教师备课记录表

水的浮力

*教学目标:

1、理解浮力的概念，列举一些日常生活中与浮力有关的现象。

2、知道水及其他液体对浸入其内的物体都会产生浮力的作用，知道空气也有浮力。

3、知道浮力的大小跟哪些因素有关。

4、理解并掌握阿基米德原理及其公式、单位转换，能应用阿基米德原理解决简单的计算问题。

5、能用力和运动的关系推导出物体在液体中浮沉的条件。

6、理解密度计的使用原理。 *教学重点

1、影响浮力大小的相关因素。

2、阿基米德原理的应用。 *教学难点

1、通过受力分析判断物体的沉浮。

2、浮力的计算。 教学模式设置:

*导入呈现（考点研究）：

一、 浮力

1、定义：浸入液体（或气体）中的物体，受到液体（或气体）对其向上托的力叫浮力。

说明：(1)浸入包括全部浸入和部分浸入液体中两种情况。

　　　(2)施力物体：液体或气体。固体不能产生浮力

受力物体：浸在液体或气体中的物体。

2、产生原因：液体（气体）对浸入的物体向上和向下的压力差就是物体受到的浮力。即

思考：沉入液体底部的物体是否受到浮力？

（若物体下表面完全与容器底部贴合，则物体不受浮力,如图B）

3、方向：竖直向上--与重力方向相反

4、大小：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于排开液体的重力。

3、用测力计测浮力的原理：（视重法计算浮力：弹簧测力计的两次读数之差）

二、探究影响浮力大小的因素

1、体积

物体受到的浮力大小与物体排开液体体积有关。在同一种液体中，物体所排开液体体积越大，则该物体受到的浮力越大。如图②和③

2、液体密度

物体受到的浮力大小与液体密度有关。当物体排开液体体积一样情况下，液体密度越大，则该物体受到的浮力越大。如图③和⑤

3、深度

当物体全部浸入液体中后，物体受到的浮力大小和物体所在的深度无关。如图③和④

*例题讲解：

【例1】：以下情景中没有受到浮力的物体是（　A　）

A．遨游的"天宫一号" B．上升的热气球 C．航行的"辽宁号" D．下潜的"蛟龙"号

【例2】：如图所示，当弹簧测力计吊着圆柱体，从底部接触水面开始缓慢到完全没入水中到底部A的过程中，以下能表示圆柱体所受浮力F浮与浸入水中深度h关系的图象是（　D　）

A． B． C． D．

【例3】： 2012年5月9日，中国首座深水钻机平台"海洋石油981"在南海首钻成功，最大作业水深3000米．巨大的金属钻头从没入海水到接触海底的过程中，受到海水的（　C　）

A．浮力变小，压强变大 B．浮力更大，压强不变

C．浮力不变，压强变大 D．浮力变小，压强变小

*课堂巩固：

练1、如图所示，A、B是能自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，则下列说法错误的是（　C　）

A．A物体一定受浮力的作用

B．B物体一定受浮力的作用

C．C物体一定受浮力的作用

D．D物体一定受浮力的作用

练2、关于浮力的说法中正确的是（　D　）

A．物体的密度越大，受到的浮力越大

B．物体的体积越大，受到的浮力越大

C．物体没入水中越深，受到的浮力越大

D．浸没在水中的物体，可能不受浮力

练4、小杰同学在游玩"海底世界"时，观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如右图所示，对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是（　C　）

A．浮力不变，压强不变 B．浮力变小，压强变小

C．浮力变大，压强变小 D．浮力变大，压强变大

练5、某地在江面上修建一座大桥，如图中甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图．在整个投放过程中，石料以恒定速度下降．乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图象（从开始投放到石料刚好接触湖底前）．t=0时刻吊车开始下放石料，忽略水的摩擦阻力．则下列说法错误的是（　C　）

A．石料在t=20s时开始浸入水中

B．石料的重力是1400N

C．石料受到的浮力始终是500N

D．石料完全浸没水后钢绳的拉力为900N

练8、如图所示是认识浮力的探究实验．

（1）将物体悬挂在弹簧测力计下端，如（a）实验所示，物重G=5N．

（2）当用手向上托物体时，如（b）实验所示，手对物体向上的托力F=3N．

（3）当物体浸入水后，如（c）实验所示．将（c）实验与（a）、（b）实验对照，说明水对物体也有向上的托力，即浮力．水对物体的浮力F浮=2N．

（4）该实验是通过等效替换物理方法，建立起浮力概念的．

【知识点2】： 阿基米德原理

一、阿基米德原理

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液体受到的重力。

2、公式： 。从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。

说明：(1)在气体中时，

　　　(2)注意公式中的 ，当物体部分浸入时， ，当物体全部浸入时， 。

【例1】：将重6N的物体浸没在装满水的杯中，溢出了4N的水，物体受到的浮力是（　C　）

A．10N B．6N C．4N D．2N

【例2】：三个体积相同而材料不同的球A、B、C，分别静止在不同深度的水里，如图所示，以下说法正确的是（　A　）

A．A球所受的浮力最小 B．A球所受的浮力最大

C．C球所受的浮力小于B球 D．C球所受的浮力最小

【例3】：如图所示，将一重力为18N，体积为2×10-3m3的蜡块用细线系在弹簧测力计的挂钩上，将它浸没在酒精中，则蜡块受到的浮力为16N，此时测力计的示数是2N（g=10N/kg，ρ酒精=0.8×103kg/m3）

【例4】：物块在空气中和浸没在水中时，弹簧测力计示数如图．下列判断正确的是（　B　）

A．物块受到的浮力是1牛

B．物块的体积是2×10-4米3

C．物块的密度是3×103千克∕米3

D．物块浸没在水中时，所受浮力随深度增加而增大

练1、将质量为0.5kg 的物体，轻轻放入盛满清水的溢水杯中，溢出0.2kg的水，则此物体受到的浮力是（　C　）（g取10N/kg ）

A．5 N B．0.5 N C．2 N D．0.2 N

练2、将体积相同的木球A、塑料球B、铜球C都浸没在水中，如图所示，则（　A　）

A．三个球所受的浮力大小相同

B．B球受的浮力最大

C．C球受的浮力最小

D．A球受的浮力最大

练3、在抗洪抢险中，某村民自制了一个总体积0.7米3的竹筏，放入河水中时有1/5 体积浸入水中。

（1）此时竹筏受到的浮力有多大？1372N

（2）要使水对竹筏产生4500牛的浮力，竹筏应有多大的体积浸入水中？0.46米3

练4、在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.4N，当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时，弹簧测力计的示数是6.6N，求：

（1）金属零件所受浮力为多少？ 0.8N

（2）金属零件的体积为多少？ 1X10-4m3

（3）金属零件的密度为多少？ 7.4X103kg/m3

练5、如图所示，将重为5N的小球挂在弹簧测力计下，当小球的一半体积浸在水中时，测力计的示数为2N，下列说法正确的是（　D　）

A．小球的体积为400cm3

B．小球的密度为1.25g/cm3

C．缓缓向下移动弹簧测力计，小球对测力计的拉力最小可达到1N

D．剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到的浮力为5N

二、浮力的计算方法

1、压力差：浮力等于物体受到液体对它向上和向下的压力差，即：

2、视重法：浮力等于物体的重力减去物体浸在液体中称得的重力：即：

3、根据阿基米德原理计算：

4、平衡法：根据物体漂浮在液面或悬浮在液体中的条件，应用二力平衡的知识求物体受到的浮力。

三、物体沉浮条件

当或，物体上浮

当或，物体下沉

当或，物体悬浮

漂浮在液面上物体的浮沉条件

注意：上浮和下沉都是不稳定状态，上浮的物体最终会浮出液面，而处于漂浮状态，浮力等于重力；下沉的物体最终则会沉到液底处于静止状态。漂浮和悬浮时，物体都是受到两个力而处于平衡状态。（沉到水底：F浮＋F支持力=G）

动态 原因 静态 原因 受力 密度 受力 密度 漂浮 浮力等于重力 实心物体密度小于液体密度 上浮 浮力大于重力 实心物体密度小于液体密度 悬浮 浮力等于重力 实心物体密度等于液体密度 下沉 浮力小于重力 实心物体密度大于液体密度 沉底 浮力小于重力，底部对物体支持力和物体受到的浮力之和等于物体所受的重力 实心物体密度大于液体密度

说明：

A．密度均匀的物体切去一块后浮沉情况不变

【悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮）。】

B．一物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的，则物体密度为

分析：= G则： =

C．悬浮与漂浮的比较

相同：= G

不同：悬浮；

　　　漂浮；

D．判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较与G或比较与。

E．物体吊在测力计上，在空中重力为G,浸没在密度为ρ的液体中，示数为F则物体密度为：

F．冰化为水后水面高度不变

G．改变物体的浮沉：a.自身重力发生改变b.受到的浮力发生改变

H.漂浮问题"五规律"：

⑴规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；

⑵规律二：同一物体在不同液体里，所受浮力相同；

⑶规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；

⑷规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；

⑸规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。

四、浮沉条件及漂浮条件的应用：

（1）潜水艇：下潜和上浮过程中，其体积不变，所受浮力不变（未露出水面）通过改变自身重力来实现其上浮或下沉。

（2）气球和飞艇：靠改变自身体积，从而改变浮力来实现其上升或下降的。

（3）轮船：利用漂浮条件工作的，应满足。

（4）密度计：测量液体密度的仪器，使用时是漂浮在液体表面上的。

浮力的解题思路：

浮力这部分知识是力学中综合性最强的知识，它与体积、质量、密度、而立合成、二力平衡及压强的知识机密相关，所以它既是重点又是难点。

对于浮力知识可以概括成两点：

1、阿基米德原理：，从公式中看出浮力的大小只与液体的密度和排开液体的体积有关，而与物体密度。体积等因素无关。当物体全部浸在液体里时，；当物体部分浸在液体中时，。

2、根据对物体的受力分析，列出力的关系式，这是浮力与重力、拉力、压力之间建立起来的桥梁，这也是判断物体状态和解浮力题的关键。

根据上述理论，我们确定解浮力题的基本思路有四步：

（1）确定研究物体，并对物体进行受力分析；

（2）在受力分析的基础上，列出力的关系式；

（3）把阿基米德原理公式或密度、重力的计算公式代入关系式；

（4）根据已知条件解除所求量。

【例1】：有一艘轮船从东海缓慢驶入黄浦江中，关于轮船受到的浮力F和露出液面的体积V的说法，正确的是（已知ρ海水＞ρ江水）（　B　）

A．F不变，V不变 B．F不变，V变小

C．F变小，V变小 D．F变小，V变大

【例2】：如图所示，质地均匀的长方体木块，第一次如甲图所示直立浮在水面上，所受浮力为F1，此时水对其底部压强为p1；第二次变为如图乙所示横浮在水面上，所受浮力为F2，此时水对其底部压强为p2；则（　A　）

A．F1=F2，p1＞p2 B．F1＞F2，p1＞p2

C．F1＜F2，p1＜p2 D．F1=F2，p1=p2

【例3】：一块马铃薯恰好能悬浮在某一浓度的盐水中，如果将这块马铃薯切成大小不等的两块，仍放到这一盐水中，则 ( D )

A. 大的一块下沉，小的一块漂浮 B.两块都下沉 C.两块都上浮 D.两块都悬浮

【例4】：一只实心球恰好能悬浮于酒精中(ρ酒精＝0.8×103千克／米3)，把此球浸没于水中，则 ( B )

A. 一定下沉 D.一定上浮 C.悬浮 D.都有可能

【例5】：某潜水艇在海面下隐蔽跟踪某个目标，有时要上浮或下潜，但都未露出水面．若该潜水艇下潜时所受的重力为G1，浮力为F1；上浮时所受的重力为G2，浮力为F2，下列对力之间大小关系的判断，正确的是（　A　）

A．F1=F2，G1＞G2 B．F1=F2，G1=G2

C．F1＜F2，G1=G2 D．F1＞G1，F2＜G2

【例6】：如图所示，苹果漂浮在水面，而梨子却沉到水底，这是因为（　D　）

A．苹果受到的浮力较大 B．苹果的体积较大

C．梨子受到的重力较大 D．梨子的密度较大

【例7】：如图所示，将苹果放在水中，静止后会漂浮在水面上．若将苹果露出水面的部分切掉，余下部分重新放入水中，则余下苹果将（　A　）

A．漂浮 B．悬浮 C．下沉 D．无法确定

【例8】：如图所示，同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯处于漂浮状态，所受浮力为F甲，在乙杯处于悬浮状态，所受浮力为F乙．以下判断正确的是（　D　）

A．F甲＜F乙

B．F甲＞F乙

C．向甲杯中加入盐，鸡蛋所受浮力会增大

D．向乙杯中加入水，鸡蛋所受浮力会减小

【例9】：如图所示，体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中（g=10N/kg，ρ水=1.0×kg/m3，绳子重力不计）．求：

（1）木块此时受到浮力．2N

（2）木块的重力． 1.2N

（3）剪断绳子，木块静止时排开水的体积．1.2×

练1、两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中，同时松手，小木块上浮，大石块下沉．比较松手时两者所受的浮力（　B　）

A．木块受的浮力大 B．石块受的浮力大

C．两者受的浮力一样大 D．条件不足，无法比较

练2、将一个乒乓球按没入水中，放手后，乒乓球从运动到静止的过程中，其浮力大小变化情况是（ C ）

A. 浮力不断变大，并小于重力

B. 浮力不变，但浮力大于重力

C. 浮力先不变，但始终大于重力直到静止时，浮力才等于重力

D. 浮力先大于重力，后小于重力

练3、粗细均匀的长蜡烛，底部粘有一小铁片后置于水中，蜡烛可以直立，漂浮在水面上，并有一部分露出水面，如图3所示，若从水面外切掉露出蜡烛部分，剩余在水中的部分将会（ B ）

A. 沉入水中 B. 向上浮起，又有部分露出水面

C. 悬浮在水中 D. 条件不足，无法确定

练4、2013年2月，中国海监在钓鱼岛海域放置浮标以监测我国领海的水文变化，监测发现，从春季至夏季，海水温度上升，体积膨胀导致密度下降．此过程中，若浮标体积保持不变，则（　C　）

A．浮力变大，露出海面体积变小

B．浮力变小，露出海面体积变大

C．浮力不变，露出海面体积变小

D．浮力不变，露出海面体积变大

练5、小明将同一个鸡蛋先后放入如图所示的甲、乙两杯盐水中，盐水密度分别为ρ甲、ρ乙，鸡蛋所受浮力分别为F甲、F乙，则下列关系正确的是（　D　）

A．ρ甲＞ρ乙 F甲＞F乙 B．ρ甲＜ρ乙 F甲＜F乙

C．ρ甲＞ρ乙 F甲=F乙 D．ρ甲＜ρ乙 F甲=F乙

练6、如图，A、B体积相同．B、C质量相等，将他们放入水中静止A漂浮、B悬浮、C沉底．则下列说法正确的是（　C　）

A．A所受的浮力一定大于B所受的浮力

B．B下表面所受的压力一定小于A下表面所受的压力

C．C所受的浮力一定小于B所受的浮力

D．C所受的浮力一定小于A所受的浮力