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浙教版科学八上《水的浮力》ppt课件4

发布时间:2014-01-06 10:38:30  

水能载舟,

亦能覆舟。

哈尔滨号驱逐舰

军舰

铁块会沉在水中,船会浮在水上, 這好像是理所當然的事情,但你有沒 有想过为什么铁块会沉下去?

为什么铁做的船可以浮在水面上? 一艘船可以载多重的東西呢?

死海不死
为什么 淹不死他们 ?是神在保 护他们吗

船 浮 在 水 面 上

F浮

一、什么是浮力 1.液体的浮力
海人 上躺 看在 书死 F浮

G人 竖直向下的 ? 据二力平衡知识,船(人)除受到 竖直向上托 重力 作用外,还受到水对它(他) 的力,这种力叫 浮力 。
.
.

G船

【 实 验 】

? 将旋紧瓶盖的空矿泉水瓶压入水中时,手会明显感受 到 。 瓶子受到水的浮力而向上顶的作用 ? 将瓶释放后,瓶将 。 向上浮出水面 ? 结论:水中会上浮的物体受到 。

向上的浮力

哪些東西会浮起來? 想想看,下面哪些東西会浮在水面 上?哪些会沉下去? 软木塞 木制餐具 玻璃珠 塑料盒 铅球 石头 色拉油 阿里山神木 铁块 游泳圈
你觉得,上面的哪些物体会受到浮力的作用?

浮力的大小如何测量呢?
称重法:

1. 力的测量工具是 弹簧秤

。 F

2. 用弹簧秤吊着物体。物体受到竖直 向下的重力G 和竖直向上的 拉力F的 作用。

3. 这两个力是一对 平衡力 :两个力 大小 相等F=G ,方向 相反 ,且 作用在 一条直线 上。

G

【实验】

称重法: F浮= G物- F拉

.

? 在空气中将物体挂在弹簧秤下,记下弹簧秤 的读数F=G物= 。 ? 托住悬挂在空气中的物体,记下弹簧秤的读 数F1= 。 ? 弹簧秤读数 ,因为手对物体有向上托的 力F2= 。 变小 G-F1 ? 将物体浸没在水下,记下弹簧秤的读数F拉 = 。 ? 弹簧秤读数 ,表明水对物体也有一个向 上托的力即浮力F浮= 。 变小 ? 结论:在水中会下沉的物体也受到向上 G- 的 。(条件:物体在水中会下沉) F拉 ? 推广:所有的液体都会对浸入其内的物体产 生一个浮力 。

F1 F F 2

F浮 F拉

向上的浮力

G物

G物

G物

2.气体的浮力。
? 气体对进入其内的物体是否也有浮力呢? 实例: 可以说明气体 对物体也有浮力。

热气球、烟上升等

? 打足了气的篮球,气孔上插有打气 【 针,打气针的另一端通过导管、橡 实 皮塞和气球囊连接。导管阀门开始 验 处于关闭状态,现将阀门打开。 气球胀大,同时杠杆左端上升。 ? 】 现象: 表明篮球整体受到 向上的浮力增大。 ? 结论:气体也会产生 向上的浮力。

1、一铁块挂在弹簧秤上,在空气中称量时, 弹簧秤的读数是32牛。把它全部浸在水中 称量时,读数是12牛。铁块受到浮力是 20牛

2、判断:所有液体都会对浸入其中的物体 产生浮力。 3、一质量为5千克的铝

块,用弹簧秤吊住 它,将其置于酒精中时,弹簧秤的读数为 30牛。求酒精对铝块的浮力 20牛

二、阿基米德原理
1、探究实验 【提出问题】气体和液体都会对浸入其内的物体 产生竖直向上的浮力,那么浮力的大小究竟和 哪些因素有关呢? ? 当你躺在浴缸的水中时,会有一种 了 变轻 的感觉,同时浴缸的水面会 。 上升 ? 人变轻是因为人受到 。水面上升是因 水的浮力 。 为人浸入水中后,

排开了一部分水

古希腊国王艾希罗交给金匠一块纯金,命 令他制出一顶非常精巧、华丽的王冠.王冠制 成後,国王拿在手里掂了掂,觉得有点轻.他 叫来金匠问是否掺了假.金匠以脑袋担保,并 当面用秤来称,与原来金块的重量一两不 差.可是,掺上别的东西也是可以凑足重量 的.国王既不能肯定有假,又不相信金匠的誓 言,於是把阿基米德找来,要他解此难题.

有一天… … …

一连几天,阿基米德闭门谢 客,反覆琢磨,因为实心的金 块与镂空的王冠外形不同,不 砸碎王冠铸成金块,便无法求 算其体积,也就无法验证是否 掺了假.他绞尽脑汁也百思不 得其解.

阿基米德由澡盆溢水联想到 … … …

【建立假设】浮力可能与物体所排开水的多少有 关。 【实验验证】将物体逐渐浸入水中时,物块排开 水的体积逐渐增多,弹簧秤的读数逐渐 , 浮力逐渐 。 变小 增大 ? 结论(定性):物体受到的浮力跟物体排开水的多 少有关,排开的水越多,浮力 。

越大

?实验器材:

弹簧秤

物块

量筒

溢水杯

? 设计实验:要测量浮力的大小,还要测量物体排开水的多少(体积、 重力)。请利用这些器材设计实验步骤和实验数据记录表格,然 后交流讨论。

1.研究浸没在液体中的物体所受到的浮力

(1)在溢水杯中盛满水,将小烧杯放在溢水杯的出水口下; (2)将物块挂在弹簧秤上,测出物块的重G物; (3)将物块浸没在溢水杯的水中,读出弹簧秤的读数F拉, 并计算出物块所受的浮力F浮=G物-F拉 (4)将溢水杯溢出的水注入量桶内,测出它的体积V排,并 F浮= G排=? 水 gV排 算出物块所排出的水的重力 G排= g V排

?水
物块重G 物/N 物块在水中弹簧 秤的示数 F拉/N 物块受到水的浮力 物体排 开水的 F浮= G物- F拉/N 体积 V排/m3 排开水受到的重力
G排= g V排/N

?水

【得出结论】对于浸没在液体中的物体和部分浸入在 液体中的物体都有:F浮=G排水。 【推广】如果把水换成别液体,仍然可以得到: F浮=G排液 。

2、阿基米德原理
?阿基米德原理:浸在液体里的物体,受到向上的浮力, 浮力的大小等于 . 物体排开的液体 ,即F 。 G排液=m排液g=ρ 液V排液g 受到的重

力 浮= ?同样,阿基米德原理可以推广到气体的浮力上:浸在气 体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等 于 。 物体排开的气体受到的重力 地球表面上的物体一般都浸没在空气中: F 浮= 。

G排=m排g=ρ

空气V排气g=ρ 空气V物g

3、对公式的理解
液体密度 (1)ρ 液是 ,不是浸入液体的物体密度。 (2)V排液是 ,不是液体总体积,也 物体排开液体的体积 不一定是物体的总体积(V物)。 ①物体完全浸入液体中(浸没):V排液= ; V物 ②物体部分浸入液体中,V排液<V物,V排液= 。(用V露代表物体露出液面的体积) V物-V露 (3)浮力只跟 和 ,即只跟 ρ 液 有关,而与物体浸入液体的 V排液 物体排开的 、物 体的 、 、 、 等无关。 液体受到的重力
.

深度

形状

质量 密度

重力

1、将两个金属块分别挂在两个弹簧秤下,都将金 属块浸没在不同的液体中,发现弹簧秤减小的示 数相同,说明( A ) A.排开水的重力相同 C.排开水的体积相同 B.两金属块物重相同 D.以上说法都不对

2、有一金属块,在空气中称得重3.8牛顿,将它浸 没在盛满水的溢水杯中时,有50毫升的水从溢水 杯中流入量筒。求(1)金属块的体积(2)金属 块在水中受到的浮力(3)金属块在水中时弹簧秤 的读数(4)金属块的密度是多千克/米3 ?它可能 是什么金属?

可 用 弹 簧 秤 演 示

①把物体渐渐压入水中,ρ 液不变,V排水增大 →F浮 ,感觉浮力渐渐变大;当物体完全 增大 浸入(浸没)后,V排水=V物不变→F浮 ,再 往下压不会感觉到更吃力。反之,上升(未露 不变 出水面前)V排水=V物不变→F浮 ;渐渐露出 水面时ρ 液不变, V排水减小→F浮 ,感觉 不变 浮力渐渐变小。F浮与V排液成正比。 减小 ②把物体浸入不同液体,当V排液相同时,ρ 液越 大→F浮 。F浮与ρ 液成正比。 (4)计算过程单位要统一用国际单位制。

越大

现象:下表面受到水的压 强大于上表面受到水压强。 原因:上表面距水面的深 度小于下表面距水面的深度。

又因长方体上下表面的面积 相等,因此,下表面受到水的竖 直向上的压力 大于 上表面受到 水的竖直向下的压力,其合力是 竖直向上的。F合=F1-F2

F2


长方体浸没在水中,其左右两个 侧面和前后两个侧面的面积分别相等, 并且相对应的距水面的深度相同处, 水对它们的压强相等。所以长方体左 右两个侧面和前后两个侧面受到水的 压力的大小分别相等,方向分别相反, 分别平衡。所以长方体受到的浮力等 于下表面和上表面的压力差。 压力差法F = F向上-F向下

.

把一块腊块放入烧杯里,让腊块紧贴 烧杯底,加入水,观察腊块会否上浮?然 后拨动腊

块,使之不再紧贴烧杯底,观察 能否上浮,请分析实验现象的原因。

答:水对腊块的底部没有向上的压力,由 压力差法知腊块没有受到向上的浮力。

答:水对桥墩的底部没有 向上的压力,由压力差法知 桥墩没有受到向上的浮力。

1874年8月的一天,在大西洋亚速尔群岛的西南方,有一 艘深海考察潜艇,为研究海底矿产资源的分布,正在向深处下 潜。 舱内的考察人员被海底迷人的景色陶醉了,致使下潜速度 过大,船体猛然撞到海底,陷入海底的沉积物中了。 船员把潜艇水舱中的水全部排出,企图上浮。奇怪的是, 潜艇丝毫不动,像被海底“吸”住一样。这是为什么?难道浮 力真的消失了吗?怎么办?你能替他们想出摆脱困境的办法吗?

打捞沉船


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