第九章

壓強和浮力第四節(jié)

浮力預(yù)習(xí)清單1.浸在液體或氣體中的物體,會受到液體或氣體______的力,這個力叫作浮力。2.浮力的大小與其________________________和________________________有關(guān)。向上排開液體的體積液體的密度預(yù)習(xí)清單3.液體密度相同,________________________越大,受到的浮力越大;液體密度不同,當(dāng)物體排開液體的體積相同時,____________________越大,物體受到的浮力越大。4.阿基米德原理計算公式:________________________。物體排開液體的體積液體的密度F浮=ρ液V排g導(dǎo)入新課小鴨子能漂浮在水面,冰塊在水面上露出了一角,是什么力使它們浮在水面上的呢?任務(wù)一：認(rèn)識浮力活動1:請同學(xué)們利用實驗桌上的物品(水、水槽、空易拉罐、木塊等)來感受水對物體的作用力,并體會此作用力的方向。問題1:用手把木塊、空易拉罐按入水中時,同學(xué)們的手有什么感覺?任務(wù)一：認(rèn)識浮力活動2:請學(xué)生進(jìn)行如圖所示的實驗,待乒乓球穩(wěn)定后,再觀察細(xì)線的方向。在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生分析液體中乒乓球所受力的方向。問題2:結(jié)合預(yù)習(xí)內(nèi)容,說說浮力的定義是什么?歸納總結(jié):浸在液體或氣體中的物體,會受到液體或氣體向上的力,這個力叫作浮力。任務(wù)一：認(rèn)識浮力活動3:如圖甲、乙所示,將乒乓球放入瓶內(nèi),向瓶里倒水,觀察乒乓球不浮起和將瓶下口堵住,乒乓球浮起的實驗。問題3:浮力產(chǎn)生的原因是什么?甲

乙任務(wù)一：認(rèn)識浮力活動4:用彈簧測力計、金屬塊(或石塊)和一杯水,按照如圖所示的步驟試一試,并分析浮力的計算方法。歸納總結(jié):手托石塊或把石塊浸入水中,彈簧測力計的示數(shù)都會變小,這說明石塊放入水中雖然下沉,但它也受到浮力。由力合成的知識,可知浮力的大小為F浮=G-F示。這種方法叫作“稱重法”。任務(wù)二：探究影響浮力大小的因素提出問題:浮力的大小與哪些因素有關(guān)?猜想與假設(shè):影響浮力大小的因素可能有物體排開液體的體積、液體的密度和物體浸入液體的深度。任務(wù)二：探究影響浮力大小的因素設(shè)計實驗:1.實驗器材:彈簧測力計、金屬圓柱體、燒杯、濃鹽水、清水、酒精、實驗記錄單等。2.實驗步驟:如圖甲、乙、丙、丁、戊所示。任務(wù)二：探究影響浮力大小的因素(1)如圖甲所示,用彈簧測力計測量出物塊所受的重力并記錄。(2)如圖乙、丙所示,將物塊逐漸浸入水中,直到金屬塊沉沒,觀察并記錄彈簧測力計的示數(shù)變化。任務(wù)二：探究影響浮力大小的因素(3)如圖丁所示,改變物塊浸在液體的深度,觀察彈簧測力計的讀數(shù)是否不同。(4)如圖戊所示,將物塊浸沒在鹽水中,觀察并記錄彈簧測力計的示數(shù)。任務(wù)二：探究影響浮力大小的因素(5)重復(fù)進(jìn)行實驗,在下面的表格中記錄實驗數(shù)據(jù)。任務(wù)二：探究影響浮力大小的因素任務(wù)二：探究影響浮力大小的因素任務(wù)二：探究影響浮力大小的因素分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論:浸在液體中的物體所受浮力的大小與其排開液體的體積和液體的密度有關(guān)。液體密度相同,物體排開液體的體積越大,受到的浮力越大;液體密度不同,當(dāng)物體排開液體的體積相同時,液體的密度越大,物體受到的浮力越大。任務(wù)三：探究浮力產(chǎn)生的原因提出問題:為什么浸沒在液體中的物體會受到浮力呢?如圖甲、乙所示,先將兩端包有橡皮膜的空管水平浸沒在水中,觀察橡皮膜的凹陷程度。再將兩端包有橡皮膜的空管豎直浸沒在水中,觀察橡皮膜的凹陷程度。任務(wù)三：探究浮力產(chǎn)生的原因現(xiàn)象:1.水平放置時:橡皮膜的凹陷程度相同。2.豎直放置時:橡皮膜凹陷程度不同,下表面比上表面的凹陷程度大。提出問題:為什么會出現(xiàn)上述現(xiàn)象呢?任務(wù)三：探究浮力產(chǎn)生的原因1.如圖所示,放在水中的立方體,它的側(cè)面的對應(yīng)部分在水中的深度相等,因而水的壓強也相等。由F壓=pS可知,物體對應(yīng)側(cè)面受到的壓力是大小相等,方向相反的,兩個力相互抵消,合力為0。2.立方體上、下兩個表面在水中的深度不同,下表面處的壓強大于上表面處的壓強,所以立方體下表面受到水向上的壓力F2大于上表面受到水向下的壓力F1,向上和向下這兩個壓力之差就等于水對立方體的浮力。任務(wù)三：探究浮力產(chǎn)生的原因總結(jié):浮力是因液體對浸在其中的物體有壓力差而產(chǎn)生的。注意:物體下表面沒有液體(或與底部密合)時,不受浮力。任務(wù)四：阿基米德原理的推導(dǎo)大量實驗結(jié)果表明,浸在液體中的物體所受浮力的大小,等于物體排開的液體所受重力的大小。這就是著名的阿基米德原理。

分析過程:F下=ρ液gh2S,F上=ρ液gh1S,則浮力F浮=F下-F上=ρ液g(h2-h1)S=ρ液gSh,而Sh=V排,故有F浮=ρ液gV排=G排

。任務(wù)四：阿基米德原理的推導(dǎo)注意:V排是指物體排開液體的體積,不是指物體自己的體積。適用范圍:不光液體,氣體也可以對浸入其中的物體有浮力的作用,浮力的大小也都滿足阿基米德原理。核心總結(jié)1.浮力的定義。2.浮力的方向。3.浮力產(chǎn)生的原因。4.影響浮力大小的因素。5.阿基米德原理。課堂評價1.重20N的物體浸沒在水中,用彈簧測力計稱量時視重減小了8N,則該物體受到的浮力大小為()A.20NB.8NC.28ND.12NB課堂評價2.如圖所示為“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗裝置。請根據(jù)圖示回答下列問題:(1)比較圖甲、乙可知:乙圖中圓柱體受到的浮力的大小為____N。(2)比較圖乙、丙,說明浮力的大小與____________________有關(guān)。0.6物體浸入液體的體積課堂評價(3)通過圖乙和圖戊的探究,________(選填“能”或“不能”)得到浮力大小與液體密度是否有關(guān),原因是___________________________________。(4)比較丙和丁,說明浮力的大小與物體浸沒的深度_____(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。不能液體的體積相同沒有控制物體浸入無關(guān)課