101浮力》课.ppt

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1、死海（以色列和约旦之间的内陆盐湖死海（以色列和约旦之间的内陆盐湖）为什么死海不为什么死海不死？人能漂浮死？人能漂浮在水面上呢？在水面上呢？鸭子为什么能浮在鸭子为什么能浮在 水面上水面上?是什么力上万吨的航空母舰航行在海面上？是什么力上万吨的航空母舰航行在海面上？军舰军舰死海不死死海不死看一看：看一看：人人躺躺在在死死海海上上看看书书船船浮浮在在水水面面上上F浮浮G船船v据二力平衡知识，船据二力平衡知识，船(人人)除受到除受到 .作作用外，还受到水对它（他）用外，还受到水对它（他）.的力，这的力，这种力叫种力叫 。竖直向下的重力竖直向下的重力竖直向上托竖直向上托F浮浮G人人浮力浮力想想做做：放到

2、水里要下沉的铁块，是否也想想做做：放到水里要下沉的铁块，是否也受到浮力呢？如何验证？受到浮力呢？如何验证？比一比：比一比：水水物体放入水中它要下沉，测力计的示数变小，物体放入水中它要下沉，测力计的示数变小，什么原因？什么原因？放到水里要下沉的铁块也要受到浮力放到水里要下沉的铁块也要受到浮力1.浸在液体中的物体，受到液体对它 托的力，叫做浮力。2.做出下图中物体所受浮力示意图。竖直向上F浮F托托=G-F拉拉GF浮浮F拉拉GF托托F拉拉？得出一种求（测）浮力的方法：得出一种求（测）浮力的方法：称量法称量法:F浮=GF拉反馈练习一v1.一个1N的钩码,挂在弹簧测力计钩上,当钩码浸没在水中时弹簧测力计

3、的示数是0.87N,这个钩码受到的浮力是（）N.v2.弹簧测力计下挂着一个铁球,静止时弹簧测力计的示数是21.9N,把铁球浸没在水中时,铁球受到浮力是4.9N,则此时弹簧测力计的示数为（）N.0.1317h1h2F上F下物体的下表面：F上=P1S=液gh1S物体的上表面：F下=P2S=液gh2S F浮=F上-F下浮力是由于物体的上下表面产生的压力差F=PS=水ghS求浮力方法求浮力方法2：F浮浮=F向上向上-F向下向下溢水杯溢水杯实验器材实验器材物块物块弹簧测力计弹簧测力计烧杯烧杯探究：探究：浮力的大小等于什么？浮力的大小等于什么？(1)(4)(5)？G物物(2)G桶桶(3)FGF浮浮=G物物

4、-FG排排=G-G桶桶比较比较F浮与浮与G排，你会有什么发现排，你会有什么发现物体的物体的重力重力G物物（N）空小烧空小烧杯的重杯的重量量G杯杯（N）浸没在浸没在水中弹水中弹簧秤读簧秤读数数F（牛）（牛）物体物体所受所受浮力浮力F浮浮(N)物体排开物体排开的液体和的液体和烧杯的总烧杯的总重量重量G（N）物体排物体排开液体开液体的重量的重量G排液排液（N）F浮浮与与G排液排液的的关系关系？(1)(2)(3)(4)(5)浸在浸在液体里的物体受到竖直液体里的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等向上的浮力，浮力的大小等于被物体排开的液体受到的于被物体排开的液体受到的重力。重力。浮力的大小只跟物体浸入的

5、浮力的大小只跟物体浸入的液体的密度和排开液体的体液体的密度和排开液体的体积有关，而跟其他因素无关积有关，而跟其他因素无关F =G浮排=g V 液 排注意注意:(1)当物体全部浸入时，浮力的大小与当物体全部浸入时，浮力的大小与液体的深度液体的深度无关无关.(2)V排排是表示被物体排开的液体的体是表示被物体排开的液体的体积.当物体只有一部分浸入液体中当物体只有一部分浸入液体中时,则V排排V物物当物体全部浸没液体里时当物体全部浸没液体里时,则则V排排=V物物(3)定律也适用于定律也适用于气体气体(浮力等于它排开的气浮力等于它排开的气体受到的重力体受到的重力)我的我的体积大，受体积大，受到的浮力大。到

6、的浮力大。我在我在深处，受深处，受到的浮力大。到的浮力大。请你说说请你说说哪个鱼说得正确？为什么？哪个鱼说得正确？为什么？大鱼的说法正确，因为在同种液体内部，物体排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。反馈练习二反馈练习二1 1质量为质量为0.3kg0.3kg的物体全部浸没在盛满水的容器中的物体全部浸没在盛满水的容器中,溢出溢出的水是的水是100g,100g,那么物体所受到的浮力是（那么物体所受到的浮力是（）N.(g=10N/Kg)N.(g=10N/Kg)2.2.石块在液体中下沉时石块在液体中下沉时 浮力的作用（填浮力的作用（填“受到受到”、“不受到不受到”），若一个石块重），若一个石块重5N

7、，把石块挂在弹簧测，把石块挂在弹簧测力计下端，将其浸没在某种液体中，此时弹簧测力计的力计下端，将其浸没在某种液体中，此时弹簧测力计的示数为示数为N，则该石块受到液体的浮力为，则该石块受到液体的浮力为3N。由。由此可知，此石块排开的液体重此可知，此石块排开的液体重 3 N。1万吨巨轮在水中，为什么不下沉？因为万吨巨轮在水中，受到浮力的作用。潜艇可以在大海中悬浮氢气球、热气球、气象气球为什么能腾空而起？因为氢气球、热气球、气象气球在空中受到浮力的作用。实验探究1：浮力的大小与哪些因素有关？实验猜想：猜想1：浮力可能与液体的密度有关猜想2：浮力可能与物体的体积有关猜想3：浮力可能与物体浸入液体的深度

8、有关设计实验：、把鸡蛋放入清水中，观察出现的现象。、在清水中加入盐，改变水的密度，再观察出现的现象。实验现象：实验结论：猜想1 是正确的，浮力的大小跟液体的密度有关。、在清水中，鸡蛋下沉。、清水中加入食盐后，盐水的密度增大，鸡蛋慢慢上浮直至漂浮的状态。在死海中，人为什么能悠闲地浮在水面上看书？说明人受到的浮力跟哪一个因素有关？这是因为人受到了海水的浮力，浮力跟海水的密度有关。猜想2：浮力可能与物体的体积有关观察实验：两个弹簧测力计的读数一样吗？分别是多少？实验说明了什么问题？把同一物体浸入相同的液体中的不 同深度。容器中的液体的液面发生什么样的变化？实验分析：、同一物体浸入相同的液体中，浸在液

9、体中的体积不同，弹簧测力计的读数也不相同。实验结论：在猜想2中，浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。、液体的液面随着物体浸在液体的体积的增大而升高。、浸在液体中的体积也叫做物体排开液体的体积。在大海中，轮船是用会在水里下沉的铁制做的，但是轮船却不会沉入海底，这是利用了什么道理呢？实验探究2：橡皮泥放入水中，会沉入水底把橡皮泥做成船的形状做成船形的橡皮泥放入水中，浮在水面上做成船形的橡皮泥还能装上许多的物体说明橡皮泥受到的浮力变大了 把橡皮泥做成船形，是增大了橡皮泥排开水的体积，从而获得了更大的浮力。比较两次的实验：钢铁制作的轮船不会沉入海底，就是利用了这样的道理的。设计实验：把物体放入清水中，

10、观察测力计的读数 F1 。改变物体在水中深度，再观察测力计的读数 F2 。比较两次的读数 F1 和 F2 。实验现象：实验结论：在猜想3中，浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关(当物体完全浸泡在液体中)。、把物体放入清水中，测力计的读数 F1 =2 N。比较读数 F1 和F2，发现测力计的读数没有发生改变。、改变物体在水中深度后，测力计的读数 F2=2 N。物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的 有关，还与物体排开液体的 有关，而与浸没在液体中的 无关。密 度体 积深 度根据猜想1、2、3得出的实验结论：实验2，浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。实验3，浮力的大小跟物体所在液体中的深度无关。

11、实验1，浮力的大小跟液体的密度有关。分析归纳实验探究3：探究浮力的大小实验器材：石块、铝块、铁块、溢水杯、空杯、测力计、水、用弹簧测力计先测出石块的重力G。、用弹簧测力计再测出空杯子的重力G杯。1.15N0.45N、把石块浸没在盛满水的溢水杯里，用空杯承接从溢水杯里被排开的水，读出此时弹簧测力计的示数 F。、用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重 G总。0.70N0.90N收集实验数据：研究对象物重G/N 空杯重 G杯/N 物体浸没水中时弹簧测力计 示数F/N杯、水总重 G总/N浮力的大小 F浮/N排开水的重量G排/N石块0.45铝块0.45铁块0.451.150.700.900.450.450

12、.540.340.200.200.650.780.680.100.550.10比较浮力的大小和物体排开水的重量，你发现了什么？实验结论：浸在液体中的物体所受的浮力的大小 （填“等于”、“大于”或“小于”）被物体排开的液体所受的 。这便是著名的阿基米德原理。等于重力公式：公式：F浮浮=G排排=液液g Vg V排排v阿基米德原理内容：阿基米德原理内容：物体物体全部或部分全部或部分浸在液浸在液体中体中时，它会受到向上的浮力，时，它会受到向上的浮力，浮力浮力的的大小大小等于等于物体排开物体排开液体所受到的重力的大小。液体所受到的重力的大小。v阿基米德原理的数学表达式：阿基米德原理的数学表达式：F浮浮=

13、G排排液液 F浮浮=液液gv排排 A.物体排开液体体积相等时物体排开液体体积相等时，液体密度越大，液体密度越大，浮力越大。浮力越大。B.液体密度相等时液体密度相等时，物体排开液体体积越大，物体排开液体体积越大，浮力越大浮力越大3.阿基米德原理也适用气体阿基米德原理也适用气体浮体浮体1.漂浮在液面上物体或悬浮在液体中的物体叫漂浮在液面上物体或悬浮在液体中的物体叫浮体浮体2.浮体浮体所受所受浮力浮力的计算的计算:F浮浮=G物物例：例：如图，甲乙两球体积相同在浸没水中静止不动，则如图，甲乙两球体积相同在浸没水中静止不动，则 （）甲乙A、两球受到的浮力一样大、两球受到的浮力一样大 B、乙球受到的浮力大

14、、乙球受到的浮力大 C、甲球受到的浮力大、甲球受到的浮力大 D、条件不足，无法确定、条件不足，无法确定C 在水里，许多东西能浮在水面，在水里，许多东西能浮在水面，比如乒乓球、木块，石蜡等；也有许比如乒乓球、木块，石蜡等；也有许多东西沉到水底，比如石头、硬币、多东西沉到水底，比如石头、硬币、橡皮等；橡皮等；那么物体的浮沉取决于什么那么物体的浮沉取决于什么呢呢？实验告诉我们，物体实验告诉我们，物体 在液在液体中时，究竟是浮还是沉，是体中时，究竟是浮还是沉，是由该物体在液体中所受浮力和由该物体在液体中所受浮力和重力之间的大小关系决定的。重力之间的大小关系决定的。浸没浸没 当当F浮浮G时时,即二力平衡

15、，此时即二力平衡，此时物体将物体将静止静止在液体中任意深度的位置在液体中任意深度的位置称为称为悬浮悬浮。悬浮悬浮F浮浮G前提：前提：物体完全浸没物体完全浸没 即即V排排=V物物 当当F浮浮G时时,合力方向竖直下，合力方向竖直下，物体在液体中向下物体在液体中向下运动运动称为称为下沉下沉。下沉下沉GF浮浮前提：前提：物体完全浸没物体完全浸没 即即V排排=V物物 当当F浮浮G时，合力方向竖直向上，时，合力方向竖直向上，物体在液体中向上物体在液体中向上运动运动称为称为上浮上浮。上上浮浮GF浮浮前提：前提：物体完全浸没物体完全浸没 即即V排排=V物物F浮浮G漂漂浮浮物体物体上浮过程中开始浮出上浮过程中开

16、始浮出水面这时水面这时F浮浮逐渐减少逐渐减少，到，到F浮浮=G时，物体时，物体静止静止在液在液面上称为面上称为漂浮漂浮。此时此时 V排排 V物物漂浮与悬浮有什么共同点与不同漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？点？v共同点共同点：v 1.在平衡力的作用都处于静止状态（其中在平衡力的作用都处于静止状态（其中悬浮是静止在悬浮是静止在液面以下液面以下的任何位置；漂浮是的任何位置；漂浮是静止在静止在液面上液面上的任何位置）。的任何位置）。v 2.物体处于悬浮和漂浮时，浮力等于重力物体处于悬浮和漂浮时，浮力等于重力。v不同点不同点：漂浮是物体一部分浸入液体中，悬漂浮是物体一部分浸入液体中，悬浮是整个物体浸没在

17、液体中。浮是整个物体浸没在液体中。物体的浮沉条件物体的浮沉条件前提：前提：浸没浸没在液体中在液体中的的物体物体当当F浮浮G时，即二力平衡此时物体将时，即二力平衡此时物体将悬浮悬浮。当当F浮浮G时，合力方向竖直向下，物时，合力方向竖直向下，物体就下沉体就下沉。当当F浮浮G时，合力方向竖直向上，物时，合力方向竖直向上，物体就上浮体就上浮。物体物体漂浮漂浮时，时，F浮浮G，且且V排排 V物物漂浮：漂浮：F浮浮G物物物物 液液悬浮：悬浮：F浮浮G物物物物 液液下沉：下沉：F浮浮G物物液液 物物上浮：上浮：F浮浮G物物液液 物物实心物体实心物体物体浸没在液体里物体浸没在液体里汤圆刚放入水中时，会沉汤圆刚

18、放入水中时，会沉入锅底。入锅底。汤圆煮熟时，则会浮汤圆煮熟时，则会浮出水面。出水面。为什么生汤圆在水中是沉的，熟汤圆在为什么生汤圆在水中是沉的，熟汤圆在水中是浮的水中是浮的?生汤圆在水中是沉的，熟汤圆在水生汤圆在水中是沉的，熟汤圆在水中是浮的中是浮的原因：原因：汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重汤圆刚放入水中时，汤圆受到的浮力小于重力，汤圆沉入锅底；汤圆煮熟时，它的体积力，汤圆沉入锅底；汤圆煮熟时，它的体积增大，浮力也随之增大，汤圆受到的浮力大增大，浮力也随之增大，汤圆受到的浮力大于重力，汤圆浮出水面。于重力，汤圆浮出水面。1、用钢铁制成的船之所以能浮在水面上，是、用钢铁制成的船之所以能浮

19、在水面上，是因为它的大部分体积是由空气占据着，使船的因为它的大部分体积是由空气占据着，使船的平均密度比水的密度平均密度比水的密度小小；当船体破裂（或颠覆）；当船体破裂（或颠覆）时，水进入船舱，船的平均密度比水的密度时，水进入船舱，船的平均密度比水的密度大大，船就沉入水底。船就沉入水底。一、一、轮船轮船2、轮船在河里和海里都是浮体，轮船在河里和海里都是浮体，都都漂浮漂浮在上在上面；面；因而所受浮力相同，因而所受浮力相同，都等于轮船自身的重都等于轮船自身的重力（即力（即F浮浮=G轮船轮船）。）。根据阿基米德根据阿基米德原原理理（公式（公式为为F浮浮=液液gV排排），则则它在海水里比在河水里浸它在海

20、水里比在河水里浸入的体积小。入的体积小。船总是漂浮在水面上，一艘船从船总是漂浮在水面上，一艘船从河里河里驶向驶向大海大海，它受到，它受到的重力大小的重力大小 （变大、变小、不变）；它受到的浮（变大、变小、不变）；它受到的浮力大小力大小 （变大、变小、不变）；都（变大、变小、不变）；都 （大于、（大于、等于、小于）船受到的重力；等于、小于）船受到的重力；它排开水的体积它排开水的体积 （变（变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？河水河水海水海水不变不变不变不变不变不变不变不变变小变小变小变小等于等于等于等于上浮一些上浮一些上浮一些上浮一些二、潜水艇二

21、、潜水艇水中蛟龙水中蛟龙水中蛟龙水中蛟龙潜水艇沉入水中潜水艇沉入水中潜水艇沉入水中潜水艇沉入水中潜水艇浮出水面潜水艇浮出水面潜水艇浮出水面潜水艇浮出水面1、潜水艇的上浮、下沉和悬浮，靠改变自身的重力来实现（但它的体积不发生改变）（但它的体积不发生改变）二、潜水艇二、潜水艇2、潜水艇自身重力的改变取决于水舱内充水或放水的多少。（改变自重，体积不变）（改变自重，体积不变）三、热气球三、热气球 喷嘴点火喷嘴点火加加热热,袋内空袋内空气受热膨胀气受热膨胀,排开气体的体排开气体的体积增大，积增大，浮力浮力增大增大,浮力大浮力大于重力于重力时时,气气球上升。球上升。喷嘴火焰熄喷嘴火焰熄灭灭，袋内空气变袋内

22、空气变冷冷体积减小体积减小,排排开气体的体积减开气体的体积减小，小，浮力减小浮力减小,浮力小于重力浮力小于重力,气球下降。气球下降。三、热气球三、热气球通过改变自身的体积，从而改变浮力通过改变自身的体积，从而改变浮力大小实现升降大小实现升降（氢气球、飞艇）氢气球、飞艇）打捞沉船打捞沉船现代打捞沉船的方法是现代打捞沉船的方法是:将几个充满将几个充满水的大型浮筒水的大型浮筒 沉入水底沉入水底,用钢缆把浮用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起筒与沉船紧紧地拴在一起,然后用高然后用高压空气把浮筒中水排出压空气把浮筒中水排出,沉船就随着沉船就随着浮筒一起浮出水面。浮筒一起浮出水面。答：浮筒中水排出后重力大大减

23、少，浮力答：浮筒中水排出后重力大大减少，浮力却没有减少，即使拴上沉船也是却没有减少，即使拴上沉船也是GFGF浮浮，因，因此能浮上水面。此能浮上水面。请解释这样打捞沉船的道理？请解释这样打捞沉船的道理？v1.同样重的铁块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，_铁块受到的浮力要大一些。v2.甲、乙、丙、丁四个形状体积都相同而材料不同的球体，它们在水中静止的情况如图所示，其中所受浮力最小的是 （）A.甲 B.乙 C.丙 D.丁巩固练习v变形一：如图所示，球从水面下上浮至漂浮在水面上的过程中，判断正确的是 （B）A.露出水面前，浮力逐渐增大；露出水面后，浮力继续增大 B.露出水面前，浮力保持不变 C.

24、露出水面前，浮力逐渐减小 D.露出水面前，浮力保持不变；露出水面后，浮力开始逐渐增大v变形二：质量相等的实心铁球、木球和铜球分别放入有足够多水的容器中，使其完全侵入水中，当三个球静止时，受到的浮力大小情况是（C ）A.铁球受到的浮力最大 B.铜球受到的浮力最大 C.木球受到的浮力最大 D.三个球受到的浮力一样大 如图所示，将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球 同时浸没在水中，静止在图示位置，绳子对它们的 拉力F1和F2的大小关系是：（）A、F1 F2 B、F1F2 C、F1 F2 D、无法确定v变形三：用一根细线将一个石块系住，分别浸没在盛有盐水和水的容器中（盐水的密度大于水的密度），由于细线拉力的作用，石块静止在液体中，此时线上拉力分别为F1、F2，则两次拉力大小关系是 （C）A.F1F2B.F1F2C.F1F2 D.无法比较v变形四：一艘远洋轮船装上货物后，发现船身下沉了一些，则它受到的浮力(填“变大”、“变小”或“不变”)。当船由内河驶入大海后，船受到的浮力(填“变大”、“变小”或“不变”)，船身相对于水面将(填“上浮”、“下沉”或“不变”)。上浮上浮F =G浮排=g V 液 排河水河水海水海水