1.3 第三节 水的浮力 第1、2课时.pptx

“水能载舟”第1页/共32页“亦能覆舟”2014.4.16韩国”岁月”号客轮发生浸水事故下沉。第2页/共32页中东地区的死海，人为什么能悠然自得地躺在水面上看报呢？第3页/共32页第4页/共32页第一、二课时第一、二课时第5页/共32页轮船为什么会漂浮在水面上？轮船在水中受到浮力。11.将一个空塑料瓶的瓶将一个空塑料瓶的瓶盖旋紧，然后把它压入盖旋紧，然后把它压入水中，如图水中，如图 1-15所示，所示，你的手有什么感觉？你的手有什么感觉？感觉瓶子向上顶。2.将手松开后，观察瓶子运动的情况将手松开后，观察瓶子运动的情况？瓶子上浮。3.用乒乓球、用乒乓球、塑料小玩具塑料小玩具 等会上浮物体再次感受。等会上浮物体再次感受。第6页/共32页结论结论1 1：在水中会上浮的物体受到向上的浮力。那么，在水中会下沉的物体是否也会受到水的浮力呢？探究探究：在水中下沉的物体是否也受到浮力？在水中下沉的物体是否也受到浮力？猜想猜想：设计实验设计实验：事实与证据事实与证据：得出结论得出结论：交流与评价交流与评价：在水中下沉的物体会受到水的浮力。用弹簧秤来测出物体在空气中和在水中所受的力，进行比较。第7页/共32页21.如图如图1-16所示，将物体挂所示，将物体挂 在弹簧测力计下，弹簧测在弹簧测力计下，弹簧测 力计的读数力计的读数 F1=_牛。牛。2.用手托一下悬挂在空气中用手托一下悬挂在空气中 的物体，使的物体，使弹簧测力计的读数弹簧测力计的读数变小变小。问：弹簧测力计的读数变小的原因？物体受到手对它向上的托力。3.将物体浸入水中将物体浸入水中，你发现了什么？，你发现了什么？弹簧测力计的读数变小了。说明了什么？说明了什么？水对物体有一个向上的托力。第8页/共32页弹簧测力计的读数弹簧测力计的读数F2=_ 牛。牛。5.弹簧测力计的两次测量读数弹簧测力计的两次测量读数之差是之差是_ 牛。牛。结论结论2 2：会沉的物体浸入水中也受到向上的浮力。方法一、称重法方法一、称重法F浮力浮力=F空气空气F水中水中=G G这种方法的适用条件是什么？物体在液体中能够下沉。第9页/共32页物体浸在其他液体中也会产生浮力吗？3将物体浸入将物体浸入酒精酒精中中，观察，观察弹簧测力计弹簧测力计的读数的读数F3=_ 牛。牛。结论结论3 3：浸入其他液体中的物体也受到向上的浮力。“浸入”包括完全浸没和部分浸入。完全浸没时：V浸入浸入=V物体物体 部分浸入时：V浸入浸入=V物体物体V露出露出第10页/共32页物体浸在气体中也会产生浮力吗？4 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、橡皮塞和气球囊连接。导管阀门开始处于关闭状态，现将阀门打开。你将看到什么现象？气球胀大，同时杠杆左端上升。结论结论4 4：浸入气体中的物体也受到向上的浮力。第11页/共32页一、浮力的概念浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它向上的托力。浮力的方向如何？现象：不管烧杯如何倾斜，线都是竖直的。结论：浮力的方向总是竖直向上。用一只乒乓球系上一用一只乒乓球系上一根线，下面系一重物，根线，下面系一重物，放入盛有水的烧杯，放入盛有水的烧杯，观察线的方向观察线的方向。然后然后使烧杯倾斜，再观察。使烧杯倾斜，再观察。5第12页/共32页二、浮力的方向浮力的方向总是竖直向上。F G 三、浮力的大小方法一、称重法方法一、称重法F浮力浮力=F空气空气F液体中液体中=GG求浮力大小还有其他方法吗？浮力的大小究竟跟哪些因素有关呢？第13页/共32页浮力大小的相关因素浮力大小的相关因素1在图在图 1-15所示的活动中，所示的活动中，用手将用手将塑塑 料瓶浸入水中料瓶浸入水中，你有什么感觉？水，你有什么感觉？水 槽中的水发生了什么变化？槽中的水发生了什么变化？感觉瓶子向上顶，水槽水面会上升。2.瓶子向上顶说明了什么？水槽中的水瓶子向上顶说明了什么？水槽中的水 面为什么会上升？面为什么会上升？瓶子向上顶说明瓶子受到水向上的浮力。水面会上升是因为瓶子浸入水中后，会排开一部分水。3.塑料瓶浸入水中的体积越大，手会感觉越费劲。根据塑料瓶浸入水中的体积越大，手会感觉越费劲。根据 这一事实，你认为浮力的大小可能跟哪些因素有关呢？这一事实，你认为浮力的大小可能跟哪些因素有关呢？浮力的大小跟物体排开液体的多少有一定的联系。第14页/共32页排开的液体越多，受到的浮力越大。你还有什么生活经验为这个假设提供支持呢？你还有什么生活经验为这个假设提供支持呢？在海上的轮船，船大的，物体排开海水的多，受到的浮力就大，载物就可以多。4.用图用图 1-17所示的器材，以小组为单位，所示的器材，以小组为单位，定性研究浮力的大小跟物体排开水的定性研究浮力的大小跟物体排开水的 多少的关系。多少的关系。将物体逐渐浸入水中时。浸入体积增大，排开水的体积也逐渐增大。弹簧测力计的读数逐渐变小，受到向上的浮力逐渐增大。第15页/共32页（1）要定量研究水的浮力大小与物体排开）要定量研究水的浮力大小与物体排开 水的多少的关系，需要做什么？水的多少的关系，需要做什么？（B）需要测量物体排开水的多少？（A）需要测量浮力的大小？（用什么方法？）称重法（多少指什么量？）体积？质量？重力？排开水的体积排开水的体积（如何测量排开水的体积？）质量质量重力重力第16页/共32页（2）图图1-18中，量筒和溢杯在你的研究中有什么用中，量筒和溢杯在你的研究中有什么用？量 筒：可以测量出排开水的体积溢水杯：可以把被物体排开的那一部分水单独取出来（3）实验中需要直接测量哪些量？实验中需要直接测量哪些量？A、测物体的重力G物B、测浸入水中的拉力F拉C、测出排开水的体积V排水ABC第17页/共32页（1）在溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢水杯 的出水口下方（2）将物体悬挂在弹簧测力计上，用弹簧测力 计测量出物体的重G物（3）将物体浸没在溢水杯的水中，读出水中的 拉力F拉（4）将溢水杯溢出的水注入量筒内，测出它的 体积V排水（5）将上述数据填入下面的实验记录表中第18页/共32页实验一第19页/共32页实验数据记录表（6）分析处理以上实验数据，得出结论。G排水F浮=第20页/共32页实验二第21页/共32页G排水F浮=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受到的重力。（阿基米德原理同样适用于气体浮力的计算）公式推导：公式推导：F浮 G排液m排液g 液 g V排液把水换成别的液体，仍然可以得出相同的结论。第22页/共32页方法二、阿基米德原理法方法二、阿基米德原理法三、浮力的大小F浮 G排液液 g V排液从公式可看出浮力的大小与液体的密度大小有关，与物体排开的液体体积多少有关，与物体浸入时的深度无关。一个容器盛有一个容器盛有50牛顿的水，物体浸入其中，牛顿的水，物体浸入其中，问能否产生大于问能否产生大于50牛顿的浮力？牛顿的浮力？能产生。浮力等于排开液体所受到的重力，而不是容器中液体的重力。第23页/共32页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。阿基米德原理的理解和运用。阿基米德原理的理解和运用。1.对阿基米德定理公式的理解应注意：（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排液，是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）公式中G排液，是排开液体所受到的重力，而 不是容器中液体的重力。第24页/共32页例题 3的竹筏，放入河水中时有 1/5体积浸入水中。（1）此时竹筏受到的浮力有多大？（2）要使水对竹筏产生4500牛的浮力，竹筏应有 多大的体积浸入水中？解：（1）竹筏放在河水中时，排开河水的体积为：V排水=3 1/5=3根据阿基米德原理，可得此时竹筏受到的浮力为：F浮=水gV排水=1.0103千克/米331372牛=第25页/共32页（2）已知F浮=4500牛，将阿基米德原理表达式 F浮=水gV排水进行变形，可得：V排水=F浮水g=4500牛1.0103千克/米39.8牛/千克3答：（1）竹筏放在水中时受到的浮力为1372牛；3的体积浸入水中，才能使水对竹筏产生 4500牛的浮力。练习:，它受到的浮力为多大?钢103千克/米3第26页/共32页一、浮力的概念浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它向上的托力。二、浮力的方向浮力的方向总是竖直向上。三、浮力的大小方法一、称重法方法一、称重法F浮力浮力=GG方法二、阿基米德原理法方法二、阿基米德原理法F浮 G排液液 g V排液第27页/共32页2、轮船的铁锚从水下深处向上提起，直至完全提出水面，这个过程中，铁锚受到的浮力（）A逐渐变小 B保持不变 C先保持不变，后逐渐变小 D先逐渐变小，后保持不变1、两物体分别挂在弹簧秤下,将它们同时浸没在水中，两弹簧秤的示数减小的值相同，则两物体必须具有相同的物理量是-（）A、密度 B、体积 C、质量 D、重力BC第28页/共32页3有一个氦气球，其体积为2000米33，则氦气球在空中受到的浮力为多大？4、有一金属块A在空中称重是14.7牛，把金属块浸没在水中，弹簧测力计的读数为9.8牛，试问：金属块受到的浮力多大?排开水的体积多大?此金属块的密度是多少?第29页/共32页第30页/共32页阿 基 米 德阿基米德，公元前 287公元前212年），古希腊数学家、科学家和发明家。他把实验和数学方法相结合，作出了许多发明和创造。例如，杠杆原理和浮力原理就是他运用实验和数学方法得出的重大发现。传说希罗国王请金匠打了一项王冠，国王怀疑王冠中掺了银，便请阿基米德去鉴定，条件是不得毁坏王冠。阿基米德为此冥思苦想，但百思不得其解。一天，他跳入浴缸中洗澡时，水从浴缸中溢了出来。阿基米德听到那哗哗哗的流水声，灵感一下子冒了出来。他从池中跳出来，连衣服都没穿，径直向皇宫跑去，高喊着：优勒加！优勒加！（意为发现了）。阿基米德依次把王冠和等重的纯金放到盛满水的盆中，通过比较溢出的水量，得知王冠中掺了银子。在这个实验基础上深入研究，发现了浮力原理。第31页/共32页感谢您的观看！第32页/共32页