浮力教学课件

浮力教学课件目录基础概念理论与计算浮力的概念浮力的计算方法••浮力产生的原因浮沉的条件••阿基米德原理影响浮力的因素••实际应用学习评估生活中的浮力现象课堂互动与讨论••工程技术中的应用知识小测验••浮力实验演示课堂小结与思考••什么是浮力？浮力是指流体对浸入其中物体向上的支持力当物体部分或全部浸入流体（液体或气体）中时，会感受到这种向上的力这种力使物体在水中产生轻的感觉，使我们在水中感到自己变轻了浮力是一种自然现象，是流体静力学中的重要概念浮力的存在解释了为什么有些物体能浮在水面上，而有些物体则会下沉；解释了为什么大型船只尽管是由密度大于水的钢铁制成，却能浮在水面上浮力是流体静力学中的基本概念，由古希腊科学家阿基米德系统研究并提出理论在水中托起物体时，我们能明显感受到物体的重量减轻，这种现象正是由浮力造成的浮力产生的原因流体压力随深度增加流体（液体或气体）中的压力会随着深度的增加而增大这是因为更深处的流体承受着上方流体的重量物体表面压力差异浸入流体中的物体，其下表面比上表面更深，因此下表面受到的压力大于上表面受到的压力压力差产生净向上力下方压力大于上方压力，这种压力差异在物体的各个表面形成了一个向上的合力，这就是我们所说的浮力物体在流体中受到的压力是各向同性的，但由于深度不同，压力大小不同，因此在垂直方向上会产生一个向上的净力这个向上的净力就是浮力值得注意的是，浮力并不是某种特殊的力，而是流体压力在垂直方向上的合力理解这一点对于理解浮力的本质非常重要流体压力是沿着物体表面法线方向作用的，因此浮力的计算需要考虑物体的形状和姿态水中物体受力示意图压力分布示意数学表达从图中可以清楚地看到，物体在水中如果物体的上表面位于水面以下深h1时，各个表面都受到水的压力作用由处，下表面位于水面以下深处，物体h2于压力随深度增加，物体的下表面受到的横截面积为，则S的压力（下）大于上表面受到的压力P上表面受到的压力上•P=ρgh1（上）P下表面受到的压力下•P=ρgh2各个侧面受到的压力互相抵消，但上下压力差•ΔP=ρgh2-h1表面的压力差无法抵消，形成了向上的浮力浮•F=ΔP×S=ρgV净力，即浮力其中为物体排开的流体体积，为流体Vρ密度注意上图仅为示意图，实际情况中，流体压力是作用在物体表面每一点上的，方向始终垂直于物体表面阿基米德原理浸入流体中的物体所受到的浮力，等于它所排开流体的重量阿基米德原理是研究浮力的基础定律，由古希腊科学家阿基米德于公元前3世纪提出这一原理适用于任何流体（液体或气体）中的任何物体根据这一原理，我们可以得出浮力的大小与物体的材料和质量无关，只与排开流体的体积和流体的密度有关•物体排开的流体体积等于物体浸入流体部分的体积•完全浸没的物体排开的流体体积等于物体本身的体积阿基米德原理为我们提供了计算浮力的方法，是研究流体静力学的重要基础当物体浸入水中时，水位上升，上升的水体积等于物体浸入水中部分的体积理解要点浮力等于物体排开流体的重力，与物体本身的重力和材质无关这就解释了为什么相同体积但不同重量的物体在同一流体中受到的浮力相同阿基米德原理的历史故事皇冠之谜与尤里卡的故事据传说，叙拉古国王希罗二世委托金匠制作了一顶纯金皇冠，但他怀疑金匠偷梁换柱，用一部分银替代了金国王请阿基米德调查，但不能损坏皇冠阿基米德为这个问题困扰不已有一天，当他跨入浴缸时，注意到水溢出的现象，突然灵光一闪他可以通过测量皇冠排开水的体积来确定其密度！他发现，虽然皇冠重量与同等重量的纯金相同，但它排开的水体积更大，证明其密度较小，含有密度较低的金属（银）据说，阿基米德激动地从浴缸跳出，裸奔在街上高喊尤里卡！（希腊语我发现了！）阿基米德发现浮力原理的情景艺术再现这个故事虽然可能被文学化了，但它生动地展示了阿基米德原理的应用通过测量物体排开流体的体积，可以确定物体的密度，从而鉴别材料这一原理在今天的科学和工程中仍有广泛应用尽管这个故事的历史真实性存疑，但它成为了科学发现历程中最著名的轶事之一，展示了观察日常现象对科学发现的重要性浮力的计算公式浮××F=ρg V公式解析计算步骤•F浮浮力大小，单位为牛顿N

1.确定物体浸入流体部分的体积V•ρ流体密度，单位为千克/立方米kg/m

32.查找或测量流体的密度ρ•g重力加速度，地球表面约为

9.8m/s

23.确定当地的重力加速度g•V物体排开流体的体积，单位为立方米m

34.将这三个值代入公式计算浮力这个公式是阿基米德原理的数学表达式，它表明浮力等于被排开流体的重量对于部分浸入流体的物体，只有浸入部分的体积才用于计算浮力水的密度空气的密度常见物质密度淡水约1000kg/m3标准状况下约

1.29kg/m3铁约7870kg/m3海水约1025kg/m3与水相比小约775倍铝约2700kg/m3木材约400-800kg/m3理解浮力计算公式对于分析物体在流体中的行为至关重要，它是解决浮力问题的基础工具浮力与物体重量的关系上浮状态悬浮状态浮力物体重力浮力=物体重力当浮力大于物体的重力时，物体会受到向上的合力作当浮力恰好等于物体的重力时，物体处于平衡状态，在用，导致物体上浮，直到部分露出水面，使浮力减小到流体中的任何位置都能保持静止不动与重力平衡例如调整了浮力的潜水员、中性浮力的鱼例如木块、救生圈、船只在水中下沉状态浮力物体重力当浮力小于物体的重力时，物体会受到向下的合力作用，导致物体下沉，直到接触底部或完全浸没例如石块、金属物体在水中物体在流体中的浮沉状态取决于浮力和重力的相对大小这是理解物体为什么会浮起或下沉的关键通过调整物体的密度或形状，可以改变其浮沉状态，这一原理被广泛应用于船舶、潜水艇等工程设计中在日常生活中，我们可以观察到各种浮沉现象例如，游泳时，深吸一口气会使身体上浮，呼气后则更容易下沉，这是因为肺部空气改变了身体的平均密度物体浮沉三种状态示意图物理学解析数学表达上图清晰展示了物体在流体中可能出现的三种状态及设物体重力为G，浮力为F浮，其力学分析则上浮状态浮力大于重力，物体受到向上的合力，导•上浮条件F浮G致加速上浮，直到部分露出流体表面，使浮力减小至•悬浮条件F浮=G与重力平衡•下沉条件F浮G悬浮状态浮力等于重力，合力为零，物体处于平衡也可以用密度关系表示状态，可以静止于流体中的任何位置下沉状态浮力小于重力，物体受到向下的合力，导•上浮ρ物ρ流致加速下沉，直到接触底部•悬浮ρ物=ρ流•下沉ρ物ρ流其中ρ物为物体密度，ρ流为流体密度理解物体浮沉条件是解决实际浮力问题的关键在工程设计中，常常需要精确控制物体的浮沉状态，例如潜水艇通过调节浮力实现上浮和下潜，气象气球通过控制气体密度实现上升和下降影响浮力大小的因素排开流体的体积物体排开的流体体积越大，浮力越大这就是船只能浮在水面上的原因——它们形状特殊，排开大量流体的密度水流体密度越大，浮力越大这就是为什么在死海浸入流体的物体部分越多，排开的流体体积越大，（高盐度）中人更容易浮起来浮力也就越大不同流体的密度重力加速度•空气约

1.29kg/m3重力加速度影响流体的压力分布，从而影响浮力大•淡水约1000kg/m3小•海水约1025kg/m3地球不同位置的g值略有差异•汞约13600kg/m3•赤道约

9.78m/s2•极地约

9.83m/s2•标准值

9.8m/s2理解这些影响因素，可以帮助我们在实际应用中调整和控制浮力例如，潜水员通过调整浮力背心中的气体体积来控制浮沉；气象气球通过调整气体密度控制上升高度；船舶设计者通过优化船体形状最大化排水量，同时保持重量适中注意温度变化也会间接影响浮力，因为温度会改变流体的密度例如，热空气密度低于冷空气，这是热气球上升的原理密度与浮力的关系流体密度的影响物体密度的影响根据浮力计算公式F浮=ρ×g×V，流体密度ρ与浮力成正比物体的密度决定了它在特定流体中的浮沉状态•密度越大，浮力越大通过比较物体密度ρ物与流体密度ρ流•同一物体在不同密度的流体中受到不同大小的浮力•ρ物ρ流物体上浮•密度大的流体能使更重的物体浮起•ρ物=ρ流物体悬浮•ρ物ρ流物体下沉平均密度是关键即使物体的材料密度大于流体，如果其整体平均密度小于流体（如含有空腔的船只），物体仍能浮起这就是为什么实心钢球会沉入水中，而钢制船只却能浮在水面上—船只的平均密度小于水的密度理解密度与浮力的关系对解决实际问题至关重要例如，设计一艘能承载特定重量的船，需要计算其排水量和平均密度；或者设计一个能在特定深度悬浮的设备，需要精确控制其密度等于该深度的水密度生活中的浮力现象船只浮在水面热气球上升潜水员调整浮力冰块漂浮在水面即使由密度大于水的钢铁制成，船热气球通过加热内部空气，降低气潜水员通过浮力调整装置（）冰的密度（约）小于水BCD917kg/m³只仍能浮在水面上，这是因为船体体密度，使其小于周围空气密度，控制体内气体量，精确调整自身浮的密度（），因此冰1000kg/m³内部有大量空间，使整体平均密度产生向上的浮力，带动气球上升力，实现在水中的悬浮或控制上升块会漂浮在水面上，大约有的1/10小于水下降速度体积露出水面生活中的浮力现象无处不在，深入理解这些现象背后的物理原理，有助于我们更好地认识和利用自然规律浮力原理的应用已经深入到交通、工业、娱乐、医疗等多个领域，成为现代科技和工程的重要基础有趣现象鸡蛋在淡水中会下沉，但在盐水中会上浮通过调整盐水浓度，可以让鸡蛋悬浮在水中，这是一个直观展示密度与浮力关系的简单实验船只浮力原理解析为什么钢铁制成的船能浮在水面上？船只能够浮在水面上的关键在于其特殊的形状设计和内部结构船体形状船只的凹形设计使其能排开大量的水，增大浮力平均密度船体内部有大量空间（舱室、空气），使整体平均密度小于水的密度排水量船只浸入水中的部分排开水的重量等于船只的总重量稳定性船体设计确保重心位置使船只保持稳定，不会倾覆根据阿基米德原理，船只浸入水中的部分排开的水重量等于船只的总重量随着船只负载增加，它会下沉更深，排开更多水，从而产生更大的浮力平衡增加的重量船只浮在水面上的示意图注意船体下部排开的水量，以及水线位置如何随负载变化船只有一个最大载重量，超过这个重量，船只会下沉过深，直至沉没这个最大载重量决定了船只的运输能力船只设计是浮力原理最典型的应用之一现代船舶设计师通过精确计算，确定船体形状、尺寸和结构，以在保证足够浮力和稳定性的同时，最大化载重能力和航行效率从古代简单的木筏到现代巨型货轮，船只设计的演变体现了人类对浮力原理认识的不断深入和应用的不断完善船体排水示意图船体排水原理详解船只设计中的浮力计算上图展示了船体排水的详细原理设计船只时，工程师需要考虑以下因素水线船体浸入水中与水面的交线，随载重变化而变化

1.计算船体材料和设备的总重量

2.估算最大载重量排水体积船体浸入水中部分的体积，决定了浮力大小

3.确定需要的总浮力（等于总重量）

4.计算需要的排水体积V=总重量/ρ水×g船体重心整个船只重力的作用点，影响稳定性

5.设计船体形状，使其在预期水线处达到计算的排水浮心浮力的作用点，位于排开水体的重心位置体积船只稳定性的关键重心必须在浮心的正上方，且足够

6.确保重心和浮心的相对位置保证船只稳定性低，以确保船只在受到外力时能够恢复平衡空载状态船只无货物时，水线较高，排水量较小，但仍足以支撑船体自重部分载货随着货物增加，船只下沉，水线降低，排水量增加，浮力增大平衡增加的重量满载状态船只达到最大载重量时，水线降至安全水线位置，此时排水量达到设计最大值气球上升的浮力原理热气球上升的物理解释热气球能够上升的原理是基于气体密度随温度升高而降低的性质

1.通过燃烧器加热气球内的空气热空气膨胀，密度减小（约为外部冷空气的2/3）

3.气球内热空气的密度小于外部冷空气的密度

4.根据阿基米德原理，气球受到向上的浮力

5.当浮力大于气球系统的总重量时，气球上升气球的上升高度受到多种因素限制，包括•内外气体密度差•气球材料和设备的重量•高空稀薄的大气热气球上升原理示意图内部热空气密度小于外部冷空气控制升降产生浮力通过调节燃烧器的热量输出，可以精确控制气球内空气温度，从而控制加热空气气球内热空气密度约为

1.0kg/m³，而外部冷空气密度约为

1.2浮力大小，实现升降控制燃烧器加热气球内空气，温度可达90-120°C根据理想气体定律，温kg/m³这种密度差使气球受到向上的浮力度升高导致气体密度减小除了热气球，氢气球和氦气球也是利用类似原理上升的它们利用氢气或氦气本身密度远小于空气的特性，产生足够的浮力升空由于安全原因，现代多使用不可燃的氦气而非易燃的氢气浮力的实际应用案例潜水艇救生设备气象观测通过调节压载舱中的水量，改变整体密度，控制上浮和下潜救生衣、救生圈利用不可压缩的材料提供持久浮力，确保人员在水中安全气象气球利用氦气或氢气的低密度特性，携带仪器升入高空收集大气数据更多应用领域水上运动设备冲浪板、皮划艇、帆船等通过形状设计和材料选择，提供适当的浮力建筑工程水上建筑、浮桥、海上石油平台等利用浮力支撑结构医疗康复水疗和水中康复训练利用浮力减轻关节压力密度测量利用阿基米德原理测量不规则物体的密度和体积水力学设备水泵、水力发电机等利用浮力辅助工作潜水装备潜水员的浮力控制装置BCD精确调节深度潜水艇浮沉控制潜水艇的浮沉原理辅助控制系统潜水艇是浮力控制的最佳范例，它能精确调节自身浮力，实现除了主压载舱外，现代潜水艇还配备多种精细浮力控制装置水面航行、下潜、悬浮和上浮等多种状态压载舱系统潜水艇配备多个可控压载舱，通过控制舱内水量调整舱用于精细调节浮力，保持平衡调节浮力艇鳍类似飞机的翼面，利用水动力辅助控制深度水面航行状态压载舱充满空气，潜艇浮力大于重力，部分艇推进系统通过主动推进力辅助上升或下沉体露出水面自动控制系统综合各种传感器数据，精确控制深度下潜过程打开进水阀，让水进入压载舱，减小浮力，使潜艇下沉紧急情况下，潜水艇可快速排空压载舱，最大化浮悬浮状态精确控制压载舱内水量，使浮力恰好等于重力，实力实现紧急上浮这是重要的安全机制现中性浮力上浮过程用压缩空气驱逐压载舱内的水，增大浮力，使潜艇上升水面航行压载舱充满空气，浮力大于重力，潜艇部分露出水面此状态能效最高，适合长距离航行下潜准备部分充水，减小浮力，潜艇开始下沉艇鳍向下倾斜，辅助下潜深度维持达到目标深度后，精确控制压载舱内水量，实现中性浮力，维持恒定深度浮力实验演示准备实验器材量筒带刻度的透明容器，用于测量水位变化和排水体积水实验用流体，最好使用清澈的自来水不同材质小物体包括金属块、木块、塑料块、橡胶球等电子秤测量物体重量，精度

0.1g或更高线或细绳用于悬挂物体，测量浮力弹簧测力计直接测量物体在空气和水中的重量差溢水装置（可选）精确测量排水体积食盐（可选）用于制作不同浓度的盐水，观察密度变化对浮力的影响浮力实验所需的基本器材和材料实验目的安全注意事项实验前准备

1.观察物体在水中的浮沉状态

1.地面保持干燥，防止滑倒

1.清洗并晾干所有物体

2.验证阿基米德原理

2.小心处理玻璃器皿，防止破碎

2.标记各物体，记录其质量

3.测量浮力大小并与理论计算比较

3.实验后及时清理器材和场地

3.检查量筒刻度清晰可读

4.研究影响浮力的因素

4.教师应全程监督学生操作

4.准备实验记录表格实验步骤详解0102测量物体质量观察浮沉状态使用电子秤测量各个实验物体的质量m，精确记录数据将各物体轻放入水中，观察并记录其浮沉状态（上浮、悬浮或下沉）0304测量排水体积测量浮力大小将量筒装入特定体积的水，记录初始水位V1将物体完全浸入水中，记录新水位V2排水体积V=使用弹簧测力计先在空气中测量物体重力G空，再在水中测量物体表观重力G水两者之差即为浮V2-V1力F浮=G空-G水实验变量控制为研究不同因素对浮力的影响，可设计以下对照实验物体体积的影响使用相同材质但不同体积的物体，观察浮力变化流体密度的影响使用相同物体，在淡水和不同浓度盐水中测量浮力物体形状的影响使用相同质量、相同材质但不同形状的物体，观察浮沉状态差异每组实验至少重复3次，取平均值以减小误差学生正在按步骤进行浮力实验测量测量浮力时，确保物体完全浸没在水中，且不触碰量筒壁和底部，以免影响测量准确性在实验过程中，鼓励学生认真观察现象，精确记录数据，并思考所观察到的现象与理论知识的联系实验结束后，引导学生分析数据，验证阿基米德原理实验数据分析数据记录与计算验证阿基米德原理将实验测量数据整理成表格，并进行相关计算根据阿基米德原理，物体受到的浮力等于它排开流体的重量我们可以通过比较测量浮力与计算浮力来验证物体质量g排水体积mL测量浮力N计算浮力N测量浮力/计算浮力的比值应接近

1.0，允许有5%的误差铁块

78.

510.

00.

0980.098从表格数据可以看出，无论物体材质和质量如何，只要排水体积相同，浮力大小就相同，这验证了阿基米德原理铝块

27.

010.

00.

0980.098木块

5.

010.

00.

0980.098塑料球

8.

010.

00.

0980.098计算浮力F浮=ρ水×g×V=1000kg/m³×

9.8m/s²×Vm³对于10mL

0.00001m³的排水体积，理论浮力为F浮=1000×

9.8×

0.00001=

0.098N结论一验证阿基米德原理结论二浮力与物体材质无关结论三浮力与排水体积成正比实验测量的浮力与理论计算的浮力基本一致，验证了阿基米德不同材质但排水体积相同的物体，受到的浮力相同，证明浮力通过对比不同排水体积的数据，可以看出浮力与排水体积成正原理的正确性只与排水体积有关，与物体本身材质无关比关系通过科学的数据分析，学生能够深入理解浮力现象的本质，验证物理定律，培养实验能力和科学思维学生进行浮力实验实验场景描述实验教学价值图中展示了学生们正在进行浮力实验的场景学生们动手实验在物理教学中具有不可替代的价值分组合作，每组配备了完整的实验装置量筒、各种直观验证将抽象的物理定律转化为可见、可测的现实验物体、测力计、电子秤等象学生们正处于不同的实验阶段有的在测量物体质深化理解通过实践加深对理论知识的理解量，有的在观察物体的浮沉状态，有的在记录排水体培养能力训练学生的观察能力、动手能力和数据分积，还有的在分析实验数据教师在旁指导，确保实析能力验正确进行激发兴趣通过有趣的实验现象，激发学生学习物理通过亲手实验，学生们能够直观感受浮力现象，加深的兴趣对阿基米德原理的理解团队协作培养学生的团队合作精神和交流能力观察与记录仔细观察物体在水中的行为，详细记录各项数据，培养科学观察能力分析与思考对实验数据进行分析计算，思考实验现象与理论知识的联系讨论与交流组内讨论实验结果，交流发现和疑问，共同解决实验中遇到的问题浮力与压力的关系压力分布与浮力产生数学表达浮力本质上是流体内部压力差的结果考虑一个浸没在流体中的立方体，边长为a压力梯度在重力场中，流体内部存在压力梯度，压力随深•上表面压力P上=P0+ρgh1度增加而增大•下表面压力P下=P0+ρgh2压力公式在深度h处的压力P=P0+ρgh，其中P0为表•上表面受力F上=P上×a²=P0+面压力，通常为大气压ρgh1×a²物体各表面压力浸入流体中的物体，其各个表面受到不同•下表面受力F下=P下×a²=P0+的压力ρgh2×a²压力合力各个表面压力的矢量和产生一个向上的净力，即•净向上力（浮力）F浮=F下-F上=浮力ρgh2-h1×a²通过积分计算物体表面所受的压力，可以得出浮力等于排开•立方体高度h2-h1=a流体重量的结论，这正是阿基米德原理的数学证明•浮力F浮=ρga³=ρgV其中V=a³是立方体的体积，也是排开流体的体积理解浮力与压力的关系，有助于从更基础的物理原理理解阿基米德原理实际上，阿基米德原理可以从流体静力学基本方程推导出来，是流体静力学的重要组成部分流体压力的分布特性是理解浮力本质的关键浮力不是某种特殊的力，而是流体压力在物体表面分布不均匀导致的结果这种理解将浮力现象与流体静力学的基本原理联系起来，形成更加完整的物理图景浮力与帕斯卡原理简述帕斯卡原理与浮力的关系帕斯卡原理是流体静力学的另一个重要原理，与浮力密切相关压力传递帕斯卡原理描述了流体中压力如何传递，指出压力在各个方向均匀传递浮力产生的前提正是因为流体压力能够传递并作用于物体表面的每一点，才使浮力成为可能压力差形成流体中的压力随深度变化，结合帕斯卡原理，导致物体上下表面受到不同的压力浮力计算基础理解压力传递原理，是计算复杂形状物体所受浮力的基础应用实例液压系统中同时应用了帕斯卡原理和浮力原理•液压千斤顶利用帕斯卡原理放大力•液压平衡装置利用浮力辅助平衡重物•水力发电中的水压与浮力相互作用帕斯卡原理示意图流体中压力的传递施加于封闭流体的压力，将无损地传递到流体的各个部分和容器壁——布莱兹·帕斯卡帕斯卡原理特点浮力原理特点两者的联系压力在流体中各向同性传递，与方向无关；静止流体表面必垂直于合力方向；浮力方向垂直向上；大小等于排开流体重量；与物体材质无关，只与排开流体浮力产生依赖于流体压力传递特性；两者共同构成流体静力学的理论基础；许封闭流体压力变化无损传递体积和密度有关多工程应用同时涉及这两个原理浮力相关的趣味问题为什么铁做的船能浮在水面上？为什么潜水员感觉轻？铁的密度约为

7.8g/cm³，远大于水的密度

1.0g/cm³，按理说铁块应该沉入水中然而，船只之所以能浮起来，是因为潜水员在水中感觉轻是因为受到了浮力的作用根据阿基米德原理，潜水员的身体排开了等体积的水，因此受到向上船体内部包含大量空气，使整体平均密度低于水的密度的浮力，这个浮力等于排开水的重量船的设计遵循形状决定浮力的原理，通过特殊的形状增大排水体积，同时保持重量相对较小例如，一块1kg的铁板人体密度约为

0.98g/cm³，接近水的密度，因此70kg的人在水中受到的浮力约为

68.6N，使人的有效重量大大减可能只能排开约

0.13kg的水，而将这些铁加工成碗状，可能排开超过1kg的水，从而浮起来小这就是为什么在水中我们感到轻盈，甚至能够轻松抬起在陆地上难以搬动的重物更多趣味浮力问题为什么冰山大部分在水下？冰的密度约为水的

0.92倍，根据浮力平衡原理，冰山约有92%的体积浸在水下，只有8%露出水面为什么热气球能上升？热空气密度小于冷空气，使气球受到向上的浮力为什么鱼能控制上浮下沉？鱼通过鱼鳔调节体内气体量，改变平均密度，控制浮沉满载的杯子为什么水面会凸起？水的表面张力形成液面弯曲，使水面能略高于杯沿而不溢出铁船浮在水面上的物理原理船体形状使其排开的水重量大于船自重课堂互动思考与讨论设计一个能浮在水面上的物体讨论不同液体中浮力的差异分组活动每组学生使用提供的材料（铝箔、粘土、木棒等）设计并制作一个能浮在水面上的物体要求思考问题

1.物体必须使用至少一种密度大于水的材料•同一物体在淡水和海水中受到的浮力有何不同？为什么？

2.设计时考虑形状、重量分布和稳定性•为什么在死海中人特别容易浮起来？

3.能承载小重物而不沉没•同一物体在水和油中的浮沉状态可能不同吗？为什么？

4.制作完成后进行浮力测试•温度变化会如何影响物体在液体中的浮沉状态？各组展示自己的设计并解释原理，全班投票选出最佳设计学生分组讨论，然后分享各自的观点和解释教师引导学生从密度角度理解不同液体中浮力的差异思考挑战一个密度为

1.05g/cm³的物体，在纯水中会下沉，但在某种溶液中会上浮这种溶液的密度至少是多少？如何配制这样的溶液？浮力知识小测验123选择题判断题计算题

1.下列关于浮力的说法正确的是

1.浮力的大小等于物体排开流体的重量（）

1.一块体积为200cm³的铝块（密度

2.7g/cm³）完全浸没在水中，求A.浮力总是等于物体的重力

2.物体在液体中受到的浮力与物体的重量有关（）a铝块的质量B.浮力大小与物体的材料有关

3.完全浸没在水中的物体一定会下沉（）b铝块受到的浮力C.浮力方向总是竖直向上

4.同一物体在不同液体中受到的浮力可能不同（）c铝块在水中的视重D.物体完全浸没时浮力最小

5.气球上升是因为浮力大于重力（）

2.一个密度为

0.8g/cm³的实心圆柱体浮在水面上，求

2.一物体在水中受到的浮力为5N，则该物体排开水的重量为a圆柱体浸入水中的部分占总体积的百分比A.小于5N b若在圆柱体上放置一小物体，使圆柱体恰好完全浸没，求小物体的质量B.等于5NC.大于5ND.无法确定答案与评分标准计算题（30分）选择题（每题10分）

1.a m=ρV=

2.7g/cm³×200cm³=540g

1.C（浮力方向总是竖直向上）b F浮=ρ水gV=1g/cm³×

9.8N/kg×

0.0002m³=

1.96N

2.B（根据阿基米德原理，浮力等于排开流体的重量）c视重=mg-F浮=

5.3N-

1.96N=

3.34N判断题（每题6分）

2.a浸入比例=ρ物/ρ水=

0.8/

1.0=80%

1.正确b设圆柱体体积为V，则额外需要的浮力为

2.错误（与排开流体体积有关，与物体重量无关）ΔF=ρ水gV×20%=

0.2ρ水gV

3.错误（若密度小于水，仍会上浮）m=ΔF/g=

0.2ρ水V

4.正确若圆柱体质量为M，则m=

0.2M/

0.8=

0.25M

5.正确课件总结浮力定义1流体对浸入其中物体向上的支持力浮力产生原因2流体压力随深度增加，物体上下表面压力差形成向上的净力阿基米德原理3浸入流体中的物体所受浮力等于它排开流体的重量浮力计算与应用4F浮=ρgV，应用于船舶、潜艇、气球等领域浮沉条件与实践验证5物体密度与流体密度的关系决定浮沉状态，通过实验验证浮力规律核心知识点回顾能力与素养培养浮力是流体对浸入其中物体向上的支持力，源于流体压力随深度增加的特性通过本节课的学习，学生应当阿基米德原理指出，物体受到的浮力等于它排开流体的重量

1.理解浮力的基本概念和产生原理•浮力计算公式F浮=ρ×g×V，与物体材质无关

2.掌握阿基米德原理及浮力计算方法•浮沉条件比较物体密度与流体密度，或比较浮力与重力

3.能分析和解释日常生活中的浮力现象•浮力广泛应用于船舶、潜水艇、气球等领域

4.具备设计和进行浮力实验的能力

5.培养科学思维和探究精神

6.增强将物理知识应用于实际问题的能力重要思考浮力原理不仅是一个物理规律，更是人类认识和利用自然的重要工具从古代船只到现代潜水艇，从热气球到宇航服，浮力原理的应用推动了人类文明的发展拓展阅读与学习资源推荐书籍在线视频资源•《流体静力学基础》全面介绍流体静力学原理，包括浮力的详细推导•《浮力原理动画演示》直观展示浮力产生的过程•《趣味物理学》以生动方式解释浮力等物理现象•《阿基米德原理实验视频》详细演示验证阿基米德原理的实验•《阿基米德的故事》介绍阿基米德的生平和科学贡献•《船舶设计中的浮力应用》讲解现代船舶如何应用浮力原理实验与探究活动线上学习平台以下是一些适合课后开展的拓展实验和探究活动物理模拟实验室提供浮力相关的交互式模拟实验科学探索网包含丰富的浮力知识和趣味实验鸡蛋浮沉实验在不同浓度的盐水中观察鸡蛋的浮沉状态，研究密度与浮力的关系物理题库平台提供浮力相关的习题和解析自制潜水器使用简单材料（塑料瓶、气球等）制作能控制浮沉的小型潜水器浮力与形状关系探究研究相同质量但不同形状的物体在水中的浮沉状态笛卡尔潜水员制作一个简易的笛卡尔潜水员，探索压力、体积和浮力的关系温度对浮力的影响研究流体温度变化如何影响物体的浮沉状态谢谢聆听！欢迎提问与讨论课后辅导安排联系方式为帮助学生更好地掌握浮力知识，特安排以下如有任何问题，欢迎通过以下方式联系课后辅导教师邮箱答疑时间每周

二、四下午3:30-5:00physics_teacher@school.edu.cn地点物理实验室办公室理科楼304室辅导内容学习资源网站school.edu.cn/physics•解答课堂疑问微信学习群扫描右侧二维码加入•指导实验操作物理学不仅是自然科学的基础，更是培养•辅助完成课后作业逻辑思维和探究精神的重要途径希望通•拓展讨论相关物理现象过浮力这一主题，激发大家对物理世界的好奇心和探索欲欢迎有兴趣的同学参加物理兴趣小组，进一步探究流体力学的奥秘！下一讲主题《流体动力学基础》，欢迎继续参与！感谢所有同学的积极参与！物理学习是一个不断探索和发现的过程，希望大家保持好奇心，继续探索自然奥秘！。