第3节 水的浮力(第三课时)(李)

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名称 第3节 水的浮力(第三课时)(李)
格式 zip
文件大小 6.2MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2014-08-27 21:24:09

文档简介

(共22张PPT)
第三课时
一、浮力的概念
浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它向上的托力。
二、浮力的方向
浮力的方向总是竖直向上。
三、浮力的大小
方法一、称重法
F浮力
=

G′
G
方法二、阿基米德原理法
F浮

G排液

ρ液 g V排液
水中会上浮的物体受到水向上的浮力,
水中下沉的物体也受到水向上的浮力。
为什么有些物体上浮?有些物体下沉?
物体在液体中的浮沉状况是由什么条件决定的?
四、物体浮沉的条件
浸入液体中的物体除了受到向上的浮力外,
还存在其他的力吗?
物体的重力
物体受到向上的浮力和向下的重力,这两个力的大小决定着物体的运动状态。
F浮
F浮
F浮
G物
G物
G物
1.受力分析

F浮
>
G物
F浮
<
G物
F浮
G物
(1)上浮
(2)下沉
(3)悬浮
1.请根据物体浮沉
的条件,对右图
中鸡蛋的浮沉状
况作出解释。
鸡蛋受到的重力是一定的,由于三种情况下,水中的含盐量不同,盐水的密度也就不同,根据阿基米德原理F浮=ρ液 g V排液可知,鸡蛋在不同浓度的盐水中受到的浮力不同。
2. 一个实心物体浸没在液体中,你能否根据物体
密度与液体密度之间的关系,对物体的浮沉作
出判断?试推导出这些关系?
你平时常见到哪些物体在水中会上浮?哪些物体在水中会下沉?
木头在水中会上浮,石头在水中会下沉。
想一想:上浮或下沉与物体的何种特性有关?
一般木头的密度比水小,石头的密度比水大。可能与物体的密度有关。
猜想:密度比液体大的物体,在液体中下沉?
密度比液体小的物体,在液体中上浮?
哪密度与液体一样大的物体呢?
可能悬浮在液体中。
F浮

G物

m物g

ρ液 g V排液
G排液

ρ物 g V物
(1)悬浮时:
F浮
=
G物
ρ液 g V排液
=
ρ物 g V物

因为
V排液
V物
=
所以
ρ液
=
ρ物
2. 密度关系
(2)下沉时:
F浮
<
G物
ρ液 g V排液
<
ρ物 g V物

因为
V排液
V物

所以
ρ液
<
ρ物
马铃薯
(3)上浮时
F浮
>
G物
ρ液 g V排液
>
ρ物 g V物

因为
V排液
V物

所以
ρ液
>
ρ物
沉浮情况 受力情况 密度关系 体 积
物体浮沉的条件 小结
①上浮
②下沉
③ 悬浮
④ 漂浮
F浮
>
G物
F浮
=
G物
F浮
<
G物
F浮
=
G物
ρ液
>
ρ物
ρ液
ρ物
<
ρ液
ρ物
=
ρ液
>
ρ物
V浸
V物
=
V浸
V物
=
V浸
V物
=
V浸
V物
<
[例题] 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。它将下沉到海底,
还是悬浮在海水中,或是上浮到海面?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)
解 :
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. 03×103千克 / 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。
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于454.23牛,即小于铁箱受到的重力,所以铁箱将会下沉到河底。
答 :铁箱将会悬浮在海水中。若是掉在河水中,
铁箱将会沉入河底。
物体的浮沉是一个常见的现象,生活中有大量的现象都可以用物体浮沉的条件作出解释。
3.常见现象
1.煮汤团
刚放入水中时:
F浮
<
G物
沉入锅底
F浮
>
G物
煮熟时体积增大:
则会浮出水面
2. 泄漏的石油在海面上
ρ石油
<
ρ海水
4. 配制鸡尾酒
密度大的酒在下面,密度小的酒在上面。
3. 冰浮在水面上
ρ冰
<
ρ水
学习了物体浮沉的条件后,你能说出求浮力的另一种方法了吗?
方法三、悬浮漂浮条件法
F浮
=
G物
[例题] 一实心冰块漂浮在水缸的水面上,冰的
密度为0.9×103千克/米3
(1)求露出的体积占冰块总体积的多少?
(2)当冰全部融化成水后,水缸的水面是
否上升?(通过计算说明)
解 :
F浮
=
G冰
(1)因为冰块漂浮在水缸的水面上
所以
F浮 =
=
G冰
= m冰g
=

ρ水gV浸入
ρ水gV浸入
=
ρ冰V冰g
ρ冰V冰g
V浸入
=
ρ冰V冰g
ρ水g
=
ρ冰V冰
ρ水
V露出
V冰
V浸入
=

=
V冰

ρ冰V冰
ρ水
=
ρ水

ρ冰
V冰
ρ水
=
0.9×103千克/米3
1.0×103千克/米3
1.0×103千克/米3

V冰
=
10
1
V冰
(2)当冰漂浮水面时,
F浮
=
G冰
阿基米德原理
F浮
=
G排水
=
m冰g
=
m排水g
当冰全部融化成水
m冰
=
m化水
所以
m冰g
=
m排水g
所以
m冰g
=
m排水g
=
m化水g
m排水
=
m化水
V排水
=
V化水
因此
水缸的水面保持不变
答:露出的体积占冰块总体积的1/10,水面不变。
三、浮力的大小
方法一、称重法
F浮力
=

G′
G
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
四、物体浮沉的条件
①上浮
F浮
>
G物
ρ液
>
ρ物
②下沉
F浮
<
G物
ρ液
ρ物
<
③ 悬浮
F浮
=
G物
ρ液
ρ物
=
④ 漂浮
F浮
=
G物
ρ液
>
ρ物
1、一物体的重力为20牛,用手按在水中浸没时
受到的浮力是30N,则放开手后物体将--( )
A、上浮 B、悬浮 C、下沉 D、无法判断
2、100克物体放在盛满液体的杯子里, 溢出液体
80克, 则----------------------------------- ( )
A、物体将沉入杯底   B、物体将浮在液面上
C、物体将悬浮在液体中 D、无法确定物体的沉浮
A
A
3、如图所示,将一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水
面;把它放入另一种液体中,它却沉入底部。则在这两
种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较-----( )
A.在水中受到的浮力较大
B.在另一种液体中受到的浮力较大
C.受到的浮力一样大
D.无法比较浮力大小
A
4、体积相同的甲、乙两物体放在液体中静止时,
如右上图,可见两物体的质量相比较---( )
A.甲大于乙 B.乙大于甲
C.甲乙相等 D.无法判断
B