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[!--downpath--]《浮力》的学习是以密度、力、二力平衡等知识为基础的，有较强的综合性。从日常生活中，中学生早已积累了有关压强的体验，如铁块能悬浮在海面是因为遭到水的压强，氧气球在空中能上升是遭到空气的压强，不同物体在水底的沉浮是不同的等，这种体验都没有经过科学的剖析、抽象与概括，只凭中学生浅薄的观察剖析，产生了一些模糊甚至是错误的观念，这种错误观念的产生又会成为中学生学习压强知识的思维障碍。
基于上述缘由，在《浮力》教学中，可以让中学生通过系列探究活动，从活动中获取信息，进而具象出概念和规律，清除中学生模糊甚至是错误观念。
为完成探究活动，将中学生分为若干小组，要求每实验小组打算如下器材：猪肉一个、大小不同的小铁块各一个、细线若干、清水、杯子、水桶、空的啤酒瓶、橡皮泥等。班主任打算弹簧测力计、玻璃棒、密度计、量筒、圆柱体组（容积为10cmcm3的铜块、铁块、铝块各一个）、潜水艇模型、酒精、盐水等。
探究一：在水底下沉的物体遭到压强吗？
设疑：将兵乓球和小铁块同时倒入盛有水的烧瓶中，发觉兵乓球会下浮到海面，小铁块则坠入水中。
兵乓球会下浮到海面是因为水的压强的作用。生活中遇见的这样的事例好多，如客轮在水面上航行，甲烷球脱手后会腾空而起等，这么在水底下沉的物体是否遭到压强呢？
推测：（1）水底下沉的物体不会到压强，由于遭到水的压强的作用的客轮是漂在海面的。（2）水底下沉的物感受遭到压强，由于将水底的石头搬上岸时，会感觉在水底很轻而搬进海面后认为石头变重了。
设计实验：朋友们经过讨论，产生一致的实验方案。将小铁块用线系住，挂在弹簧测力计下，溶入水底，观察弹簧测力计的示数是否会发生变化，倘若不变，说明在水底下沉的物体不受压强的作用，假如变小，说明在水底下沉的物体是遭到压强的。朋友们用自己打算器材进行实验，获取有关信息。
推论：在实验过程朋友们发觉，当铁块溶入水底，测力计的示数变小。这说明在水底下沉的物体也遭到压强，但是压强的大小就等于测力计两次的示数差。
疑惑：为何铁块在水底会下浮，铁块在水底会下沉？压强的大小跟什么诱因有关？
探究二：压强的大小跟什么诱因有关？
设疑：重做里面的实验，将小铁块用线系住，挂在弹簧测力计下，渐渐溶入水底，观察到小铁块在逐步溶入水底过程中，测力计的示数会逐步变小，但在小铁块全部坠入后，测力计的示数不再变化，这说明同一物体在不同的情况下所受压强大小不同的。压强的大小跟什么诱因有关？
推测：压强大小到底和什么诱因有关，你们可以依据生活经验进行推测，发表自己的看法，并说出自己的理由。
1、浮力大小和物体的轻重有关节。理由是轻的铁块在水底会浮上去，而重的金属块则沉下去，说明铁块所受压强比金属块大。
2、浮力大小和物体容积有关。理由是：“你看！客轮容积大，在海上载如此多的货物，说明它所受的压强大。”
3、浮力大小和物体溶入液体的深度有关。后面的实验说明了这一点。
4、浮力大小和液体密度有关。理由是盐水密度大，不圆润的种子的盐水里悬浮而在清水中会坠入水中。
对于第一种猜测，应帮助中学生纠正关于物体轻重的说法，轻重必须用同容积的物体来进行比较，所以这个中学生关于铁块的说法应改成压强大小与物体密度有关，至于铁块下浮就说它所受压强大的错误看法，在下一步实验探究时，由中学生自己来纠正。第二种推测引导中学生注意的客轮容积大实质是浸没水底的容积大。
将朋友们的推测归纳为四个：压强的大小可能与物体密度大小有关；压强大小可能与溶入容积大小有关；压强大小可能与溶入液体深度有关；压强大小可能与液体密度大小有关。
设计实验：引导运用“控制变量法”进行实验。压强大小可能和上述诱因都有关系，但当我们研究压强大小和其中一个诱因的关系时，必须控制其它诱因，使其保持不变，以排除其它诱因的影响和干扰。
朋友们设计并进行实验验证自己所提出的推测。对验证第一个推测的小组班主任要打算容积相同的不同物体（圆锥体组）。对验证第四个猜测的小组班主任要打算盐水、酒精。
对朋友们在实验中获取的信息的剖析处理中，引导中学生注意实验中物体溶入液体的深度的改变实质是物体溶入液体中的容积的改变。
推论：朋友们在用“控制变量法”进行实验后发觉，当其它条件都一样，只有物体密度或浸没液体深度不一样时，测得压强大小相等，说明压强大小与它们无关；而当其它条件都一样，只有液体密度或物体溶入液体容积不一样时，测得压强大小不等，说明压强大小和它们有关。对数据的进行剖析比较，得出了推论，即“浸在液体里的物体所受压强的大小与液体密度和排开液体的容积有关”。
探究三：压强的大小等于哪些？
设疑：我们早已探究出压强大小与液体密度和排开液体的容积有关，这么，它们之间有没有确定的数目关系呢？引导朋友们由定性到定量、由浅入深地进行探究。
在桶中盛大半桶水，用手将空的啤酒瓶按入水底，感受啤酒瓶所受压强及其变化，同时观察海面高度的变化，通过剖析比较同事们发觉，啤酒瓶溶入越多，压强越大，排沸水也多。引导中学生思维产生“浮力大，排开的水多；压强小，排开的水少”的定性的认识。
提出问题：压强的大小和排沸水的多少是否有着必然的联系呢？引导探究“浮力大小与排开液体所受的重力”究竟是哪些关系？
推测：溶入水底的物体所受压强的大小可能与物体排沸水所受的重力相等。
设计实验：引导朋友们思索；怎么检测物体在水底所受压强的大小？怎么检测物体溶入水后座沸水所受的重力？
对于压强的检测，朋友们很容易想到，在这儿重点引导中学生讨论检测物体溶入水底后座沸水所受的重力。
第一种方式：即为教材（人教版义务教育课程标准实验教材《物理》九年级P83中）所示方式，这些方式关键在怎么在溢杯子中装满水，使溶入物体排开的水能全部流入大桶中。
第二种方式：在烧杯中盛适量的水，将物体溶入水底，读出上升的刻度，即为物体排沸水的容积，再依照m＝ρV和G＝mg估算出物体所排沸水的重力。
第三种方式：在吃饭的瓶子里装满水，测出瓶子和水的总重量，之后将物体溶入水底，当杯中水不再溢出里，取出物体，检测瓶子和剩下的水的总重量，减少的重量即为物体排沸水的重力。
第四种方式：……
推论：朋友们通过实验惊奇的发觉，物体所受的压强谁发现了大气压强的存在，竟和它所排沸水所受的重力恰好相等。因而得出阿基米德原理：“浸在液体里的物体遭到向下的压强，压强的大小等于物体排开液体所受的重力。”
压强的借助
设疑：通过上面的探究，朋友们早已晓得在水底下沉的物体也会遭到压强的作用，同时也晓得在水底下浮的物体遭到的压强不一定比下沉的物体所遭到的压强大。为何兵乓球会浮在海面，而小铁块会坠入水中。即物体的沉浮由哪些决定？
推测：物体的沉浮由物体自身的重力与所受的压强的大小关系来决定的。
实验探究：将猪肉装入盛有水的瓶子中，猪肉是沉在水中的，向杯中渐渐加水，边加边搅拌，引导中学生观察猪肉沉在杯底、悬浮在盐水中、在盐水中下浮最后悬浮在盐水表面等不同现象，让朋友们晓得下沉、悬浮、上浮、漂浮。朋友们经过剖析猪肉受力情况，借助二力平衡的知识，讨论物体的沉浮条件。
推论：当物体所受的压强小于物体重力（F浮>G物）时，物感受下浮；当物体所受的压强大于物体重力（F浮
怎么调节物体的沉浮：压强在我们的生活中有着广泛的应用，如你们熟悉的客轮、氢气球等，人们借助压强就是要改变压强与物体重力的大小关系。
将一块橡皮泥倒入盛有水的本子中，橡皮泥会下沉到水中，朋友们想办法让橡皮泥浮在海面，并用橡皮泥承载物体，比较谁想的方式能让橡皮泥所能承载的物体最多，朋友们通过实验能找出“空心法”让在水底下沉的物体悬浮。朋友们还讨论出改变物体重力的这些技巧。
压强的应用实例：潜水艇、密度计、气球与飞艇的原理。向潜水艇模型里吹气或从上面吸气观察潜水艇的沉浮，直观了解潜水艇是怎样实现下浮与下潜的；用密度计检测盐水、酒精的密度，通过剖析密度计在不同液体中所受压强的大小关系，了解密度计的刻度及检测原理。介绍热气球、氢汽球、飞艇，晓得这种物体是通过改变自身重力来实现下浮的，并思索如何能够使升入空中的热气球、氢气或飞艇安全返回。
课外调查与制做：通过查找有关热气球的有关知识并整理交流。自己找器材制做一个“孔明灯”并放飞。
探究教学感受：通过系列探究活动的设置，迸发中学生的求知欲，增强了中学生的学习兴趣，使中学生情绪细腻，课堂氛围活跃，中学生的积极性、主动性得以充分发挥。
在探究活动中，通过提问、实验等方式设疑，引导中学生发觉并提出问题，并对中学生所提问题进行剖析引导，让她们所提问题具有探究价值，培养了中学生发觉问题、提出问题的能力。
在提出问题的基础上，引导中学生根据已有的知识和以前获得的经验，对问题的作出猜测和假定，让中学生学会推测，学会预测，培养了中学生猜测和假定的能力。
在设计实验的环节中，打破了传统教学中的“照单配药”，不再是书上如何说我就如何做，书上如何安排我怎样做，不再出现实验中没有这样的器材，老师没有打算这样的器材我就不能进行实验的现象。中学生能自主设计实验，对同一个探究问题，能阐述出多种实验方案。实验器材也不再完全靠老师打算，而是能自主选择器材，中学生自己能从身边找一些代用具来完成实验，在实验中甩掉了对老师的依赖，培养了中学生自主选择器材设计实验的能力。
信息时代，让中学生在课外通过查找热气球的有关知识，有力拓展了中学生的视野。在自己找器材制做一个“孔明灯”并放飞的活动中，好多中学生做了一次没有放飞，便积极思索失败的缘由，应用所学的知识，对制做的“孔明灯”进行多次改进，直至能放飞为止。这种活动，将探究活动不仅仅局限于课堂，更延展至课外，对“孔明灯”的改进，使得了所学知识的应用，培养了中学生的动手能力及应用所学知识解决实际的能力。
大气浮力
目标要求：
理解大气浮力现象；晓得大气浮力随高度的降低而降低；常识性了解大气浮力现象重要应用中活塞式抽水机和离心式油泵的工作原理，了解在水温不变的情况下，一定质量的二氧化碳浮力跟容积的关系。
重点内容：
大气浮力是一个重要的化学现象，它跟生产、生活有密切的关系，是本节的重点。
难点内容：
剖析相关大气压现象形成的缘由及一些大气压应用的原理是本节难点。
知识点精析
1、大气的浮力
（1）大气浮力的存在
月球周围被厚厚的空气层包围着，包围月球的空气层又叫大气层，我们就生活在大气海洋的底层。空气其实我们看不见，摸不着，但空气也像液体那样，遭到重力的作用，并且能流动，因此空气向各个方向都有浮力。
①大气浮力定义：大气对浸在它上面的物体的浮力称作大气浮力。简称大气压或气压。
②大气浮力形成的缘由：空气因受重力作用而形成浮力。对此，我们可以对比理解：固体浮力是因为压力作用而形成的，液体浮力是因为液体受重力作用而形成的，空气也受重力作用，同样形成浮力。
③大气浮力存在例子：
实验一：模拟马德堡半球实验。
如图3-58所示，两个皮碗口对口挤压，之后双手使劲往外拉，发觉要用较大的力能够拉开。
马德堡半球实验和模拟实验的共同点是：将金属球内和皮碗内的空气抽出或挤出，使金属球内和皮碗内空气的浮力减少，而外界的大气浮力就把它们紧紧地压在一起，要用较大的力能够拉开，这就有力证明了大气浮力的存在。
实验二：“瓶吞蛋”实验。
如图3-59所示，用剥了壳的熟鸭蛋挡住广口瓶口，实验前用手轻轻使劲，不能将猪肉完整地压入瓶内。再将燃起的棉签扔入装有细沙（避免烧裂瓶底）的瓶中，迅速将该熟鸭蛋堵住瓶口，待火熄灭后，观察到猪肉“嘣”的一声掉进瓶内。
上述实验，因为棉花燃烧使瓶内气压增加，当瓶内浮力大于瓶外大气浮力时，猪肉在大气浮力的作用下，被压入瓶内。
实验三：“覆杯实验”
如图3-60，玻璃杯内装满水，用硬纸片遮住玻璃杯口，用手按住，并倒置过来，放手后，整杯水被纸片托住，纸片不掉出来。
该实验玻璃杯内装满水，排出了空气，杯内的水对纸片向上的浮力大于大气对纸片向下的浮力，因此纸片不掉出来。
④大气浮力的特征：
剖析上述三个实验，我们不难理解大气浮力存在问题。更深入研究：“瓶吞蛋”表明大气竖直向上有浮力，“覆杯实验”表明大气向下有浮力。再观察如图3-61所示，渐渐向各个方向转动，硬纸片仍不掉出来，表明大气向各个方向都有浮力。从而显示出大气浮力的特征：大气向各个方向都有浮力。
2、大气浮力的大小
①实验启示：
由图3-62（1），大气压托起杯内的火柱，若求出了火柱的浮力即知大气压的大小。如图3-62（2）除去硬纸片，把盛满水的瓶子倒扣在水槽中发觉杯中的水仍不下落，换成3-62（3）更长一些试管绿色水仍不下落。关键：找寻能托起最高火柱形成的浮力，即等于大气浮力的大小。
因为p气=p水=ρ水gh水，而ρ水太小，需h水很大，玻璃管的宽度有限，改用减小ρ液，减少h液的方式，取ρ液很大的液体——水银来测大气压的大小。
②托里拆利实验：
方式：先在长约1米，一端封闭的玻璃管中装满水银谁发现了大气压强的存在，用手掌按住管口；将玻璃管倒立在水银槽中；玻璃管倒立在水银槽内后，水银柱的变化是：先增长，达到一定的高度后停止增长，由管侧的刻度尺读出管内外水银而的高度差约760mm。如图3-63。当玻璃管倾斜时，水银柱的宽度其实减小，但竖直高度不变。
剖析：甲。此时管内水银柱上方没有空气，是真空，对管内水银柱没有浮力。乙。管内水银柱不再下落是靠槽内水银面遭到的大气浮力托住了。丙。760mm水银柱的浮力与大气浮力大小应相等，也就是大气浮力跟760mm高水银柱形成的浮力相等。
估算：p大气=p水银=ρ水银gh水银
=13.6×103千克/米×9.8×0.76米
=1.01×105帕≈105帕。
即大气浮力的值约为105帕。
指责：人的双手面积约50分米2，由此可估算出作用在手腕上的大气压力约500牛，相当于一个质量50千克的人站在手臂上形成的压力。但为何我们并没有倍感这么大的大气压力呢？我们人体在大气中承受着强悍的大气压力作用，为何没有被压瘪呢？
我们再做如图3-64的实验，取一个带阀的空涂料桶，让一个朋友站在桶上压一压，不会发生任何形变。将球阀接抽气机抽出桶内空气，将发觉涂料桶逐步变瘪了。可见，巨大的大气压力确实存在。因为我们人体内部有二氧化碳浮力，与外部大气压互相抵消。否则，我们的命运将与这个涂料桶一样。
3、大气压的变化
（1）大气压随高度降低。
大气压是因为大气层遭到重力作用而形成的。我们在地理课中已学过，大气层的结构，越到高空大气越黏稠，那儿的大气浮力越小。
课本图3-65表示出了大气压随高度变化的情况和不同高度处的大气压值，反之，若晓得某高度处的气压值，也就晓得该处的实际高度。所以客机飞行的高度、登山运动员所处高度就是通过测所在处的气压值而确定的。
由图还可以看出大气压随高度的变化是不均匀的。在海平面至3千米高度之间，每下降1千米，大气压值约减少104帕，3千米以上，每下降1千米，大气压值减少量逐步变小。
（2）标准大气压：
因为大气压不但随高度变化，在同一地点也不是固定不变的，为了研究问题时便捷统一，一般把等于760毫米水银柱的大气压叫标准大气压。
1标准大气压=1.01325×105帕。
1标准大气压的值在通常估算中常取1.01×105帕，简略估算中还可取105帕。
（3）沸点随气压改变：
停止沸腾的水，气压降低时会发生哪些现象
如课本图3-66所示，烧杯中的水沸腾后移去酒精灯，水停止沸腾，待温度增加一些后将大注射器接到烧瓶口上，向外拉注射器，可以看见，烧杯内的水又开始沸腾。
这表明：气压降低时水的沸点增加。
反之：气压下降时水的沸点下降。
典型例题：
例1在托里拆利实验中，当玻璃管倾斜后，玻璃管内的水银柱的宽度（）；水银柱的高度将（）。（填“变大”“变小”或“不变”）
剖析：在做托里拆利里实验时，当玻璃管内水银柱静止时，管内水银柱形成的浮力等于大气压，当玻璃管倾斜后，管内水银柱的液面与管外水银槽内的水银面之间高度差变小，平衡被破坏，为了维持与外界大气压平衡，玻璃管内水银柱厚度要变大，致使水银柱的竖直高度不变。
变大；不变。
解题思路解读：解答此题易犯液体深度概念错误，把玻璃管内水银柱长与水银柱的深度混为一谈。因而觉得，大气压值不变，所以管中水银柱宽度不变，深度不变。
例2一个标准大气压能支持高的煤油柱。（ρ煤油=0.8×103千克/米3）
剖析：按照托里拆利测定大气压值的思想，煤油柱形成的浮力应等于标准大气压值，或则煤油柱形成的浮力与76分米水银柱浮力相等。
解：（1）1标准大气压=1.013×105帕。
∴ρ煤油gh煤油=1.013×105帕。
∴。
（2）1标准大气压=76分米水银柱的浮力，
∴ρ煤油gh煤油=ρ水银gh水银
∴
解题思路解读：解答本题易犯三个方面错误：
①未理解大气压值测定的思维过程，不能完善方程等式。
②未记住标准大气压值的两种叙述方法：1标准大气压=1.013×105帕=76分米水银柱。
③液体浮力公式ρ液gh液中h的单位是“米”，而习惯标准大气压值水银柱76“厘米”，忘掉换算，造成结果错误。
例3取两只粗细相差很小的试管，大试管里装满水，把小试管的封闭端插入大试管中，之后倒过来，使试管口朝下，你会看见，随着大试管里的水不断从试管间的空隙中流出，小试管会渐渐地手动上升，如图3-72，试解释上述现象。
解析：这个“腹管上升”实验，是大气压作用的结果，当水在其重力作用下，从两试管间的空隙中流下来时，小试管下部将出现“真空”，这样，小试管因为受大气的压力小于其重力，便手动上升到大试管里。
例4如图3-73是一个采用橡皮吸盘的真空吊，拿来提取金属板，假如要求每位吸盘可以提取半吨的重物，在大气压等于1个标准大气压的情况下，吸盘的半径起码要多大？（吸盘升高时，靠横梁的重力将吸盘与金属板之间的空气打垮，要使吸盘与金属板分离时，借助一个杠杆操作吸盘的闸阀，让空气进入吸盘）
剖析：这是借助大气压在工业生产中应用的典型事例。对金属板而言，当平衡时，竖直向上的重力等于吸盘对金属板的吸力，而吸盘的吸力等于大气浮力与吸盘面积之积。
解：设吸盘直径为r米，则吸盘的面积
S=πr2=3.14r2米2
∴p0S=mg
∴=1.546×10-2米2
∴r=0.124×10-2米=12.4分米。
∴吸盘半径为2r=24.8。
巩固练习：
1、下列现象中属于应用大气浮力的是（）
A、用吸管吸瓶中啤酒B、捏瘪了铅笔橡皮管可以吸上墨水
C．茶具盖上留有小孔D．把药液注射进胸肌里
2．甲烷球飘升到高空之后，忽然断裂的缘由是()
A．甲烷球内浮力减小B．高空的气温下降
C．高空的大气压变大D．高空的大气压变小
3．借助离心抽水机抽深井中的水，抽水机离地面的距离最大不超过(设大气压为1个标准大气压)()
A．760毫米B．9．8米C．10．34米D．没有限制
4．大气压及其变化与气象有密切联系，如今经常借助大气压的变化作为天气预报的重要资料，中央电视台所展示的高空等压线表示的是()
A．天气情况相同的连线B．离海平面高度相同地方的连线
C．大气压相同地方的连线D．温度相同地方的连线
5．大陆青年应征人伍赴藏后，刚抵达青藏高原经常会头痛、头痛、耳鸣，有的甚至难受头痛，其主要诱因是()
A．高原上温度过高，常常下雨
B．高原上空气黏稠，气压过低
C．高原上大气中氧气浓度较多
D．高原上公路崎呕，人体能量消耗过多
6．一座楼，每两层房屋间水龙头的高度差是2．5米，已知二楼水龙头的水压是4个标准大气压，这么四楼水龙头的水压约是多少标准大气压?假如最高层水龙头的水压是1．5个标准大气压，这么该楼共有多少层?
7．注射器的活塞推到顶端后，用橡皮帽将注射器小管口塞住，再在活塞下边悬挂砝码．若活塞截面积为S=10分米2，最高能挂多重的砝码？(大气压为1标准大气压)
8．如图3—74所示，U形管内装有水银，一个管口与容器相连，另一管口与大气相通，水银面之差A＝10分米，这么容器二氧化碳的浮力是多少分米高水银柱?(大气压为1个标准大气压)
答案与提示：
1、ABC
2、D
3、C
4、C
5、B
6、1个标准大气压可支持10米左右火柱，每下降10米，水压升高1个标准大气压，每层楼高2.5米，增长个标准大气压。四楼水压约3.5个标准大气压，该房屋共有12层。
7、101牛
8、66分米高水银柱