了氣的籃球，氣孔上插有打氣打足了氣的籃球，氣孔上插有打氣針，打氣針的另一端通過導(dǎo)管、橡針，打氣針的另一端通過導(dǎo)管、橡皮塞和氣球囊連接。導(dǎo)管閥門開始皮塞和氣球囊連接。導(dǎo)管

5、閥門開始處于關(guān)閉狀態(tài)，現(xiàn)將閥門打開。處于關(guān)閉狀態(tài)，現(xiàn)將閥門打開。 現(xiàn)象：現(xiàn)象： 。 表明籃球整體受到表明籃球整體受到 。 結(jié)論：氣體也會(huì)產(chǎn)結(jié)論：氣體也會(huì)產(chǎn)生生 ?！緦?shí)驗(yàn)】【實(shí)驗(yàn)】氣球脹大，同時(shí)杠桿左端上升氣球脹大，同時(shí)杠桿左端上升向上的浮力增大向上的浮力增大向上的浮力向上的浮力1、一鐵塊掛在彈簧秤上，在空氣中稱量時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)是32牛。把它全部浸在水中稱量時(shí)，讀數(shù)是12牛。鐵塊受到浮力是2、判斷：所有液體都會(huì)對(duì)浸入其中的物體產(chǎn)生浮力。3、一質(zhì)量為5千克的鋁塊，用彈簧秤吊住它，將其置于酒精中時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)為30牛。求酒精對(duì)鋁塊的浮力20牛牛20牛牛二、阿基米德原理【提出問題】氣體和液體都會(huì)對(duì)

6、浸入其內(nèi)的物體產(chǎn)生豎直向上的浮力，那么浮力的大小究竟和哪些因素有關(guān)呢？ 當(dāng)你躺在浴缸的水中時(shí)，會(huì)有一種 了的感覺，同時(shí)浴缸的水面會(huì) 。 人變輕是因?yàn)槿耸艿?。水面上升是因?yàn)槿私胨泻螅?。變輕變輕上升上升水的浮力水的浮力排開了一部分水排開了一部分水1、探究實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)古希臘國王艾希羅交給金匠一塊純金，命令他制出一頂非常精巧、華麗的王冠王冠制成後，國王拿在手里掂了掂，覺得有點(diǎn)輕他叫來金匠問是否摻了假金匠以腦袋擔(dān)保，并當(dāng)面用秤來稱，與原來金塊的重量一兩不差可是，摻上別的東西也是可以湊足重量的國王既不能肯定有假，又不相信金匠的誓言，於是把阿基米德找來，要他解此難題 一連幾天，阿基米德閉門謝客，反

7、覆琢磨，因?yàn)閷?shí)心的金塊與鏤空的王冠外形不同，不砸碎王冠鑄成金塊，便無法求算其體積，也就無法驗(yàn)證是否摻了假他絞盡腦汁也百思不得其解有一天 阿基米德由澡盆溢水聯(lián)想到阿基米德由澡盆溢水聯(lián)想到 【建立假設(shè)】浮力可能與物體所排開水的多少有關(guān)?！緦?shí)驗(yàn)驗(yàn)證】將物體逐漸浸入水中時(shí)，物塊排開水的體積逐漸增多，彈簧秤的讀數(shù)逐漸 ，浮力逐漸 。 結(jié)論(定性)：物體受到的浮力跟物體排開水的多少有關(guān)，排開的水越多，浮力 。越大越大變小變小增大增大溢水杯溢水杯實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)器材：物塊物塊彈簧秤彈簧秤量筒量筒 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):要測(cè)量浮力的大小，還要測(cè)量物體排開水的多少(體積、重力)。請(qǐng)利用這些器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格，

8、然后交流討論。(1)在溢水杯中盛滿水，將小燒杯放在溢水杯的出水口下；(2)將物塊掛在彈簧秤上，測(cè)出物塊的重G物；(3)將物塊浸沒在溢水杯的水中，讀出彈簧秤的讀數(shù)F拉，并計(jì)算出物塊所受的浮力F浮=G物F拉(4)將溢水杯溢出的水注入量桶內(nèi)，測(cè)出它的體積V排，并算出物塊所排出的水的重力 G排= g V排物塊重G物/N物塊在水中彈簧秤的示數(shù)F拉/N物塊受到水的浮力F浮= G物- F拉/N物體排開水的體積V排/m3排開水受到的重力G排= g V排/N水 水 F F浮浮= = G G排排= gV= gV排排水 1.1.研究研究浸沒浸沒在液體中的物體所受到的浮力在液體中的物體所受到的浮力v阿基米德原理：浸在

9、液體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于 . ，即F浮 。v同樣，阿基米德原理可以推廣到氣體的浮力上：浸在氣體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于 。 地球表面上的物體一般都浸沒在空氣中： F浮= 。物體排開的液體物體排開的液體受到的重力受到的重力G G排液排液m m排液排液g g液液V V排液排液g g物體排開的氣體受到的重力物體排開的氣體受到的重力G G排排=m=m排排g=g=空氣空氣V V排氣排氣g=g=空氣空氣V V物物g g2、阿基米德原理、阿基米德原理【得出結(jié)論】對(duì)于浸沒在液體中的物體和部分浸入在【得出結(jié)論】對(duì)于浸沒在液體中的物體和部分浸入在液體中的物體都有：液體中的物體都

10、有：F F浮浮G G排水排水?！就茝V】如果把水換成別液體，仍然可以得到：【推廣】如果把水換成別液體，仍然可以得到： F F浮浮G G排液排液 。3、對(duì)公式的理解 (1)液是 ,不是浸入液體的物體密度。(2)V排液是 ，不是液體總體積，也不一定是物體的總體積(V物)。 物體完全浸入液體中(浸沒):V排液= ； 物體部分浸入液體中，V排液V物，V排液 。(用V露代表物體露出液面的體積)(3)浮力只跟 和 ,即只跟 . 有關(guān)，而與物體浸入液體的 、物體的 、 、 、 等無關(guān)。V V物物V V物物V V露露液液V V排液排液物體排開的物體排開的液體受到的重力液體受到的重力深度深度形狀形狀質(zhì)量質(zhì)量密度密

11、度重力重力液體密度液體密度物體排開液體的體積物體排開液體的體積1、將兩個(gè)金屬塊分別掛在兩個(gè)彈簧秤下，都將金、將兩個(gè)金屬塊分別掛在兩個(gè)彈簧秤下，都將金屬塊浸沒在屬塊浸沒在不同不同的液體中，發(fā)現(xiàn)彈簧秤減小的示的液體中，發(fā)現(xiàn)彈簧秤減小的示數(shù)相同，說明（數(shù)相同，說明（ ）A.排開水的重力相同排開水的重力相同 B.兩金屬塊物重相同兩金屬塊物重相同C.排開水的體積相同排開水的體積相同 D.以上說法都不對(duì)以上說法都不對(duì)2、有一金屬塊，在空氣中稱得重、有一金屬塊，在空氣中稱得重3.8牛頓，將它浸牛頓，將它浸沒在盛滿水的溢水杯中時(shí)，有沒在盛滿水的溢水杯中時(shí)，有50毫升的水從溢水毫升的水從溢水杯中流入量筒。求（杯

12、中流入量筒。求（1）金屬塊的體積（）金屬塊的體積（2）金屬）金屬塊在水中受到的浮力（塊在水中受到的浮力（3）金屬塊在水中時(shí)彈簧秤）金屬塊在水中時(shí)彈簧秤的讀數(shù)（的讀數(shù)（4）金屬塊的密度是多千克）金屬塊的密度是多千克/米米3 ？它可能？它可能是什么金屬？是什么金屬？A把物體漸漸壓入水中,液不變，V排水增大F浮 ，感覺浮力漸漸變大;當(dāng)物體完全浸入(浸沒)后，V排水=V物不變F浮 ，再往下壓不會(huì)感覺到更吃力。反之，上升(未露出水面前)V排水=V物不變F浮 ;漸漸露出水面時(shí)液不變， V排水減小F浮 ，感覺浮力漸漸變小。F浮與V排液成正比。把物體浸入不同液體,當(dāng)V排液相同時(shí)，液越大F浮 。F浮與液成正比。

13、(4)計(jì)算過程單位要統(tǒng)一用國際單位制。增大增大不變不變?cè)酱笤酱罂捎脧椈沙友菔究捎脧椈沙友菔静蛔儾蛔儨p小減小 現(xiàn)象：現(xiàn)象：下表面受到水的壓強(qiáng)大于上表面受到水壓強(qiáng)。 原因：原因：上表面距水面的深度小于下表面距水面的深度。又因長方體上下表面的面積又因長方體上下表面的面積相等，因此，下表面受到水的豎相等，因此，下表面受到水的豎直向上的壓力直向上的壓力 上表面受到上表面受到水的豎直向下的壓力，其合力是水的豎直向下的壓力，其合力是豎直向上的。豎直向上的。合合2 2大于大于長方體浸沒在水中，其左右兩個(gè)長方體浸沒在水中，其左右兩個(gè)側(cè)面和前后兩個(gè)側(cè)面的側(cè)面和前后兩個(gè)側(cè)面的面積面積分別分別相等相等，并且相對(duì)應(yīng)的距

14、水面的并且相對(duì)應(yīng)的距水面的深度相同處深度相同處，水對(duì)它們的水對(duì)它們的壓強(qiáng)相等壓強(qiáng)相等。所以長方體左。所以長方體左右兩個(gè)側(cè)面和前后兩個(gè)側(cè)面受到水的右兩個(gè)側(cè)面和前后兩個(gè)側(cè)面受到水的壓力的大小分別相等，方向分別相反，壓力的大小分別相等，方向分別相反，分別平衡。所以長方體受到的分別平衡。所以長方體受到的浮力等浮力等于下表面和上表面的壓力差于下表面和上表面的壓力差。 壓力差法壓力差法F浮浮 .F向上向上F向下向下把一塊臘塊放入燒杯里，讓臘塊緊貼把一塊臘塊放入燒杯里，讓臘塊緊貼燒杯底，加入水，觀察臘塊會(huì)否上浮？然燒杯底，加入水，觀察臘塊會(huì)否上?。咳缓髶軇?dòng)臘塊，使之不再緊貼燒杯底，觀察后撥動(dòng)臘塊，使之不再緊

15、貼燒杯底，觀察能否上浮，請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因。能否上浮，請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因。 答：水對(duì)臘塊的底部沒有向上的壓力答：水對(duì)臘塊的底部沒有向上的壓力, ,由由壓力差法知臘塊沒有受到向上的浮力。壓力差法知臘塊沒有受到向上的浮力。答：水對(duì)橋墩的底部沒有答：水對(duì)橋墩的底部沒有向上的壓力向上的壓力, ,由壓力差法知由壓力差法知橋墩沒有受到向上的浮力。橋墩沒有受到向上的浮力。18741874年年8 8月的一天，在大西洋亞速爾群島的西南方，有一艘月的一天，在大西洋亞速爾群島的西南方，有一艘深海考察潛艇，為研究海底礦產(chǎn)資源的分布，正在向深處下潛。深?？疾鞚撏?，為研究海底礦產(chǎn)資源的分布，正在向深處下潛。艙內(nèi)的考察人員被海底迷人的景色陶醉了，致使下潛速度