第十章 第一节 浮力 教学设计

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1、第十章第一节浮力教学设计本章教学目标本章知识点及应用比较复杂，特别是有关浮力的综合题因为涉及的知识点较多，比较难.因此必须落实基础知识，并熟练掌握和运用受力分析及质量、密度和压强等知识，才不致于在千变万化的题型中束手无策.1.知道一切浸入液体和气体中的物体，都受到液体或气体对它竖直向上的浮力.2.理解物体的浮沉条件和浮在液面的条件.3.理解浮力产生的原因.4.记住阿基米德原理.5.理解并会应用阿基米德原理，计算物体在液体或气体中受到的浮力大小.6.理解轮船、潜水艇、气球和飞艇的原理.核心知识一、浮力的产生：浸在液体中的物体受到液体向上托起的力叫做浮力。当一个正立方体浸在液体中处于某

2、一位置A时，如图1所求，由于上，下两表面的深度不同，所受液体的压强不同，下表面受到的向上的压强大于上表面受到的向下的压强，从而使物体受到向上的压力大于向下的压力，这两个压力的差就是液体对物体的浮力。物体处于位置B，则浮力就是物体受到的向上的压力。浮力既是压力差。二、阿基米德原理1、文字表述浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。2、数学表达式3、几点说明（1）本定律包含三点内容：①浮力的施力者和受力者；②浮力的方向；③浮力的大小。（2）物体所受的浮力的大小只与物体排开液体的体积及液体的密度有关，而与物体浸在液体中的深度、物体的质量、密度及物体的形状均

3、无关。（3）适用范围：本定律对于物体在液体或气体中都适用。三、计算浮力的方法：1、根据浮力产生的原因计算如果上下表面都与水面相平行的规则物体，且知道它的上、下表面在液体内的深度、上、下表面的面积及液体的密度，便可根据深度计算压强，再算出上、下压力差，即浮力来。2、应用阿基米德原理计算这是计算浮力的最基本的方法，只要和已知，或者可以由其他条件求得，即可利用进行计算。3、利用平衡条件计算浮力（1）当物体处于漂浮或悬浮状态，只受重力和浮力，。如果知道重力或根据其它条件求出重力，即可求出浮力。（2）当物体在三个力的作用下处于平衡状态时，也可以利用三个力的关系求出浮力，例如，挂在弹簧秤上的物

4、体浸入液体中时，（为物体浸在液体中时弹簧秤的示数）。又如，漂浮在液体表面的物体，下面还挂着另一个物体，则物体受到的浮力，只要知道和由其它条件得到另一物对它的拉力，即可求出浮力。 四、物体的浮沉条件1、物体浮沉条件的分析与表达讨论物体的浮沉问题的前提有二。一是物体浸没在液体中，二是物体只在重力和浮力作用下。与的关系          与的关系                现象<                      <                            下沉=                      =                           

5、 悬浮>                      >                            上浮物体浮沉条件的表达式中物的密度是指平均密度。浸没在液体中的物体，若受力不平衡，合力不等于零，则物体的运动状态将发生改变，下沉的物体下沉到底时，将受到底部的支承力的作用，当三力平衡即时，物体静止于液体底部；上浮的物体上升至液面，部分体积露出时，逐渐减小，直至时，物体将漂浮于液面，处于平衡状态。2、漂浮与悬浮的比较漂浮与悬浮的共同点：二者都是平衡状态。漂浮与悬浮的不同点：漂浮物体的，，是浮物体的，。 五、阿基米德原理及物体浮沉条件的应用1、船船属于漂浮物体，。轮船的排水量是

6、轮船满载时排开水的质量。根据轮船的排水量，即可求出轮船受到的浮力。2、潜水艇、气球、飞艇潜水艇、气球、飞艇共同一处是可以上浮、下沉、悬浮，不同之处只是控制的方法不同。潜水艇是利用改变自重，实现它的上浮和下潜。气球和飞艇的升空和下降，主要是靠改变它们所受浮力来实现的。典型例题 例1、有两个质量相同的实心小球A和B，它们的密度之比是2:3，将它们都浸入水中，静止时两球所受的浮力这比是6:5，若把小球B浸没在密度为1.2×103千克/米3的液体中，它将处于什么状态？解析：题目中没有明确告诉A、B两球所处的状态。所以此题必须先付论出两球各处于什么状态。设A球的质量为mA，体积为VA；B球的

7、质量为mB，体积为VB。两球可能处的状态为：⑴两球都漂浮⑵两球都悬浮⑶两球都沉底⑷一球漂浮，一球悬浮⑸一球悬浮，一球沉底⑹一球漂浮，一球沉底当两球处于⑴、⑵、⑷三种状态时，所受浮力都等于球的重力，即F浮A=mAg，F浮=mBg，这与已知条件F浮A:F浮B=6:5相矛盾。所以两球不能处于⑴、⑵、⑷三种状态。当两球处于⑶、⑸状态时，球排开水的体积等于球的体积，即v排水=v水，v排B=vB，即F浮A=r水v排Ag=r水v水g，F浮=r水v排Bg=r水vBg，因为VA:VB=