第九章：浮力.ppt

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1、于子轩于子轩 制作制作惠州市华罗庚中学惠州市华罗庚中学什什么么是是浮浮力力 浮浮力力是是怎怎样样产产生生的的 影影响响浮浮力力大大小小的的因因素素漂浮在海面上的冰山，停泊在海上的轮船，沉漂浮在海面上的冰山，停泊在海上的轮船，沉在水底的巨大的鹅卵石，踢进河里的足球按下在水底的巨大的鹅卵石，踢进河里的足球按下去又能浮上来。去又能浮上来。冰山、轮船、足球为什么能浮在水面上，而鹅冰山、轮船、足球为什么能浮在水面上，而鹅卵石却沉在水底呢？卵石却沉在水底呢？浮力是哪里来的嘞？浮力是哪里来的嘞？如图所示，浸入液体中的正方体，它的前后左右四个侧面深度如图所示，浸入液体中的正方体，它的前后左右四个侧面深度相同，

2、所受水的压强相等，又因为面积也相等，故所受水的相同，所受水的压强相等，又因为面积也相等，故所受水的压力相等，方向相反，是平衡力。上下两面虽面积相等，但压力相等，方向相反，是平衡力。上下两面虽面积相等，但由于深度不同，所受水的压强不同，下表面受到水向上的压由于深度不同，所受水的压强不同，下表面受到水向上的压力大于上表面受到水向下的压力。水对物体向上和向下的压力大于上表面受到水向下的压力。水对物体向上和向下的压力差，就是水对物体的浮力，即力差，就是水对物体的浮力，即 F F浮浮=F=F向上向上-F-F向下向下。并不是浸在液体重点物并不是浸在液体重点物体都受到浮力作用。当体都受到浮力作用。当物体浸在

3、液体中但下表物体浸在液体中但下表面不在液体中或下表面面不在液体中或下表面与容器底部紧密接触，与容器底部紧密接触，物体的下表面不受液体物体的下表面不受液体对它向上的压强，就不对它向上的压强，就不受浮力作用了。如桥墩受浮力作用了。如桥墩，插入泥中的木桩等。，插入泥中的木桩等。【精要概括】1 1）概念）概念 浸在任何液体（或气体）中浸在任何液体（或气体）中的物体，都会受到液体（或的物体，都会受到液体（或气体）竖直向上托力叫做浮气体）竖直向上托力叫做浮力。力。（说明：（说明：“浸在浸在”包括两种情包括两种情况，全部浸入或部分进入）况，全部浸入或部分进入）2 2）大小）大小 F F浮浮=G-F=G-F

4、其中其中F F浮浮表示物体所受的浮表示物体所受的浮力，力，G G表示物体的重力，表示物体的重力，F F表示物体浸入液体后弹簧表示物体浸入液体后弹簧测力计的示数，这种测浮测力计的示数，这种测浮力的方法也叫力的方法也叫“称重法称重法”。浮力的方向：浮力的方向：总是竖直向上的。总是竖直向上的。即即浮浮力力的的大大小小等等于于弹弹簧簧测测力力计计两两次次示示数数只只差差。演示演示 探究问题探究问题分析与猜想分析与猜想 探究方法探究方法 得出结论得出结论浮力大小与哪些因素有关？浮力大小与哪些因素有关？（1）浮力可能与液体的密度有关；）浮力可能与液体的密度有关；（2）浮力可能与物体排开液体的密度有关，）浮

5、力可能与物体排开液体的密度有关，也可能与物体浸没在液体中的深度有关也可能与物体浸没在液体中的深度有关（1）观察同一个柱形物体浸在液体中的体）观察同一个柱形物体浸在液体中的体积不同，弹簧测力计示数变化情况积不同，弹簧测力计示数变化情况（2）观察同一物体浸没在液体中不同深度）观察同一物体浸没在液体中不同深度时，弹簧测力计示数变化情况时，弹簧测力计示数变化情况（3）将同一物体依次浸没在清水和浓盐水）将同一物体依次浸没在清水和浓盐水中，弹簧测力计示数变化情况中，弹簧测力计示数变化情况物体在液体中所受的浮力的大小不仅与液体物体在液体中所受的浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开的液体的体积有的密度

6、有关，还与物体排开的液体的体积有关，但是与物体浸没在液体中的深度无关关，但是与物体浸没在液体中的深度无关 探究问题探究问题分析与猜想分析与猜想 探究方法探究方法 得出结论得出结论公元公元10661066年，宋朝河中府发生了黄河水患，大水冲走了城年，宋朝河中府发生了黄河水患，大水冲走了城外的一座桥和几只大铁牛。一个叫怀丙的人提出来打捞方外的一座桥和几只大铁牛。一个叫怀丙的人提出来打捞方法，把一根大木头绑在装满沙土的船上，用绳索的一端绑法，把一根大木头绑在装满沙土的船上，用绳索的一端绑住铁牛，另一端绑在两船间的大木头上。然后他叫人把船住铁牛，另一端绑在两船间的大木头上。然后他叫人把船上的沙土逐渐卸

7、走，随着载重的减轻，铁牛被慢慢拉了出上的沙土逐渐卸走，随着载重的减轻，铁牛被慢慢拉了出来。来。你知道怀丙是用什么原理把铁牛打捞上来的吗？你知道怀丙是用什么原理把铁牛打捞上来的吗？把烧杯放入水槽中把烧杯放入水槽中,在烧杯中装满水在烧杯中装满水,用手把空的用手把空的饮料罐按入水中饮料罐按入水中,体会体会饮料罐所受浮力及其变化饮料罐所受浮力及其变化,同时同时观察水溢出的多少观察水溢出的多少?浮力的大小等于？浮力的大小等于？手的感受手的感受手越来越费力手越来越费力浮力越来越大浮力越来越大观察的现象观察的现象水水溢溢出的越多出的越多物体排开水也越多物体排开水也越多提出问题提出问题:浮力的大小可能跟物体浸

8、入液体后排开浮力的大小可能跟物体浸入液体后排开 的液体的的液体的重力重力有关？有关？猜想猜想:F F浮浮 G G排排浸在液体中的物体所受的浮力浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开的液大小等于它排开的液体所受的重力体所受的重力.这就是著名的这就是著名的阿基米德原理阿基米德原理.F F浮浮=G=G排排=m=m排排g=g=液液gVgV排排阿基米德阿基米德17831783年年1111月，法国孟格菲兄弟发明了热气球，实现了第一月，法国孟格菲兄弟发明了热气球，实现了第一次载人飞行。实际上最早研究热气球的是中国，次载人飞行。实际上最早研究热气球的是中国，20002000多年多年前的汉朝时前的汉朝时淮南

9、子淮南子一书记载了热空气的浮生作用。我一书记载了热空气的浮生作用。我国民间流传的国民间流传的“孔明灯孔明灯”就是热气球。就是热气球。你知道热气球为什么能浮升起来吗？你知道热气球为什么能浮升起来吗？物体的沉浮条件物体的沉浮条件 浸没在液体中的物体同时受到浮力和重力的作用，浸没在液体中的物体同时受到浮力和重力的作用，物体在液体中的浮与沉取决于物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的大小浮力与重力的大小关系。关系。1 1）当）当F F浮浮G G物物时，物体上浮，时，物体上浮，液液物，物，物体处物体处于动态，受非平衡力作用。于动态，受非平衡力作用。2 2）当）当F F浮浮G G物物时，物体下沉，时，物体

10、下沉，液液物，物，物体处物体处于动态，受非平衡力作用。于动态，受非平衡力作用。3 3）当）当F F浮浮G G物物是，物体漂浮在水面或悬浮在水中，是，物体漂浮在水面或悬浮在水中，液液物，物，物体处于静止状态，受平衡力作用。物体处于静止状态，受平衡力作用。物体浮沉条件的应用物体浮沉条件的应用1 1、轮船：把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，、轮船：把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开更多的水从而漂浮在水面上。轮船的大小使它排开更多的水从而漂浮在水面上。轮船的大小通常用排水量表示，排水量是轮船满载时排开水的通常用排水量表示，排水量是轮船满载时排开水的质量，单位是吨。质量，单位是吨。2 2、潜水艇

11、：是靠充、放水改变自身的重力而实现、潜水艇：是靠充、放水改变自身的重力而实现上浮与下潜的。在上浮和下潜过程中其体积不变，上浮与下潜的。在上浮和下潜过程中其体积不变，故所受浮力不变（未露出水面）。故所受浮力不变（未露出水面）。3 3、热气球：靠改变气球中空气的密度，来改变自、热气球：靠改变气球中空气的密度，来改变自身的重力，从而实现其升降。身的重力，从而实现其升降。生活中我们经常使用煤气生活中我们经常使用煤气灶。煤气灶的煤气从喷嘴灶。煤气灶的煤气从喷嘴进入燃烧器，和从风门进进入燃烧器，和从风门进入燃烧器的空气混合，在入燃烧器的空气混合，在炉头上方点火，煤气就燃炉头上方点火，煤气就燃烧起来了烧起来

12、了1）流体：物理学中把具有流动性的液体与气体统称为流）流体：物理学中把具有流动性的液体与气体统称为流体。如空气，水等。体。如空气，水等。2）流体的压强：前面学过的液体的压强与大气的压强，）流体的压强：前面学过的液体的压强与大气的压强，他们是流体静止是的压强，叫流体的静压强。流体流动他们是流体静止是的压强，叫流体的静压强。流体流动时也有压强，此时的压强叫做流体的压强。时也有压强，此时的压强叫做流体的压强。3）对两张竖直放置的之中间吹气，是两张纸中间的气对两张竖直放置的之中间吹气，是两张纸中间的气流速度大，两只向中间靠拢。说明两侧空气向中间的压流速度大，两只向中间靠拢。说明两侧空气向中间的压强大于

13、中间空气向两侧的压强。强大于中间空气向两侧的压强。用手托住乒乓球，用力向玻璃漏斗管内吹气，松开用手托住乒乓球，用力向玻璃漏斗管内吹气，松开手后，乒乓球没有落下来，说明乒乓球下面的压强大于手后，乒乓球没有落下来，说明乒乓球下面的压强大于上面的压强。上面的压强。则可得，在气体和液体中，流速大的地方压强小，则可得，在气体和液体中，流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。在流速小的地方压强大。鹰在空中盘旋而不会落下来，为什么？鹰在空中盘旋而不会落下来，为什么？飞机为什么能飞呢？飞机为什么能飞呢？由于机翼和鹰翼的特殊形状，使得流过机翼和鹰翼上方的空由于机翼和鹰翼的特殊形状，使得流过机翼和鹰翼上方的空气

14、流速大，流过下方的空气流速小。翼上下方所受到压力差气流速大，流过下方的空气流速小。翼上下方所受到压力差形成向上的形成向上的升力。升力。启发引申启发引申飞机的升力与空气对飞机的浮力不同。飞机的升力与空气对飞机的浮力不同。飞机的升力是机翼上、下表面的空气流速不同，而造成机飞机的升力是机翼上、下表面的空气流速不同，而造成机翼上、下表面所受压强不同而形成的；翼上、下表面所受压强不同而形成的；而飞机在空中的浮力是由飞机上、下表面所处大气压的位而飞机在空中的浮力是由飞机上、下表面所处大气压的位置不同，而造成的上、下表面压强不同而形成的。置不同，而造成的上、下表面压强不同而形成的。飞机为什么要高速运行才能起

15、飞呢？飞机为什么要高速运行才能起飞呢？飞机升空的关键是又获得较大的升力，是升力大于重力，飞机升空的关键是又获得较大的升力，是升力大于重力，飞机才能升入高空，要使机翼产生较大的升力，飞机机翼飞机才能升入高空，要使机翼产生较大的升力，飞机机翼上下表面必须要有较大的压强差，当飞机高速运动时，上、上下表面必须要有较大的压强差，当飞机高速运动时，上、下两面的空气流速大，产生的压强差越大，飞机才能起飞。下两面的空气流速大，产生的压强差越大，飞机才能起飞。【例【例1】用手把一正方体石蜡压在盛有水的容器底上，使石蜡】用手把一正方体石蜡压在盛有水的容器底上，使石蜡块下表面与容块下表面与容 器底密合，放手后，对石

16、蜡受力分析正确的是器底密合，放手后，对石蜡受力分析正确的是()A.重力、压力、支持力重力、压力、支持力 B.重力、浮力、支持力重力、浮力、支持力C.浮力、压力、支持力浮力、压力、支持力 D.重力、浮力、压力重力、浮力、压力【例例2】如图如图5-4-3所示，甲、乙两球用细线相连，放入水中，所示，甲、乙两球用细线相连，放入水中，两球刚好悬两球刚好悬 浮在水中浮在水中.如果细线断开后，下面判断正确的是如果细线断开后，下面判断正确的是()A.甲球下沉，乙球上浮甲球下沉，乙球上浮B.甲球上浮，乙球下沉甲球上浮，乙球下沉C.两球都不沉两球都不沉D.两球仍悬浮在水中两球仍悬浮在水中AB1.1.液体或气体对浸

17、在其中的物体具有液体或气体对浸在其中的物体具有_的托的托力，这个托力叫浮力力，这个托力叫浮力.一块石头在水中搬运时比较省一块石头在水中搬运时比较省力，就是因为石头在水中受力，就是因为石头在水中受_力的作用力的作用.2.2.浮力就是液体对浸在其中的物体具有浮力就是液体对浸在其中的物体具有_的的压力和压力和_的压力之差的压力之差.它的大小等于物体它的大小等于物体排排开开的的_，这就是著名的阿基米德原理，这就是著名的阿基米德原理.3.3.鸡蛋放在清水中会下沉，是因为鸡蛋受到的浮力鸡蛋放在清水中会下沉，是因为鸡蛋受到的浮力_它的重力；它的重力；在清水中倒入适量的浓盐水，鸡蛋就在清水中倒入适量的浓盐水，鸡蛋就会上浮，这是因为鸡蛋受到的浮力会上浮，这是因为鸡蛋受到的浮力_它的重力它的重力 ；当；当鸡蛋受到的浮力等于它的重力，鸡蛋就会处于鸡蛋受到的浮力等于它的重力，鸡蛋就会处于_状状态或态或_状态状态.竖直向上竖直向上浮浮竖直向上竖直向上竖直向下竖直向下液体所受的重力液体所受的重力漂浮漂浮悬浮悬浮