浙教八年级上科学水的浮力.pptx

为什么淹不死为什么淹不死他们？是神在他们？是神在保护他们吗？保护他们吗？不会游泳的人在死海里不会游泳的人在死海里不会游泳的人在死海里不会游泳的人在死海里为什么不会被淹死？为什么不会被淹死？为什么不会被淹死？为什么不会被淹死？第1页/共45页为什么潜水艇在水中沉浮自如为什么潜水艇在水中沉浮自如为什么潜水艇在水中沉浮自如为什么潜水艇在水中沉浮自如?第2页/共45页 水底下的乒乓球为什么会浮到水面？第3页/共45页将旋紧的空矿泉水瓶压入水中时，手有什将旋紧的空矿泉水瓶压入水中时，手有什么么感觉？感觉？将瓶释放后，瓶将怎么样？将瓶释放后，瓶将怎么样？一一.浮力浮力第4页/共45页问题问题2 2问题问题1 1在水中能上浮的物体受到向上的浮力。在水中能上浮的物体受到向上的浮力。以上现象说明什么问题？在水中下沉的石块，铁块等物体是否也受到浮力作用呢？第5页/共45页GF拉F浮结论：F浮+F拉=G即：F浮=G F拉结论结论:在水中会下沉的物体在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。也受到向上的浮力。第6页/共45页思考：思考：气体也能产生浮力吗气体也能产生浮力吗？所有的液体都会对浸入其内所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。的物体产生一个向上的浮力。第7页/共45页气球、热气球为什么能飞向天空？气球、热气球为什么能飞向天空？第8页/共45页你能得出什么结论？你能得出什么结论？第9页/共45页浮力浮力 所有的液体和气体都会对浸入其所有的液体和气体都会对浸入其中的物体产生一个向上托起的力中的物体产生一个向上托起的力,这这个力叫个力叫浮力浮力。1 1、浮力方向：、浮力方向：2 2、施力物体、施力物体:3 3、作用点：、作用点：竖直向上液体(或气体)在物体的重心上第10页/共45页 设想有一个立方体的浸没在水中它的六个表面都受到压力。左右两侧受到的压力有何关系？前后两侧受到的压力有何关系？上下两面受到的压力有何关系？浮力产生的原因第11页/共45页 上下两个面的压力的差就是液体对物体的浮力。F浮F向上F向下浮力的实质：浮力的实质：是液体（或气体）对物体向上和向下的压力差，方向总是竖直向上。第12页/共45页小结小结:1 1、在水中会上浮的物体受到向上的浮力。、在水中会上浮的物体受到向上的浮力。2 2、在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。、在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。3 3、所有的液体都会对浸入其内的物体产生、所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。一个向上的浮力。浮力的方向：浮力的方向：竖直向上竖直向上4 4、不但液体会产生浮力，气体也会产生浮力。、不但液体会产生浮力，气体也会产生浮力。第13页/共45页1.1.一个盛水的杯中悬浮着一个小球，杯一个盛水的杯中悬浮着一个小球，杯子放在斜面上，如图，此处小球受到的子放在斜面上，如图，此处小球受到的浮力方向如何？浮力方向如何？答：竖直向上。答：竖直向上。思考：第14页/共45页2.2.一个金属块挂在弹簧秤上，在空气中一个金属块挂在弹簧秤上，在空气中称时，示数为称时，示数为 2727牛牛 ，把它浸没在水中，把它浸没在水中称时，示数为称时，示数为1717牛，它受到的浮力是多牛，它受到的浮力是多少牛？少牛？解：解：F F浮浮=G-F=G-F =27 =27牛牛 -17-17牛牛=10=10牛牛 答：它受到的浮力是答：它受到的浮力是1010牛。牛。F浮GF第15页/共45页3.桥墩受到浮力了吗？桥墩受到浮力了吗？没有，因为桥墩的底面没有没有，因为桥墩的底面没有受到水的向上的压力。受到水的向上的压力。第16页/共45页 4 4、如图所示，两个正方体物块、如图所示，两个正方体物块A A、B B分别与分别与容器底部和侧壁紧密接触（即容器壁与物体间容器底部和侧壁紧密接触（即容器壁与物体间无液体），往容器中倒水。则下列说法正确的无液体），往容器中倒水。则下列说法正确的是是（）A.都受浮力都受浮力 B.都不受浮力都不受浮力物块受浮力、物块受浮力、B物块不受浮力物块不受浮力 物块不受浮力、物块不受浮力、B物块受浮力物块受浮力 B BA ADD第17页/共45页提出问题：浮力的大小与哪些因素有关？作出假设：浮力的大小可能与物体的质量有关；浮力的大小可能与物体的体积有关；浮力的大小可能与液体的密度有关；浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关；探究：浮力与物体排开水的关系第18页/共45页实施步骤：1、溢水杯盛满水，如图放置（水面与杯口低处齐平）；2、用弹簧秤测量出石块的重力G；4、把石块浸入水中，用小烧杯收集从溢水杯中排出的水，并读出弹簧秤的读数T；5、用弹簧秤测出小烧杯+水的重力G2；3、用弹簧秤测出空杯的重力G1.则有 F浮=G T则有 G排=G2 G1第19页/共45页实验记录：实验结论：F浮 =G排水G物F拉F浮G杯G杯+水G排水F F浮浮与与G G排水排水关系关系 浸在水中的物体所受浮力等于物体排开浸在水中的物体所受浮力等于物体排开水的重力。水的重力。若把水换成别的液体若把水换成别的液体,仍然可以得到类似仍然可以得到类似的关系的关系,这个关系称为这个关系称为：即：即：第20页/共45页 浸在液体里的物体，受到向上的浮浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。到的重力。从公式可看出，物体所受浮力的大从公式可看出，物体所受浮力的大小与小与液体的密度液体的密度大小有关，与物体大小有关，与物体排开排开液体的体积液体的体积多少有关，与物体浸入的多少有关，与物体浸入的深深度度无关。无关。公式：公式：F F浮浮=G G排排 =液液 g Vg V排排第21页/共45页注意：1.1.对阿基米德原理理解应注意：（1 1）公式中是液体的密度，而不是浸入液体的物体的密度。（2 2）公式中V V排是物体浸入液体时排开液体的体积。物体可以完全浸入，也可以是部分浸入。（3 3）阿基米德原理也适用于气体，此时公式中的液应该为气 2.2.用阿基米德原理进行计算时，注意计算过程中的单位要统一 。第22页/共45页1.1.浸在液体里的物体受到浸在液体里的物体受到_的浮力，浮力的浮力，浮力的大小等于它的大小等于它_受到的重力。受到的重力。向上向上排开的液体排开的液体2.2.弹簧秤的下端吊着一个金属球，弹簧秤的示弹簧秤的下端吊着一个金属球，弹簧秤的示数是数是1010牛，当金属球慢慢浸入水中时，弹簧秤牛，当金属球慢慢浸入水中时，弹簧秤的读数将的读数将_，金属球受到的浮力将，金属球受到的浮力将_。（选填（选填“变大变大”或或“变小变小”）若将金属球的一）若将金属球的一半浸在水中时，弹簧秤的示数是半浸在水中时，弹簧秤的示数是8 8牛顿，这时金牛顿，这时金属球受到的浮力是属球受到的浮力是_牛。牛。变小变小变大变大2 2例题：例题：第23页/共45页解钢的体积:因为钢块浸没,故V排=V钢=310-4m3f浮=液gV排 =1103kg/m3kg310-4m3=3N答:钢块受到的浮力为3N.m铁铁2.34kg7.8103kg/m3V钢=310-4m3例例3：第24页/共45页2.将一物体悬挂于弹簧秤下，在空气中称量时，弹簧秤示数为18N，将物体全部浸入水中称量时，弹簧秤的示数为8N，则物体所受水的浮力为_N，将物体浸没在水中的深度增加，它受到水向上的浮力_1010N(或不变)3 3、关于浸在液体里的物体所受的浮力，下列说法中不正确的是 A A浮力的方向竖直向上；B B浮力的施力物一定是水；C C浮力的大小与排开液体的质量成正比；D D实心的铁球也能浮在液面上 C第25页/共45页解法一:在空气中在水中,由力的平衡得:f:f浮+F+F测=G=Gf f浮=G-F=G-F测由f f浮=液gVgV排得:V V球=V=V排=f=f浮/(/(液g)=0.62N/(110g)=0.62N/(1103 3kg/mkg/m3 310N/kg)10N/kg)=6.210 =6.210-5-5m m3 3的铁应有的体积:V V铁 =m=m铁/铁=G/(=G/(铁g)g)=3.12N/(7.810 =3.12N/(7.8103 3kg/mkg/m3 310N/kg)=41010N/kg)=410-5-5m m3 3V V铁VV球铁球空心例例4：第26页/共45页解法二：的铁应有的体积:V V铁 =m=m铁/铁=G/(=G/(铁g)g)=3.12N/(7.810 =3.12N/(7.8103 3kg/mkg/m3 310N/kg)=41010N/kg)=410-5-5m m3 3全部浸入水中受到的浮力为:F浮=铁g V V铁 =7.810=7.8103 3kg/mkg/m3 310N/kg41010N/kg410-5-5m m3 3 =0.4N=0.4N f浮f f浮=G-F=G-F测可见是铁球空心第27页/共45页6 6、一个体积为、一个体积为10001000厘米厘米3 3的物体浮在液面上，的物体浮在液面上，受到的浮力大小为牛，画出这个物体的受力受到的浮力大小为牛，画出这个物体的受力示意图，并求出这个物体的密度。示意图，并求出这个物体的密度。重力与浮力二力平衡：重力与浮力二力平衡：物物=m/V=0.3kg/100010=m/V=0.3kg/100010-6-6mm3 3 =10 03 3kg/kg/mm3 3解解:第28页/共45页 浮力的计算方法浮力的计算方法 （一）（一）（一）（一）力的分析法力的分析法力的平衡力的平衡 （1）测量法三力平衡 F浮 T=G （下沉的物体）（2）二力平衡 F浮=G（漂浮和悬浮的物体）（二）（二）（二）（二）阿基米德原理：阿基米德原理：F浮=G排=m排g=液V排 g（任何情况）第29页/共45页 3 3、浮在水面上的木块，浸入水中部分是、浮在水面上的木块，浸入水中部分是8080厘米厘米3 3，露出水面部分是露出水面部分是4040厘米厘米3 3，根据已有的条件，至少求，根据已有的条件，至少求出出4 4个有关的科学量个有关的科学量1 1、一木块的质量是、一木块的质量是500g500g，漂浮于水面。求：，漂浮于水面。求：（1 1）木块受到的浮力；）木块受到的浮力；（2 2）木块浸入水中的体积。）木块浸入水中的体积。2 2、弹簧秤下吊着重为的金属块，当金属块浸没、弹簧秤下吊着重为的金属块，当金属块浸没在水中时，弹簧秤的示数为，求在水中时，弹簧秤的示数为，求（1 1）水对金属块的浮力；）水对金属块的浮力；（2 2）金属块排开水的体积（）金属块排开水的体积（g g 取）取）课堂练习：比比谁厉害？比比谁厉害？第30页/共45页5 5、一个不规则的实心物体，质量为、一个不规则的实心物体，质量为5555克，放入装满克，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部排开牛的水。然后向烧纯水的烧杯中，沉入底部排开牛的水。然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止。求：杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止。求：（1 1）物体在纯水中所受的浮力；）物体在纯水中所受的浮力；（2 2）物体的体积；）物体的体积；（3 3）物体悬浮时盐水的密度。）物体悬浮时盐水的密度。0.5N 50cm3 1.1103kg/m3第31页/共45页6 6、质量为、质量为270g270g的铝球悬浮于水中，求的铝球悬浮于水中，求 (1)(1)球受到的浮力应是多少？球受到的浮力应是多少？(2)(2)球的体积应是多少？球的体积应是多少？(3)(3)球中间空心部分的体积是多少？球中间空心部分的体积是多少？（铝铝=2.710=2.7103 3kgkg/m/m3 3 ）7 7、如下图，一量筒内盛有某种液体，底部沉入一附、如下图，一量筒内盛有某种液体，底部沉入一附有细线的铁块，此时液面的示数为有细线的铁块，此时液面的示数为V Vl l，现将一密度为，现将一密度为 的球体用细线系在铁块上，使球体完全浸没在液体中，的球体用细线系在铁块上，使球体完全浸没在液体中，这时量筒中液面上升到这时量筒中液面上升到V V2 2，若断开细线，则球体上浮，若断开细线，则球体上浮露出液面，稳定后量筒中液面至露出液面，稳定后量筒中液面至V V3 3，求该液体的密度。，求该液体的密度。第32页/共45页8.8.轮船的排水量是指轮船满载时所排开水的质量，而轮船的排水量是指轮船满载时所排开水的质量，而事实上通常用轮船与轮船装满的货物质量的总和来事实上通常用轮船与轮船装满的货物质量的总和来表示。现有一艘轮船，其质量为表示。现有一艘轮船，其质量为1000t1000t，装，装4104103 3t t货货物时为满载。物时为满载。（1 1）满载时这艘轮船受到得浮力是多少？）满载时这艘轮船受到得浮力是多少？（2 2）这艘轮船的排水量是多少？（）这艘轮船的排水量是多少？（g g取）取）（3 3）这艘轮船从淡水海域驶向咸水海域时，轮船受到）这艘轮船从淡水海域驶向咸水海域时，轮船受到得浮力会改变吗？轮船浸没在水中部分有无变化？得浮力会改变吗？轮船浸没在水中部分有无变化？4.9107N 5106kg 不变 轮船水下部分减小第33页/共45页第34页/共45页 把外观相同的把外观相同的3 3只乒乓球（里面分别装只乒乓球（里面分别装入不同质量的沙）放在水中，结果发现；入不同质量的沙）放在水中，结果发现；一只一只 ，最终，最终 ；一只一只 ，最终，最终 ；一只一只 ，最终，最终 。上浮漂浮在水面悬浮在水中下沉沉入水底静止 上浮的物体是否浮力较大，而下沉的物体是否浮力就较小呢？GF浮F浮 GF浮 G漂浮GF浮F浮=G悬浮沉底GF浮第35页/共45页一个实心物体浸没在液体中，你能否根据物体密度与液体之间的关系，对物体的浮沉作出判断？试推导出这些关系。G物=mg=V物物g当物体浸没在水中时：V排=V物故有：液物F浮=液gV排当F浮 G物 时，物体上浮即：液gV排 V物物g当F浮=G物 时，物体悬浮即：液gV排=V物物g故有：液=物当F浮G物 时，物体下沉即：液gV排 V物物g故有：液物第36页/共45页 看图尝试运用所学知识解释潜水看图尝试运用所学知识解释潜水艇的工作原理艇的工作原理第37页/共45页 将冰块投入到酒精中，会上浮还是下沉,或者是悬浮呢?第38页/共45页 当油轮发生漏油事件时,往往在海面上形成“海上沙漠”。你知道它是怎么形成的吗？第39页/共45页刚放入水中的汤圆煮熟的汤圆 你知道哪是煮熟的汤圆呢？你是怎么判断的？为什么？第40页/共45页状态受力情况密度关系最终状态上浮悬浮下沉F浮GF浮=GF浮 G液物液=物液物漂浮到液面沉到底部液体里任何位置四、物体浮沉的条件五、物体浮沉条件的应用第41页/共45页 把一块橡皮泥放在把一块橡皮泥放在水面上，橡皮泥将水面上，橡皮泥将 。将橡皮泥捏成。将橡皮泥捏成碗状再放在水面上，橡碗状再放在水面上，橡皮泥将皮泥将 。入水底沉浮在水面 铁块在水中会下沉，而轮船的船壳却是用钢板制造的，为什么能漂浮在水面上？第42页/共45页 当玻璃球中的水当玻璃球中的水被排出时，玻璃球将被排出时，玻璃球将 ；当水进入；当水进入玻璃球时，玻璃球将玻璃球时，玻璃球将 。浮出水面沉入水底第43页/共45页 在一根塑料吸管的下端口粘一块橡皮泥，在一根塑料吸管的下端口粘一块橡皮泥，将它先后放在水和盐水中，在吸管上分别标将它先后放在水和盐水中，在吸管上分别标出两种液面所对的位置。出两种液面所对的位置。密度计 同样一根密度计在测清水和酒精时,哪个受到的浮力大?排开液体的体积何者大？第44页/共45页感谢您的观看！第45页/共45页