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。

图2

 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。F↑>F↓

 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=ρghp=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/S?F=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F↑>F↓这就是浮力产生的原因。

 板书:原因:F↑>F↓

 而根据同一直线上二力的合成,F合=F↑>F↓,这就是浮力。

 板书:实质:F浮=F↑>F↓,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F浮=G时,它受到平衡力的作用,将处于什么状态?(静止)(悬浮)

 ②当F浮>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F浮<G时,它受到非平衡力的作用,将处于什么运动状态?(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。)(G=F浮+F支)

 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,F浮=G。受到平衡力的作用。 

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