华师大版科学八年级上册 第3章 浮力（专题：浮力计算）（课件 22张PPT）

(共22张PPT)
浮力计算专题
——慈溪市新世纪实验学校 余狄
华师大版八年级上册
浮力的计算方法
01
STEP
01
浮力的计算方法
浮力的计算方法
1.称重法
F浮=G-F拉=F1-F2
F1为第一次弹簧测力计示数，F2为第二次弹簧测力计示数。
例：
一空心金属球，在空气中称得重为15N，将其一半浸入水中时，弹簧秤示数减小了10N，则金属球受到水的浮力为 N，若将它全部浸入水中，则弹簧秤示数减小为 N。
10
0
01
浮力的计算方法
浮力的计算方法
2.压力差法
F浮=F下-F上=F向上-F向下
例：
如图所示：一边长为10厘米的正方体物块，浸没水中时，上表面与水面平行，且距水面10厘米，则： 上表面受到水的压强为 Pa，上表面的面积为 m2 ，所以上表面受到水的压力为 N，同理：下表面受到水的压强为 Pa，下表面的面积为 m2,所以下表面受到水的压力为 N，则物块受到水的浮力为 N。
1000
0.01
10cm
10
2000
0.01
20
10
01
浮力的计算方法
浮力的计算方法
3.阿基米德原理法
F浮=G排= ρ液gV排
例：
如图所示，用细线将正方体A和物体B相连放入水中，两物体静止后恰好悬浮，此时A上表面与水面的高度差为0.12m。已知A的体积为1.0×10－3m3，所受重力为8N；B的体积为0.5×10－3m3，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：
(1)B所受重力大小。
(2)细线对B的拉力大小。
7N
2N
01
浮力的计算方法
浮力的计算方法
4.沉浮条件法
漂浮
悬浮
F浮=G
例：
小明在水盆中洗碗，发现一个大碗正漂浮在水盆中，如图所示。他将水盆中的一些水放入大碗中，但大碗仍然漂浮，与原先相比，大碗所受到的浮力将
(填“变大”“不变”或“变小”)，水盆中的水对盆底的压强将会 (填“变大”“不变”或“变小”)。
变大
不变
浮力的常见规律
02
STEP
02
浮力的常见规律
浮力问题中的常见规律
1.同一物体漂浮或悬浮在不同液体里，所受浮力相同。
F浮1= F浮2= F浮3= G
例：
把一木块先后放入水中和酒精中，静止时，如图所示。那么该木块下表面受到水的压强p水与受到酒精的压强p酒的关系为p水 p酒
=
02
浮力的常见规律
浮力问题中的常见规律
2.漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几。
水中物体
已知：物体漂浮，V排=a%V物
∵F浮= G
∴ ρ液gV排= ρ物gV物
将V排= a%V物代入
得ρ液g a%V物= ρ物gV物
ρ液a% = ρ物
即ρ物=a% ρ液
02
浮力的常见规律
例：
在探究浮沉条件时设计了如图所示装置，在容器底部固定一轻质弹簧，上方连有长方体木块A，容器底部有一个出水口，当容器中水深为20cm时，木块A有2/5的体积浸在水中，此时弹簧恰好没有发生形变．（不计弹簧受到的浮力，g取10N/kg）
（1）该木块A的密度为 kg/m3．
此时容器底受到水的压强为 Pa 。
（2）向容器内缓慢加水，直至木块A刚好完全浸没水中，立即停止加水，此时弹簧对木块A 的作用力为F1，打开阀门B缓慢放水，直至木块A刚好完全离开水面时，立即关闭阀门B，此时弹簧对木块A的作用力为F2，则F1、F2之比是 。
0.4×103
2×103
3:2
02
浮力的常见规律
浮力问题中的常见规律
3.同一物体在不同液体里漂浮或悬浮，在密度大的液体里浸入的体积小，体积之比为液体密度反比。
∵F浮1= F浮2= F浮3= G
∴ ρ液1gV排1= ρ液2gV排2= ρ液3gV排3= ρ物gV物
∵ ρ液1＞ρ液2 ＞ρ液3= ρ物
假设ρ液1：ρ液2：ρ液3：ρ物=3:2:1:1
∴ V排1＜V排2 ＜V排3=V物
∵ ρ液1：ρ液2：ρ液3：ρ物=3:2:1:1
∴ V排1：V排2：V排3：V物=2:3:6:6
02
浮力的常见规律
例：
将一个边长为4cm的正方体木块轻轻放入盛满水的溢水杯中，木块漂浮在水中静止时从溢水杯中溢出水的体积为38.4cm3。若将此木块改放入密度为0.8×103kg/m3的酒精中，待木块静止时，下列说法正确的是(　　)
A．木块露出酒精的体积为16cm3
B．木块的密度为0.6kg/m3
C．从溢水杯中溢出酒精的体积为38.4cm3
D．木块浸入水中的体积与浸入酒精中的体积之比为5∶4
A
02
浮力的常见规律
浮力问题中的常见规律
4.物体在浸没时（包括外力将漂浮物压入），浮力和重力的比值，等于液体密度和固体密度的比值。
水中物体
已知：物体浸没，即V排=V物
即
02
浮力的常见规律
例：
如图甲所示，桌面上一个质量为15kg的薄壁圆柱形容器中注入适量的水，一边长为10cm的正方体物块被缓缓沉入水中。在沉入过程中，其下表面到水面的距离为h，
随着h的增大，细绳拉力F、物体所受浮力
F浮的变化如图乙所示(物块未接触容器底
部，水未溢出)。g取10N/kg，求：
(1)图乙中反映细绳拉力F随h变化的图像是 (填序号)。
(2)根据图中信息，可算出该物块的密度是 。
(3)若物块浸没时，容器中液面比原来上升了4cm，容器中水的质量为20kg，此时容器对桌面的压强大小为 。
①
2.5×103kg/m3
1.44×104Pa
02
浮力的常见规律
浮力问题中的常见规律
5.物体浸没在不同液体中时（包括外力将漂浮物压入），浮力的比值，等于两种液体密度的比值。
物体
已知：物体浸没，即V排1=V排2
即
物体
02
浮力的常见规律
例：
将一不吸水的物块轻轻放入盛满水的溢水杯中，当其静止后有63 g水溢出，再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中，当其静止后有56 g酒精溢出，则物块在酒精中受到的浮力为 N，物块的密度为 kg/m3。(已知ρ酒精＝0.8×103 kg/m3)
0.56
0.9×103
假设物体在两种液体中都漂浮，F浮1=F浮2，假设不成立
假设物体在两种液体中都沉底， = ，假设不成立
思路：
∴水中沉底，酒精中漂浮
02
浮力的常见规律
浮力问题中的常见规律
6.漂浮在水面上的冰熔化，水面高度不变。
冰
冰熔化是物理变化，冰的质量和熔化后形成水的质量相等。
由题意得F浮=G冰=G水
冰
水
m不变
∵F浮= ρ液gV排= ρ水gV排
G水= m水g= ρ水gV水
∴ ρ水gV排= ρ水gV水
即V排=V水
冰排开水的体积，恰好被冰熔化后水的体积填补，液面高度不变。
02
浮力的常见规律
例：
把一块冰放在一杯酒精中（已知ρ水＞ρ冰＞ρ酒精）（　）
A．冰块下沉，熔化后液面上升
B．冰块漂浮，熔化后液面上升
C．冰块下沉，熔化后液面下降
D．冰块漂浮，熔化后液面下降
C
课外思考：
1.冰块在漂浮在盐水中熔化
2.空心冰块在漂浮在水中
3. 冰块中有物体，密度比水小
4. 冰块中有物体，密度比水大
5.冰块被向上拉着
6.冰块被向下拉着
7.冰块接触容器底部
练习
03
STEP
03
练习
1．用手将一个密度为0.9×103kg/m3的实心小球先后浸没在水和酒精中。松手
后，小球静止时排开水和酒精的体积分别为V1和V2，小球在水和酒精中所受的浮
力分别为F1和F2。以下判断正确的是(ρ酒精＝0.8×103kg/m3)(　　)
A．V1∶V2＝1∶1　 F1∶F2＝5∶4
B．V1∶V2＝9∶10　F1∶F2＝9∶8
C．V1∶V2＝4∶5　 F1∶F2＝1∶1
D．V1∶V2＝8∶9　 F1∶F2＝10∶9
B
03
练习
2．如图是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景，实验甲、丙和
丁中弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N。若盐水的密度为
1.2×103kg/m3，g取10N/kg，则下列结论正确的是(　　)
A．物体A的密度为3.2×103kg/m3
B．实验乙中，物体A受到的拉力为1.0N
C．实验丙中弹簧测力计的示数比乙中小0.5N
D．实验丁中，容器底部受到的压力大于0.3N
D
谢谢
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