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《浮力》PPT.ppt

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浮力,第五节,学习目标,知道什么是浮力及产生的原因。 理解物体的浮沉条件并能解决简单的问题。 知道阿基米德原理并能用阿基米德原理解决简单的问题。 能熟练的运用求浮力的四种方法求浮力的大小。 知道密度计的原理。,浸在气体里的物体受到 气体向上的托力,浸在液体里的物体受到 液体向上的托力,1.仅仅是液体对物体有浮力吗?2.浮力的施力物体是什么?3.浮力感觉上像一个什么样的力?4.浮力的方向又如何?,不仅液体对物体有浮力,气体也对物体有浮力,液体或者气体,托力,竖直向上,浸在液体或气体中的物体受到液体或气体竖直向上的托力称为浮力。,一、什么是浮力?,哦.我终于知道什么是浮力,问题:在水中下沉的石块,铁块等物体 是否也受到浮力作用呢?,①首先请你猜想一下,下沉的物体是否受到浮力的作用?,②你打算用什么样的实验来验证你的猜想?,活动一:探究下沉的物体是否受到浮力的作用,思维向导,你有什么启示?,二、测量浮力:,有一形状不规则的金属块在空气中称26.5牛,在浸没在水中称16.5N,则 (1)金属块在水中受的浮力 (2)物体的质量?g=10N/kg,(1)F浮=G-F拉,(2)m=G/g,,解:,求浮力的第一种方法:①称量法(测量法、重力差法),四、物体在液体(或气体)中的浮沉条件:,浮力和重力的关系,●,,●,,,浸没,G,G,F浮,F浮,●,,F浮>G排,F浮<G排,F浮=G排,,物体将————,?,物体将————,?,上浮,最终漂浮,下沉,悬浮,可以停在液体中任意深度,求浮力的方法: ②,如果已知物体在液体(或气体)中处于漂浮或悬浮,且知道物体的重力,则有:,F浮=G物,提示:,已知物体的沉浮情况,可以判断F浮与G物的关系;已知F浮与G物的关系,可以判断物体的沉浮情况,沉浮条件法(平衡法),三、浮力产生的原因:,一边长为a的正方体放在密度为ρ液的液体中,它的上表面到水面的深度为h,则它左右,前后表面受到的压力是什么关系?上下两表面受到的压力又是什么关系呢?这说明了什么?,浮力的大小与深度无关,,求浮力的方法 ③ F浮 =F下面—F上面,正方体浸入的深度增加,受到的压力差(浮力)如何变化?,桥墩等,=?,由浮力产生的原因可知:,当物体漂浮时,F浮等于下表面的压力 即: F浮=F下面,一边长为20cm正方体木块,重为10N漂浮在水面,试求(g=10N/kg) ①正方体木块下表面受到的压力; ②下表面受到的压强及下表面到液面的深度; ③正方体木块浸入的体积与露出的体积各是多少?,当物体漂浮时,你能得到什么结论?,某同学在实验室里将体积为1.0×10-3m3的实心正方体木块放入水中,如图所示,静止时,其下表面距水面0.06m。请根据此现象和所学力学知识,你能计算出几个与该木块有关的物理量(要求写计算过程,g=10N/kg),图十一,,②能求下表面的压强P,①能求下表面积S,③能求下表面的压力F,④能求木块浮力F浮,⑤能求木块重力,⑥能求木块质量,⑦能求木块密度,,浸入液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。即:,四、阿基米德原理,,F浮=G排=ρ液gV排,,阿基米德原理F浮=G排是一个实验结论,你能从理论上证明它的正确性吗?,,求浮力的方法 ④原理法(公式法):,,对阿基米德原理的理解,要把握以下几个方面:,与物体的密度、物体体积的大小无关; 与物体浸在液体中的深度无关; 与物体在液体(气体)中上浮、悬浮、漂浮、下沉(即状态)无关; 与液体(气体)所受的重力大小无关。,浮力的大小只与液体(气体)密度和物体排开液体(气体)的体积有关;,目的:理解F浮=G排=ρ液gV排,一物体浸入水中排开了2 牛的水,求受的浮力多大?,解:由阿基米德求浮力公式知F浮=G排=2牛,一物体浸入水中排开了1000厘米3水,求受的浮力多大?,,一物体浸入酒精中排开了1 分米3的酒精,求受的浮力多大,F浮= ρ水gV排=,F浮= ρ酒gV排=,例题:,(1.0×103 ×10 ×1000 ×10-6 ) N=10N,(0.8×103 ×10 ×1×10-3 ) N=8N,一固体的密度为ρ物当全部浸没在密度为ρ液的液体中,试证明:,当ρ物>ρ液时,物体在液体中会下沉;,当ρ物=ρ液时,物体在液体中会悬浮;,当ρ物<ρ液时,物体在液体中会上浮,最终会漂浮在液体面。,提示:你知道要判断物体在液体中的沉浮情况有哪些方法了吗?,也即;漂浮在液体表面的物体的密度小于液体的密度,①比较F浮与G物,②比ρ物与ρ液,重力差法(称量法): F浮= G物- F拉 压力差法(产生原因): F浮= F上-F下 平衡法(沉浮条件): F浮=G物(悬或漂浮) 原理法(公式法): F浮=G排=ρ液gV排,浮力公式总结:,密度计,工作原理:利用物体漂浮在液面上时浮力 等于重力的原理制成的。,密度计,刻度特点:上小下大,刻度间隔不均匀。,读数方法:静止时液面所对刻度乘 以水的密度,用途:,一种可以直接测量液体密度的仪器。,1、密度计是测液体密度的仪器,它是根据物体漂浮在液面时F浮_____G物(填=、)的原理制成的。2、使用密度计时必须使其______,才能正确测出液体的密度。3、密度计在各种不同的液体中所受浮力是______(相同、不同)的,在密度_____ (大、小)的液体中露出液面的体积较大,故密度计的刻度是上_____下______(大、小)。,=,漂浮,相同,大,大,小,把下端缠有一些铁丝的细木棍放在液体A中露出液面的长度是5cm,放在液体B中露出液面的长度4cm,放在液体C中露出液面的长度是6cm,则液体 的密度最大。,B,c,A,c,达标练习题:,1、浸没在液体中的物体,当FG时,物体将----------;当FG时,物体将--- 当F=G时,物体将-------------。,2、一物体在空气中称重为37牛,浸没到水中称重为12牛,则物体受的浮力是------------。,比比看,上浮,下沉,漂浮或悬浮,25牛,3、密度计是测定-------------的仪器,它浮在不同液体中受的浮力是----------的,在密度较大的液体中排开液体体积----------,玻璃管浸入液面下的深度越------。,液体密度,一定,较小,小,,,图7,4、如图所示,两支完全相同的密度计分别放入甲、乙两种不同的液体中,所受到的浮力分别为F甲和F乙,则,F甲______F乙,测得甲、乙液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,则ρ甲______ ρ乙。(填“>”、“=”和“”),=,>,在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:① 可能跟物体浸入液体的深度有关;② 可能跟物体的重力有关;③ 可能跟物体的体积有关;④ 可能跟物体浸入液体的体积有关;⑤ 可能跟液体的密度有关。,为了验证上述猜想,李明做了如图13所示的实验:他在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中:(1)铁块从位置1-2-3的过程中,弹簧测力计的示数——— ,说明铁块受到的浮力 ;从位置3-4的过程中,弹簧测力计的示数 ,说明铁块受到的浮力 。(填“变大”、“变小”或“不变”)(2)通过这一实验可以验证上述猜想 是正确的,猜想 是不正确的(填上面猜想的序号)。(3)给你一杯清水、一个熟鸡蛋和适量的食盐(如图14),请你设计实验验证浮力与液体的密度是否有关。简要写出你的实验验证的方法,变小,变大,不变,不变,④,①,1、一实心铁球分别放入水、酒精、水银中,受到浮力最大的是( ) A水 B酒精 C水银 D无法确定,2、密度均匀的实心物体悬浮在水中,将物体截成大小不等的两块后,仍放入水中,则( ) A、大块下沉,小块悬浮 B、大块下沉,小块上浮 C、两块都上浮 D、两块都悬浮,C,D,用细绳系着的铁块,把它从水中匀速拉至水面(铁块未露出水面),此过程中绳对铁块的拉力:A.逐渐变大 B.逐渐变小C.始终不变 D.无法判断,C,,例:体积相等的实心铁块和木块,都浸没在水中时所受的浮力( ) A铁块大 B木块大 C一样大 D无法确定,,C,一变:质量相等的实心铁块和木块,都 浸没在水中时所受的浮力( ) A、铁块大 B、木块大 C、一样大 D、无法确定,二变:体积相等实心铁块和木块,投入足够多的水中静止时所受的浮力 A 铁块大 B 木块大 C 一样大 D 无法确定,B,A,,三变:质量相等的实心铁块和木块,投入水中静止时所受的浮力( ) A 铁块大 B 木块大 C 一样大 D 无法确定,四变:质量相等的实心铁块和木块,投入水银中静止时所受的浮力( ) A 铁块大 B 木块大 C 一样大 D 无法确定,B,C,甲、乙是两个体积相同而材料不同的实心球,它们静止在某种液体的情况,如图,那么两球所受的浮力F甲------- F乙,两球的密度ρ甲---------ρ乙 (填“大于”“小于”或“等于”),大于,大于,13.如图7-7所示,一个木块浮在容器中的水面上.设想将木块露出水面的部分切去并取走,那么 A.剩下的部分木块会下沉,水对容器底的压强增大 B.剩下的部分木块会上浮,水对容器底的压强减小 C.剩下的部分木块不上浮也不下沉,水对容器底的压强不变 D.以上说法都不对,B,,如图所示,密度均匀的木块漂浮在水面上,现沿虚线将下部分截去,则剩下的部分将 A.上浮一些 B.静止不动 C.下沉一些 D.无法确定,,C,用一塑料袋(厚度和重力不计),装一袋水挂在测力计下,在空气中的示数是10N,当把这一袋子水挂在测力计下完全浸没在一桶水中时测力计的示数可能为:( ),A、10N, B、5N, C、0N, D,无法判断,C,五、利用浮力求: V排=,一质量为1 千克密度为0.6×103千克/米3的木块漂浮于水面,求物体受的浮力是多大?浸入部分的体积?露出部分的体积是多少?,质量为60克的鸡蛋,浮在密度为1.2×103千克/米3的盐水浮力多大?浸入部分的体积多大?,0.6N,0.5 ×10-4m3,10N,1 ×10-3m3,0.67 ×10-3m3,一根木头漂在水面,总体积的 露出水面,求木头的密度,有一木块,放入水中时有2\5的体积露出水面,放入某种液体中有3\4体积没入液体中,求木块和液体的密度?,受以上两题启发,给你水、一块木头、一刻度尺、小刀(小锯),你能想办法粗略测出木头的密度吗?,给你一支测力计、一杯水、一根细线、一块矿石,请用所给的器材测出矿石的密度,给你一支测力计、一杯水、一根细线、一块矿石,一杯待测液体,请用所给的器材测出液体的密度,利用浮力知识测密度专题,给你一个陶瓷酒杯、一个能放得下酒杯的量筒、水,请你用所给的器材测出酒杯陶瓷的密度。,给你一块橡皮泥(密度比水的密度大)、一支量筒、水,请你用所给的器材测出橡皮泥的密度。,给你一支量筒、一木块(密度小水的密度、且能放入量筒)、一细针,请你用所给器材测出木块的密度。,,给你一架天平(配套砝码)、一个烧杯中盛有水、一根细线、一块矿石,请你用所给器材测出矿石的密度,2.须解决两个问题:,,①物体的质量 m,②物体的体积 V,测物质密度的思路:,1. 原 理:,,,解决质量用,①天平,③量筒和水,②弹簧测力计,,,漂浮(二力平衡),解决体积用,② 弹簧测力计、水,① 量筒、水、,(加)大头针,一等臂杠杆的两端分别悬挂着一铁块和一铝块,杠杆在空气中平衡,当把铁块和铝块同时浸入水中后,杠杆还能平衡吗?,如果不能平衡,则哪端下沉?如果两端都是同种物质呢?,一不等臂杠杆的两端分别悬挂着一铁块和一铝块浸在水中,杠杆平衡;当把铁块和铝块同时提出水面后,在空气杠杆还能平衡吗?,如果不能平衡,则哪端下沉?,,一冰块浮于杯内水面,当冰块熔化后水面上升?下降?不变?,,,,水池中的水面漂一脸盆,盆中放有石头,当把石头从盆中拣出放入水中,水面上升?下降?不变?如果盆中是密度比水小的木头呢?,一冰块浮于杯内水面,如果冰块内有一石头,当冰块熔化后水面上升?下降?不变?如果是一木块呢?,在做沸腾实验时,水沸腾后,在液体中有大量的气泡上升、变大、到液面破裂,放出大量的热量。气泡为什么会上升?又为什么会变大?,用一块石头拉着一气球,从空气中落向一很深的水井的井底,从气球接触水面,到石头沉到水底后,气球不动的全过程中,气球所受到的浮力如何变化?石头受到的浮力如何变化?,将两个物体同时浸没到某一液体中,结果它们受到的浮力是相等的,这说明它们必有相同的 A.密度 B.质量 C.形状 D.体积,D,如图所示,一个重为0.2N的小球被线拉住而浸没在液体中,如果它受的浮力是1.8N,则线对球的拉力是 A.1.8N B.1.6N C.0.2N D.0N,B,把一物体放入一满杯水中,从杯中溢出了100g水,则物休的质量不可能为: A、80g, B、100g, C、120g, D、140g,把一物体放入一杯水中,从杯中溢出了100g水,则物休的质量可能为: A、80g, B、90g, C、99g, D、140g,A,D,生活与浮力,1、对于现代生活给人们带来的紧张症可用漂浮疗法减轻它,漂浮池内有一定深度的水,水中加有大量的——(填“盐”或“酒精”)任何人进入池内都会漂浮起来。 2、曹冲称象运用了等效替代的方法巧妙测出了大象的体重,请写出他运用的浮力的相关知识。 3、通常在煮饺子时先将包好的饺子放在沸水中饺子将沉在锅底,这是为什么?待水沸腾后饺子逐一浮出水面,这是为什么?,受力分析:受绳向上拉力静止。,,,,G,F浮,F拉,F浮 + F拉 = G,,巩固练习,2. 受力分析:受绳向下拉力静止。,,,G,F浮,F拉,F浮 = F拉 + G,,3. 受力分析:沉在底部静止。,,,,,F浮,G,N支,F浮 + N支 = G,4. 受力分析:受向上拉力匀速直线运动。,,,F浮,F拉,F浮 + F拉 = G,,,,G,F拉,F浮,5.受力分析: 受向下拉力匀速直线运动。,F浮 = F拉 + G,,阿基米德原理,,,内容,适用条件,产生 原因,F浮=F上-F下,物体的浮沉决定于,浮力和重力的关系,,F浮>G,F浮<G,F浮=G,液体和气体,悬浮,浮力,上浮,下沉,,实质,,ρ 液>ρ物,ρ 液=ρ物,ρ 液< ρ物,定义 方向:,竖直向上,,
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