课件10张PPT。人教版八年级物理上册第十章 浮力10.2.2 浮力大小的计算【学习目标】
1.利用公式F浮=ρ液gV排计算浮力。
2.能灵活使用多种方法计算浮力的大小。学习内容一:阿基米德原理法
——利用公式F浮=ρ液gV排计算浮力
学习指导:阅读课本P55文字内容,注意浮力的计算题格式,前后步骤之间的推导过程。【自学检测】
阿基米德原理用公式表示为F浮= = ,从公式也可以看出浮力的大小只与 和 有关。G排ρ液gV排液体密度排开的液体体积1.水球运动员把漂在水面上的水球慢慢压入水下0.5m的过程中,水球受到的浮力变化情况是( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.始终不变 D.先增大后不变
2.一个物体的体积为200cm3,将其体积的二分之一浸没在水中时,它受到的浮力是 ;全部浸没在水中时,受到的浮力是 。
3.一铁球先后浸没在盐水、水、酒精中,受到的浮力分别是F1、F2、F3,则三者大小关系是 。D变大增大变大不变不变D0.98N1.96NF1>F2>F3分析:
运动员把水球慢慢压入水下的过程中,水球在完全浸没前在水中的体积逐渐 ,排开水的体积逐渐 ,所以水球受到的浮力逐渐 ,当水球全部浸入水中后,排开水的体积 ,所以受到的浮力 。故选 。浮力的计算方法:
一、浮力产生的原因——压力差法
例1:边长为10cm的立方体金属块,浸没在水中,物体上表面与液面平行,且液体表面到物体上表面的距离为20cm,如图所示,求:立方体上、下表面受到的压强、压力大小,浮力大小及方向。(取g=10N/kg)解:金属块的上、下表面的面积分别为:S=L×L=0.1m×0.1m=0.01m2金属块上表面受到的液体向下的压强为:p1=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa,F1=p1S=2000Pa×0.01m2=20N,方向竖直向下。金属块下表面受到的液体向上的压强为:p2=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.2m+0.1m)=3000Pa,F2=p2S=3000Pa×0.01m2=30N,方向竖直向上。浮力的大小为:F浮=F2-F1=30N-20N=10N,方向竖直向上。二、称重法:F浮=G-F示,其中G是空气中物体重力,F示是受到浮力时的弹簧测力计示数。
例2:将一物体挂在弹簧测力计挂钩上,示数为70N,将物体浸没入水中时,测力计示数为68N,则物体在水中受到的浮力是多少?物体的密度是多少?解:把物体浸没在水里时,所受浮力:F浮=G-F示=70N-68N=2N;由F浮=ρ水gV排和V物=V排得:
V物=V排=F浮ρ水g=2N×103kg/m3×10N/kg=2×10-4m3,ρ物=mV物=G物V物g=70N×10-4m3×10N/kg=3.5×103kg/m3。三、阿基米德原理法:F浮=G排=ρ液gV排
例3:边长为10cm的立方体木块,漂浮在水中,物体上表面与液面平行,且物体上表面到液体表面的距离为5cm,如图所示,求:物体受到的浮力。解:正方体的底面积
S=a2=(0.1m)2=1×10-2m2,正方体排开水的体积为
V排=(0.1m-0.05m)×1×10-2m2=5×10-4m3,木块受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N。1.不同材料制成的相同体积的三个小球,放入同种液体中,最后静止时如图所示,则它们受到的浮力的大小关系是( )
A.F甲=F乙=F丙
B.F甲<F乙<F丙
C.F甲<F乙=F丙
D.F甲=F乙<F丙
2.用弹簧测力计测得一石块重5N,将石块全部浸没在水中,测力计的示数为3N,则物体受到的浮力为 ,石块排开水的体积为 m3,石块的体积为 m3,石块的密度是
kg/m3;若将这个石块浸没在密度为0.8×103kg/m3的液体中,它受到的浮力是 N,此时弹簧测力计的读数是 N。(g=10N/kg)
3.P56页第3、4、5题,分组完成。C2N0.00020.00022.5×1031.63.4谢 谢