8S.1.5水的浮力(第2课时)

二、阿基米德原理【提出问题】气体和液体都会对浸入其内的物体产生竖直向上的浮力，那么浮力的大小究竟和哪些因素有关呢？•当你躺在浴缸的水中时，会有一种了的感觉，同时浴缸的水面会。•人变轻是因为人受到。水面上升是因为人浸入水中后，。变轻上升水的浮力排开了一部分水1、探究实验古希腊国王艾希罗交给金匠一块纯金，命令他制出一顶非常精巧、华丽的王冠．王冠制成後，国王拿在手里掂了掂，觉得有点轻．他叫来金匠问是否掺了假．金匠以脑袋担保，并当面用秤来称，与原来金块的重量一两不差．可是，掺上别的东西也是可以凑足重量的．国王既不能肯定有假，又不相信金匠的誓言，於是把阿基米德找来，要他解此难题．一连几天，阿基米德闭门谢客，反覆琢磨，因为实心的金块与镂空的王冠外形不同，不砸碎王冠铸成金块，便无法求算其体积，也就无法验证是否掺了假．他绞尽脑汁也百思不得其解．有一天………阿基米德由澡盆溢水联想到………【建立假设】浮力可能与物体所排开水的多少有关。【实验验证】将物体逐渐浸入水中时，物块排开水的体积逐渐增多，弹簧秤的读数逐渐，浮力逐渐。•结论(定性)：物体受到的浮力跟物体排开水的多少有关，排开的水越多，浮力。越大变小增大溢水杯•实验器材：物块弹簧秤量筒•设计实验:要测量浮力的大小，还要测量物体排开水的多少(体积、重力)。请利用这些器材设计实验步骤和实验数据记录表格，然后交流讨论。(1)在溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢水杯的出水口下；(2)将物块挂在弹簧秤上，测出物块的重G物；(3)将物块浸没在溢水杯的水中，读出弹簧秤的读数F拉，并计算出物块所受的浮力F浮=G物－F拉(4)将溢水杯溢出的水注入量桶内，测出它的体积V排，并算出物块所排出的水的重力G排=gV排物块重G物/N物块在水中弹簧秤的示数F拉/N物块受到水的浮力F浮=G物-F拉/N物体排开水的体积V排/m3排开水受到的重力G排=gV排/N水水F浮=G排=gV排水1.研究浸没在液体中的物体所受到的浮力阿基米德原理：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于.，即F浮＝。同样，阿基米德原理可以推广到气体的浮力上：浸在气体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于。地球表面上的物体一般都浸没在空气中：F浮=。物体排开的液体受到的重力G排液＝m排液g＝ρ液V排液g物体排开的气体受到的重力G排=m排g=ρ空气V排气g=ρ空气V物g2、阿基米德原理【得出结论】对于浸没在液体中的物体和部分浸入在液体中的物体都有：F浮＝G排水。【推广】如果把水换成别液体，仍然可以得到：F浮＝G排液。3、对公式的理解(1)ρ液是,不是浸入液体的物体密度。(2)V排液是，不是液体总体积，也不一定是物体的总体积(V物)。①物体完全浸入液体中(浸没):V排液=；②物体部分浸入液体中，V排液V物，V排液＝。(用V露代表物体露出液面的体积)(3)浮力只跟和,即只跟.有关，而与物体浸入液体的、物体的、、、等无关。V物V物－V露ρ液V排液物体排开的液体受到的重力深度形状质量密度重力液体密度物体排开液体的体积1、将两个金属块分别挂在两个弹簧秤下，都将金属块浸没在不同的液体中，发现弹簧秤减小的示数相同，说明（）A.排开水的重力相同B.两金属块物重相同C.排开水的体积相同D.以上说法都不对2、有一金属块，在空气中称得重3.8牛顿，将它浸没在盛满水的溢水杯中时，有50毫升的水从溢水杯中流入量筒。求（1）金属块的体积（2）金属块在水中受到的浮力（3）金属块在水中时弹簧秤的读数（4）金属块的密度是多千克/米3？它可能是什么金属？A①把物体渐渐压入水中,ρ液不变，V排水增大→F浮，感觉浮力渐渐变大;当物体完全浸入(浸没)后，V排水=V物不变→F浮，再往下压不会感觉到更吃力。反之，上升(未露出水面前)V排水=V物不变→F浮;渐渐露出水面时ρ液不变，V排水减小→F浮，感觉浮力渐渐变小。F浮与V排液成正比。②把物体浸入不同液体,当V排液相同时，ρ液越大→F浮。F浮与ρ液成正比。(4)计算过程单位要统一用国际单位制。增大不变越大可用弹簧秤演示不变减小三、浮力产生的原因现象：下表面受到水的压强大于上表面受到水压强。原因：上表面距水面的深度小于下表面距水面的深度。又因长方体上下表面的面积相等，因此，下表面受到水的竖直向上的压力上表面受到水的竖直向下的压力，其合力是竖直向上的。Ｆ合＝Ｆ１－Ｆ2Ｆ2Ｆ１大于长方体浸没在水中，其左右两个侧面和前后两个侧面的面积分别相等，并且相对应的距水面的深度相同处，水对它们的压强相等。所以长方体左右两个侧面和前后两个侧面受到水的压力的大小分别相等，方向分别相反，分别平衡。所以长方体受到的浮力等于下表面和上表面的压力差。压力差法F浮＝.F向上－F向下把一块腊块放入烧杯里，让腊块紧贴烧杯底，加入水，观察腊块会否上浮？然后拨动腊块，使之不再紧贴烧杯底，观察能否上浮，请分析实验现象的原因。答：水对腊块的底部没有向上的压力,由压力差法知腊块没有受到向上的浮力。答：水对桥墩的底部没有向上的压力,由压力差法知桥墩没有受到向上的浮力。1874年8月的一天，在大西洋亚速尔群岛的西南方，有一艘深海考察潜艇，为研究海底矿产资源的分布，正在向深处下潜。舱内的考察人员被海底迷人的景色陶醉了，致使下潜速度过大，船体猛然撞到海底，陷入海底的沉积物中了。船员把潜艇水舱中的水全部排出，企图上浮。奇怪的是，潜艇丝毫不动，像被海底“吸”住一样。这是为什么？难道浮力真的消失了吗？怎么办？你能替他们想出摆脱困境的办法吗？打捞沉船