浮力及其应用.ppt

浮力及其应用浮力及其应用人和军舰为什么人和军舰为什么都能浮在海都能浮在海面上呢？面上呢？托力托力托力托力托力托力 可见，浸在可见，浸在液体液体或或气体气体里的物体受里的物体受到液体或气体向上托的力，物理学中到液体或气体向上托的力，物理学中就把这种力称为就把这种力称为 . .浮力浮力浮力的方向：浮力的方向：_竖直向上竖直向上一、浮力一、浮力浮力的施力物体：浮力的施力物体： 液体或气体液体或气体弹簧测力计的示数变小浸在水中的物体受到了浮力的作用。 如果给你一只弹簧测力计和一些水，如如果给你一只弹簧测力计和一些水，如何测出石块在水中受到的浮力？何测出石块在水中受到的浮力？(1)(1)、你观察到的现象是：、你观察到的现象是：(2)(2)、你观察到的现象、你观察到的现象能说明什么问题？能说明什么问题？FG浮浮G GF F称重法称重法弹簧秤测浮力：弹簧秤测浮力：GFGF浮浮FFGF浮浮 一个一个2N的物体，挂在弹簧测力的物体，挂在弹簧测力计上，当钩码浸没在水中时弹簧计上，当钩码浸没在水中时弹簧测力计的示数是测力计的示数是1.2N，这个钩码，这个钩码受到水的浮力是受到水的浮力是 N课堂练习课堂练习0.8二、浮力的产生原因：二、浮力的产生原因：右右F左左F上上F下下F右右左左FF下下上上FF C 当物体跟盛液体的容器底部紧密接触时，则当物体跟盛液体的容器底部紧密接触时，则于物体下部没有液体，因而就不受到液体对它向于物体下部没有液体，因而就不受到液体对它向上的压力，也就是物体没有受到浮力的作用。上的压力，也就是物体没有受到浮力的作用。实验探究：实验探究：浮力的大小与哪些因素有关？浮力的大小与哪些因素有关？实验猜想：实验猜想：猜想猜想1：浮力可能与：浮力可能与液体的密度液体的密度有关有关猜想猜想2：浮力可能与：浮力可能与物体的体积物体的体积有关有关猜想猜想3：浮力可能与：浮力可能与物体浸入液体的深度物体浸入液体的深度有关有关其它猜想其它猜想： 设计实验：设计实验：把鸡蛋放入清水中，观察出现的现象。在清水中加盐，改变水的密度，再观察出现的现象。在清水中加盐，改变水的密度，再观察出现的现象。 在清水中，鸡蛋下沉。在清水中，鸡蛋下沉。清水中加入食盐后，盐水的密度增大清水中加入食盐后，盐水的密度增大，鸡蛋慢慢鸡蛋慢慢上浮直至漂浮的状态。上浮直至漂浮的状态。实验结论：实验结论：猜想猜想1 正确，浮力的大小正确，浮力的大小跟跟液体的密度液体的密度有关。有关。猜想猜想2：浮力可能与物体：浮力可能与物体的体积有关的体积有关观察实验：观察实验： 两个弹簧测力计的读数一样吗？两个弹簧测力计的读数一样吗？分别是多少？分别是多少？ 实验说明了什么问题？实验说明了什么问题？ 把同一物体浸入相同的液体中。把同一物体浸入相同的液体中。 容器中的液体的液面发生什么样的变化？容器中的液体的液面发生什么样的变化？ 实验结论：实验结论： 浮力的大小跟浮力的大小跟物体排开液体的体积物体排开液体的体积有关。有关。设计实验：设计实验：把物体放入清水中，观察测把物体放入清水中，观察测力计的读数力计的读数 F1 。改变物体在水中浸没深度，再改变物体在水中浸没深度，再观察测力计的读数观察测力计的读数 F2 。比较两次的读数比较两次的读数 F1 和和 F2 。测力计的读数测力计的读数 F1 = 2 N= 2 N。测力计的读数测力计的读数 F2 = 2 N= 2 N。 结论：浮力的大小跟结论：浮力的大小跟物体所在液体物体所在液体中的深度中的深度无关。无关。 物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的 有有关，还与物体排开液体的关，还与物体排开液体的 有关，而与浸没有关，而与浸没在液体中的在液体中的 无关。无关。密密 度度体体 积积深深 度度根据猜想根据猜想1、2、3，得出的实验结论：，得出的实验结论：实验实验2，浮力的大小跟，浮力的大小跟物体排开液体的体积物体排开液体的体积有关。有关。实验实验3，浮力的大小跟，浮力的大小跟物体所在液体中的深度物体所在液体中的深度无关。无关。实验实验1 ，浮力的大小跟，浮力的大小跟液体的密度液体的密度有关。有关。分析归纳分析归纳实验探究实验探究3：浮力的大小浮力的大小1.15N0.45N0.70N0.90N收集实验数据：收集实验数据：研究对象物重G/N 空杯重 G杯/N 物体浸没水中时弹簧测力计 示数F/N杯、水总重 G总/N浮力的大小 F浮/N排开水的重量G排/N石块0.45铝块0.45铁块0.451.150.700.900.450.450.540.340.200.200.650.780.680.100.550.10 比较比较浮力的大小浮力的大小和和物体排开水的重量物体排开水的重量，你发，你发现了什么？现了什么？实验结论：实验结论： 浸在液体中的物体所受的浮力的大小浸在液体中的物体所受的浮力的大小 （填（填“等于等于”、“大于大于”或或“小于小于”）被物体排开的液体）被物体排开的液体所受的所受的 。这便是著名的。这便是著名的“阿基米德原理阿基米德原理”。等于等于重力重力公式：公式：F浮浮 = = G排排= =液液g Vg V排排有链接有链接想想议议： 浮上来的皮球，从它刚露出水面到最后漂在水面上不动的过程中，它受到的重力怎样变化？浮力怎样变化？它们浸没在水里的体积怎样变化？浮力的大小可能跟什么有关系？物体浮沉条件物体浮沉条件GF浮GF浮物体的沉浮条件：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物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大GF浮GF浮GF浮F浮G木头、泡沫等木头、泡沫等石块、金属块等石块、金属块等密度密度2、比较液体密度与物质密度、比较液体密度与物质密度(物体平均密度物体平均密度) 上浮上浮 F浮浮 G; 物物 液液 漂浮漂浮 F浮浮= G ;物物 液液 悬浮悬浮 F浮浮= G ;物物 液液 下沉下沉 F浮浮 G ;物物 液液GF浮GF浮三、物体的浮沉条件：三、物体的浮沉条件：GF浮GF浮下沉下沉 悬浮悬浮 上浮上浮 漂浮漂浮F浮浮 G F浮浮=G 物物 液液 物物 =液液 物物 液液 物物 物物；V排排V物物V排排=V浸浸=V物物V排排=V浸浸V物物 （1 1）密度计：）密度计：测量测量液体液体密度密度 适用条件：适用条件： 漂浮漂浮 刻度值特点：刻度值特点： 越靠下数值越靠下数值越大越大CBA A AB BC C盐水选种利用浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体的密度 液有关， 液越大， F浮浮力越大。 物 液，物体下沉。干瘪、虫蛀的种子会上浮直至漂浮，而饱满的种子下沉到容器底部。应用三、 船 采用“空心”的办法，增大体积，使它排开更多的水，达到增大浮力，最终使F浮=G船，浮在水面。F浮浮G船船轮船的排水量：轮船满载时排开水的质量船船和和货货排排水水排排水水浮浮GgmGF 应用四、潜水艇 采用：浸没水中后浮力不变，靠改变自身重力（向水舱充水或排水）来实现沉浮 潜水艇在水面下无论沉、浮，受到的浮力不变。当向水舱充水时，当潜水艇的平均密度平均水时，潜水艇下沉， 当平均=水时,潜水艇悬浮，而排水时，当 平均水时，则潜水艇上浮。热气球利用热空气密度小，空气受热膨胀，热气球体积增大，也就是增大V排达到增大浮力的作用 。孔明灯飞艇利用氦气、氢气密度比空气的小，实现浮力大于重力而在空中上升 。 两次都是漂浮状态,它受到的浮力都等于它的自重，它两次受到的浮力不变，由于海水的密度大于河水的密度，所以它排开海水体积小于它排开河水的体积，轮船要上浮一些轮船从河里到海里，船会上浮些还是下沉些？为什么？把木块放入装有水的烧杯中，在齐水面处把木块放入装有水的烧杯中，在齐水面处画一道线，然后把木块放入盐水中，观察此画一道线，然后把木块放入盐水中，观察此时线的位置，观察时线的位置，观察到什么现象？到什么现象？1轮船从河里开到海里将（轮船从河里开到海里将（ ） A上浮一些上浮一些 B下沉一些下沉一些 C不下沉不上浮不下沉不上浮 D无法判断无法判断 2潜水艇是靠改变潜水艇是靠改变_达到上浮和下达到上浮和下沉目的的，某潜水艇从水面下沉目的的，某潜水艇从水面下10m处一处一直下潜到直下潜到100m深的过程中，潜水艇受到深的过程中，潜水艇受到水的压力将水的压力将 ，浮力将，浮力将 A A自身的自身的 重力重力增大增大不变不变 一艘轮船从海里驶入河里，一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力它受到的重力 。它。它受到浮力受到浮力 。它排。它排开水的体积开水的体积 。（填（填“变大变大”“”“变小变小”或不或不变）变）想一想一想想不变不变不变不变变大变大