2. 浸在液体中物体一定受到浮力吗?(有各种意见)

演示实验:

图1

(1)取一只去底的矿泉水透明塑料瓶,瓶口朝下,瓶口略小于乒乓球。放入乒乓球。

问:如果我往里面注水,乒乓球会浮起吗?(会。因为要受到水的浮力)

(2)往塑料瓶里面注水。现象:乒乓球被水压在瓶底,同时有水从塑料瓶口漏出。

(说明浸在水中的物体不一定受到浮力。为什么呢?)

板书:二、浮力产生的原因

(3)用瓶塞(或手)堵住漏水的瓶口,注意观察乒乓球下面积满水时有何现象发生?

(现象:乒乓球下积满水时乒乓球会上浮。)

(4)将水倒回烧杯,分析原因。

第一次乒乓球只受到水给它向下的压力。

第二次乒乓球下积满了水,即受到水对它向下的压力,而且受到水对它向上的压力。乒乓球上浮说明向上的压力大于向下的压力。这就是压力产生的原因。>

图2

我们举特例来分析:立方体浸没在液体中的受力情况

立方体浸没在水中,其左右两个侧面和前后两个侧面和面积相等,并且对应部位距水面的深度相同。

问:水给它们的压强是否相等?(相等)

问:水给它们的压力是否相等?(让学生讨论)(压力相等并且方向相反)

分析:(p =ρgh  p =F/S  S 一定,F =p·S)但是,上下两表面处的深度不同,下表面处的深度更深,压强更大,而上下两表面的表面积相同,据p = F/SF = P·S,所以下表面受到向上的压力比上表面受到的压力更大。即>这就是浮力产生的原因。

板书:原因:>

而根据同一直线上二力的合成,=-,这就是浮力。

板书:实质:=-,方向竖直向上。

总结说明:浸入液体中的物体,上下表面受到的压力差就是浮力。浮力的方向是竖直向上的。

问:既然一切浸入液体中的物体都要受浮力,那么为什么有的物体在水中下沉,有的在水中上浮呢?下面我们就来讨论物体的浮沉条件。

板书:三、物体的浮沉

演示实验:将三个乒乓球浸没水中(一个充满沙;一个中空;一个有部分沙,用蜡封住),松手后出现什么现象?分析讨论。

图3

问:浸入水中的物体受到哪几个力的作用?(重力、浮力)它们的施力物体是谁?(地球、水)

一个物体在受到两个或两个以上力的作用时,它的运动状态由它们共同决定。

(1)当=G 时,它受到平衡力的作用,将处于什么状态?(静止)(悬浮)

(2)当>G 时,它受到非平衡力的作用,将处于什么状态?(上升)(上浮)

(3)当<G 时,它受到非平衡力的作用,将处于什么状态?(下沉)

板书:

问:沉的物体最终处于什么状态?(静止)为什么?(另外受到容器底对它的支持力。)()

问:那么上浮的物体最终处于什么状态?(静止)我们就说物体漂浮在液面上,那么,。受到平衡力的作用。

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