初二物理第十章浮力 第一节 浮力 阿基米德原理

阿基米德原理
比较下列物体受的浮力
⑴体积相同的铜、铁、铝浸没水中
铝
铁
铜
F浮铝 ＝ F浮铁＝ F浮铜
阿基米德原理
比较下列物体受的浮力
⑵如图所示，A、B两个物体的体积相 等，哪个受到的浮力大？
A B
F 浮A< F 浮B
阿基米德原理
比较下列物体受的浮力
⑶ 如图所示， A 、 B两个金属块的体积相等，哪个 受到的浮力大？ (ρ水＞ ρ酒精)
A
B
水
酒精
F浮 A ＞ F浮 B
阿基米德原理
比较下列物体受的浮力
拓展：质量是1kg的实心铜球和铝球,浸没水中,
受到的浮力大. (ρ铜>ρ铝)
铜
铝
阿基米德原理
例5
把密度为7.8× 103 kg/m3、体积为 500cm3的铁块浸没在密度为0.8×103 kg/m3的 煤油中，受到的浮力为多少牛？
提示 ：∵铁块完全浸没在煤油中， ∴ V排= V物 F浮= ρ液V排g= 0.8×103 kg/m3×500 × 10-6m3 × 9.8N/kg=3.92N
0.8
阿基米德原理
在水中游泳的人要上岸从深水处向浅水处行 走的过程中( C ) A. 人所受的重力逐渐变小 . B. 人所受的重力逐渐变大 C. 人所受到的浮力减小 D. 人所受到的浮力增大
阿基米德原理
能力提升
某物体重 0.5N, 把它放入盛有水的烧杯中 , 溢出 D 重为0.3N的水,则它受到的浮力为( ) A.一定为0.3N. B.可能为0.2N. C.一定为0.5N. D.可能为0.4N.
3
10
7
3
3
结论——阿基米德原理
浸入液体里的物体受到向上的浮 力的大小等于它排开的液体的重力。
F浮 = G排 = ρ 液 g V排
熟记： 浮力的大小： 等于排开的液体重力。 浮力的方向： 竖直向上 计算公式： F浮=G排=液gV排
适用范围： 液体和气体
注意:
(1)当物体全部浸入时，浮力的大小与 液体的深度无关. (2) V排是表示被物体排开的液体的体积. 当物体全部浸没液体里时, 则V排= V物 当物体只有一部分浸入液体中时,则V排<V物 (3) 定律也适用于气体 (浮力等于它排开的气 体受到的重力)
G桶
2.浮力的大小
进行实验：
G （1）测出物体所受的重力 G 。
F拉
（2）把物体浸入液体，，测出拉力F拉，并 且收集物体所排开的液体。
G排
（3）测出被排开的液体所受的重力 G排。
实验数据：
实 验 物体重力 拉力 物体所受的浮力 排开液体的重力 G(N) F拉(N) F浮(N) G排(N)
1 2
规则或不规则；物体运动或静止；浸在哪种液体 中都可受到浮力的作用。
链接
链接1
下面的正方体物体在水中，分析浮力产生的原因：
放大
在水平方向上，水对物体的压力大小相等，方向相反。
F1
F1
F1
F1
F1
在竖直方向上，水对物体的压力方向相反，大小不相等。
F1
F2
4．平衡力法(根据二力平衡)
物体悬浮在液体中或漂浮在液面上时，由于物体静止不 动，根据二力平衡可知物体所受浮力与物体所受重力大小相 等，即 F 浮＝G 物．
[例题] 体积为 2×10－3 m3 的金属块浸没在水中，求金属块
受到的浮力大小．
解：金属块所受到的浮力F 浮＝ρ液 gV 排＝1.0×103 kg/m3×9.8
阿基米德原理
活动二： 探究空气的浮力
结论：液体和气体对浸大其中的物 体有竖直向上的托力，物理学中把 这个托力叫做浮力。
阿基米德原理
浮力大小与哪些因素有关
链接
当物体排开液体的体积增大时， 弹簧测力计的示数发生了变化。
说明：浮力大小与 物体排开液体的体积 有关。
阿基米德原理
实验探究1：浮力大小与哪些因素有关 往杯里不断地 加盐，轻轻搅 拌一会后鸡蛋 会浮上来。
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鸭子为什么能浮在水面上
链接
是什么力使上万吨的航空母舰航行在海面上
不会游泳的人在死海里为什么不会被淹死
将旋紧的空矿泉水瓶压入水中，并 释放后，将怎样
链接
问题1：以上现象说明什么问题？
在水中能上浮的物体受到向上的浮力。 问题2：在水中下沉的石块、铁块等物体是否 也受到浮力作用？
1.浸在（部分浸入，或浸没）液体或气体中的物 体，受到液体或气体对它竖直向上 托的力， 叫做浮力。 2.做出下图中物体所受浮力示意图。 F浮
(1)铝块受到的浮力
(2)铝块露出水面的体积
（g=10N/kg ρ铝=2.7×103kg/m3）
例题：
8.甲、乙两个物体的质量之比是 5∶3，密度之比是10∶3，若将它 们全部浸没在同种液体中，则它们所 受到的浮力之比是( ) A.5∶3 B.10∶3 C.2∶1 D.1∶2
例题：
9. 如图，通过比较图②和图③ 可 得出结论_____；比较图③和图 ④，可得出结论______；比较图 ③和图⑤，可得出结论______。
反馈练习
1、液体对浸在它里面的物体，具有 物理学中把这个力叫做
浮力
竖直向上
的托力，
。
2、浴缸里放满水，人坐进去后，排开400牛的水，则
人受到的浮力为
400
牛。
阿基米德原理
基础巩固
例题
把一物体吊在弹簧测力计上 , 在空气中称物 体重1.96N,浸没在水中称时, 弹簧测力计示减小 了0.49N,物体在水中受到的浮力_________N. 浸 没在某种液体中时 , 弹簧测力计示数为1.16N,物 0.49 体在这种液体中受到的浮力为 _________N.
巩固练习
1. 受力分析：
受绳向上拉力静止。
F浮 F浮 + F 拉 = G
F拉
G
2. 受力分析：
受绳向下拉力静止。
F浮
F浮 = F 拉 + G
F拉 G
3. 受力分析：
沉在底部静止。
N支 F浮 + N 支 = G F浮
G
4. 受力分析：
受向上拉力匀速直线运动。
F拉 F浮
F浮 + F 拉 = G G
例题：
10. 一个铝块重27N，浸没水中， 排开水的体积______，排开水的 质量_____，排开水重_____，它 受的浮力____。将其挂在弹簧测力 计下，示数是____。若将其浸没在 煤油中，它排开煤油的质量是____， 它受到的浮力是 _____ 。
一个盛水的杯中悬浮着一个小球， 杯子放在斜面上，如图，此处小球受 到的浮力方向如何？
F 浮
链接
F1
F2
浮力产生的原因：
浮力是由于液体对物体向上和向下的 压力差产生的。
【实验】打足了气的篮球，气孔上插有打气针， 打气针的另一端通过导管、橡皮塞和气球囊连 接。导管阀门开始处于关闭状态，现将阀门打 开。 气球胀大，同时杠杆左端上升 现象__________________________________ 。 表明__________________________________ 。 向上的浮力增大
结论：气体也会产生向上的浮力。
当用弹簧称拉水中物体时，对物体 进行受力分析：
F拉
F浮
F浮+F拉=G 得：F浮=G － F拉
G
实验探究1：什么是浮力 活动一： 探究液体的浮力——用弹簧测力计测浮力的大小
G＝1.0N
F′＝0.68N
物体在空气中，弹簧测力计的示数为G=1.0N， 在水中的示数为F’＝0.68Ｎ，那么，水对石块的浮 力F浮=G-F’=0.32N
水
酒精
例题：
2.将体积相同的铜、铁、铝浸没在 水中，比较他们所受浮力的大小。
铝
铁
铜
例题：
3. 如图，VA= VB ，比较A、B所 受浮力的大小
A B
F浮A< F浮B
例题：
4.质量是1kg的实心铜球和铝球,浸 没水中, ______受到的浮力大.
∵m铜= m铝
ρ 铜 >ρ铝
∴V铜<V铝
铝
铜
例题：
阿基米德原理

下列物体受到浮力吗？ 桥墩受到浮力吗？
A
B
C
D
E
∨
×
∨
×
∨
请你说说哪个鱼说得正确？为什么？
大鱼的说法正确，因为在同种液体内部， 物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。
我在深处，受 到的浮力大。
我的体积大，受 到的浮力大。
例题：
1.将一铁块分别没入水和中酒精中， 比较铁块受的浮力。
5.体积为20dm3的铁块，浸没在水 中，受到多大浮力？
水
例题：
6.把一矿石挂在弹簧测力计上，在空 气中称时示数是10N，把矿石浸没在 水中称时示数是5N。(g=10N/kg) 求:（1）矿石受到的浮力 （2）矿石的密度
例题：
7.弹簧测力计下挂一个重5.4N的铝 块，当铝块的一部分浸入水中后，弹 簧测力计的示数为3.6N。求：
算规则物体“正放”时受到的浮力．
3．公式法求浮力 利用阿基米德原理公式 F 浮＝G 排＝ρ液 gV 排求出物体受到的 浮力．使用阿基米德原理要注意： (1)浸在液体里的物体包括两种状态：一是全部浸入，此时 V 排＝V 物；二是部分浸入，此时 V 排<V 物． (2)由 F 排＝G 排可知，浮力的大小等于物体排开的液体所受 的重力，但浮力是由容器中剩下的液体产生的，而浮力的大小 与容器中剩下的液体重力无关． (3)由 F 浮＝ρ液 gV 排可知，浮力的大小只与液体的密度和排开 液体的体积有关． (4)阿基米德原理也适用于气体，但公式中的ρ液要改为ρ气．