【初中物理】第10章-10.1-10.2-浮力及阿基米德原理课件.pptx

学霸兔学霸兔 制作制作第第10章章 浮力浮力初中物理初中物理更多资料更多资料10.1-10.2 浮力和阿基米德原理浮力和阿基米德原理初中物理初中物理 第第10章章 浮力浮力巨轮更多资料更多资料10.2 浮力的大小：阿基米德原理浮力的大小：阿基米德原理主要内容主要内容10.1 浮力浮力点击标题进入点击标题进入实验实验2：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系：探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系实验实验1：探究浮力的大小跟哪些因素有关：探究浮力的大小跟哪些因素有关10.1 浮力浮力返回主页返回主页巨轮初中物理初中物理 第第10章章 浮力浮力更多资料更多资料引入引入：万吨巨轮在水中为什么不下沉？热气球为什么能腾空而起？电脑受到桌子的支持力电脑受到桌子的支持力思考与讨论：思考与讨论：巨轮有质量，受到地球对其的重力，巨轮静止不动，说明受力平衡，因此巨轮一定还受到其它的力，会是什么力呢？思考与讨论：思考与讨论：浮在水面的巨轮受哪些力？FGF支支G浮力浮力F浮浮浸在液体浸在液体（气体气体）中的物体受到向上的力，这个力叫中的物体受到向上的力，这个力叫浮力浮力。浮力浮力施力物体施力物体：液体液体（气体气体）方向方向：竖直向上竖直向上大小大小：F浮浮GF拉拉（称重法）（称重法）思考与讨论：思考与讨论：为什么会产生浮力？GF浮浮GF浮浮浮力产生的原因浮力产生的原因F1F2hL边长为边长为 L 的立方体位于水面下的立方体位于水面下 h 深处深处：四个侧面所受压力：四个侧面所受压力：F左左=F右右=F前前=F后后，F合合=0；上表面所受压力：上表面所受压力：F1=P1S，方向竖直向下；，方向竖直向下；下表面所受压力：下表面所受压力：F2=P2S，方向竖直向上；，方向竖直向上；由液体压强知识可知，由液体压强知识可知，F2F1，即上、下表面才，即上、下表面才存在压力差，这个压力差就是存在压力差，这个压力差就是浮力浮力.浮力是液体对物体浮力是液体对物体压力压力的合力的合力浮力是一种弹力浮力是一种弹力.浮力的理解浮力的理解1.浮力是液体对物体浮力是液体对物体压力压力的合力的合力，因此从力的性质上说，因此从力的性质上说浮力是一种弹力浮力是一种弹力.2.浮力浮力的方向是竖直向上的，因此的方向是竖直向上的，因此物体受到液体（或气体）向上的压力物体受到液体（或气体）向上的压力一定一定要大于其要大于其受到液体（或气体）向下的压力受到液体（或气体）向下的压力，即，即F2F1.如如F2F1，则不存在，则不存在浮力浮力.不存在浮力存在浮力存在浮力例例1以下情景中没有受到浮力的物体是()A海中航行的“辽宁号”B海中下潜的“蛟龙号”C遨游太空的“天宫一号”D空中上升的热气球答案：答案：C解析：根据浮力的定义：浸在液体（或气体）中的物体受到竖直向上的力叫浮力选项A、B中物体受到液体的浮力，D中热气球受到空气的浮力；因太空中没有空气，故太空中运行的“天宫一号”不受到浮力；故选C.例例2如图所示容器中盛有水，其底部和侧壁分别有木塞a和b，且a、b在水中的体积相等，则()Aa受到的浮力大Ba、b受到的浮力相等C只有木塞a受到的浮力为零D木塞a和b受到的浮力均为零答案：答案：C解析：浮力产生的实质是液体对物体上下表面的压力不同，上下表面的压力差即为浮力根据图示可知，a木塞在瓶底，其底部不接触液体，即底部不受液体压力的作用，故a木塞不受浮力；b木塞在侧壁，一部分下表面和上表面浸在水中，故b木塞受到的浮力不为零故选C.练习练习1以下说法中错误的是()A在海水中游泳的人受到海水对他的浮力B在空中飘动的氢气球受到空气对它的浮力C将一石块扔到水中，石块在下沉的过程中不受浮力D在水中升起的木块受到水对它的浮力答案：答案：C解析：只要物体浸在液体或气体里，都会受到向上的浮力，水中下落的石块，也会受到向上的浮力，它之所以下沉是因为重力大于浮力，所以C选项错提示：下载课件后即可看到解析练习练习2关于浮力的说法你认为不正确的是()A浸入水中的物体受到浮力的施力物体是水B浮力是由物体上下表面所受液体压力差而产生的C浮力方向与重力方向相反D在不同液体中浮力方向会不同答案：答案：D解析：浮力的方向永远是竖直向上的，所以D选项错提示：下载课件后即可看到解析练习练习3如图所示，A、B是自由移动的物体，C、D是容器自身凸起的一部分，现往容器里注入一些水，则下列说法中错误的是()AA物体一定受到浮力作用BB物体一定受到浮力作用CC部分一定受到浮力作用DD部分一定受到浮力作用答案：答案：C解析：C在瓶底，其底部不接触液体，即底部不受液体压力的作用，故C不受浮力；故选C提示：下载课件后即可看到解析10.2 浮力的大小：阿基米德原理浮力的大小：阿基米德原理返回主页返回主页巨轮初中物理初中物理 第第10章章 浮力浮力更多资料更多资料浮力的大小跟哪些因素有关呢？思考：思考：F浮浮GF拉拉可以使用称重法测出浮力的大小，但这仅仅是一个间接测量方法。那么哪些因素决定着浮力的大小呢？思考与讨论：思考与讨论：把空饮料罐用手按入水桶，饮料罐进入水中越深，手的感觉有什么变化？为什么人躺在死海上沉不下去？在普通水里为什么不行？浸入液体中的浸入液体中的深度深度？体积？体积？液体的液体的密度？密度？实验器材研究决定浮力大小的因素实验实验实验实验1 1水水酒精酒精浓盐水浓盐水弹簧测力计弹簧测力计圆柱体圆柱体F浮浮GF拉拉01浮力与物体浸入液体的深度浸没在液体中的物体所受的浮力与物体在液体中的深度无关。浸没在液体中的物体所受的浮力与物体在液体中的深度无关。研究决定浮力大小的因素实验实验实验实验1 1弹簧秤示数不变F浮浮GF拉拉浮力不变02浮力与物体浸入液体的体积浸在液体中的物体所受的浸在液体中的物体所受的浮力与物体浮力与物体浸入液体的体积浸入液体的体积有关有关。研究决定浮力大小的因素实验实验实验实验1 1弹簧秤示数变小F浮浮GF拉拉浸入液体的体积越大，浮力越大03浮力与物体浸入液体的密度研究决定浮力大小的因素实验实验实验实验1 1酒精水盐水浸在液体中的物体所受的浮力与浸在液体中的物体所受的浮力与液体的密度液体的密度有关。有关。弹簧秤示数变小F浮浮GF拉拉液体的密度越大，浮力越大研究决定浮力大小的因素实验实验实验实验1 1实验结论实验结论：浮力与物体浸在液体的体积、液体的密度有关。在同一种液体中，物体浸在液体中的体积越大，浮力越大。物体浸在液体中的体积相同，液体的密度越大，浮力越大。浸在液体中的体积V液体密度浮力F浮阿基米德原理阿基米德原理其中G排为物体排开的液体的重力，为液体的密度，V排为物体排开的液体的体积.内容内容：浸入液体中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。注：阿基米德原理适用于液体或气体.例例1金属块重10N，挂在弹簧测力计上，当它全部放在水中时，弹簧测力计的读数为8N，此时金属块受到的浮力是_N.如金属块有一半体积露出水面，弹簧测力计上的读数应该_N.如果把金属块全部浸没在酒精中，金属块受到的浮力是_N.解析：金属块受到的浮力F浮GF拉10N8N2N；根据F浮gV排，在同一液体中，浮力F浮与排开液体的体积V排成正比，所以金属块有一半体积露出水面，此时的浮力为1N，因此弹簧测力计上的读数应该9N；根据F浮gV排，排开液体的体积一定时，浮力F浮与液体的密度成正比，所以把金属块全部浸没在酒精中，此时的浮力为1.6N.答案：答案：2；9；1.6例例2将空矿泉水瓶慢慢压入水中，直到浸没。下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是()A矿泉水瓶受到水对它的浮力B浮力的施力物体是水C浸入水中的体积越大，受到的浮力越大D浸没后，被压入得越深，受到的浮力越大答案：答案：B解析：根据公式F浮gV排，浮力F浮只与液体密度、排开液体的体积V排有关，与其他因素都无关，故D错误练习练习1一长方体铝块，在水中慢慢下沉，下沉过程中铝块上表面总保持水平。当铝块完全浸入水中且下沉到某位置时，其上表面受到水的压力为14N，下表面受到水的压力为19N；当铝块再下沉到另一更深位置时，上表面受到的压力增大为21N，则下表面受到的压力是()A21NB26NC35ND40N答案：答案：B解析：由题意可得，铝块所受到的浮力F浮19N14N5N；为根据F浮gV排，在同一液体中，排开液体的体积V排也一定，则浮力F浮不变，所以第二个位置，下表面受到的压力为21N5N26N提示：下载课件后即可看到解析练习练习2在河中游泳的人上岸时，由深水走向浅水的过程中，如果水底布满石头，以下体验和分析正确的是()A脚越来越疼，因为水对脚的压力越来越大B脚疼得越来越轻，因为河底对人的支持力越来越小C脚越来越疼，因为水对人的浮力越来越小D脚疼的越来越轻，因为人受到的重力越来越小答案：答案：C解析：根据F浮gV排，在同一液体中，浮力F浮与排开液体的体积V排成正比，人由深水走向浅水的过程中，V排在减小，故水对人的浮力越来越小；从而河底对人的支持力越来越大，脚越来越疼.提示：下载课件后即可看到解析练习练习3两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中，同时松手，小木块上浮，大石块下沉。比较松手时两者所受的浮力()A木块受的浮力大B石块受的浮力大C两者受的浮力一样大D条件不足，无法比较答案：答案：C解析：根据F浮gV排，在同一液体中，浮力F浮与排开液体的体积V排成正比，因石块排开液体的体积大于木块排开液体的体积，故石块受的浮力大.注意物体所受的浮力与物体自身没有直接的关系.提示：下载课件后即可看到解析练习练习4如图所示，将同一长方体分别水平与竖直放置在水中，它所受到的A上、下压力差不等，浮力相等B上、下压力差不等，浮力不等C上、下压力差相等，浮力不等D上、下压力差相等，浮力相等答案：答案：D解析：根据F浮gV排，在同一液体中，浮力F浮与排开液体的体积V排成正比，因此两次的体积没变，故浮力相等；浮力等于上、下压力差，因而上、下压力差相等.提示：下载课件后即可看到解析练习练习5甲、乙、丙、丁四个形状体积都相同而材料不同的球体，它们在水中静止的情况如图所示，其中所受浮力最小的是()A甲B乙C丙D丁答案：答案：A解析：根据F浮gV排，在同一液体中，浮力F浮与排开液体的体积V排成正比，甲、乙、丙、丁中，甲排开液体的体积最小，故甲所受的浮力最小.提示：下载课件后即可看到解析练习练习6如图，鱼缸中小金鱼吐出的气泡，在水中上升的过程中，体积逐渐变大，则气泡所受压强和浮力的变化情况是()A压强变小，浮力变小B压强变小，浮力变大C压强变大，浮力不变D压强不变，浮力不变答案：答案：D解析：气泡在上升过程中，距离液面越来越近，根据公式P=gh可知气泡内气体受到的压强在不断减小；气泡的体积在不断变大，根据公式F浮gV排可知气泡受到的浮力在不断变大故选D提示：下载课件后即可看到解析练习练习7一长方体铁块如图所示，从下表面与液面刚刚接触时下放至图中虚线位置。能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小F浮与铁块下表面浸入液体深度h关系的图象是()答案：答案：B解析：在铁块完全浸入液体中前，有F浮gV排gSh，F浮与h成正比例关系；在铁块完全浸入液体中后，V排不变，F浮大小不变，故选B提示：下载课件后即可看到解析练习练习8甲、乙、丙三个完全相同的弹簧测力计分别悬挂着三个质量相等的实心铜球、铁球和铝球(铜铁铝)，若将三个金属球全部浸没在水中，这时三个弹簧测力计的示数大小关系是()A甲的最大B乙的最大C丙的最大D一样大答案：答案：A解析：三者质量相等，铝的密度最小，故体积最大；根据F浮gV排，在同一液体中，浮力F浮与排开液体的体积V排成正比，故铝球所受的浮力最大；根据F浮GF拉可知，甲弹簧测力计的示数最大.提示：下载课件后即可看到解析练习练习9小明将重为3N的石块挂在弹簧测力计下端，先后将其浸没在水和盐水中。石块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示，则石块在水中所受浮力为_N；从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的_有关.答案：答案：1；密度；密度解析：石块受到的浮力F浮GF拉3N2N1N；从图中看出，甲、乙中的液体密度不同，浮力不同，因此石块所受浮力的大小与液体的密度有关.练习练习10小明同学对一个金属块(体积为104m3)进行了两次测量：第一次如图甲所示，用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的读数为2.7N；第二次如图乙所示，让金属块浸没在盛水的杯子中，这时弹簧测力计的读数为1.7N。(g取10N/kg)(1)求金属块在水中受到的浮力.解析：金属块受到的浮力F浮GF拉2.7N1.7N1N.练习练习10小明同学对一个金属块(体积为104m3)进行了两次测量：第一次如图甲所示，用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的读数为2.7N；第二次如图乙所示，让金属块浸没在盛水的杯子中，这时弹簧测力计的读数为1.7N。(g取10N/kg)(2)通过进一步计算，结合下表所列的“某些金属的密度”，说明金属块是何种金属.金属金铜铁铝密度/(103kgm3)19.38.97.92.7解析：因为GmgVg，所以故该金属块是铝.例例3如图所示，悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中，沉到底部，则从大烧杯溢出流入小烧杯中的水和此金属球的关系是().A.两者体积相等，质量相等B.两者体积相等，小烧杯中水的质量较大C.金属球受到的浮力等于小烧杯中水的重力D.金属球受到的浮力大于小烧杯中水的重力答案：答案：C解析：溢出的水的体积等于金属球的体积，由于金属的密度大于水的密度，故金属球的质量大，A，B错；金属球受到的浮力等于小烧杯中水的重力，C对，D错.提示：下载课件后即可看到解析例例4某物体漂浮在水面上时，露出水面的体积为其总体积的1/5，则该物体的密度为()A.0.2103kg/m3B.0.8103kg/m3C.1.0103kg/m3D.1.25103kg/m3答案：答案：B提示：下载课件后即可看到解析练习练习11小明有一正方体金属块，他想知道该金属块的密度，于是将金属块浸没在某种液体中，如图甲所示，在将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中，画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图像，如图乙所示.则该金属块的密度约为()A.2.7103kg/m3B.3.1103kg/m3C.3.5103kg/m3D.4.4103kg/m3答案：答案：D练习练习11练习练习12如图所示，Q为铜制零件，其上部为边长L=0.2m的立方体，下部为边长l=0.1m的立方体。Q的下表面与容器底部黏合，且水面恰好与Q上表面相平，则零件所受的浮力为(g取10N/kg)()A.0NB.20NC.60ND.80N答案：答案：C练习练习12练习练习13边长为4cm、密度为2103kg/m3的立方体橡皮泥块，放在足够多的水中，沉入水底；当把它捏成一只小船时，便能漂浮在水面上.以下计算结果正确的是(水1.0103kg/m3，g10N/kg)()A.橡皮泥块的质量是12.8gB.橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是1.28NC.橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.64ND.橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是1.28104m3答案：答案：D练习练习13A.橡皮泥块的质量是12.8gB.橡皮泥块浸没在水中时受到的浮力是1.28NC.橡皮泥小船漂浮时受到的浮力是0.64ND.橡皮泥小船漂浮时排开水的体积是1.28104m3实验实验1：探究浮力的大小跟哪些因素有关探究浮力的大小跟哪些因素有关返回主页返回主页巨轮初中物理初中物理 第第10章章 浮力浮力更多资料更多资料1.弹簧测力计读数（看清量程和分度值）2.用称重法计算浮力（F浮=GF拉）3.控制变量法的应用4.在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时，选用不同液体并进行多次实验的目的（一次实验具有偶然性，多次实验更为严密）5.实验结论：浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关，与物体在液体中的深度无关.例例“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验的部分操作、装置静止时测力计指针的位置如图所示.（1）b图中测力计的示数为_N.由a、b、c所示实验可得出的结论是：在液体密度相同时，物体所受浮力的大小跟_有关.3.6物体排开液体的体积物体排开液体的体积【解析解析】测力计的分度值为测力计的分度值为0.2 N，b图测力计的示数为图测力计的示数为3.6 N.例例“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验的部分操作、装置静止时测力计指针的位置如图所示.（2）由c、d所示实验得出的结论是：_.物体排开液体的体积相同时，浮力的大小跟液体的密度有关【解析解析】c、d的液体不同，故结论是浮力的大小跟液体的密度有关.例例“探究浮力的大小跟哪些因素有关”实验的部分操作、装置静止时测力计指针的位置如图所示.（3）由图中提供的数据，可以求出盐水的密度为_kg/m3.1.1103G=5NF拉拉c=3NF拉拉d=2.8N （1）在图）在图c中，若物体中，若物体A完全浸没到水中后，继续向下移动（没触底），则弹完全浸没到水中后，继续向下移动（没触底），则弹簧测力计示数仍为簧测力计示数仍为3 N，说明物体浸没后，所受浮力大小与，说明物体浸没后，所受浮力大小与_无关；无关；（2）图）图c中物体中物体A受到的浮力为受到的浮力为_N，可以测出物体，可以测出物体A的密度为的密度为_ kg/m3；（3）实验时若先将物体放入水中测拉力，再测物体的重力，则会使浮力的测）实验时若先将物体放入水中测拉力，再测物体的重力，则会使浮力的测量结果偏量结果偏_（选填（选填“大大”或或“小小”）.深度深度22.5103大大【解析解析】（1）图）图c中，随着物体浸入深度的增加（未接触底部），弹簧测力计的示中，随着物体浸入深度的增加（未接触底部），弹簧测力计的示数始终为数始终为3 N，保持不变，说明物体浸没后，受到的浮力大小与浸入深度无关；，保持不变，说明物体浸没后，受到的浮力大小与浸入深度无关；（2）图）图c中物体受到的浮力为：中物体受到的浮力为：5 N3 N=2 N；根据根据F浮浮=水水gV物物可计算出物体可计算出物体A的体积为：的体积为：则物体则物体A的密度：的密度：（3）如果先测物体在水中所受拉力，再测重力，则将物块从水中取出时，在物块）如果先测物体在水中所受拉力，再测重力，则将物块从水中取出时，在物块上会沾有部分水，则测出的重力会偏大，则浮力会偏大上会沾有部分水，则测出的重力会偏大，则浮力会偏大.实验实验2：探究浮力的大小跟排开液体探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系所受重力的关系返回主页返回主页巨轮初中物理初中物理 第第10章章 浮力浮力1.弹簧测力计读数（看清量程和分度值）2.用称重法计算浮力（F浮=GF拉）3.控制变量法的应用4.测量排开的液体重力的方法：先测出空桶的重力G1，再测出桶和溢出水的总重力G2，则排开的液体所受到的重力为G排=G2G1.5.实验步骤补充6.实验结论的总结7.利用阿基米德原理测算密度例例“探究浮力与物体排开水的关系”实验的装置及过程如图所示.（1）上图实验装置中影响实验结论的是_（只填代号）.【解析解析】乙图中烧杯内的水位没有与杯口相平，这样在小桶中收集到的水要比物体乙图中烧杯内的水位没有与杯口相平，这样在小桶中收集到的水要比物体实际排开的水偏少，会影响实验结论，故选乙实际排开的水偏少，会影响实验结论，故选乙.乙乙例例“探究浮力与物体排开水的关系”实验的装置及过程如图所示.（2）在完善实验装置后，有如下实验步骤.你认为不重复操作的合理顺序应该是_（只填代号）A.将铁块挂在弹簧测力计的挂钩上，弹簧测力计的读数为F1B.将铁块浸没水中，弹簧测力计的读数为F2C.将装有排出水的小桶挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的读数为F3D.将空桶挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的读数为F4ADBC或或DABC【解析解析】为了减小实验误差，须先测物体重力和空桶重力，先测物体重力还是先测为了减小实验误差，须先测物体重力和空桶重力，先测物体重力还是先测空桶重力都是一样的，所以排列的顺序是空桶重力都是一样的，所以排列的顺序是ADBC或或DABC.例例“探究浮力与物体排开水的关系”实验的装置及过程如图所示.（3）通过探究，若等式成立，则可得出阿基米德原理，还能测出铁块的密度铁_（请选用F1、F2、F3、F4、水表示）.【解析解析】根据称重法计算出浮力：根据称重法计算出浮力：F浮浮=GF拉拉=F1F2，排开水的重力，排开水的重力G排排=G水水+桶桶G桶桶=F3F4，若，若F1F2=F3F4，则说明物体所受的浮力等于物体排开液体的重力，则说明物体所受的浮力等于物体排开液体的重力，即阿基米德原理即阿基米德原理.由由F浮浮=水水gV排排=水水gV物物，得物体的体积，得物体的体积所以铁块的密度所以铁块的密度（1）为了使实验结论更具有普遍性和代表性，应）为了使实验结论更具有普遍性和代表性，应_（选填（选填“A”或或“B”）；）；A.多次测量取平均值多次测量取平均值 B.换用其他液体多次实验换用其他液体多次实验（2）如果用能够漂浮在水面的木块代替铁块做此实验，那么与上述操作不同的一）如果用能够漂浮在水面的木块代替铁块做此实验，那么与上述操作不同的一个步骤是个步骤是_（填字母）；（填字母）；A.将铁块挂在弹簧测力计的挂钩上，弹簧测力计的读数为F1B.将铁块浸没水中，弹簧测力计的读数为F2C.将装有排出水的小桶挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的读数为F3D.将空桶挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的读数为F4 BB（3）在进行交流时，某同学提出了一个猜想）在进行交流时，某同学提出了一个猜想“浸没在液体中的物体受到的浮力可浸没在液体中的物体受到的浮力可能与浸没在液体中的深度有关能与浸没在液体中的深度有关”.如果你利用上述器材怎样完成这个探究实验如果你利用上述器材怎样完成这个探究实验.你进行实验的主要步骤是：你进行实验的主要步骤是：_；分析论证：分析论证：_.用弹簧测力计测出物体的重力并记录数据，再把铁块浸没在水中不同深度，并用弹簧测力计测出物体的重力并记录数据，再把铁块浸没在水中不同深度，并记下对应的弹簧测力计所受的拉力记下对应的弹簧测力计所受的拉力计算出物体浸没在液体中不同深度处所受的浮力并比较，如果不同深度处所受计算出物体浸没在液体中不同深度处所受的浮力并比较，如果不同深度处所受的浮力大小相等，说明浸没在液体中的物体所受浮力与液体深度无关，反之则的浮力大小相等，说明浸没在液体中的物体所受浮力与液体深度无关，反之则有关有关课堂课堂小结小结定义：浸在液体（气体）中的物体受到向上的力，这个力叫浮力。方向：竖直向上大小：更多资料更多资料