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浮力课件1111

发布时间:2013-12-06 10:32:14  

轮船为什么能漂在水面上

气球和飞艇为什么也能飘起来

浮力 这一课的教学目标
什么是浮力? 浮力是怎样产生的 阿基米德原理 气体的浮力 物体沉浮的条件

练习

什么是浮力
?

动画浮力2.swf

F=G

F′<G

(1)物体未入浸 水里时,弹簧秤 的示数F等于物重 G,即F=G。
(2)物体浸在水 里时,弹簧秤的示 数F′比物重小,即 F′<G。

F

F′

G G (a) (b)

重物浸入水中后,弹簧秤的示数减少 意味着什么?改用其他液体重做这 一实 验弹簧秤示数也会减少.由此,你能得出 什么结论呢?

一、浮力的概念
1、液体对浸在其中的物体,具有 力 。这个 力 叫做浮力 竖直向上的

2、浮力的方向。竖直向上
浮力的计算公式一:F浮=G - F拉

1、一个金属块挂在弹簧秤上,在空气中称时, 示数为 27牛 ,把它浸没在水中称时,示数为17牛, 它受到的浮力是多少牛?

解:F浮=G-F拉=27牛-17牛=10牛 答:它受到的浮力是10牛。

2.一个盛水的杯中悬浮着一个小球,杯 子放在斜面上,如图,此处小球受到的 浮力方向如何?

答:方向竖直向上。

F1

液体对上表面的压力F 1
F1 =P1 S=P 浮 gh 1 S 1
方向向下

液体对下表面的压力F 2
F2 =P 2 S=P液gh 2S 方向向上

F2

上下表面存在压力之差:

浮力的计算公式二

F浮= F2 -F1

一.实验

1、在空气中称出石块(或者木块)和小桶的重力, 2、求出石块受到的浮力。 3、再把石块(或者木块)浸没在溢水 杯的水中, 4、然后称出被石块从溢水杯排到小桶中的水重。 问题:浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开 的水重有什么关系? 注意事项: 用细绳把石块拴牢,石块浸没在溢 水杯中,不要使 石块触及杯底或杯壁,接水的 小桶要干净,不要有水.

(a)

(b)

(c)

通过这个实验你得出了什么样结论?

二.阿基米德原理

1. 定义:浸入液体里的物体受到向上的浮力, 浮力的大小等于它排开的液体受到的 重力
2. 数学表达式:

F浮=G排液=ρ液gV排
3. 意义 F


物体受到的浮力 排开的液体受到的重力 液体的密度

G排液 ρ液

V排

排开液体的体积

1、用弹簧测力计拉着一个石块,把石块 慢慢浸没入水中,在这个过程中拉力F与 石块浸入的深度h的关系图像是( ) A

2、如图所示,A、B、C分别为木块、铝片、铁球, 它们的体积相同,即VA=VB=VC.把它们都浸没 在水中,分别用轻弹簧从下方拉住A,用细绳悬挂 B、C,使它们处于静止状态,此时A、B、C受到 的浮力分别为FA、FB、FC,则下列判断中正确的 是( C ) ? A.FA<FB<FC ? B.FA>FB>FC ? C.FA=FB=FC ? D.FA<FB=FC

3.把体积相同的两个实心铁球分别浸没 在水和煤油中,则它们受到的浮力大小 相比较:( A

) ? A在水中的大 ? B在煤油中的大 ? C一样大; ? D由于深度不同,无法比较。
?

4、有一个质量为2160g铁块,吊在弹 簧测力计下,逐渐放入一个盛满水的烧 杯中,当铁块有一半浸入水中时,从杯 中溢出了200g的水,此铁块受到的浮 力是 2 N,弹簧测力计的示数是 19.6 N; 当铁块全部浸入水中时,溢出了 400g的 水,此时铁块受到的浮力是 4 N, 弹簧测力计的示数是 17.6 (g取10N/kg) 。

5、小王为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化 情况,如图所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属 块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之 前,分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测 力计相应的示数F
次数 1 2 3 4 5 6 7

h(cm)

0

2

4

6

8

10

12
?

h

F(N)

6.75

6.25

5.75

5.25

4.75

4.25

4.25

(1)分析表中实验数据,可以得出物体重 6.75N, (2)第4次实验时,物体受到的浮力 1 N (3)分析表中第1列到第5列数据,说明 (4) 分析表中第6列到第7列数据, 说明

6、 弹簧测力计的下端吊着一个金属球,当静止 时,弹簧测力计的示数是4 N;若将金属球慢 变小 慢浸入水中,弹簧测力计的读数将逐渐 (变 大/变小),金属球受到的浮力将逐渐 变大 (变大 /变小);当金属球的一半浸在水中时,弹簧测 力计的示数是2.4 N,这时金属球受到的浮力 是 1.6N;此时金属球排开的水重 1.6 N。 当金属球全部浸没在水中后,这时金属球受到 0.8 3.2 的浮力是 N,弹簧测力计的示数是 N.

7、重为19.6牛的物体挂在弹簧秤上浸没 在水中时,弹簧秤示数为14.7牛,则 (1)此物体受到的浮力为多少? (2)这个物体的体积是多少?

8、伐木工人常借助河水流动将木材运出树林, 若将一根体积为0.8立方米的木材放入河水中, 露出水面的体积是0.32立方米。 求: 木材受到浮力。 (g=10N/Kg)

?

解、有题可知;V排=(0.8-0.32)立方米 =0.48立方米 由啊基的原理得F浮= ρ液gV排= 10N/Kg ×1.0×103kg/m3× 0.48m3 =4.8 ×103N 木材是漂浮物F=G

?

?

气体与液体一样对 浸在其中的物体,也具 有竖直向上的力,即也 有浮力的作用。

实验证明,阿基 米德原理对气体同 样适用。

知识回顾: 一.阿基米德原理的内容: 二.浮力的计算方法: ①称重法 F浮 = G物 —F拉 ②阿基米德原理的计算公式:F浮 = ρ液gV排 三.浮力产生的原因: 液体对物体上下表面产生压力差。

四.物体浮沉条件
现象: 一只上浮出水面

一只悬浮在水中
一只下沉到水底
A B C

原因:三只球所受到的 重力不同

【实验】把外观相同的3只乒乓球(分别装有不同 质量的沙, 同体积,不同重力)浸没水中。

物体的沉浮条件1:


体的沉浮条件2:

物体的沉浮条件3:

F浮

F浮=G
悬浮
G

物体的沉浮条件4:
F浮

漂浮
G

F 浮= G

物体的沉浮条件: 物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力 的大小。
F浮
F浮>G

F浮
G
F浮<G 下沉

G

上浮

F浮 F浮 G
F浮=G 悬浮 F浮=G 漂浮

G

讨论:
一个实心物体浸没在液体中,你能否 根据物体密度与液体密度之间的关系,对 物体的浮沉作出判断? 结论: ρ物 =ρ液 ρ物 >ρ液 ρ物 <ρ液 悬浮 下沉 上浮(或漂浮)

?

?

平时常见到 木头、泡沫等 在水中会上浮; 在水中会下沉。石块、金属块等 因为不同物质 密度不同。猜测物体在液 体中的沉浮跟物体密度与液体密度之间的 关系有关。

2、比较液体密度与物质密度(物体平均密度) 上浮 F浮 >G; ρ物 ρ液 漂浮 F浮= G ;ρ物 < 液 ρ 悬浮 F浮= G ;ρ物 < 液 ρ 下沉 F浮< G ;ρ物 = 液 ρ >

密度计:
1.用途:测量液体的密度。 2.工作原理:漂浮原理即G= F浮

3.刻度值的特点:
(1)上面读数小,下面读数大;

(2)刻度不均匀,上疏下密。

想一想
? ? ?

能否让橡皮泥浮起来? 结论:

当物体的密度大于液体的密度时,做成
空心就可以浮在液面。

?

说明:

利用“空心”的办法能增大可利用的浮力

浮力的利用
?

(1)轮船工作原理:把密度大于水的钢铁 制成能够浮在水面的物体,必须把它做成空 心的,使它能够排开更多的水,既排开水的 重力增大了,受到的浮力增大了。
工作条件:漂浮在液面 F浮=G物

? ? ?

排水量:①船满载时排开水的质量。

②m排=m船+m货(满载)

?

1.把牙膏皮头部剪掉,(或用铝箔)卷成一团 放入水中,因为重力____浮力,所以要_ ___,若把它做成空心筒状放入水中,牙膏 皮的重力____,但它排开水的体积___ _,受到的浮力__ ,当浮力____重力 时,就浮在水面上了。

边学边练
2、排水量为1000t的轮船在河水中航行, 满载时船及所装货物共重 N。受到河 水的浮力是 N。如果河水密度为 1.0×103kg/m3,船排开的河水的体积是 m3。(g=10N/kg)



3、一艘轮船从海里驶入河里,它受到 的重力 不变 。它受到浮力 不变 。它排开水 的体积 变大 。(填“变大”“变小”或 不变)它是上浮还是下沉些( )。 下沉

4、饺子是大家喜爱的食品,在水中煮一会儿 会浮上来,是因为饺子受热膨胀,体积___ __,浮力_____(均选填“增大”“减 小”或“不变”);重力___浮力,上浮到 水面.当饺子浮在水上静止时,重力___浮 力。

潜水艇的原理
通过改变自身重力的大小来实现上浮, 下沉。 ? 特点:浮力大小不变。
?

边讲边练
5、完全潜入

水中的潜水艇,再继续下

潜,这时它受到的浮力和压强将() D
a)

压强变小,浮力变小。

b)
c) d)

压强变大,浮力变小。
压强变大,浮力变大。 压强变大,浮力不变。

气球的原理
? 利用里面充的气体的密度小于空气

的密度,空气产生的浮力大于自身 的重力来升空的。

6.气球飘在空中受到____力和___ 力作用,各力的施力物体分别是____和_ ___。当它在空中匀速上升时,这两个力的 关系是____的。


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