第3节水的浮力(4课时打包)

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名称 第3节水的浮力(4课时打包)
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文件大小 34.2MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2014-09-11 21:23:12

文档简介

课件18张PPT。第三节
水 的 浮 力第1课时力的测量工具是 。
用弹簧秤吊着物体。物体受到竖直向下的 和竖直向上的 的作用。
这两个力是一对 :两个力大小 ,方向 ,且作用在 上。温故知新弹簧秤重力G拉力F平衡力相等F=G相反一条直线 不会游泳的人在死海里为什么不会被淹死?浮力死海不死 1.将一个空塑料瓶的瓶盖旋紧,然后把它压入水中,如图 1-15所示,你的手有什么感觉?
2.将手松开后,观察瓶子运动的情况。 空塑料瓶对手有向上的力的作用瓶子会迅速上升,最后浮在水面结论:水中会上浮的物体受到 。
水向上的浮力?
问题:在水中下沉的石块,铁块等物体是否也受到浮力作用呢?
2.再将物体浸入水中,弹簧测力计的读数F2=_________ 牛。
3.弹簧测力计的两次测量读数发生的变化说明了什么?1.如图1-16所示,将物体挂在弹簧测力计下, 弹簧测力计的读数 F1=_________牛。在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。重物浸入水中后,弹簧测力计示数的减少意味着什么?结论:所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。 1.所有液体对浸入其中的物体,都产生一个竖直向上的力。这个力叫做浮力。一、浮力这里所谓的“浸入”包括完全浸没和部分浸入。注意2、方向:竖直向上3、施力物体:液体思考与练习 此处小球受到的浮力方向如何?答:方向竖直向上。 从图1-16所示的活动中,你能否得出测量浮力大小的一种方法?这种方法的适用条件是什么?一、浮力1.将物体挂在弹簧测力计下,读出弹簧测力计的示数 G ;2.再将物体浸入水下,读出弹簧测力计的示数 F ;3.物体在水中受到的浮力大小为:F浮 = G-F用称重法测量在水中下沉的物体受到的浮力
器材:弹簧秤、钩码、一杯水 受力分析
 1.先测重力G
2.物体放入液体中看弹簧测力计示数
 3.求浮力
称重法测浮力方法:F浮=G – F
(适用条件:物体在水中会下沉)思考与练习1、一个金属块挂在弹簧秤上,在空气中称时,示数为 27牛 ,把它浸没在水中称时,示数为17牛,它受到的浮力是多少牛?解:F浮=F空-F水=27牛-17牛=10牛答:它受到的浮力是10牛。2、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
3、一质量为5千克的铝块,用弹簧秤吊住它,将其置于酒精中时,弹簧秤的读数为30牛。求酒精对铝块的浮力
20牛20牛发散思维: 液体能产生浮力,气体也能产生浮力吗?浮力为什么消失了?问题:浸入水中的桥墩有没有受到浮力的作用吗? 因为桥墩的下表面没有受到水向上的压力作用,液体对它就失去了向上托的力,浮力当然随之消失了。因此桥墩不受浮力的作用。 1.液体对浸入其中的物体,都具有竖直向上的力。这个力叫做浮力。2.浮力的测量(实验法)一、浮力小结3.浮力产生的原因:上下两个面的压力的差,就是液体对物体的浮力。F浮=F-F′
浮力方向总是竖直向上的F浮=F空气- F水中=G -F水中课件17张PPT。第三节
水 的 浮 力第2课时 在空气中用弹簧秤称一物体重为15牛,把它浸没在水中称得重5.2牛:
则它受到得浮力为______牛,
这个浮力的方向__________,
施力物体_____________。9.8竖直向上水复习二、阿基米德原理【提出问题】气体和液体都会对浸入其内的物体产生竖直向上的浮力,那么浮力的大小究竟和哪些因素有关呢?
当你躺在浴缸的水中时,会有一种 了
的感觉,同时浴缸的水面会 。
人变轻是因为人受到 。水面上升是因为人浸入水中后, 。变轻上升水的浮力排开了一部分水1、探究实验  古希腊国王艾希罗交给金匠一块纯金,命令他制出一顶非常精巧、华丽的王冠.王冠制成後,国王拿在手里掂了掂,觉得有点轻.他叫来金匠问是否掺了假.金匠以脑袋担保,并当面用秤来称,与原来金块的重量一两不差.可是,掺上别的东西也是可以凑足重量的.国王既不能肯定有假,又不相信金匠的誓言,於是把阿基米德找来,要他解此难题.  一连几天,阿基米德闭门谢客,反覆琢磨,因为实心的金块与镂空的王冠外形不同,不砸碎王冠铸成金块,便无法求算其体积,也就无法验证是否掺了假.他绞尽脑汁也百思不得其解.有一天… … … 阿基米德由澡盆溢水联想到 … … … 【建立假设】浮力可能与物体所排开水的多少有关。
【实验验证】将物体逐渐浸入水中时,物块排开水的体积逐渐增多,弹簧秤的读数逐渐 ,浮力逐渐 。
结论(定性):物体受到的浮力跟物体排开水的多少有关,排开的水越多,浮力 。越大变小增大溢水杯实验器材:物块弹簧秤量筒设计实验:要测量浮力的大小,还要测量物体排开水的多少(体积、重力)。请利用这些器材设计实验步骤和实验数据记录表格,然后交流讨论。
(1)在溢水杯中盛满水,将小烧杯放在溢水杯的出水口下;
(2)将物块挂在弹簧秤上,测出物块的重G物;
(3)将物块浸没在溢水杯的水中,读出弹簧秤的读数F拉,并计算出物块所受的浮力F浮=G物-F拉
(4)将溢水杯溢出的水注入量桶内,测出它的体积V排,并算出物块所排出的水的重力
G排= g V排
F浮= G排= gV排
1.研究浸没在液体中的物体所受到的浮力实验阿基米德原理:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,
浮力的大小等于 ______________.

即F浮= ________.
同样,阿基米德原理可以推广到气体的浮力上:浸
在气体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于
________________________________________.
地球表面上的物体一般都浸没在空气中:
F浮= ____。 G排液=m排液g=ρ液V排液g物体排开的气体受到的重力G排=m排g=ρ空气V排气g=ρ空气V物g2、阿基米德原理.SWF【得出结论】对于浸没在液体中的物体和部分浸入在液体中的物体都有:F浮=G排水。
【推广】如果把水换成别液体,仍然可以得到:
F浮=G排液 。物体排开的液体受到的重力
(1)ρ液是 ____ ,不是物体密度。
(2)V排液是 ____ ,不是液体总体积,也不一定是物体的总体积(V物)。
①物体浸没在液体中:V排液 = __ ;
②物体漂浮液体中,V排液= __ 。
(3)只跟 __和 __, 而与物体浸入液体的 __ 、液体 __ 、物体的 __ 、 __ 、 __、 __ 等无关。(4)注意计算单位的统一:F浮—牛 ρ液—千克/米3
V排液—米3   g=9.8牛/千克V物V物-V露ρ液V排液深度形状质量密度重力液体密度物体排开(浸入)液体的体积体积 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? 思考与练习你的体积大,受到的浮力大。你在深处,受到的压强大。请你说说哪个鱼说得正确?为什么?[例1]有一物块,在空气中称时重力为29.4牛,浸没在水中称时,弹簧测力计的读数为19.6牛。求:
(1)物块在水中受到的浮力的大小?
(2)物块的体积多大?解:(1) F浮=G物-F拉=29.4牛-19.6牛=9.8牛答:(1)浮力是9.8牛;(2)物块的体积是1.0×10-3米3= 1.0×10-3米3[例题2] 在抗洪抢险中,某村民自制了一个总体积0.7米3的竹筏,放入河水中时有 1/5体积浸入水中。(1)此时竹筏受到的浮力有多大?(2)要使水对竹筏产生4500牛的浮力,竹筏应有多大的体积浸入水中?解 :(1)竹筏放在河水中时,排开河水的体积为 :V排水=0.7米3/5=0.14米3根据阿基米德原理,可得此时竹筏受到的浮力为 :F浮=ρ水gV排水=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.14米3=1372牛(2)已知F’浮=4500牛,将阿基米德原理表达式F’浮=ρ水gV′排水进行变形,可得 :答:略1、潜水艇在由水面下2米深处潜入到水面下20米深处的过程中,它受到的压强、浮力的变化情况是:( )
A 压强增大,浮力增大;
B 压强增大,浮力不变;
C 压强不变,浮力增大;
D 压强减少,浮力不变。 B1、将两个金属块分别挂在两个弹簧秤下,都将金属块浸没在不同的液体中,发现弹簧秤减小的示数相同,说明( )
A.排开水的重力相同 B.两金属块物重相同
C.排开水的体积相同 D.以上说法都不对
2、有一金属块,在空气中称得重3.8牛顿,将它浸没在盛满水的溢水杯中时,有50毫升的水从溢水杯中流入量筒。求(1)金属块的体积(2)金属块在水中受到的浮力(3)金属块在水中时弹簧秤的读数(4)金属块的密度是多千克/米3 ?它可能是什么金属?A浮力是怎样产生的F1F2方向向下方向向上F =P S= ρ gh S液21液液F -F = ρ gh S - ρ gh S= ρ ghS= ρ ghV =F21液排浮压力之差:课件27张PPT。第三节
水 的 浮 力第3课时知识回顾:3.阿基米德原理的内容:1.浮力的计算方法:①称重法 F浮 = G物 —F拉 ②阿基米德原理的计算公式:F浮 = ρ液gV排2.浮力产生的原因:液体对物体上下表面产生压力差。阿基米德原理 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(或气体)受到的重力。
公式: F浮= G排液 = ρ液 g V排液
从公式可看出浮力的大小与液体的密度大小有关,与物体排开的液体体积多少有关,与物体的形状及浸入的深度无关。阿基米德原理公式F浮= G排液 = ρ液 g V排液的理解和运用
1. 对阿基米德原理公式的理解应注意:
(1)公式中ρ液是液体的密度,而不是浸入液体中的物体的密度。
(2)公式中V排液是物体浸入液体时,排开液体的体积。物体可以完全浸入,也可以是部分浸入。
2. 运用阿基米德原理公式进行计算时,注意计算过程中的单位要统一 。请思考 浸没在液体中的物体会受到液体的浮力作用,但是,石头在水中会下沉,泡沫在水中会上浮,这是什么原因?观察鸡蛋浸没在水中时的运动情况,分析其原因沉浮条件F浮>GF浮<GF浮 = GF浮 = G物体沉浮的条件1思考:对四种状态进行受力分析 当物体受到的浮力大于重力时,物体上浮,物体露出液面后,浮力会减小,当浮力等于重力时,物体就漂浮在液面上。物体下沉物体悬浮物体上浮物体漂浮物体的沉浮条件:物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大小。GF浮思考:这些力的施力物体分别是什么?有什么关系?小瓶处于漂浮状态,F浮和G是一对平衡力,F浮=G物体处在什么浮沉状况?思考:此时物体受到几个力作用?有什么关系?小瓶处于下沉状态,F浮<G下沉的物体最终会沉到容器底部,处于静止状态物体处在什么浮沉状况?思考:此时物体受到几个力作用?有什么关系?小瓶处于上浮状态,F浮>G上浮的物体最终会浮在液面上浮物体露出液面后,会漂浮在液面上。物体处在什么浮沉状况?思考:如果瓶中装适量的水,使它浸没在水中时受到的浮力恰好等于受到的重力,瓶子会怎样?2、此时物体受到几个力作用?有什么关系?小瓶处于悬浮状态,F浮=G瓶子可以浸没水中任何位置。悬浮的物体可以停留在液面内部的任何位置物体处在什么浮沉状况?物体沉浮的条件2 一个实心物体浸没在液体中,有时也可以根据物体密度与液体密度之间的关系,对物体的沉浮作出判断?试推导出这些关系。r液 r液 r液 当物体浸没时:F浮 = r液 g V物G = r物 g V物当r物>r液,
当r物<r液,
当r物=r液,
物体下沉。物体上浮最后漂浮。物体悬浮。三、物体的浮沉条件物体浸
没于某
液体中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 上浮用密度判断时:必须是实心物体物体沉浮的条件思考:为什么油总是漂在水面上?为什么木块会
漂浮而石块会下沉?讨论: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? 当汤圆或饺子刚放入水中时,她们的体积较小,受到的浮力小于重力;而当汤圆或饺子煮熟时,体积会膨胀,受到的浮力也随之增大。物体在液体中的四种沉浮状态物体沉浮的条件(石块等)(气泡等)(轮船等)(鱼、潜艇等)上浮物体露出液面后,会漂浮在液面上。总结. 求浮力的方法:
(3)平衡法:(2)阿基米德原理:(1)称量法:F浮=G - F拉F浮= G排液 = ρ液 g V排(仅适用于能下沉的物体)(仅适用于已知V排的物体)漂浮时:F浮=G一般思路:1.称量法和产生原因法一般用的比较少。2.求浮力时如果物体漂浮一般用平衡法F浮=G求解,已知V排一般用阿基米德原理F浮=ρ液gV排,如:浸没时V排=V物或者漂浮时已知浸入部分体积时均可。 1:体积为300cm3木块,浮在水面上的体积为______;受到的浮力为_____,重力为______.
(ρ木=0.6克/厘米3)2:下图中物体V甲=V乙=V丙,判断它们所受的浮力的大小。甲乙甲乙水酒精(1)(2)F甲浮_____F乙浮F甲浮_____F乙浮<>3.酒精的密度是0.8 X 103千克/米3 , 把体积为500厘米3的铁块浸没在酒精中,它受到的浮力是 牛.4.一只实心球恰好能悬浮于酒精中(酒精的密度是 0.8X103千克/米3 ),把此球浸没于水中,则( )
A 一定下沉 B 一定上浮 C 悬浮 D 都有可能3.925. 将一只漂浮在水面上的咸鸭蛋从水中捞出投入到盐水中,在两种不同的液体中,咸鸭蛋受到的浮力哪一个更大( )
A. 水中的大 B.盐水 中的大 C.一样大 D.不能确定CB6.测定血液的密度不用密度计,因为这样做需要大量的血液,而采用巧妙的方法:先在几支试管中装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液,然后分别在每支中滴入一滴.血液.分析人员只看到哪一支管中血液悬浮在中间,就能判断血液的密度其根据是( )
A.液体内部同一深度向各个方向的压强相等
B. 液体的压强随深度的增加而增加
C.物体的浮沉条件
D.血液的上部受到的压强大于下部受到的压强C7. 某物体的质量为100克,当把它放进盛满水的容器中时,溢出50毫升的水,则此物体( )
A.浮在水面上 B.沉到容器底部
C.悬浮在水中 D.无法判断B8.一块马铃薯恰好能悬浮在某一浓盐水中,如果将这块马铃薯切成大小不等的两块,仍放到这一盐水中,则( )
A.大的一块下沉,小的一块漂浮 B.两块都下沉
C.两块都上浮 D.两块都悬浮DD10.三个体积相同的正方体a,b,c分别浮在同种液体的液面上,如图所示,若它们所受的浮力分别为Fa,Fb,Fc,则这三个力由小到大的顺序是 < < .物体的质量是ma , mb , mc ,则这三个质量由小到大的顺序是 < < .Fb Fa Fcmb ma mc 11.一块木块浮在水面上时,先后出现了两种不同的状态,如图所示,则两种情况下,木块受到的浮力( )
A.竖直状态的大 B.水平状态的大
C.一样大 D.不能确定C控制物体浮沉的途径: 1、保持物体重力不变,增大浮力使物体上浮,减少浮力使物体下沉。
改变液体密度         
改变物体排开液体的体积
2、物体所受浮力大小不变,减小物体自身重力使物体上浮,增大物体自身重力使物体下沉。  方法小结1.如图所示,物体浸没在水中时,所受到的浮力为______N;如果直接将该物体投入水中,该物体将______(填“上浮”、“悬浮”或“下沉”);从图乙、丙可以看出浮力的大小与液体的_____有关。1下沉密度学以致用2.一艘轮船从东海直接驶入长江时,下列说法错误的是( )
A.轮船受到的浮力不变
B.轮船排开的液体受到的重力不变
C.轮船排开的液体的体积不变
D.轮船的吃水深度增大学以致用3.一艘轮船从长江驶入东海时,船体会
一些。(“上浮”或“下沉”)C课件26张PPT。第三节
水 的 浮 力第4课时物体浮沉条件的应用 物体的浮沉条件是什么?
(1)物体下沉:
(2)物体上浮:
(3)物体悬浮:
(4)物体漂浮:复习提问F浮 ρ液
F浮>G物 或ρ物<ρ液F浮=G物 或ρ物= ρ液
F浮=G物 或ρ物< ρ液
物体的沉浮条件的应用一:密 度 计密度计是一种用来快速测量液体密度的仪器 密度计漂浮在被测液体中,密度计的玻璃管上标有
刻度值,可从液面处对应的刻度值读出被测液体的密度。密封的玻璃管,下端装有铅丸或水银应用一、密度计①利用物体漂浮在液面时F浮=G计原理工作的。
② 密度计上的刻度线不均匀,自上往下,刻度线越来越密,刻度值越来越大。密度计上的刻度值是被测液体的密度与水的密度的比值。思考:图中的甲、乙两种液体,谁的密度较大? 同一支密度计在不同液体中受到的浮力大小是相同的,但排开的液体体积大小不同。液体的密度越大,密度计露出的体积越多。密度计:根据漂浮物体露出的体积大小测定液体的密度刻度特点:密 度 计刻度特点:上小下大,刻度不均匀无0刻度密度计是利用     来测量液体密度的仪器,被测液体的密度越大,密度计浸入液体的深度越 ,露出液面的部分 。当把密度计放入某种液体中静止时,液面正对0.6这个刻度,则这种液体的密度为_______________ kg/m3。 漂浮时F浮=G计浅0.6×103多应用二 船 舶 问题:铁块放在水中会下沉,而用钢铁制成的船为什么
却能够漂浮在水面上?你能使铁在水中上浮吗?物体的沉浮条件的应用船 舶 活动:模拟轮船实验1.把一块橡皮泥放在水面上时,观察橡皮泥能否浮在水面上;不 能2.将橡皮泥捏成碗状,再放在水面上,观察橡皮泥能否浮在水面
上。能应用二、 船 利用“空心”的方法可以在不增加物体自重的条件下增大排开水的体积,获得更大的浮力,最终使F浮=G船,使船漂浮。 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。
空心不变增大增大 排水量:轮船装满货物时排开的水的质量。(不是重力)轮船有大小,怎样反映轮船的运载能力呢?在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”, 其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线.当船从北大西洋驶向印度洋时,试分析轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系? 载重线:是法规对船舶最大装载吃水线 完成课本P17:思考讨论:练习1 应用三、潜水艇潜水艇浸没水中后V排不变,则浮力不变,那么它是怎么来实现沉浮的呢?潜 水 艇活动:潜水艇沉浮的模拟实验1.在玻璃球内装满水,并用橡皮管把它连到大针筒上;2.用针筒将玻璃球内的水抽出,观察玻璃球的运动情况;玻璃球上浮3.用针筒把水再次压入玻璃球中,观察玻璃球的运动情况。玻璃球下沉潜水艇模型潜 水 艇 潜水艇是在不改变 的条件下,通过
改变 来实现上浮和下潜的。浮力(体积)自身的重量应用三、潜水艇不变改变自身重力潜水艇是靠改变 来实现上浮和
下潜的。当潜水艇由100m深度下潜到水下
200m深处,它受到水的压强将 ,受到
的浮力将 。
变大
气球和飞艇问题:什么样的气球和飞艇才能飞上天?气球内充的气体有氢气、氦气和热空气。 气球或飞艇内所充的气体的密度必须小于气球或飞艇外空气的密度,使它受到的浮力大于重力而升空,它们才能飞上天。用改变自身的体积,实现沉浮。如减小体积,则有F浮②用改变自身的体积,实现沉浮。如减小体积,则有F浮③气球不能无限制地升入高空,当F浮=G球时,应该悬浮,实际上在没有达到悬浮时,其内部气压大于外部气压而破裂。应用四、气球和飞艇气球和飞艇是靠改变 来实现浮沉的。
自身的体积小结利用浮力的关键是调节重力和浮力的关系。
(1)若保持浮力不变,可改变自身的重力,实现沉浮(如浸没水中的潜水艇)
(2)若保持重力不变,可改变排开液体(或气体)的体积实现沉浮。(如轮船、鱼泡和气球)。2.将一个铝制空心球用手没入水中,放手后球将: ( )
A、上浮 B、下沉
C、悬浮 D、无法确定
巩固练习D1.船只采用“ ”的办法增大可以利用的浮力,漂浮在水面上。潜水艇靠改变 来实现浮沉,要使浮在水面的潜水艇潜入水中,应 。空心自身的重力向水舱充水3.一艘轮船从东海驶入长江时,下列说法错误的是: ( )
A、轮船受到的浮力不变
B、轮船排开的液体受到的重力不变
C、轮船排开的液体的体积不变
D、轮船排开的液体的体积增大
C4.排水量为1000t的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物共重 N,受到河水的浮力是 N,如果河水密度为1.0×103kg/m3,船排开的河水的体积是 __________m3.(取g=10N/kg)107107103 6.图中甲、乙、丙、丁是四个材料、体积、形状互不相同的物体,图中注明了它们的沉浮情况,试在图中补画出每个物体受到的浮力F与重力G的完整情况(只要定性地表示出力的相对大小)。甲上浮乙下沉丙漂浮丁悬浮F浮F浮GG浮 力浮力的
概 念定义:浮力的方向:产生的原因:浮力的测量:物体沉浮的条件
(浮力的计算)浮力的应用阿基米德原理:上浮:下沉:漂浮或悬浮:轮船:潜水艇:气球和飞艇:密度计:浸入液体中的物体受到液体对它向上的托力叫做浮力竖直向上上下表面由于深度不同而产生的压力差称重法 F浮 = G -G′ F浮 > G F浮 < G F浮 = G 采用空心的方法增大可利用的浮力通过改变自重来控制沉浮根据漂浮物体露出的体积大小测定液体的密度球(艇)内气体密度小于空气的密度知 识 小 结F浮 = G排 = r液g V排