第3节 水的浮力 复习（课件 57张PPT）

(共57张PPT)
水的浮力（一）
为什么人们可以悠闲地“漂”在死海上看报呢？
想一想
受到浮力作用
什么是浮力呢？
一、浮力
松手后，瓶子在水中会上浮是因为受到水施加的向上的力——浮力。
1、浮力的方向：竖直向上
2、水中物体所受浮力的施力物体：水
F浮
课堂练习
画出下列物体在水中所受浮力的示意图
F浮
F浮
1、不仅在水中上浮的物体受到水向上的浮力，在水中会下沉的物体也受到了水的浮力。
2、不仅是水，所有液体都会对浸入其中的物体产生一个向上的浮力。
总结
注意：“浸入”包括完全浸没和部分浸入。
二、浮力大小的测量
1、先测出物体在空气中的重力G物
2、然后浸入液体中测出物体在液体中的示重F‘
3、两者之差就是液体对物体的浮力
G
F浮
F拉
G
F浮=G - F拉
典例分析
例、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。铁块受到浮力是多少
已知：G物=32N，F=12N
解：
根据：F浮=G - F拉
得：F浮=G - F拉 =32N-12N=20N
答：铁块受到20N的浮力。
知识迁移
当浸在液体中的物体被绳子固定在容器底部时，物块所受浮力大小如何表达？
G
F拉
F浮
通过受力平衡分析
F浮=G + F拉
因此，判断物体所受浮力情况，进行受力平衡分析是关键。
课堂练习
1、如图所示，在木块上面加一个竖直向下的大小为8N的压力，木块被压入水中静止，如果木块受到的浮力是20N，则木块的重力是___________N。
F压
12
课堂练习
2、一个石块重5N，把石块挂在弹簧测力计下端，将其浸没在某种液体中，此时弹簧测力计的示数为２N，则该石块受到液体的浮力为 　 N。由此可知，此石块在液体中下沉时　　 浮力的作用（填“受到”、“不受到”）。
3
受
课堂总结
1、在水中会下沉的物体也受到了水的浮力。
2、所有液体都会对浸入其中的物体产生一个向上的浮力。
3、物体处于部分浸入和完全浸入都可利用弹簧测力计测量物体所受浮力大小。
4、公式 F浮=G - F拉
漂浮水面的货轮，装有货物越重，所受重力就越大，轮船浸入水中体积越大，排开液体的体积就越大，浮力就越大。
10吨
20吨
30吨
二、阿基米德原理
1、内容：
2、公式：
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。
F 浮 =G 排液 =ρ 液 gV 排液
新知讲解
例、一块石头重为20N，把它放入水中后，用弹簧测力计称得示数为10N，则这块石头的体积为多大？
已知：G物=20N，F=10N
解：
根据：F浮=G - F拉
得：F浮=G - F拉 =20N-10N=10N
∵F浮=G排=ρ液gV排
下列研究对象中，受到的浮力增大的是( )
A. 从深水处走向海岸沙滩的游泳者
B. 舰载机飞离的航母
C. 海面下正在下潜的潜艇
D. 在码头装载货物的轮船
D
一、物体的浮沉与重力的关系
浸没在液体中的物体，受力情况如何？
G
F浮
受到重力和浮力作用
下沉
G
F浮
1、当 F浮竖直向下
直至与底部接触
沉底
G
F浮
FN
F浮+N支持=G
二力平衡
悬浮
G
F浮
2、当 F浮＝G 时
二力平衡
新知讲解
3、当 F浮>G 时
G
F浮
竖直向上运动
上浮
露出液面，浮力逐渐减小
G
F浮
二力平衡
漂浮
4、 F浮=G
直至静止在水面
共同点：
在平衡力的作用下静止不动。
漂浮与悬浮的物体，浮力等于重力。
不同点：
漂浮是物体一部分浸入液体中，悬浮是整个物体浸没在液体中。
总结
漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？
某些鱼的浮沉靠鳔的膨缩实现，原来静止在水中的鱼(　 )
A．鳔膨胀时浮力小于重力会下沉 B．鳔膨胀时浮力大于重力会上浮
C．鳔收缩时浮力等于重力仍悬浮 D．鳔收缩时浮力大于重力会悬浮
B
室温下，一只新鲜鸡蛋沉没在盛有水的烧杯里，要使鸡蛋离开杯底，可采用的方法有(　 　)
A．加热　　 B．加盐 C．加酒精 D．加水
B
思考与讨论
根据物体浮沉的条件，怎样解释水中鸡蛋的浮沉状况呢？
向水中加盐前后，鸡蛋自身重力大小不会发生改变，向杯中加盐的同时，盐水的密度逐渐增加，鸡蛋的浮力也逐渐增加，从而改变了浮沉情况。
物体密度与液体密度的关系对物体浮沉有怎样影响呢？
二、物体的浮沉与ρ物、ρ液的关系
1、用到的公式
F浮 = ρ液 V排 g
G =m物g=ρ物 V g
浸没时：V排 = V
两力
关系 公式带入 密度关系 运动状态
ρ物 ρ液
ρ物 ρ液
ρ物 ρ液
上升直至漂浮
悬浮
G F浮
G F浮
G F浮
<
>
=
ρ物 V g<ρ液 V排 g
ρ物 V g=ρ液 V排 g
ρ物 V g>ρ液 V排 g
<
=
>
下沉至容器底部
求浮力大小的方法
方法一、称重法
F浮力
=
方法二、阿基米德原理法
F浮
=
G排液
=
ρ液 g V排液
方法三、悬浮漂浮条件法
F浮
=
G物
F空气
F液体中
－
一个体积为 45分米3 、质量为 46.35千克的密封铁箱，不慎掉入海里。（1）它将下沉到海底，还是悬浮在海水中，或是上浮到海面？（2）如果这只铁箱掉在河里，又将如何？（已知海水的密度为 1.03×103 千克 / 米3）
例题
典例分析
解 ：（1）铁箱受到的重力 G=mg
=46.35千克 ×9.8牛 / 千克
=454.23牛
根据阿基米德原理，当铁箱完全浸没在海水中时受到的浮力为 :
F 浮 =ρ 海水 gV 排水
=1.03×10 3 千克 /米 3 ×9.8牛/千克×45×10 -3 米 3
=454.23牛
根据物体浮沉的条件，因为 F 浮 =G，所以铁箱将悬浮在海水中。
（2）如果铁箱是掉在河水中，因为河水的密度比海水小，可见铁箱完全浸没在河水中时受到的浮力要小454.23牛，即小于铁箱受到的重力，所以铁箱将会下沉到河底。
典例分析
*
你见过煮汤圆或饺子的情景吗？当汤圆或饺子刚放入水中时，会沉入锅底。而当汤圆或饺子煮熟时，则会浮出水面。这是为什么？
思考
刚入锅时，饺子密度大于水密度，所以沉底；煮熟后，饺子体积变大，密度变小，小于水的密度所以浮出水面。
课堂练习
、重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后， 溢出了5×10-4 m3的水。则此物体是（ ）
A．浮在水面上 B．沉到水底
C．悬浮在水中 D．以上几种情况都有可能
B
阿基米德原理
1、内容：
2、公式：
浸在液体（或气体）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。
F浮= G排液 = ρ液 g V排液
物体浸没时：
V排=V物
物体部分浸入时：
V排+V露=V物
物体的浮沉条件
物体浸
没于某
液体中
F浮F浮=G
F浮>G
直至漂浮 F浮=G
未露出：浮力不变
露出后：浮力变小
ρ物 ＞ ρ液
ρ物 ＝ρ液
ρ物＜ρ液
下沉
悬浮
上浮
应用二、 船
采用“空心”的办法增大可以利用的浮力
应用二、 船
采用“空心”的办法，增大体积，使它排开更多的水，达到增大浮力，最终使F浮=G船，浮在水面。
F浮
G船
轮船有大小，怎样反映轮船的运载能力呢？
排水量
排水量：满载时排开的水的质量。（不是排开水的重力）
轮船由江河驶入海里：重力 ，浮力 ，轮船将 一些（填“上浮”或“下沉”）
例1
不变
不变
上浮
轮船是用密度大于水的材料制成的，所以必须把它作成 的，这样虽然受到的重力 ，但体积 很多，受到的浮力 ，所以能浮在水面。
例2
空心
不变
增大
增大
问题1 ：物体在浸入水的过程中，从接触到水直到刚好全部浸没的过程中，受到的浮力有变化吗？为什么？
问题2: 当物体全部浸没水中后，再继续往下沉的过程中，受到的浮力有变化吗？为什么？
问题3:浮在水面上的木块，它浸入水中部分的体积是50cm3,它在水面部分的体积是25cm3,它受到的浮力多大？（g=10牛/千克）
在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕着适量的铁丝，把它放到甲、乙、丙三种密度不同的液体中，木棍浸入液体中的情况如图所示，则木棍在三种液体中受到的浮力及三种液体的密度之间的关系是( )
A. F甲＞F乙＞F丙，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
B. F甲＜F乙＜F丙，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
C. F甲＝F乙＝F丙，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
D. F甲＝F乙＝F丙，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙
C
如图所示，小瓷碗本来漂浮在水面上，倾斜后沉入水底，下列对这一情景的分析，正确的是( )
A. 小瓷碗能沉入水底是因为它的重力变大了
B. 小瓷碗漂浮时受到的浮力小于它的重力
C. 小瓷碗浸没时与漂浮时相比所受的浮力变小了
D. 小瓷碗下沉过程中浮力大于重力
C
如图所示，把一个铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面，把它放入水中某处恰好处于静止状态，若往池中缓慢注入一些水，则铅块及气球( )
A. 向上运动
B. 向下运动
C. 仍能静止
D. 静止、向上或向下运动都有可能
B
一圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的两种液体中，均处于漂浮状态，如右下图所示。圆柱体在两种液体中所受浮力依次是F1和F2，则(　 　)
A．ρ1>ρ2　F1>F2
B．ρ1<ρ2　F1C．ρ1<ρ2　F1＝F2
D．ρ1>ρ2　F1＝F2
D