水的浮力第一课时.ppt

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1、1. 力的测量工具是力的测量工具是 。2. 用弹簧秤吊着物体。物体受到用弹簧秤吊着物体。物体受到竖直竖直向下向下的的 和和竖直向上竖直向上的的 的的作用。作用。3. 这两个力是一对这两个力是一对 ：两个力：两个力大小大小 ，方向方向 ，且，且作用在作用在 上。上。FG弹簧测力计弹簧测力计重力重力G拉力拉力F平衡力平衡力相等相等F=G相反相反一条直线一条直线死死海海不不死死 为什么淹不为什么淹不死他们？是神在死他们？是神在保护他们吗保护他们吗一、什么是浮力一、什么是浮力1.1.液体的浮力液体的浮力F浮浮G船船 据二力平衡知识，船据二力平衡知识，船(人人)除受到除受到 . 作用外，还受到水对它（他

2、）作用外，还受到水对它（他） .的力，这种力叫的力，这种力叫 。竖直向下的竖直向下的重力重力竖直向上托竖直向上托F浮浮G人人人躺在死人躺在死海上看书海上看书船浮在水面上船浮在水面上浮力浮力 将旋紧瓶盖的空矿泉水瓶压入水中时，手会明将旋紧瓶盖的空矿泉水瓶压入水中时，手会明显感受到显感受到 。 将瓶释放后，瓶将将瓶释放后，瓶将 。 结论：水中结论：水中会上浮的物体会上浮的物体受到受到 。瓶子受到水的浮力而向上顶的作用瓶子受到水的浮力而向上顶的作用向上浮出水面向上浮出水面向上的浮力向上的浮力【实验【实验】物物物物 在空气中将物体挂在弹簧秤下，记下弹在空气中将物体挂在弹簧秤下，记下弹簧秤的读数簧秤的读

3、数F=F=G物物= 。 托住悬挂在空气中的物体，记下弹簧秤托住悬挂在空气中的物体，记下弹簧秤的读数的读数F1 。 弹簧秤读数弹簧秤读数 , ,因为手对物体有向上因为手对物体有向上托的力托的力F2= 。 将物体浸没在水下，记下弹簧秤的读数将物体浸没在水下，记下弹簧秤的读数F F拉拉= = 。 弹簧秤读数弹簧秤读数 ，表明水对物体也有一，表明水对物体也有一个向上托的力即浮力个向上托的力即浮力F F浮浮 。 结论：在水中结论：在水中会下沉的物体会下沉的物体也受到向上也受到向上的的 。（条件：物体在水中会下沉）。（条件：物体在水中会下沉） 推广：所有的液体都会对浸入其内的物推广：所有的液体都会对浸入其

4、内的物体产生一个体产生一个 。 G-F1变小变小G G F F拉拉变小变小浮力浮力向上的浮力向上的浮力物物F称重法：称重法： F F浮浮 . .G G物物 F F拉拉F1F2F浮浮F拉拉【实验【实验】1、一铁块挂在弹簧秤上，在空气中称量时，弹簧秤的读数是32牛。把它全部浸在水中称量时，读数是12牛。铁块受到浮力是2、判断：所有液体都会对浸入其中的物体产生浮力。3、一质量为5千克的铝块，用弹簧秤吊住它，将其置于酒精中时，弹簧秤的读数为30牛。求酒精对铝块的浮力20牛牛20牛牛2.2.气体的浮力。气体的浮力。 气体对进入其内的物体是否也有气体对进入其内的物体是否也有浮力呢？浮力呢？ 实例：实例：

5、可以说可以说明气体对物体也有浮力。明气体对物体也有浮力。热气球、烟上升等热气球、烟上升等 打足了气的篮球，气孔上插有打气针，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，球囊连接。导管阀门开始处于关闭状态，现将阀门打开。现将阀门打开。 现象：现象： 。 表明篮球整体受表明篮球整体受 。 结论：气体也会产生结论：气体也会产生 。【实验【实验】气球胀大，同时杠杆左端上升气球胀大，同时杠杆左端上升向上的浮力增大向上的浮力增大向上的浮力向上的浮力二、阿基米德原理二、阿基米德原理【提出问题【提出问题】气体和液体都

6、会对浸入其内的物气体和液体都会对浸入其内的物体产生竖直向上的浮力，那么体产生竖直向上的浮力，那么浮力的大小究浮力的大小究竟和哪些因素有关呢？竟和哪些因素有关呢？1、探究实验探究实验古希腊国王艾希罗交给金匠一块纯金，命令他制出一顶非常精巧、华丽的王冠王冠制成後，国王拿在手里掂了掂，觉得有点轻他叫来金匠问是否掺了假金匠以脑袋担保，并当面用秤来称，与原来金块的重量一两不差可是，掺上别的东西也是可以凑足重量的国王既不能肯定有假，又不相信金匠的誓言，於是把阿基米德找来，要他解此难题 一连几天，阿基米德闭门谢客，反覆琢磨，因为实心的金块与镂空的王冠外形不同，不砸碎王冠铸成金块，便无法求算其体积，也就无法验

7、证是否掺了假他绞尽脑汁也百思不得其解有一天 阿基米德由澡盆溢水联想到阿基米德由澡盆溢水联想到 【建立假设【建立假设】浮力可能与物体所排开水的多少浮力可能与物体所排开水的多少有关。有关。【实验验证【实验验证】将物体逐渐浸入水中时，物块排将物体逐渐浸入水中时，物块排开水的体积逐渐增多，弹簧秤的读数逐开水的体积逐渐增多，弹簧秤的读数逐渐渐 ，浮力逐渐，浮力逐渐 。 结论结论( (定性定性) )：物体受到的浮力跟物体排开水：物体受到的浮力跟物体排开水的多少有关，排开的水越多，浮力的多少有关，排开的水越多，浮力 。越大越大变小变小增大增大溢水杯溢水杯实验器材：实验器材：物块物块弹簧秤弹簧秤量筒量筒 设计

8、实验设计实验: :要测量浮力的大小，还要测量物体排开水的要测量浮力的大小，还要测量物体排开水的多少多少( (体积、重力体积、重力) )。请利用这些器材设计实验步骤和实。请利用这些器材设计实验步骤和实验数据记录表格，然后交流讨论。验数据记录表格，然后交流讨论。(1)(1)在溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢水杯的出在溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢水杯的出水口下；水口下；(2)(2)将物块挂在弹簧秤上，测出物块的重将物块挂在弹簧秤上，测出物块的重G G物物；(3)(3)将物块浸没在溢水杯的水中，读出弹簧秤的读将物块浸没在溢水杯的水中，读出弹簧秤的读数数F F拉拉，并计算出物块所受的浮力，并计算出物块所

9、受的浮力F F浮浮=G=G物物F F拉拉(4)(4)将溢水杯溢出的水注入量桶内，测出它的体积将溢水杯溢出的水注入量桶内，测出它的体积V V排排，并算出物块所排出的水的重力，并算出物块所排出的水的重力 G G排排= g V= g V排排物块重物块重G G物物/N/N物块在水中弹物块在水中弹簧秤的示数簧秤的示数F F拉拉/N/N物块受到水的物块受到水的浮力浮力F F浮浮= = G G物物- - F F拉拉/N/N物体排物体排开水的开水的体积体积V V排排/m/m3 3排开水受到的重排开水受到的重力力G G排排= = g Vg V排排/N/N水 水 F F浮浮= = G G排排= gV= gV排排水

10、 1.1.研究研究浸没浸没在液体中的物体所受到的浮力在液体中的物体所受到的浮力3、对公式的理解、对公式的理解 (1)(1)液液是是 , ,不是浸入液体的物体密度。不是浸入液体的物体密度。(2)V(2)V排液排液是是 ，不是液体总，不是液体总体积，也不一定是体积，也不一定是物体的总体积物体的总体积(V(V物物) )。 物体物体完全浸入完全浸入液体中液体中( (浸没浸没):):V V排液排液= = ； 物体物体部分浸入部分浸入液体中，液体中，V V排液排液VV物物，V V排液排液 。( (用用V V露露代表代表物体露出液面的体积物体露出液面的体积) )(3)(3)浮力只跟浮力只跟 和和 , ,即只

11、跟即只跟 . . 有关，而与物体浸入液体有关，而与物体浸入液体的的 、物体的、物体的 、 、 、 等等无关。无关。V V物物V V物物V V露露液液V V排液排液物体排开的物体排开的液体受到的重力液体受到的重力深度深度形状形状质量质量密度密度重力重力液体密度液体密度物体排开液体的体积物体排开液体的体积把物体渐渐压入水中把物体渐渐压入水中, ,液液不变，不变，V V排水排水增大增大F F浮浮 ，感觉浮力渐渐变大，感觉浮力渐渐变大; ;当物体完当物体完全浸入全浸入( (浸没浸没) )后，后，V V排水排水=V=V物物不变不变F F浮浮 ，再往下压不会感觉到更吃力。反之，上升再往下压不会感觉到更吃力

12、。反之，上升( (未露出水面前未露出水面前) )V V排水排水=V=V物物不变不变F F浮浮 ; ;渐渐露出水面时渐渐露出水面时液液不变，不变， V V排水排水减小减小F F浮浮 ，感觉浮力渐渐变小。，感觉浮力渐渐变小。F F浮浮与与V V排液排液成成正比正比。把物体浸入不同液体把物体浸入不同液体, ,当当V V排液排液相同时，相同时，液液越大越大F F浮浮 。F F浮浮与与液液成正比成正比。(4)(4)计算过程单位要计算过程单位要统一用国际单位制统一用国际单位制。增大增大不变不变越大越大可用弹簧秤演示可用弹簧秤演示不变不变减小减小三、浮力产生的原因三、浮力产生的原因 现象：现象：下表面受到水

13、的压强大于上表面受到水压强。 原因：原因：上表面距水面的深度小于下表面距水面的深度。又因长方体上下表面的面积又因长方体上下表面的面积相等，因此，下表面受到水的竖相等，因此，下表面受到水的竖直向上的压力直向上的压力 上表面受到上表面受到水的竖直向下的压力，其合力是水的竖直向下的压力，其合力是竖直向上的。竖直向上的。合合2 2大于大于长方体浸没在水中，其左右两个长方体浸没在水中，其左右两个侧面和前后两个侧面的侧面和前后两个侧面的面积面积分别分别相等相等，并且相对应的距水面的并且相对应的距水面的深度相同深度相同处处，水对它们的水对它们的压强相等压强相等。所以长方体左。所以长方体左右两个侧面和前后两个

14、侧面受到水的右两个侧面和前后两个侧面受到水的压力的大小分别相等，方向分别相反，压力的大小分别相等，方向分别相反，分别平衡。所以长方体受到的分别平衡。所以长方体受到的浮力等浮力等于下表面和上表面的压力差于下表面和上表面的压力差。 压力差法压力差法F浮浮 .F向上向上F向下向下把一块腊块放入烧杯里，让腊块紧贴把一块腊块放入烧杯里，让腊块紧贴烧杯底，加入水，观察腊块会否上浮？然烧杯底，加入水，观察腊块会否上浮？然后拨动腊块，使之不再紧贴烧杯底，观察后拨动腊块，使之不再紧贴烧杯底，观察能否上浮，请分析实验现象的原因。能否上浮，请分析实验现象的原因。 答：水对腊块答：水对腊块的的底底部没有向上的压力部没

15、有向上的压力, ,由压力差法知腊块由压力差法知腊块没有受到向上的浮没有受到向上的浮力。力。答：水对答：水对桥墩的桥墩的底部没有向上底部没有向上的压力的压力, ,由压力差法知桥墩没有由压力差法知桥墩没有受到向上的浮力。受到向上的浮力。18741874年年8 8月的一天，在大西洋亚速尔群岛的西南方，有一艘月的一天，在大西洋亚速尔群岛的西南方，有一艘深海考察潜艇，为研究海底矿产资源的分布，正在向深处下潜。深海考察潜艇，为研究海底矿产资源的分布，正在向深处下潜。舱内的考察人员被海底迷人的景色陶醉了，致使下潜速度舱内的考察人员被海底迷人的景色陶醉了，致使下潜速度过大，船体猛然撞到海底，陷入海底的沉积物中

16、了。过大，船体猛然撞到海底，陷入海底的沉积物中了。船员把潜艇水舱中的水全部排出，企图上浮。奇怪的是，船员把潜艇水舱中的水全部排出，企图上浮。奇怪的是，潜艇丝毫不动，像被海底潜艇丝毫不动，像被海底“吸吸”住一样。这是为什么？难道浮住一样。这是为什么？难道浮力真的消失了吗？怎么办？你能替他们想出摆脱困境的办法吗？力真的消失了吗？怎么办？你能替他们想出摆脱困境的办法吗？打捞沉船打捞沉船1、将两个金属块分别挂在两个弹簧秤下，都将金、将两个金属块分别挂在两个弹簧秤下，都将金属块浸没在属块浸没在不同不同的液体中，发现弹簧秤减小的示的液体中，发现弹簧秤减小的示数相同，说明（数相同，说明（ ）A.排开液体的重

17、力相同排开液体的重力相同 B.两金属块物重相同两金属块物重相同C.排开液体的体积相同排开液体的体积相同 D.以上说法都不对以上说法都不对F12、一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，、一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，容器放在斜面上，如图所示。图上画出了几容器放在斜面上，如图所示。图上画出了几个力的方向，你认为鸡蛋所受浮力的方向个力的方向，你认为鸡蛋所受浮力的方向应是（应是（ ） AF1 BF2 CF3 DF4F4F3F23下列说法正确的是（）下列说法正确的是（）A物体在上浮过程中受到浮力作用，在下沉时物体在上浮过程中受到浮力作用，在下沉时不受浮力作用不受浮力作用B轮船无论是在海面上航行还是在

18、码头处静止，轮船无论是在海面上航行还是在码头处静止，都受到水的浮力都受到水的浮力C热气球内的气体密度大于空气密度，球升空热气球内的气体密度大于空气密度，球升空时不受浮力作用时不受浮力作用D潜水艇在潜水艇在150m的深海中潜行时所受到浮力在的深海中潜行时所受到浮力在不断变小不断变小4游泳的人由河边向深水走的过程中，游泳的人由河边向深水走的过程中， 如果河底布满石子，则（如果河底布满石子，则（ ）A脚越来越疼，因为人越来越重脚越来越疼，因为人越来越重 B脚疼越来越轻，因为河底对人的支持力脚疼越来越轻，因为河底对人的支持力 越来越小越来越小C 脚疼越来越轻，因为人越来越轻脚疼越来越轻，因为人越来越轻

19、D 脚越来越疼，因为河底对人的支持力越来脚越来越疼，因为河底对人的支持力越来 越大越大 5 5如图如图1-5-41-5-4，是研究浮力问题的实验过程，是研究浮力问题的实验过程，请回答下列问题：请回答下列问题：(1) a(1) a、b b两图说明了两图说明了_；图1-5-4(2) b(2) b、c c两图说明了两图说明了_。(3)(3)（ ）、（）、（ ）两图说明浸没在同种）两图说明浸没在同种液体中的物体所受浮力大小与深度无关。液体中的物体所受浮力大小与深度无关。(4)(4)（ ）、（）、（ ）两图说明排开液体体）两图说明排开液体体积相同时，所受浮力大小与液体密度有关积相同时，所受浮力大小与液体

20、密度有关6 6、如图所示，将漂浮在水面上的木块缓慢向下压，、如图所示，将漂浮在水面上的木块缓慢向下压，当木块全部浸入水中后仍继续向下压一段距离，在当木块全部浸入水中后仍继续向下压一段距离，在整个过程中，木块所受的浮力（整个过程中，木块所受的浮力（ ） A A先变大后变小先变大后变小 B B先变大后不变先变大后不变 C C先不变后变大先不变后变大 D D先变小后变大先变小后变大图1-5-107 7、如图所示，、如图所示，A A、B B体积相等两实心球静止在体积相等两实心球静止在水中，则水中，则 A A两球受到的浮力一定相等两球受到的浮力一定相等 B B两球受到的浮力不等，两球受到的浮力不等，A

21、A球受到的浮力大球受到的浮力大 C C两球的密度不等，两球的密度不等，B B球的密度大球的密度大 D DB B球的重力一定小于球的重力一定小于A A球球8、有一金属块，在空气中称得重、有一金属块，在空气中称得重3.8牛顿，牛顿，将它浸没在盛满水的溢水杯中时，有将它浸没在盛满水的溢水杯中时，有50毫毫升的水从溢水杯中流入量筒。求（升的水从溢水杯中流入量筒。求（1）金属）金属块的体积（块的体积（2）金属块在水中受到的浮力）金属块在水中受到的浮力（3）金属块在水中时弹簧秤的读数）金属块在水中时弹簧秤的读数（4）金属块的密度是多千克）金属块的密度是多千克/米米3 ？它可能是什么金属？它可能是什么金属？