北师大版-物理-八年级下册-导学案探究-影响浮力大小的因素

探究——影响浮力大小的因素导学
湖北陈平
情景导入
死海位于以色列和约旦之间，是一个举世闻名的咸水湖.死海中含有很多矿物质，水分不断蒸发，矿物质沉积下来，从而形成今天最咸的咸水湖.不会游泳的人不小心落到湖中也不会沉底，甚至还可以躺在水面上看书或抽烟.
为什么不会游泳的人落入湖中也不会沉底呢？你能用物理知识解释这一现象吗?
自主探究
生活现象：把木块、乒乓球等物体放在水里,它们会漂在水面上.
这个现象说明漂在水面的物体会受到____________的作用．
想一想：在水中下沉的物体受浮力的作用吗？
小实验：如图1－1所示，先用弹簧测力计测量出金属块的重力G，再把金属块浸没在水中读出弹簧测力计的示数F，我们会发现F___________（填“＜”、“＝”或“＞”）G，这说明在水中下沉的物体_____________（填“受”或“不受”）水的浮力作用.
图1－1 图1－2
把实验中的水换成酒精或煤油做同样的实验,会发现同样的现象．我们可以得出结论：浸在液体中的物体都受到液体对它向上的浮力的作用．
读一读：浮力产生的原因
如图1-2所示，浸没在液体中的正方体，左右两个侧面、前后两个侧面所受液体的压力分别等大、反向，相互平衡；而上下两个表面由于液体的深度不同，所受液体的压强不同，压力也就不同，下表面受到的压力（方向竖直向上）总大于上表面受到的压力（方向竖直向下），上下表面受到的压力差就是液体对它的浮力，即F浮=F向上-F向下，浮力的方向总是竖直向上.
浮力的大小可以用“称重法”测量：先测出物体的重力G，然后将其浸入液体中，读出
＝G－F．
弹簧测力计的示数F，则两次示数之差就是浮力的大小，即F
浮
注意：液体中不但上浮的物体受到浮力的作用，下沉的物体也受到浮力的作用，但浸在液体中的物体并不一定都受到浮力的作用．当物体与容器底部紧密接触时，两个接触面间没有液体浸入，此时物体的下表面不再受到液体向上的压力，物体不受浮力作用．练一练：图1-3所示的是佳佳同学用“称重法”测量金属块浸在水中（水足够深）所受浮力大小，从金属块接触水面到刚好全部浸没，弹簧测力计的示数变______,金属块全部浸没后，所受的浮力是________N.
思考：物体在空气中受浮力的作用吗？
想一想：浮力的大小与哪些因素有关呢？
小实验：在水桶里装入大半桶水，用手慢慢把空的矿泉水瓶按入水中，在此过程中手受到的力越来越大，水面的高度___________（填“升高”、“下降”、“不变”），这说明浮力的大小与物体浸入液体的________________有关．
小实验：把鸡蛋放入水中,它会沉入水底，在水中加足够多的食盐并不断搅拌,最后发现鸡蛋会______.这说明浮力的大小与液体的______有关.
小实验：在弹簧测力计下面用绳吊一个小石块，把它浸没在水中并且不断增大浸入的深度，发现弹簧测力计的示数_____________，这说明在浸没的情况下，浮力的大小与物体浸没的深度_____________．
想一想：浮力的大小等于什么？
小实验：跟随课本，做“浮力的大小”的实验，从实验中我们可以测出物体在水中所受
的浮力F浮和物体排开水所受的重力G排，比较可F
浮_________G
排
．
通过这个实验，我们可以得出结论：________________________________．这就是著名的阿基米德原理．
阿基米德原理可以用表达式F
浮＝G
排
＝ρ
液
GV排表示.此原理既给出了计算浮力的方
法，也说明了浮力大小与哪些因素有关．
注意：（1）该公式适用于各种情况下浮力的计算；它表明浮力的大小只与所浸液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与其他因素无关．（2）“浸在”的含义包括两种：物体全部体积都在液体里，此时V排=V物；物体的一部分浸在液体里，另一部分露出液面，此时V排＜V物.
练一练：体积为3×104 m3的金属块浸没在水中，求该金属块受到的浮力F
排
.
答案
生活现象：浮力
小实验：<；受
练一练：小；1
小实验：升高；体积
小实验：上浮；密度
小实验：不变；无关
小实验：=；浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力练一练：2.94N。