教学目标：
1.理解浮力的定义及形成的原因
2. 阿基米德原理及其验证实验
3. 浮沉条件的理解及其应用
4. 浮力的计算方法
知识纵横
一、阿基米德原理的验证实验
操作
| 过程 | |
| 所测量 | 小桶重力G0、物体重力G、物体完全浸没后测力计示数F、排开水和小桶总重力G1 |
| 分析 归纳 | 物体受到的浮力F浮＝__________；排开液体的重力G排＝________，对比二者大小得出实验结论 |
| 注意 事项 | 溢水杯中水要________，若水面低于溢水口，则测出的G排将________F浮，得不到正确结论 |
| 实验 结论 | 浸入液体中的物体受到的浮力等于______________________。这就是著名的阿基米德原理 |
1．物体浸在液体(气体)中，且只受浮力和重力时，物体的浮沉存在的几种状态
| 上浮 | 下沉 | 悬浮 | 漂浮 | 沉底 |
| N | ||||
| F浮＞G | F浮＜G | F浮＝G | F浮＝G | F浮＋N＝G |
| ρ液＞ρ物 | ρ液＜ρ物 | ρ液＝ρ物 V排＝V物 | ρ液＞ρ物 V排＜V物 | ρ液＜ρ物 V排＝V物 |
| 处于动态（运动状态不断改变），受非平衡力作用 | 可以停留在液体的任何深度处 | 是“上浮”过程的最终状态 | 是“下沉”过程的最终状态 | |
| 处于平衡状态，受平衡力作用 | ||||
三、浮力的计算方法：
| 计算公式 | 图示 | 推理及结论 | |
| 定义法 | F浮=F向上－F向下 | 1.左右表面所处的深度h一样，据液体压强公式P＝ρgh可知，左右表面的压强相等，又物块左右面积相等，据F压＝PS可得F向左＝F向右 2.物块下表面受到向上的压力F向上＝ρgH，物块上表面受到向下的压力F向下＝ρgh，H＞h，因此F浮的方向竖直向上与重力方向（竖直向下）刚好相反 | |
| 称重法 | F浮＝G－F示 | 1.物块在弹簧测力计的拉力F示和液体对物块的浮力F浮、重力G三个力的作用下处于静止状态，则其受力平衡，因此在竖直方向上有G＝F示＋F浮 2.称重法测浮力的条件是物块处于受力平衡状态， 如果物块加速上升，则有G＜F示＋F浮即F浮___ G－F示；如果物块_________，则有G＞F示＋F浮即F浮___ G－F示 | |
| 原理法 | F浮＝G排 | 1.物块浸入液体中的体积V浸入等于物块排开液体的体积V排 2.根据定义式F浮=F向上－F向下及图可知F浮=F向上（物块漂浮在液面上F向下＝0），因此： F浮＝PS＝ρghS＝ρgV浸入＝ρgV排＝m排g=G排 3.浮力F浮的大小随着浸入体积V浸入的增大而增大，当物块全部浸入液体时，V浸入＝V物，V浸入最大，F浮最大，继续向下浸入液体，V浸入不变，F浮不变 | |
| 平衡法 | F浮＝G物 | 1.物块漂浮或悬浮时，处于静止状态，受力平衡，因此得出F浮＝G物 2.根据阿基米德原理得F浮＝G排＝ρ液gV排，G物＝ρ物gV物，即ρ液gV排＝ρ物gV物，因此得出ρ液 ：ρ物＝V物 ：V排 |
1.如图所示，同一金属球分别置于甲、乙、丙三杯水中，所受浮力分别为F甲、F乙、F丙，则它们的大小关系是（ ）
A. F甲=F乙=F丙 B. F甲＜F乙＜F丙
C. F甲=F乙＜F丙 D. F甲＜F乙=F丙
2.在家庭实验室中，小明把鸡蛋放入盛水的杯中，鸡蛋沉在杯底如图甲所示；向杯中加盐，鸡蛋悬浮如图乙所示；再加盐，鸡蛋漂浮如图丙所示。三种情况下，各物理量间的关系正确的是(鸡蛋质量不变)( )
A.液体的密度ρ甲＝ρ乙＜ρ丙
B.鸡蛋排开液体的质量m甲＝m乙＞m丙
C.鸡蛋受到的浮力F甲＜F乙＝F丙
D.液体对容器底的压强p甲＝p乙＞p丙
3.小丽要研究金属圆柱体受的浮力与浸没在水中深度h的关系，实验装置如图甲所示。在弹簧测力计下挂一个金属圆柱体，测出金属圆柱体的重力，然后让圆柱体缓慢地浸入水中，从圆柱体底面刚接触水面开始，到浸没水中（未接触容器底部），记录圆柱体浸入水中不同深度h时测力计的示数，并得到测力计示数F1和圆柱体受的浮力F2随h变化的图像如图乙所示。图中能够反映浮力F2随h变化的图像是_______（填①或②）；从图中可以看出金属圆柱体与水的密度关系是ρ金_________2ρ水（填“＞”、“＜”或“＝”）
4.放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同容器盛有不同的液体，现将两个相同的物块分别放入两容器中，当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示。则（ ）
甲容器中液体的密度较大 乙容器底部受到液体的压强较大
甲容器中物块排开液体的重力较大 乙容器中物块受到液体的浮力较大
5.如图所示，当掉在弹簧测力计下的物体浸在水中的体积为物体体积的时，弹簧测力计的示数为5.0N；当物体浸在水中的体积为物体体积的时，弹簧测力计的示数为3.5N。从弹簧测力计上取下物体将其缓慢放入水中（容器足够大，水足够多）则物体静止时受到的浮力为（ ）
A.9.0N D.7.5N
6.某同学利用一只弹簧测力计和装有适量水的杯子，测出了一颗小石块的密度。测量方法如下：
（1）用细线将小石块拴好，用弹簧测力计测出它的重力，记为G；
（2）再将小石块浸没在水中，用弹簧测力计测出石块受到的拉力，记为F；利用测出的物理量可得：小石块在水中受到的浮力是___________，小石块的密度ρ=____________（水的密度用ρ水表示）。
7.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,取g=10 N/kg。根据图像信息,下列判断正确的是( )
A.该金属块重力的大小为34 N
B.浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20 N
C.在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D.该金属块的密度是3.4×103 kg/m3下载本文
