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八年级下册浮力优秀课件ppt
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这是一份八年级下册浮力优秀课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了导入新课，想一想，观察与思考，这些现象表明，猜一猜，设计与实验，现象与结论，浮力产生的原因，F浮F2–F1，所以选B等内容，欢迎下载使用。
奴隶为什么没有沉到水里淹死呢？
①请同学们看一个历史典故——“死海不死”
相传大约两千年前，罗马统帅狄杜进兵耶路撒冷，攻到死海岸边，击溃了这里的土著人，并下令将俘虏来的奴隶投入死海。但奇怪的是奴隶并没有沉到水里淹死，却被波浪送回岸边。狄杜勃然大怒，再次下令将俘虏扔进海里，但是奴隶们依旧安然无恙。狄杜大惊失色，以为奴隶们受神灵保佑，屡淹不死，只好下令将他们全部释放。
通过刚才的短片，我们知道了阿基米德及其发现的浮力定律，这个定律到底是什么内容？有着怎样的应用？今天我们一起学习有关浮力的知识。
②课堂影院：请同学们欣赏《 阿基米德的故事》
（1）观察图并思考图中提出的问题.
这些物体除受到了地球施加的竖直向下的重力作用外，还受到了水或空气施加的竖直向上的托力作用。
③浮力的施力物体：液体或气体。
①浮力的定义：浸在液体或气体里的物体，受到液体或气体向上的托力，这个力叫作浮力。常用符号F浮表示。
②浮力的方向：竖直向上。
轮船浮在水面上时，受到竖直向下的重力G；因为静止，根据二力平衡条件可知，一定有一个竖直向上的力与重力平衡。这个力就是浮力F浮。
你还能举出哪些例子说明物体受到浮力的作用？
3. 下沉的物体是否受浮力
下沉的物体是否受到浮力？你有什么经验支持你的猜想？
①猜测一：受到浮力的作用。支持猜测的经验：用水桶打水时，在水里提起水桶比在空气中感到轻一些.②猜测二：不受到浮力的作用。支持猜测的经验：石块掉到水里会沉下去.
①用弹簧测力计在空气中称出金属块的重力G，如图甲所示.
②将金属块浸入水中，读出弹簧测力计的示数F，如图乙所示.
①现象：金属块浸入水中后，弹簧测力计的示数减小（G＞F）.
②结论：浸在水里的金属块受到了浮力的作用（下沉的物体也受到浮力的作用）。
③金属块受到的浮力F浮=G-F。这种测量浮力的方法叫作称重法.
视频演示——《称重法测量铝块所受的浮力》
为什么浸在液体中的物体会受到浮力呢？
这是因为液体内部存在压强，而且深度不同，其压强不同。
我们研究浸没在液体中的长方体，分析它受力的情况。长方体两个相对的左右侧面，深度相同，根据p=ρgh可知：所受液体的压强相等，因此所受液体的压力F1与F2相互平衡，对长方体水平方向的受力没有影响。同理，长方体前后两个相对的面，所受液体的压力相互平衡，对长方体水平方向的受力也没有影响。
研究浸没在液体中的长方体，分析它受力的情况。长方体上、下两面所处的深度分别记为h1、h2，因为h2>h1，根据p=ρgh可知：液体对长方体下表面的压强要大于液体对上表面的压强：p2>p1。长方体上、下表面的受力面积是相同的，根据p=FS可知：液体对长方体向上的压力F2大于液体对它向下的压力F1，即 F2＞F1 。浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同，这就是浮力产生的原因。
液体对长方体上、下表面的压力不同
推论：①当柱体的上表面露在液面上时， F向下=0，F浮=F向上.②当柱体的下底面与容器的底部密合时（它们之间没有液体）， F向上不存在， 故没有浮力.③在失重状态下（如在太空中），浮力不存在.
视频播放——《浮力产生的原因》
【例题1】下列关于浮力的说法中，正确的是（ ）A. 浮力都是由水产生的B. 浮力的方向与重力的方向相反C. 将一石块扔到水中，在其下沉的过程中不受浮力作用D. 只要物体浸在液体中，就一定受到浮力作用
液体和气体对浸入其中的物体都有可能产生浮力的作用，故A错；浮力的方向都是竖直向上的，重力的方向都是竖直向下的，故B对；在水中下沉的石块，其外表面各个部分都会受到水的压力，各个部分受到水的压力不平衡，水对石块产生浮力的作用，故C错；由浮力产生的原因F浮=F向上–F向下可知，当浸在液体中物体的下底面与容器完全密合时，F向上不存在，F浮也不存在（如桥墩），故D错.
【例题2】请在图中画出静止在水中的小球所受浮力的示意图。
过小球的重心沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段，用符号F浮表示，如图所示.
猜想1：浮力的大小可能跟液体的密度有关. 因为人能自然浮在死海海面上，而不能自然浮在河水水面上.猜想2：浮力的大小可能跟物体排开液体的体积有关. 因为从井中提水时，盛满水的桶露出水面越多，提桶的力就越大.猜想3：浮力的大小可能跟物体浸在液体中的深度有关. 因为游泳时人由河边走向深水处的过程中，人感觉自己越来越轻.
1. 探究影响浮力大小的因素
探究影响浮力大小的因素
（1）实验方法：在设计实验方案时，圆柱体所受浮力的大小可由称重法求得，由于可能影响浮力大小的因素较多，所以要注意控制变量.（2）实验器材：弹簧测力计、圆柱体、盛有水和浓盐水的容器各一个。
①如图（a）所示，用弹簧测力计测出圆柱体所受的重力.②如图（b）所示，将圆柱体体积一部分浸入水中，观察并记录弹簧测力计的示数.
③如图（c）所示，使圆柱体浸没在水中某一深度，观察并记录弹簧测力计的示数.④如图（d）所示，改变圆柱体浸没在水中的深度，观察并记录弹簧测力计的示数.⑤如图（e）所示，将圆柱体浸没在浓盐水中，观察弹簧测力计的示数，并与圆柱体浸没在水中时弹簧测力计的示数进行比较.
结论①：从表中（b）、（c）二次实验数据可以看出，物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大.
1. 分析实验以及所得到的数据，你认为浮力的大小与哪些因素有关?
2. 你是通过哪些现象和数据判断这些因素与浮力大小有关的？
结论②：从表中（c）（d）两次实验数据可以看出，物体浸没在液体中时，所受浮力的大小与其在液体中浸没的深度无关.结论③：从表中（c）[或（d）]（e）两次实验数据可以看出，物体所受浮力的大小与液体的密度有关，当物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大.
浸在液体中的物体，所受浮力的大小与其排开液体的体积和液体的密度有关.
同种液体，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大；当物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大.
（1）内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于被物体排开的液体所受的重力。
公式表明，物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，物体所受的浮力就越大。由此，也论证了“探究影响浮力大小的因素”实验所得到的结论.
古希腊学者阿基米德通过实验和理论研究得出了有关浮力大小的原理——阿基米德原理：
（3）数学表达式中各字母的物理意义与单位
ρ液表示液体的密度，单位：千克/米3（kg/m3） V排表示排开液体的体积，单位：米3（m3） g表示9.8牛/千克（N/kg）F浮表示物体受到的浮力，单位：牛（N）
（4）推论： 若ρ液一定，则根据F浮= ρ液 gV排可推知：当V排的改变值为△V排时， F浮的改变值△F浮= ρ液 g△V排.
（5）阿基米德原理的理解与应用
①影响浮力大小的因素 由公式F浮＝ ρ液 gV排可知：浮力F浮的大小只和 ρ液、V排有关，与物体的体积、形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中的运动状态等因素无关。
③适用范围：该定律适用于液体和气体。
②求液体密度、排开液体的体积
物体不论是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力，都可以用阿基米德原理计算浮力。
④区别“浸入”与“浸没” “浸入”分两种情况： “物体一部分体积浸入液体中”、 “物体体积全部浸入液体中（叫浸没）”.
（V排=V浸=V物） （V排=V浸
浮力原理：物体在液体中所受浮力等于它所排开液体的重力。杠杆原理：发现了杠杆平衡条件。阿基米德的《方法论》： “十分接近现代微积分”，这里有对数学上“无穷”的超前研究，贯穿全篇的则是如何将数学模型进行物理上的应用。
3. 验证阿基米德原理
（2）测量浮力的方法（称重法）：
（1）实验器材： 弹簧测力计、物体（ρ物＞ρ液）、溢水杯、小桶、细线、水、盐水.
（3）测量排开液体所受的重力（溢水法）：
溢水杯中盛满液体，把物体浸在液体中，让排开的液体流入一个小桶中，桶中的液体就是被物体排开的液体，用弹簧测力计测出排开液体所受的重力。
（4）比较 F1-F2 和 G总-G桶 是否相等.
①用弹簧测力计分别测出物体在空气中所受的重力G（示数为F1）和小桶的重力G桶（示数为F2），把数据记入表中。
①测出物体在空气中重力G
②把物块浸入装满水的溢水杯中，同时用小桶收集物块所排开的水，读出弹簧测力计的示数F3，算出物块所受浮力。把测量数据填入记录表中。
测出小桶和排开的水的总重G总
物体浸在水中，读出测力计的示数F
③测出小桶和排开水的重力G总。把测量数据填入记录表中。
改变体积不同的金属块再做几次实验，把实验数据填入表格中。
由实验序号1可以计算物体受到的浮力为：F浮= G- F=1.5N-0.5N=1N
由实验序号1，可以计算排开液体所受的重力为：G排= G总-G桶=2.2N-1.2N=1N
分析实验序号2或3也可得出此结论。
演示实验——《探究“浮力的大小与排开液体重力的关系”》
【例题3】小文探究影响浮力大小的因素，情景如图所示，金属块在空气中、浸没在水和浓盐水中静止时弹簧测力计的示数分别是 9.8N、8.4N、8.2N，则下列说法错误的是（ ）A．该金属块重 9.8NB．在水中金属块受到的浮力大小为 1.4NC．由该实验可知浮力的大小与液体密度有关D．由该实验可知浮力的大小与物体密度有关
A．金属块在空气中时，弹簧测力计示数为重力，金属块所受重力G=9.8 N，故A正确，不符合题意；B．金属块浸没在水中所受浮力F浮=1.4N，B正确，不符合题意；C．金属块浸没在水中所受浮力F浮=1.4N，浸没在盐水中所受浮力F浮盐水= G–F盐水= 9.8N-8.2N=1.6N，金属块排开水和盐水的体积相等，说明物体所受浮力大小与液体密度有关，故C正确，不符合题意；D．探究浮力大小与物体密度关系时应使用不同密度的物体排开相同体积的同种液体，比较所受浮力的大小，实验中物体密度一定，不能进行该探究，故D错误，符合题意。
【例题4】某实验小组在探究“影响浮力大小的因素”时，做了如图所示的实验。观察图片并分析比较图中有关数据可知：（1）当物体浸没在浓盐水中时，受到的浮力为______N；（2）比较b、c两图，可以得出____________越大，物体受到的浮力越大；
（1）当物体浸没在浓盐水中时，由称重法可得物体受到的浮力为 F浮＝G﹣F示＝4N﹣2.8N＝1.2N（2）比较（b）、（c）两图，（c）中排开水的体积大，由称重法可得物体受到的浮力也大，故可以得出在液体密度一定时，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。
（3）由图b中数据可求出物体浸入水中的体积为___________；
（3）由图（b）知，物体在水中的浮力为 F浮＝G﹣F示＝4N﹣3.4N＝0.6N由阿基米德原理可得F浮＝ ρ液 gV排可知物体浸入水中的体积为
1.2×103kg/m3
（4）由图（c），物体浸没在水中受的浮力为 F浮＝G-F示＝4N-3N＝1N 物体的体积为
当物体浸没在盐水中时，受到的浮力为F浮＝G-F示＝4N-2.8N＝1.2N盐水的密度为
【例题5】在物理实验操作考查中，小雨抽测的实验题目是“探究浮力的大小”，他的实验操作步骤如图所示。①实验过程如下，请将步骤中的空格填写完整：A．用细线将铝块挂在弹簧测力计下，测出铝块的______；B．将水倒入溢水杯中；C．将挂在弹簧测力计下的铝块浸没水中，让溢出的水全部流入小桶中，并____；D．将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数；E．记录、分析实验数据，得出实验结论；F．整理实验器材。请根据小雨的实验过程回答下面问题：②指出小雨在实验操作中漏掉的一个步骤：________________________；③指出上面实验操作中的一处不足：______。
读出弹簧测力计的示数
在B步骤中，水面没有达到溢水杯口
测量空桶的重力
（1）探究浮力大小的实验中，要采用称重法测出物体受到的浮力，再和物体排开的水重进行比较，所以实验时，要用弹簧测力计测出铝块的重力G，然后将挂在弹簧测力计下的铝块浸没水中，让溢出的水全部流入小桶中，并读出弹簧测力计的示数F，再根据F浮=G-F算出铝块受到的浮力。（2）实验时，需要测出铝块排开的水受到的重力，即小桶中的水重，题中只测出了排开的水和小桶的总重，所以小雨在实验操作中漏掉的一个步骤是，测量空桶的重力。（3）为了测出物体排开的水重，应该先将溢水杯中装满水，才能使排开的水都流入小桶中，由图可知，实验操作中的一处不足是，在B步骤中，水面没有达到溢水杯口。
②阿基米德原理内容： 浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于 被物体排开的液体所受的重力.
③数学表达式：F浮=ρ液 gV排④适用范围：适用于液体和气体.
① 影响浮力大小的因素：F浮只和ρ液、V排有关， 与物体的形状、密度及浸没在液体的深度无关.
①浮力：浸在液体或气体里的物体，受到液体 或气体向上的托力，这个力叫作浮力.②浮力的方向：竖直向上. ③浮力产生的原因：浸没在液体中的物体，其上、 下表面受到液体对它的压力不同，存在压力差.
1. 在一只塑料袋中装入大半袋水，用弹簧测力计测出盛水的塑料袋所受重力的大小.再将塑料袋浸入水中，观察浸入过程中弹簧测力计示数的变化.当塑料袋中的水面与容器中的水面相平时，观察弹簧测力计的示数.记录你看到的现象，由此你能得到什么结论？
示数为零。说明浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体的重力.提示：本实验也可用气球膜替代塑料袋去做，实验时应注意，装满水的塑料袋浸入水中时可能出现塑料袋尚未完全浸入水中而弹簧测力计的示数就已降到零的情况。这是因为塑料袋中未灌满水，袋中有气泡的缘故，只要解决这一问题即能取得圆满的实验效果.
2. 体积为1.2dm³的球，浸没在水中时受到的浮力是多大？若将它浸没在密度为0.8×10³kg/m³的酒精中，它受到的浮力是多大？
浸没在水中时， F浮= ρ水gV排 = 103kg/m3×10N/kg×1.2×10-3m3=12N浸没在酒精中时，F'浮=ρ酒精gV排 = 0.8×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-3m3=9.6N
3. 折一只小纸船，使它漂浮在水面上，然后向其中放入“货物”。比比谁的小纸船装的“货物”最多。
根据阿基米德原理，可得浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关，结合题意，放在水中时，围成体积大的船装的货物多。提示：建议教师将学生分成几个小组，进行小船装载“货物”多少的比赛.
1. 如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况，叙述正确的是（ ）
气泡在温度恒定的水中上升过程中，由图可知，体积变大，所以密度变小，因为水的密度不变，排开的水体积变大，所以受到的浮力变大。 所以D选项正确，其他选项都错误。
A．密度和浮力都不变 B．密度和浮力都变大C．密度变小，浮力不变 D．密度变小，浮力变大
2. 体积是100cm3的实心小球放入水中，静止后有1/4体积露出水面。求该小球受到的浮力。 （g=10N/kg）
由题意：V排=100cm3×3/4=75cm3=7.5×10-5m3 该小球受到的浮力 F浮= ρ水gV排 = 1×103kg/m3×10N/kg×7.5×10-5m3 =0.75N
3. 小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验， 其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。下列说法正确的是（ ）A．铁圆柱体浸没在水中所受浮力大小为1NB．由甲、乙、戊三图可探究浮力大小与液体密度的关系C．再增加一个体积和铁圆柱体相等的铜圆柱体，可探究浮力大小与物体质量的关系D．由甲、乙、丁三图可知，物体浸入液体的深度越深，所受浮力越大
A．由图甲与图丙（或丁）可知铁圆柱体浸没在水中时，根据称重法可知铁圆柱体浸没在水中所受浮力F浮=G-F=5N-1N=4N，故A错误；B．由甲、乙、戊三图可知，液体密度种类不同，铁圆柱体排开液体体积不同，无法探究浮力大小与液体密度的关系，故B错误；C．再增加一个体积和铁圆柱体相等的铜圆柱体，控制两种圆柱体浸入液体的密度和排开液体的体积相同，可探究浮力大小与物体质量的关系，故C正确。 D．由甲、乙、丁三图可知，物体浸入液体的深度越深，排开液体的体积也越大；物体在液体中受到的浮力只与排开液体的体积有关，排开液体的体积越大，所受浮力越大，跟浸入深度无关，故D错误.
4．有一物块的体积为0.3×10-3m3，用弹簧测力计测出此物块的重力为G=4N，如图甲所示，然后将物块浸没在水中，如图乙所示，g取10N/kg，求：①该物块浸没在水中时受到的浮力大小；②物块浸没在水中时弹簧测力计的示数。
②根据F浮=G-F，物块浸没在水中时弹簧测力计的示数： F=G-F浮=4N-3N=1N
（2）物体浸没在装满水的溢水杯后，水会流入空桶中，各步骤中弹簧测力计的示数已在图中标明，通过实验可得：F浮＝G排＝_____N。
5．如图所示是探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系实验。（1）把物体慢慢浸入水中直到全部没入的过程中，物体受到的浮力逐渐变_____（填“大”或“小”）；
（1）当物体慢慢浸入水中，排开的体积逐渐变大， 由F浮＝ρ水gV排可知，物体受到的浮力逐渐变大。（2）若溢水杯装满水，则物体所受浮力为 F浮＝ F1-F2=2.0N-1.0N=1.0N 物体排开水的重力为 G排＝ G总- G桶＝ 1.5N﹣0.5N＝1N 通过实验可得：F浮＝G排=1N。
（1）该方法是称重法测量浮力，故铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F1-F2；测得铁球排开水所受的重力是总重减去空桶重，故为F3-F4。
6．小明验证“阿基米德原理”实验中:（1）用已调零的弹簧测力计，按照图甲中所示顺序进行实验操作，测力计的示数分别为： F1、F2 、F3、F4. 由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮 =_______，测得铁球排开水所受的重力表达式为G排=________（用此题中所给字母表示）.
（2）根据阿基米德原理， F1-F2 ＝ F3-F4 。（3）溢水杯内没有注满水，导致排开液体的重力偏小， F浮大于G排。
（2）小明预期要获得的结论是：_______（用此题中所给字母表示）；（3）在读数正确的情况下，小明由实验数据发现：铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排，而且超出了误差允许的范围，得出此实验结果的原因可能是_______（写出一条即可）；
F1-F2 ＝ F3-F4
（4）仍然可以验证浮力与排开水的重力关系，即使没有浸没，浮力的大小仍然等于物体排开水的重力。
（4）小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正，进一步思考：如果实验中物体没有完全浸没水中，能否验证“阿基米德原理”，正确的观点是______（选填“能”或“不能”）验证.
7．小明为了验证阿基米德原理，用一个密度大于水的合金块设计了如图所示的实验顺序，弹簧测力计的示数分别表示为G物、F1、F2、G空桶。 （1）按图中的顺序测出合金块排开的水的重力将 ______（偏大/偏小），原因是 ___________；
（1）按图中的顺序是先测出桶和排出的水的重力，后测出空桶的重力，这样由于步骤⑤中桶中有附有少量水，测出的空桶的重力会偏大，所以最后得出合金块排水的重力将偏小，为了避免实验错误，小桶接水前，应测出空桶的重力。
步骤⑤中桶中有附有少量水，G空桶变大，使G排液变小
（2）合理调整图中实验顺序后，当实验中的测量结果满足关系式：_______________（用图中所测量的字母表示）时，则该实验结果说明阿基米德原理成立；
G物-F1=F2-G空桶
（2）图①测出了合金块的重力，图③测量的是合金块浸在水中弹簧测力计的拉力，则合金块受到的浮力为F浮=G物﹣F1图⑤测出了空桶的重力，图④测出了桶和排开水的总重力，则排开的水的重力为G排=F2﹣G空桶所以如果 G物-F1=F2-G空桶. 则该实验结果说明阿基米德原理成立。
（3）按照合理的顺序实验，以下情况会影响验证结果的是 ____；
A．图②中水面未到达杯口B．图③中合金块未全部浸没在水中C．图③中合金块浸没水中过深（没有碰到容器底部）
（3）A．图②中水面未到达杯口，则排开的水没有全部溢出，则测量的溢出 水的重力会小于实际排开水的重力，会影响验证结果，故A符合题意；B．图③中，合金块未全部浸没水中，排开水的体积减小，受到的浮力也会减小，但可以探究浮力大小与排开液体所受重力的关系，故B不符合题意；C．图③中合金块浸没水中过深（没有碰到容器底部），合金块所受浮力不变，对实验结果不会造成影响，故C不符合题意。故选A。
8. 如图所示，弹簧测力计挂着重为10N的物块浸没在装满水的溢水杯中，静止后溢出水的质量为0.4kg（g取10N/kg）。求：（1）物块受到的浮力；（2）弹簧测力计的示数；（3）物体的密度。
（1）由阿基米德原理可得，物块受到的浮力为 F浮=G排=m排g=0.4kg×10N/kg=4N （2）由F浮＝G-F拉可得，弹簧测力计的示数即 弹簧测力计对物体的拉力为 F拉＝G-F浮＝10N-4N＝6N
奴隶为什么没有沉到水里淹死呢？
①请同学们看一个历史典故——“死海不死”
相传大约两千年前，罗马统帅狄杜进兵耶路撒冷，攻到死海岸边，击溃了这里的土著人，并下令将俘虏来的奴隶投入死海。但奇怪的是奴隶并没有沉到水里淹死，却被波浪送回岸边。狄杜勃然大怒，再次下令将俘虏扔进海里，但是奴隶们依旧安然无恙。狄杜大惊失色，以为奴隶们受神灵保佑，屡淹不死，只好下令将他们全部释放。
通过刚才的短片，我们知道了阿基米德及其发现的浮力定律，这个定律到底是什么内容？有着怎样的应用？今天我们一起学习有关浮力的知识。
②课堂影院：请同学们欣赏《 阿基米德的故事》
（1）观察图并思考图中提出的问题.
这些物体除受到了地球施加的竖直向下的重力作用外，还受到了水或空气施加的竖直向上的托力作用。
③浮力的施力物体：液体或气体。
①浮力的定义：浸在液体或气体里的物体，受到液体或气体向上的托力，这个力叫作浮力。常用符号F浮表示。
②浮力的方向：竖直向上。
轮船浮在水面上时，受到竖直向下的重力G；因为静止，根据二力平衡条件可知，一定有一个竖直向上的力与重力平衡。这个力就是浮力F浮。
你还能举出哪些例子说明物体受到浮力的作用？
3. 下沉的物体是否受浮力
下沉的物体是否受到浮力？你有什么经验支持你的猜想？
①猜测一：受到浮力的作用。支持猜测的经验：用水桶打水时，在水里提起水桶比在空气中感到轻一些.②猜测二：不受到浮力的作用。支持猜测的经验：石块掉到水里会沉下去.
①用弹簧测力计在空气中称出金属块的重力G，如图甲所示.
②将金属块浸入水中，读出弹簧测力计的示数F，如图乙所示.
①现象：金属块浸入水中后，弹簧测力计的示数减小（G＞F）.
②结论：浸在水里的金属块受到了浮力的作用（下沉的物体也受到浮力的作用）。
③金属块受到的浮力F浮=G-F。这种测量浮力的方法叫作称重法.
视频演示——《称重法测量铝块所受的浮力》
为什么浸在液体中的物体会受到浮力呢？
这是因为液体内部存在压强，而且深度不同，其压强不同。
我们研究浸没在液体中的长方体，分析它受力的情况。长方体两个相对的左右侧面，深度相同，根据p=ρgh可知：所受液体的压强相等，因此所受液体的压力F1与F2相互平衡，对长方体水平方向的受力没有影响。同理，长方体前后两个相对的面，所受液体的压力相互平衡，对长方体水平方向的受力也没有影响。
研究浸没在液体中的长方体，分析它受力的情况。长方体上、下两面所处的深度分别记为h1、h2，因为h2>h1，根据p=ρgh可知：液体对长方体下表面的压强要大于液体对上表面的压强：p2>p1。长方体上、下表面的受力面积是相同的，根据p=FS可知：液体对长方体向上的压力F2大于液体对它向下的压力F1，即 F2＞F1 。浸没在液体中的物体，其上、下表面受到液体对它的压力不同，这就是浮力产生的原因。
液体对长方体上、下表面的压力不同
推论：①当柱体的上表面露在液面上时， F向下=0，F浮=F向上.②当柱体的下底面与容器的底部密合时（它们之间没有液体）， F向上不存在， 故没有浮力.③在失重状态下（如在太空中），浮力不存在.
视频播放——《浮力产生的原因》
【例题1】下列关于浮力的说法中，正确的是（ ）A. 浮力都是由水产生的B. 浮力的方向与重力的方向相反C. 将一石块扔到水中，在其下沉的过程中不受浮力作用D. 只要物体浸在液体中，就一定受到浮力作用
液体和气体对浸入其中的物体都有可能产生浮力的作用，故A错；浮力的方向都是竖直向上的，重力的方向都是竖直向下的，故B对；在水中下沉的石块，其外表面各个部分都会受到水的压力，各个部分受到水的压力不平衡，水对石块产生浮力的作用，故C错；由浮力产生的原因F浮=F向上–F向下可知，当浸在液体中物体的下底面与容器完全密合时，F向上不存在，F浮也不存在（如桥墩），故D错.
【例题2】请在图中画出静止在水中的小球所受浮力的示意图。
过小球的重心沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段，用符号F浮表示，如图所示.
猜想1：浮力的大小可能跟液体的密度有关. 因为人能自然浮在死海海面上，而不能自然浮在河水水面上.猜想2：浮力的大小可能跟物体排开液体的体积有关. 因为从井中提水时，盛满水的桶露出水面越多，提桶的力就越大.猜想3：浮力的大小可能跟物体浸在液体中的深度有关. 因为游泳时人由河边走向深水处的过程中，人感觉自己越来越轻.
1. 探究影响浮力大小的因素
探究影响浮力大小的因素
（1）实验方法：在设计实验方案时，圆柱体所受浮力的大小可由称重法求得，由于可能影响浮力大小的因素较多，所以要注意控制变量.（2）实验器材：弹簧测力计、圆柱体、盛有水和浓盐水的容器各一个。
①如图（a）所示，用弹簧测力计测出圆柱体所受的重力.②如图（b）所示，将圆柱体体积一部分浸入水中，观察并记录弹簧测力计的示数.
③如图（c）所示，使圆柱体浸没在水中某一深度，观察并记录弹簧测力计的示数.④如图（d）所示，改变圆柱体浸没在水中的深度，观察并记录弹簧测力计的示数.⑤如图（e）所示，将圆柱体浸没在浓盐水中，观察弹簧测力计的示数，并与圆柱体浸没在水中时弹簧测力计的示数进行比较.
结论①：从表中（b）、（c）二次实验数据可以看出，物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大.
1. 分析实验以及所得到的数据，你认为浮力的大小与哪些因素有关?
2. 你是通过哪些现象和数据判断这些因素与浮力大小有关的？
结论②：从表中（c）（d）两次实验数据可以看出，物体浸没在液体中时，所受浮力的大小与其在液体中浸没的深度无关.结论③：从表中（c）[或（d）]（e）两次实验数据可以看出，物体所受浮力的大小与液体的密度有关，当物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大.
浸在液体中的物体，所受浮力的大小与其排开液体的体积和液体的密度有关.
同种液体，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大；当物体排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大.
（1）内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于被物体排开的液体所受的重力。
公式表明，物体排开液体的体积越大、液体的密度越大，物体所受的浮力就越大。由此，也论证了“探究影响浮力大小的因素”实验所得到的结论.
古希腊学者阿基米德通过实验和理论研究得出了有关浮力大小的原理——阿基米德原理：
（3）数学表达式中各字母的物理意义与单位
ρ液表示液体的密度，单位：千克/米3（kg/m3） V排表示排开液体的体积，单位：米3（m3） g表示9.8牛/千克（N/kg）F浮表示物体受到的浮力，单位：牛（N）
（4）推论： 若ρ液一定，则根据F浮= ρ液 gV排可推知：当V排的改变值为△V排时， F浮的改变值△F浮= ρ液 g△V排.
（5）阿基米德原理的理解与应用
①影响浮力大小的因素 由公式F浮＝ ρ液 gV排可知：浮力F浮的大小只和 ρ液、V排有关，与物体的体积、形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中的运动状态等因素无关。
③适用范围：该定律适用于液体和气体。
②求液体密度、排开液体的体积
物体不论是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力，都可以用阿基米德原理计算浮力。
④区别“浸入”与“浸没” “浸入”分两种情况： “物体一部分体积浸入液体中”、 “物体体积全部浸入液体中（叫浸没）”.
（V排=V浸=V物） （V排=V浸
浮力原理：物体在液体中所受浮力等于它所排开液体的重力。杠杆原理：发现了杠杆平衡条件。阿基米德的《方法论》： “十分接近现代微积分”，这里有对数学上“无穷”的超前研究，贯穿全篇的则是如何将数学模型进行物理上的应用。
3. 验证阿基米德原理
（2）测量浮力的方法（称重法）：
（1）实验器材： 弹簧测力计、物体（ρ物＞ρ液）、溢水杯、小桶、细线、水、盐水.
（3）测量排开液体所受的重力（溢水法）：
溢水杯中盛满液体，把物体浸在液体中，让排开的液体流入一个小桶中，桶中的液体就是被物体排开的液体，用弹簧测力计测出排开液体所受的重力。
（4）比较 F1-F2 和 G总-G桶 是否相等.
①用弹簧测力计分别测出物体在空气中所受的重力G（示数为F1）和小桶的重力G桶（示数为F2），把数据记入表中。
①测出物体在空气中重力G
②把物块浸入装满水的溢水杯中，同时用小桶收集物块所排开的水，读出弹簧测力计的示数F3，算出物块所受浮力。把测量数据填入记录表中。
测出小桶和排开的水的总重G总
物体浸在水中，读出测力计的示数F
③测出小桶和排开水的重力G总。把测量数据填入记录表中。
改变体积不同的金属块再做几次实验，把实验数据填入表格中。
由实验序号1可以计算物体受到的浮力为：F浮= G- F=1.5N-0.5N=1N
由实验序号1，可以计算排开液体所受的重力为：G排= G总-G桶=2.2N-1.2N=1N
分析实验序号2或3也可得出此结论。
演示实验——《探究“浮力的大小与排开液体重力的关系”》
【例题3】小文探究影响浮力大小的因素，情景如图所示，金属块在空气中、浸没在水和浓盐水中静止时弹簧测力计的示数分别是 9.8N、8.4N、8.2N，则下列说法错误的是（ ）A．该金属块重 9.8NB．在水中金属块受到的浮力大小为 1.4NC．由该实验可知浮力的大小与液体密度有关D．由该实验可知浮力的大小与物体密度有关
A．金属块在空气中时，弹簧测力计示数为重力，金属块所受重力G=9.8 N，故A正确，不符合题意；B．金属块浸没在水中所受浮力F浮=1.4N，B正确，不符合题意；C．金属块浸没在水中所受浮力F浮=1.4N，浸没在盐水中所受浮力F浮盐水= G–F盐水= 9.8N-8.2N=1.6N，金属块排开水和盐水的体积相等，说明物体所受浮力大小与液体密度有关，故C正确，不符合题意；D．探究浮力大小与物体密度关系时应使用不同密度的物体排开相同体积的同种液体，比较所受浮力的大小，实验中物体密度一定，不能进行该探究，故D错误，符合题意。
【例题4】某实验小组在探究“影响浮力大小的因素”时，做了如图所示的实验。观察图片并分析比较图中有关数据可知：（1）当物体浸没在浓盐水中时，受到的浮力为______N；（2）比较b、c两图，可以得出____________越大，物体受到的浮力越大；
（1）当物体浸没在浓盐水中时，由称重法可得物体受到的浮力为 F浮＝G﹣F示＝4N﹣2.8N＝1.2N（2）比较（b）、（c）两图，（c）中排开水的体积大，由称重法可得物体受到的浮力也大，故可以得出在液体密度一定时，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。
（3）由图b中数据可求出物体浸入水中的体积为___________；
（3）由图（b）知，物体在水中的浮力为 F浮＝G﹣F示＝4N﹣3.4N＝0.6N由阿基米德原理可得F浮＝ ρ液 gV排可知物体浸入水中的体积为
1.2×103kg/m3
（4）由图（c），物体浸没在水中受的浮力为 F浮＝G-F示＝4N-3N＝1N 物体的体积为
当物体浸没在盐水中时，受到的浮力为F浮＝G-F示＝4N-2.8N＝1.2N盐水的密度为
【例题5】在物理实验操作考查中，小雨抽测的实验题目是“探究浮力的大小”，他的实验操作步骤如图所示。①实验过程如下，请将步骤中的空格填写完整：A．用细线将铝块挂在弹簧测力计下，测出铝块的______；B．将水倒入溢水杯中；C．将挂在弹簧测力计下的铝块浸没水中，让溢出的水全部流入小桶中，并____；D．将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数；E．记录、分析实验数据，得出实验结论；F．整理实验器材。请根据小雨的实验过程回答下面问题：②指出小雨在实验操作中漏掉的一个步骤：________________________；③指出上面实验操作中的一处不足：______。
读出弹簧测力计的示数
在B步骤中，水面没有达到溢水杯口
测量空桶的重力
（1）探究浮力大小的实验中，要采用称重法测出物体受到的浮力，再和物体排开的水重进行比较，所以实验时，要用弹簧测力计测出铝块的重力G，然后将挂在弹簧测力计下的铝块浸没水中，让溢出的水全部流入小桶中，并读出弹簧测力计的示数F，再根据F浮=G-F算出铝块受到的浮力。（2）实验时，需要测出铝块排开的水受到的重力，即小桶中的水重，题中只测出了排开的水和小桶的总重，所以小雨在实验操作中漏掉的一个步骤是，测量空桶的重力。（3）为了测出物体排开的水重，应该先将溢水杯中装满水，才能使排开的水都流入小桶中，由图可知，实验操作中的一处不足是，在B步骤中，水面没有达到溢水杯口。
②阿基米德原理内容： 浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于 被物体排开的液体所受的重力.
③数学表达式：F浮=ρ液 gV排④适用范围：适用于液体和气体.
① 影响浮力大小的因素：F浮只和ρ液、V排有关， 与物体的形状、密度及浸没在液体的深度无关.
①浮力：浸在液体或气体里的物体，受到液体 或气体向上的托力，这个力叫作浮力.②浮力的方向：竖直向上. ③浮力产生的原因：浸没在液体中的物体，其上、 下表面受到液体对它的压力不同，存在压力差.
1. 在一只塑料袋中装入大半袋水，用弹簧测力计测出盛水的塑料袋所受重力的大小.再将塑料袋浸入水中，观察浸入过程中弹簧测力计示数的变化.当塑料袋中的水面与容器中的水面相平时，观察弹簧测力计的示数.记录你看到的现象，由此你能得到什么结论？
示数为零。说明浸在液体中的物体所受浮力的大小等于它排开的液体的重力.提示：本实验也可用气球膜替代塑料袋去做，实验时应注意，装满水的塑料袋浸入水中时可能出现塑料袋尚未完全浸入水中而弹簧测力计的示数就已降到零的情况。这是因为塑料袋中未灌满水，袋中有气泡的缘故，只要解决这一问题即能取得圆满的实验效果.
2. 体积为1.2dm³的球，浸没在水中时受到的浮力是多大？若将它浸没在密度为0.8×10³kg/m³的酒精中，它受到的浮力是多大？
浸没在水中时， F浮= ρ水gV排 = 103kg/m3×10N/kg×1.2×10-3m3=12N浸没在酒精中时，F'浮=ρ酒精gV排 = 0.8×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-3m3=9.6N
3. 折一只小纸船，使它漂浮在水面上，然后向其中放入“货物”。比比谁的小纸船装的“货物”最多。
根据阿基米德原理，可得浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关，结合题意，放在水中时，围成体积大的船装的货物多。提示：建议教师将学生分成几个小组，进行小船装载“货物”多少的比赛.
1. 如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况，叙述正确的是（ ）
气泡在温度恒定的水中上升过程中，由图可知，体积变大，所以密度变小，因为水的密度不变，排开的水体积变大，所以受到的浮力变大。 所以D选项正确，其他选项都错误。
A．密度和浮力都不变 B．密度和浮力都变大C．密度变小，浮力不变 D．密度变小，浮力变大
2. 体积是100cm3的实心小球放入水中，静止后有1/4体积露出水面。求该小球受到的浮力。 （g=10N/kg）
由题意：V排=100cm3×3/4=75cm3=7.5×10-5m3 该小球受到的浮力 F浮= ρ水gV排 = 1×103kg/m3×10N/kg×7.5×10-5m3 =0.75N
3. 小红用弹簧测力计、铁圆柱体、两个相同的大烧杯做“探究影响浮力大小的因素”的实验， 其实验步骤和弹簧测力计示数如图所示。下列说法正确的是（ ）A．铁圆柱体浸没在水中所受浮力大小为1NB．由甲、乙、戊三图可探究浮力大小与液体密度的关系C．再增加一个体积和铁圆柱体相等的铜圆柱体，可探究浮力大小与物体质量的关系D．由甲、乙、丁三图可知，物体浸入液体的深度越深，所受浮力越大
A．由图甲与图丙（或丁）可知铁圆柱体浸没在水中时，根据称重法可知铁圆柱体浸没在水中所受浮力F浮=G-F=5N-1N=4N，故A错误；B．由甲、乙、戊三图可知，液体密度种类不同，铁圆柱体排开液体体积不同，无法探究浮力大小与液体密度的关系，故B错误；C．再增加一个体积和铁圆柱体相等的铜圆柱体，控制两种圆柱体浸入液体的密度和排开液体的体积相同，可探究浮力大小与物体质量的关系，故C正确。 D．由甲、乙、丁三图可知，物体浸入液体的深度越深，排开液体的体积也越大；物体在液体中受到的浮力只与排开液体的体积有关，排开液体的体积越大，所受浮力越大，跟浸入深度无关，故D错误.
4．有一物块的体积为0.3×10-3m3，用弹簧测力计测出此物块的重力为G=4N，如图甲所示，然后将物块浸没在水中，如图乙所示，g取10N/kg，求：①该物块浸没在水中时受到的浮力大小；②物块浸没在水中时弹簧测力计的示数。
②根据F浮=G-F，物块浸没在水中时弹簧测力计的示数： F=G-F浮=4N-3N=1N
（2）物体浸没在装满水的溢水杯后，水会流入空桶中，各步骤中弹簧测力计的示数已在图中标明，通过实验可得：F浮＝G排＝_____N。
5．如图所示是探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系实验。（1）把物体慢慢浸入水中直到全部没入的过程中，物体受到的浮力逐渐变_____（填“大”或“小”）；
（1）当物体慢慢浸入水中，排开的体积逐渐变大， 由F浮＝ρ水gV排可知，物体受到的浮力逐渐变大。（2）若溢水杯装满水，则物体所受浮力为 F浮＝ F1-F2=2.0N-1.0N=1.0N 物体排开水的重力为 G排＝ G总- G桶＝ 1.5N﹣0.5N＝1N 通过实验可得：F浮＝G排=1N。
（1）该方法是称重法测量浮力，故铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F1-F2；测得铁球排开水所受的重力是总重减去空桶重，故为F3-F4。
6．小明验证“阿基米德原理”实验中:（1）用已调零的弹簧测力计，按照图甲中所示顺序进行实验操作，测力计的示数分别为： F1、F2 、F3、F4. 由此可知铁球浸没在水中所测得的浮力表达式为F浮 =_______，测得铁球排开水所受的重力表达式为G排=________（用此题中所给字母表示）.
（2）根据阿基米德原理， F1-F2 ＝ F3-F4 。（3）溢水杯内没有注满水，导致排开液体的重力偏小， F浮大于G排。
（2）小明预期要获得的结论是：_______（用此题中所给字母表示）；（3）在读数正确的情况下，小明由实验数据发现：铁球浸没在水中所受浮力F浮大于铁球排开的水所受重力G排，而且超出了误差允许的范围，得出此实验结果的原因可能是_______（写出一条即可）；
F1-F2 ＝ F3-F4
（4）仍然可以验证浮力与排开水的重力关系，即使没有浸没，浮力的大小仍然等于物体排开水的重力。
（4）小明分析发现了此实验操作中存在的问题并加以改正，进一步思考：如果实验中物体没有完全浸没水中，能否验证“阿基米德原理”，正确的观点是______（选填“能”或“不能”）验证.
7．小明为了验证阿基米德原理，用一个密度大于水的合金块设计了如图所示的实验顺序，弹簧测力计的示数分别表示为G物、F1、F2、G空桶。 （1）按图中的顺序测出合金块排开的水的重力将 ______（偏大/偏小），原因是 ___________；
（1）按图中的顺序是先测出桶和排出的水的重力，后测出空桶的重力，这样由于步骤⑤中桶中有附有少量水，测出的空桶的重力会偏大，所以最后得出合金块排水的重力将偏小，为了避免实验错误，小桶接水前，应测出空桶的重力。
步骤⑤中桶中有附有少量水，G空桶变大，使G排液变小
（2）合理调整图中实验顺序后，当实验中的测量结果满足关系式：_______________（用图中所测量的字母表示）时，则该实验结果说明阿基米德原理成立；
G物-F1=F2-G空桶
（2）图①测出了合金块的重力，图③测量的是合金块浸在水中弹簧测力计的拉力，则合金块受到的浮力为F浮=G物﹣F1图⑤测出了空桶的重力，图④测出了桶和排开水的总重力，则排开的水的重力为G排=F2﹣G空桶所以如果 G物-F1=F2-G空桶. 则该实验结果说明阿基米德原理成立。
（3）按照合理的顺序实验，以下情况会影响验证结果的是 ____；
A．图②中水面未到达杯口B．图③中合金块未全部浸没在水中C．图③中合金块浸没水中过深（没有碰到容器底部）
（3）A．图②中水面未到达杯口，则排开的水没有全部溢出，则测量的溢出 水的重力会小于实际排开水的重力，会影响验证结果，故A符合题意；B．图③中，合金块未全部浸没水中，排开水的体积减小，受到的浮力也会减小，但可以探究浮力大小与排开液体所受重力的关系，故B不符合题意；C．图③中合金块浸没水中过深（没有碰到容器底部），合金块所受浮力不变，对实验结果不会造成影响，故C不符合题意。故选A。
8. 如图所示，弹簧测力计挂着重为10N的物块浸没在装满水的溢水杯中，静止后溢出水的质量为0.4kg（g取10N/kg）。求：（1）物块受到的浮力；（2）弹簧测力计的示数；（3）物体的密度。
（1）由阿基米德原理可得，物块受到的浮力为 F浮=G排=m排g=0.4kg×10N/kg=4N （2）由F浮＝G-F拉可得，弹簧测力计的示数即 弹簧测力计对物体的拉力为 F拉＝G-F浮＝10N-4N＝6N
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