物理北师大版（2024）第六节 浮力图片课件ppt

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浮力浮力的成因影响浮力大小的因素阿基米德原理
2. 定义 浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托的力。3. 方向 竖直向上。
4. 称重法测浮力(1)称重法测浮力的实验步骤(如图1所示)：①用弹簧测力计测出物体所受的重力G；②将挂在弹簧测力计下的物体浸在液体中，读出弹簧测力计的示数F；③物体受到液体对它的浮力F浮=G－F。
(2)称重法测浮力的原理：将物体浸在液体中时，如图2 所示，物体受到竖直向下的重力G、竖直向上的弹簧测力计的拉力F 和浮力F浮的作用而处于静止状态，则有G=F+F浮，即F浮=G－F。
拓展视野1.氢气球离开手后会飞上天空就是因为受到空气浮力的作用。2.一种测量氢气球受到的空气浮力的方法：(1) 排尽一个大气球内部的空气，测出气球的重力G球；
(2)将适量的氢气充入气球，并用细线扎紧气球口，按图3甲所示的方法测出拉力的大小F 拉；
(3)氢气球受力如图6 乙所示，可见氢气球所受浮力F浮=F拉+G球+G氢(细线重力和摩擦忽略不计)。
[中考·株洲] 在“测量浮力大小”的实验中，由图4 甲可知金属块受到的重力是______N，现将金属块浸没到水中，弹簧测力计的示数变为如图乙所示，则金属块受到水的浮力是______ N。
解题秘方：物体受到的浮力可用公式F 浮= G-F 示计算。
解析：由图4 甲可知，金属块受到的重力G= 1.4 N；由图4乙可知，金属块浸没在水中时，弹簧测力计的示数F示=1.0 N，金属块受到水的浮力F 浮= G-F 示= 1.4 N – 1.0 N = 0 . 4 N。
1.如图所示的实验中，悬挂在弹簧测力计下的金属块重10 N，浸在水中受到的浮力为2 N，则此时弹簧测力计的示数为_______ N。
1. 实验探究浮力产生的原因如图5 所示，将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃筒浸没在水中。
图5 甲中两橡皮膜凹陷程度相同，则水对玻璃筒左、右两侧的压力F 左和F 右的大小关系是F 左= F 右，其合力F 水平= 0；图5 乙中上面的橡皮膜凹陷程度比下面的小，则水对玻璃筒上、下两端的压力F 上和F 下的大小关系是F 上＜ F 下，其合力F 竖直= F下-F 上，方向竖直向上。实验表明，浸在液体中的物体受到液体对其压力的合力，就是液体对物体竖直向上的浮力。
2. 理论分析浮力产生的原因
结论：浮力实质上就是物体受到液体对它向上和向下的压力差(合力)，即F 浮= F 向上-F 向下。
3.拓展 如图6 所示。(1)物体部分浸在液体中：如图6 甲，F 浮= F 向上- 0 = F 向上。(2)物体下表面与容器底部紧密接触：如图6 乙，F浮=0-F向下=-F 向下＜ 0，物体不受浮力的作用。
思想方法合力(等效思想)在分析浮力产生原因中的应用：浸没在水中的正方体，相当于受到三对力的作用，“左、右”和“前、后”每一对力相互抵消；“上、下”一对力不能相互抵消，向上的力大。正方体相当于受到方向向上的合力。合力等效代替了正方体各个面受到的液体的压力。
深度理解若物体下表面受到液体( 或气体) 对它向上的压力，则其受到浮力；若物体下表面没有受到液体(或气体)对它向上的压力，则其不受浮力。
特别提示常见的浸入液体中但不受浮力的物体有：水中的桥墩、深陷淤泥的沉船等。
如图7 所示，一个正方体A 浸没在水下某一深度时，上表面受到水对它1 5 N 的压力，下表面受到水对它2 0 N的压力，则此时A 受到的浮力是( )A. 0 N B. 5 NC. 15 N D. 20 N
解题秘方：运用公式F 浮= F 向上-F 向下计算。若题中出现了如“上表面受到液体的压力”“受到液体向下的压力”之类条件时，就应想到利用压力差法计算浮力。
解析：由题知，正方体A 上表面受到水的压力为15 N，即F向下=15 N；正方体A 下表面受到水的压力为20 N，即F 向上=20 N，则正方体A 受到的浮力F浮=F向上-F向下=20 N-15 N=5 N
2. 如图所示，浸没在液体中的物体受到的浮力F 浮=12 N，若其下表面受到向上的压力F 向上=18 N，则其上表面受到的压力为_______N。
1. 提出问题 浮力的大小与什么因素有关？2. 猜想与假设 浮力的大小可能跟排开液体的体积和液体的密度有关。
3. 设计实验 利用控制变量法，结合称重法测浮力，分别研究浮力与每个因素的关系。4. 进行实验(1)将一个圆柱体浸入某种液体中，逐渐改变圆柱体浸在液体中的体积，比较浮力的大小变化；(2)将同一个圆柱体浸没在不同液体中，比较浮力的大小变化。
5. 实验结论 浮力的大小跟物体排开液体的体积和液体的密度有关。在液体密度相同时，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大；在排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越大。
深度理解物体排开液体的体积就等于物体浸入液体中的体积，因为浸入液体中的物体排开了本来处于这一位置的液体。浮力的大小与物体的密度、物体的形状、物体的体积、物体浸没在液体中的深度无关，只跟物体排开液体的体积和液体的密度有关。
[中考·怀化]某同学按照如图8 所示的操作探究影响浮力大小的因素。
解题秘方：浮力的大小可利用“称重法”测量，实验过程中应结合控制变量法分析。
(1)物体受到的重力为 ________N。
解析：弹簧测力计提着物体静止在空气中时的示数等于物体受到的重力，即G=4 N。
(2)物体全部浸没在水中时，受到的浮力是 ________N。
解析：由A、C 两图可知，物体浸没在水中受到的浮力F浮水=G－FC=4 N－3 N=1 N。
(3)由________两图可得出结论：物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关。
解析：探究物体受到的浮力大小与物体排开液体体积的关系时，应控制液体的密度相同，改变排开液体的体积，故应选B、C 两图进行比较。
(4)由________两图可得出结论：物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
解析：探究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中深度的关系时，应控制液体的密度、排开液体的体积相同，改变浸没的深度，故应选C、D 两图进行比较。
(5)由D、E 两图可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的________有关。
解析：物体浸没在水中受到的浮力F 浮水=G－FD=4 N－3 N=1 N， 物体浸没在酒精中受到的浮力F 浮酒=G－FE=4 N－3.2 N=0.8 N。可见，在排开液体的体积相同的情况下，液体的密度不同，物体受到的浮力不同，故物体受到的浮力大小与液体的密度有关。
3-1. 小滨同学想探究浮力大小与液体密度的关系，他设计了如图两种方案，你认为选择 ________(填“ 甲方案”“乙方案”或“两种方案都”)可行，你的理由是________________________________________。
鸡蛋露出液面前，其排开液体的体积不变
3-2. 如图是探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程，弹簧测力计下挂着的是同一金属块。
(1)图B 中受到的浮力是_______N。(2)分析图B、C、D可知，浮力大小跟__________________有关。
1. 内容 浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。(1)阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。(2)原理阐明了浮力三要素：浮力作用在浸在液体(或气体)中的物体上，方向竖直向上，大小等于物体排开的液体(或气体)所受到的重力。
2. 公式：F 浮= G 排。推导公式：F 浮= G 排= m 排g= ρ 液V 排g。由推导公式可知：F 浮只与ρ 液、V 排有关。公式中各符号所表示的物理量及单位：
3. 公式理解(1)公式F 浮=ρ液gV 排明确揭示了浮力的大小只与液体的密度ρ液和物体排开液体的体积V排有关。(2)V 排表示物体排开液体的体积(即物体浸在液体中的体积)，当物体浸没时V排=V物，当物体部分浸入液体中时V排