八年级物理下册《10.3-浮力的应用》课件-(新版)新人教版ppt.ppt

浮力应用回顾浮力(10分钟)积极探索：浮力有哪些应用于生活中呢？设疑自探看过上面几副图片，你知道我们本节要复习什么吗？浮浮力力浮力的概念浮力的概念方向方向产生原因产生原因阿基米德原理阿基米德原理内容内容公式公式物体浮沉的判定物体浮沉的判定受力分析法受力分析法密度比较法密度比较法计算浮力的方法计算浮力的方法浮力的利用浮力的利用知识结构网络图：一、浮力的概念一、浮力的概念1 1、液体、液体(气体）对浸在其中的物体，气体）对浸在其中的物体，具有竖直向上的托力，这个托力具有竖直向上的托力，这个托力叫做浮力叫做浮力.2 2、浮力的施力物体是什么？、浮力的施力物体是什么？液体或气体液体或气体3 3、浮力的方向是：、浮力的方向是：竖直向上竖直向上二、阿基米德原理二、阿基米德原理1、浮力的大小：、浮力的大小：等于排开液体重等于排开液体重力力2、计算公式：、计算公式：F F浮浮=G=G排液排液=液液gvgv排排3、适用范围：、适用范围：液体和气体液体和气体阿基米德原理：浸在液体（气体）阿基米德原理：浸在液体（气体）中的物体受到的浮力等于被物体排中的物体受到的浮力等于被物体排开液体的重力。开液体的重力。提示：提示：二、浮力二、浮力应用应用1 1、轮船：采用、轮船：采用“空心空心”的办的办法能增大可以利用法能增大可以利用 的浮力。的浮力。2 2、轮船的大小是按排水量来区分的、轮船的大小是按排水量来区分的排水量排水量:轮船满载时的排开水的质量轮船满载时的排开水的质量（m m排排）你们知道为铁船在水中可以不沉呢？（提示：铁的密度大于水的密度）以为在浮力中所求的（所使用的）为平均密度平均密度m排阿基阿基米德米德原理原理F浮=G排漂漂浮浮G船=F浮 2、一艘轮船排水量为8105t。请问它排开水的重力是多少?除此之外我们还可以计算出哪些物理量来？G排=m排gmV=r排排液河水河水海水海水河水河水海水海水河水河水海水海水河水河水海水海水河水河水海水海水河水河水海水海水河水河水海海水水河水河水海水海水长江长江海水海水三、物体的浮沉（力的条件）三、物体的浮沉（力的条件）浸没在液体中的物体：浸没在液体中的物体：(1)F F浮浮 G G物、物、上浮上浮 (2)F F浮浮 G G物物 、物体下沉、物体下沉 (3)F F浮浮=G G物物 、悬浮、悬浮最终漂浮最终漂浮(F浮浮=G物物)最终沉底最终沉底即物体可以停留在任何深度。即物体可以停留在任何深度。物体的浮沉（密度条件）物体的浮沉（密度条件）(1)物物 液液 物体下沉物体下沉 (3)物物=液液 悬浮悬浮最终漂浮最终漂浮(F浮浮=G物物)最终沉底最终沉底四、计算浮力的方法：四、计算浮力的方法：（1）.示重法：示重法：F 浮浮=G G （2）.原理法原理法：F浮浮=G 排液排液=液液 g v排排（3）.状态法：状态法：F浮浮 =G物物 悬浮悬浮 液液=物物 F浮浮 =G物物 漂浮漂浮 液液 物物（4）.压差法：压差法：F 浮浮=F 2 F1浮力的利用浮力的利用轮船轮船潜潜水水艇艇密密度度计计气球和飞艇气球和飞艇（一）轮船（一）轮船工作原理工作原理：把密度大于水的钢铁制成能够：把密度大于水的钢铁制成能够浮在水面的物体，必须把它做成空心的，浮在水面的物体，必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水，即排开水的重使它能够排开更多的水，即排开水的重力增大了，受到的浮力增大了。力增大了，受到的浮力增大了。工作条件工作条件：漂浮在液面：漂浮在液面 F浮浮=G物物排水量排水量：船满载时排开水的质量。船满载时排开水的质量。m排排=m船船+m货货（满载）（满载）（二）密度计（二）密度计作用：用来测液体密度的仪器作用：用来测液体密度的仪器工作条件：密度计漂浮在液面。此工作条件：密度计漂浮在液面。此时浮力等于重力。时浮力等于重力。由由F F浮浮=G=G排排=液液gVgV排排，得：液体的密，得：液体的密度越大，排开液体的体积越小，密度越大，排开液体的体积越小，密度计露出液面部分越多。度计露出液面部分越多。分析密度计刻度的特点分析密度计刻度的特点：A.A.上面的刻度小，下面的刻上面的刻度小，下面的刻度大。度大。B.B.刻度线的间隔是不均匀的。刻度线的间隔是不均匀的。（三）潜水艇（三）潜水艇通过改变通过改变自身重力自身重力的大小来的大小来实现上浮，实现上浮，下沉。下沉。特点：浮特点：浮力大小不力大小不变。变。潜伏时间潜伏时间 核潜艇一般能达到核潜艇一般能达到3 3个月左右，常规的最多个月左右，常规的最多只能达到只能达到1 1星期左右。星期左右。潜艇下潜深度潜艇下潜深度 核潜艇潜航深度最深可达核潜艇潜航深度最深可达600600米，常规潜艇米，常规潜艇的潜航深度可达到的潜航深度可达到300300米的水平。米的水平。潜艇分类潜艇分类 核潜艇和常规潜艇，大小都是按排水量来核潜艇和常规潜艇，大小都是按排水量来区分区分（三）气球和飞艇（三）气球和飞艇原理原理利用里面充的利用里面充的气体的密度小气体的密度小于空气的密度，于空气的密度，空气产生的浮空气产生的浮力大于自身的力大于自身的重力来升空的。重力来升空的。想一想：气球为什么会升入高空呢？想一想：气球为什么会升入高空呢？用充密度小于空气的气体的办法，使它受到用充密度小于空气的气体的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。（充入氢气或是被燃烧的浮力大于重力而升空。（充入氢气或是被燃烧器烧热而体积膨胀的热空气）器烧热而体积膨胀的热空气）飞飞 艇艇它们是靠改变浮力（体积）来实现升降的。它们是靠改变浮力（体积）来实现升降的。1、煮饺子时，饺子先沉于锅底，后又漂浮。这是因为饺子的体积变_，从而使浮力变_了。2、小朋友在节日里所吹肥皂泡，刚吹 出来的时候泡泡是上升，过一会下降，为什么？3、热气球升入空中后，如何能降回地面?想想议议如何让升上空中的氢气球和如何让升上空中的氢气球和热气球降下来？热气球降下来？通过减小自己体积来改变所通过减小自己体积来改变所受浮力的大小来实现下降。受浮力的大小来实现下降。一一、物体的沉浮条件、物体的沉浮条件 1.轮船轮船A.A.采用采用 的办法能增大可以利用的浮力的办法能增大可以利用的浮力B.B.排水量：轮船满载时排开水的质量，单位排水量：轮船满载时排开水的质量，单位是吨。是吨。2.2.潜水艇潜水艇潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身物重来实现的。潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身物重来实现的。3.3.气球和飞艇气球和飞艇A.A.用充密度小于空气的气体的办法，使它受到的浮用充密度小于空气的气体的办法，使它受到的浮 力大于重力而升空。力大于重力而升空。B.B.它们是靠改变浮力（体积）来实现升降的。它们是靠改变浮力（体积）来实现升降的。二、浮力的利用二、浮力的利用 有一木块，放入水有一木块，放入水中时有中时有2525的体积露出水的体积露出水面，放入某种液体中有面，放入某种液体中有3434体积没入液体中，求体积没入液体中，求木块和液体的密度？木块和液体的密度？热身练习1 1、完全潜入水中的潜水艇，再继续下潜，这、完全潜入水中的潜水艇，再继续下潜，这时它受到的浮力和压强将（时它受到的浮力和压强将（）A A、压强变小，浮力变小。、压强变小，浮力变小。B B、压强变大，浮力变小。、压强变大，浮力变小。C C、压强变大，浮力变大。、压强变大，浮力变大。D D、压强变大，浮力不变。、压强变大，浮力不变。n n2.体积体积相等的实心铁块和木块，都浸没在相等的实心铁块和木块，都浸没在水中时所受的浮力（）水中时所受的浮力（）n n A铁块大铁块大B木块大木块大 C一样大一样大D无法确定无法确定n n3.质量质量相等的实心铁块和木块，都浸没在相等的实心铁块和木块，都浸没在水中时所受的浮力（）水中时所受的浮力（）A、铁块大、铁块大B、木块大、木块大n n C、一样大、一样大D、无法确定、无法确定CB5、甲、乙是两个、甲、乙是两个体积相同体积相同而材料不同的实心而材料不同的实心球，它们静止在某种液体的情况，如图，球，它们静止在某种液体的情况，如图，那么两球所受的浮力那么两球所受的浮力F甲甲 F乙，两球乙，两球的密度的密度 甲甲 乙乙（填（填“大于大于”“小于小于”或或“等于等于”）大于大于大于大于甲乙 6 6、如果有一艘轮船，它的排水量如果有一艘轮船，它的排水量如果有一艘轮船，它的排水量如果有一艘轮船，它的排水量1 1 1 110104 4t t，在密度在密度在密度在密度1 1 1 110103 3kg/mkg/mkg/mkg/m3 3 3 3的的的的河水中它满载时排开的河水的体积是多大？如果它是在密度为河水中它满载时排开的河水的体积是多大？如果它是在密度为河水中它满载时排开的河水的体积是多大？如果它是在密度为河水中它满载时排开的河水的体积是多大？如果它是在密度为1.031.031.031.0310103 3kg/mkg/mkg/mkg/m3 3 3 3的海水中，它排开的海水的体积是多大？它从河流驶的海水中，它排开的海水的体积是多大？它从河流驶的海水中，它排开的海水的体积是多大？它从河流驶的海水中，它排开的海水的体积是多大？它从河流驶入海里是浮起一些还是沉下一些？入海里是浮起一些还是沉下一些？入海里是浮起一些还是沉下一些？入海里是浮起一些还是沉下一些？7.作战时的浮桥,采用下列什么材料时可使更多的战士同时过桥？A.木头 B.铁板 C.竹子（三）（三）由例题感受中考例例例例1 1下列说法中正确的是（）下列说法中正确的是（）A A物体浸没在水中越深，受的浮力越大物体浸没在水中越深，受的浮力越大B B密度较大的物体在水中受的浮力大密度较大的物体在水中受的浮力大C C重的物体受的浮力小重的物体受的浮力小D D同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大精析精析精析精析阿基米德原理的数学表达式为：阿基米德原理的数学表达式为：F F浮液浮液gVgV排，排，公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关根据公式分析题目叙述的内容，问题开液体的体积有关根据公式分析题目叙述的内容，问题就可以迎刃而解了就可以迎刃而解了解解解解A A选项：物体浸没在水中，无论深度如何，选项：物体浸没在水中，无论深度如何，V V排不变，水的密度不排不变，水的密度不变，变，F F浮不变浮不变A A选项不正确选项不正确B B选项：物体所受的浮力与物体密度的大小没有直接的关系，选项：物体所受的浮力与物体密度的大小没有直接的关系，B B选选项不正确项不正确C C选项：重力的大小对物体所受的浮力无影响例如：大铁块比选项：重力的大小对物体所受的浮力无影响例如：大铁块比小铁块要重一些，但将两者浸没于水中，大铁块受的浮力反而大些，小铁块要重一些，但将两者浸没于水中，大铁块受的浮力反而大些，因为大铁块的因为大铁块的V V排大排大C C选项不正确选项不正确D D选项：同体积的铁块和木块，浸没于水中，选项：同体积的铁块和木块，浸没于水中，V V排相同，水相同，排相同，水相同，F F浮铁浮铁F F浮木，铁块和木块受的浮力一样大浮木，铁块和木块受的浮力一样大答案答案答案答案D D注意：物体所受的浮力跟物体自身的重力、自身的密度、自身的注意：物体所受的浮力跟物体自身的重力、自身的密度、自身的形状无关形状无关 例例例例2 2质量为质量为79g79g的铁块，密度是的铁块，密度是7.9g/cm37.9g/cm3，这个铁块的质量是多少，这个铁块的质量是多少?重多少重多少?将这个铁块浸没于水中，排开水的质量是多少将这个铁块浸没于水中，排开水的质量是多少?所受浮力是多所受浮力是多少少?（g g取取10N/kg10N/kg）精析精析精析精析这道题考查学生对计算物体重力和计算浮力的公式的区别这道题考查学生对计算物体重力和计算浮力的公式的区别 计算物体重力：计算物体重力：GG物物gVgV物物 计算物体在液体中受的浮力：计算物体在液体中受的浮力：F F浮液浮液gVgV排可以说：从计算的排可以说：从计算的方法上没有本质的区别，但计算的结果却完全不同方法上没有本质的区别，但计算的结果却完全不同 已知：已知：mm79g79g0.079kg0.079kg铁铁7.9g/cm37.9g/cm3 求：求：mm铁、铁、GG铁、铁、mm排、排、F F浮浮n n解解解解mm铁铁0.079kg0.079kgn nGG铁铁mm铁铁g g0.079kg10N/kg0.079kg10N/kg0.79N0.79Nn nV V排排V V铁铁10 cm310 cm3n nmm排液排液gVgV排排1g/cm310 cm31g/cm310 cm310g=0.01kg10g=0.01kgn nF F浮浮mm浮浮g g0.01kg10N/kg0.01kg10N/kg0.1N0.1Nn n从上面的计算看出，铁块的重力和铁块浸没在水中受的浮力大小从上面的计算看出，铁块的重力和铁块浸没在水中受的浮力大小完全不同，但计算方法委相似，关键完全不同，但计算方法委相似，关键 是区别液和物，区别是区别液和物，区别V V排和排和V V物，物，在理解的基础上进行计算，而不是死记硬背，乱套公式在理解的基础上进行计算，而不是死记硬背，乱套公式n n例例例例3 3（广州市中考试题）用弹簧测力计拉住一个（广州市中考试题）用弹簧测力计拉住一个重为重为43N43N的空心铜球，全部浸在水中时，弹簧测的空心铜球，全部浸在水中时，弹簧测力计的示数为力计的示数为33.25N33.25N，此铜球的空心部分的体积，此铜球的空心部分的体积是是_m3_m3（已知铜的密度为（已知铜的密度为8.9103kg/m38.9103kg/m3）n n已知：已知：GG43N43N，浸没水中，浸没水中F F33.2N33.2Nn n求：求：V V空空n n解解可在求得浮力的基础上，得到整个球的体积，进一步求出实心部分体积，最后得到结果F浮GF43N33.2N9.8NV排1103m3浸没：VV排1103m3球中所含铜的体积V铜V铜0.49103m3V空VV铜1103m30.49103m3 0.51103m3答案答案0.51103m3l l例例例例4 4体积相同的体积相同的A A、B B、C C三个物体，放入水中静止后，三个物体，放入水中静止后，处于图处于图151151所示的状态，试比较三个物体受的重力所示的状态，试比较三个物体受的重力GAGA、GBGB、GCGC和密度和密度A A、B B、C Cl l图图151151l l精析精析精析精析不同物体的重力可借助浮力的知识来比较不同物体的重力可借助浮力的知识来比较l l解法解法解法解法1 1由图来判断物体的状态：由图来判断物体的状态：A A、B B漂浮，漂浮，C C悬浮悬浮l l由状态对物体进行受力分析：由状态对物体进行受力分析：l lGAGAF F浮浮A A，GBGBF F浮浮B B，GCGCF F浮浮C Cl l比较比较A A、B B、C C三个物体受的浮力三个物体受的浮力l lVAVA排排VBVB排排VCVC排，液相同排，液相同l l根据根据F F浮液浮液gVgV排，可知：排，可知：l lF F浮浮A AF F浮浮B BF F浮浮C C，l lGAGAGBGBGCGCl l比较物体密度比较物体密度A AB BC Cl l解法解法2由物体的浮沉条件可知：A、B漂浮A水，B水，C水，A、B漂浮于水面：F浮AGA水gVA排AgV F浮BGB水GvB排BGv由图：VB排V排 BA比较密度：CBA比较出密度后，由GmgVg，就可比较出物体重力：GCGBGA上述分析看出：由物体的状态，作出正确的受力分析与阿基米德原理相结合是解决问题的关键答案答案C的重力和密度最大，B居中，A最小 例例5将一个蜡块（蜡0.9103kg/m3）分别放入酒精、水和盐水中静止后，试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小（盐水水蜡酒精）精析精析确定状态受力分析比较浮力比较V排此题考查学生能否在判断状态的基础上，对问题进行分析，而不是急于用阿基米德原理去解题解解蜡块放入不同液体中，先判断蜡块处于静止时的状态盐水水蜡酒精蜡块在酒精中下沉，最后沉底；在水和盐水中最后处于漂浮状态设蜡块在酒精、水、盐水中受的浮力分别为F1、F2和F3，蜡块重力为G对蜡块进行受力分析：F1G，F2G，F3G同一物体，重力G不变，所以F1F2F3根据阿基米德原理：V排酒精中：V排酒精V物水中：V排水盐水中：V排排水酒精 水 盐水（a）（b）（c）图152酒精 水 盐水而V排酒精V排水V排盐水把状态用图152大致表示出来答案答案蜡块在酒精中受的浮力最小，排液体积最大；在水和盐水中受的浮力相等，排水体积大于排开盐水体积例例6（广州市中考试题）将重为4.5N、体积为0.5dm3的铜球浸没在水后放手，铜球静止后所受的浮力是_N精析精析此题考查学生是否注意了在解题前先要对物体作“状态的判定”，即铜球静止时是漂浮于水面，还是沉于水中有的学生拿到题后，就认定V排0.5 dm3，然后根据F浮液gV排，求出浮力F浮4.9N【分析分析】当题目未说明铜球静止时处于什么状态，可以用下面两种方法判定物体的状态 解法解法解法解法1 1求出铜球的密度：球（求出铜球的密度：球（g g取取10N/kg10N/kg）球）球0.9kg/dm30.9kg/dm30.9kg/dm3103kg/m30.9kg/dm3103kg/m3 这是一个空心铜球，且球水，所以球静止后，将漂这是一个空心铜球，且球水，所以球静止后，将漂浮于水面，得浮于水面，得F F浮浮GG4.5N4.5N 解法解法解法解法2 2求出铜球浸没在水中时受的浮力求出铜球浸没在水中时受的浮力F F浮液浮液gVgV排排1103kg/m310N/kg0.5101103kg/m310N/kg0.5103m33m35N5N 答案答案答案答案4.5N 4.5N n n例例例例7 7（广州市中考试题）把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止（广州市中考试题）把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后，溢出酒精后，溢出酒精8g8g（酒精（酒精0.8103kg/m30.8103kg/m3），若把这一金属块浸在盛），若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后，从杯中溢出水的质量是（）满水的杯子中静止后，从杯中溢出水的质量是（）n nA A15g15gB B12.5g12.5gC C10g10gD D8g8gn n精析精析精析精析分析出金属块在酒精和水中的状态，是解决问题的关键分析出金属块在酒精和水中的状态，是解决问题的关键n n解解解解金属酒精，金属水金属酒精，金属水n n金属块在酒精和水中均下沉，完全浸没金属块在酒精和水中均下沉，完全浸没n nV V金属金属V V排水排水V V排酒精排酒精n n由由mm排酒精排酒精8g8g 得得V V排酒精排酒精10cm310cm3金属块在水中：V排水V金属块10cm3 m排水水V排水1g/cm310cm310g答案答案C在上面的解题中，好像我们并没有用阿基米德原理的公式F浮G排但实际上，因为G排m排液g，而其中m排液液V排，所以实质上还是利用了阿基米德原理分析了问题例例8体积是50cm3，质量是45g的物体，将其缓缓放入装满水的烧杯中，物体静止后，溢出水的质量是_g将其缓缓放入装满酒精的烧杯中，溢出酒精的质量是_g（酒0.8103kg/m3）解解判断此物体在水中和酒精中的状态求出物体密度：物0.9g/cm3物水，物体在水中漂浮F水浮Gm排水gm物gm排水m物45g又物酒精，物体在酒精中沉底F酒精浮酒精V排g，浸没：V排V50cm3 m排精浮酒精V排0.8g/cm350cm340g答案答案溢出水的质量是45g，溢出酒精的质量是40g有的同学对物体在液体中的状态不加判断，而是两问都利用V排50cm3进行求值造成结果错误V排50 cm3进行求解。造成结果错误n n例例例例9 9（南京市中考试题）如图（南京市中考试题）如图153153中，重为中，重为5N5N的木块的木块A A，在水中处于静止状态，此时绳子的，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为拉力为3N3N，若绳子突然断了，木块，若绳子突然断了，木块A A在没有露出在没有露出水面之前，所受合力的大小和方向是（）水面之前，所受合力的大小和方向是（）n nA A5 N5 N，竖直向下，竖直向下B B3N3N，竖直向上，竖直向上n nC C2N2N，竖直向上，竖直向上D D8N8N，竖直向，竖直向下下 精析精析精析精析结合浸没在水中物体的受力分析，考查学生对受力结合浸没在水中物体的受力分析，考查学生对受力分析、合力等知识的掌握情况分析、合力等知识的掌握情况【分析】【分析】【分析】【分析】绳子未断时，绳子未断时，A A物体受物体受3 3个力：重力个力：重力GAGA，拉力拉力F F，浮力，浮力F F浮浮3 3个力关系为：个力关系为：GAGAF FF F浮，求得浮，求得F F浮浮5N5N3N3N8N8N绳子剪断后，物体只受重力和浮力，且绳子剪断后，物体只受重力和浮力，且浮力大于重力，物体上浮，浮力大小仍等于浮力大于重力，物体上浮，浮力大小仍等于8N8N合力合力F F合合F F浮浮GG8N5N8N5N3N3N合力方向：与浮力方向相同，竖直向上合力方向：与浮力方向相同，竖直向上答案答案答案答案B B n n例例例例1010以下是浮力知识的应用，说法正确的是（）以下是浮力知识的应用，说法正确的是（）n nA A一艘轮船在海里和河里航行时，所受浮力一样大一艘轮船在海里和河里航行时，所受浮力一样大n nB B一艘轮船在海里和河里航行时，在海里受的浮力大一艘轮船在海里和河里航行时，在海里受的浮力大n nC C密度计漂浮在不同液体中，所受浮力不同密度计漂浮在不同液体中，所受浮力不同n nD D密度计在不同液体中漂浮，浸入液体体积越大，所测得的液密度计在不同液体中漂浮，浸入液体体积越大，所测得的液体密度越大体密度越大n n【分析】【分析】【分析】【分析】轮船在河里和海里航行，都处于漂浮状态，轮船在河里和海里航行，都处于漂浮状态，F F浮浮GGn n因为轮船重力不变，所以船在河里和海里所受浮力相同因为轮船重力不变，所以船在河里和海里所受浮力相同A A选项选项正确又因为海水河水，所以正确又因为海水河水，所以V V排海水排海水V V排河水，在河水中没入排河水，在河水中没入的深一些的深一些n n密度计的原理如图密度计的原理如图154154，将同一只密度计分别放入甲、乙两，将同一只密度计分别放入甲、乙两种液体中，由于密度计均处于漂浮状态，所以密度计在两种液体中受种液体中，由于密度计均处于漂浮状态，所以密度计在两种液体中受的浮力都等于重力可见，密度计没人液体越多，所测得的液体密度的浮力都等于重力可见，密度计没人液体越多，所测得的液体密度越小越小 F甲浮F乙浮G根据阿基米德原理：甲gV排甲乙gV排乙V排甲V排乙甲乙答案答案A A.B两个体积相同的实心球A的密度为1.29g/cm,B的密度为0.810kg/cm求它们的浮力大小之比为FA:FB将一块冰漂浮在水中，当冰融化成水时 （）A升高一点 B保持原位置C降低一点 D不好判断5:4B