(共26张PPT)
苏科版(2024)八年级下册物理
第九章 压强和浮力
第 4 课时 浮力
什么是浮力
观察下图,并回答问题
舰艇浮在水面保持平衡,除了受重力,肯定还受一个力与重力平衡。
请问这个力的方向如何?大小如何?是谁给的?
G
根据二力平衡的条件,这个力的大小跟重力相等,方向跟重力方向相反。
舰艇只跟水接触,肯定是水给的。
F
什么是浮力
观察下图,并回答问题
气球为什么能飘浮在空中保持平衡,除了受重力,肯定还受一个力与重力平衡。
请问这个力的方向如何?大小如何?是谁给的?
根据二力平衡的条件,这个力的大小跟重力相等,方向跟重力方向相反。
G
F
气球只跟空气接触,肯定是空气给的。
什么是浮力
定义:
方向:
符号:
浸在液体或气体中的物体,会受到液体或气体向上托的力,这个力叫作浮力。
浮力的方向总是竖直向上的。
F浮
刚才我们己经讨论了“浮在液体表面的物体受到浮力的作用。
那么,下沉的物体是否受到浮力的作用呢?
猜一猜
下沉的物体是否受到浮力?生活中有哪些实例能够支持你的猜想?
可能受到浮力的作用。
从水里拿出一块砖块,砖块在水里时用力很小,但离开水面后,用力明显增大。
做一做
用弹簧测力计、石块(或金 属 块) 和 一 杯 水, 按 照 图9-32 所示的步骤试一试。你观察到什么现象?这些现象能说明什么?
1.你观察到什么现象?
答:石块在空气中弹簧测力计的示数大,浸没水中后,弹簧测力计的示数变小。
2.这一现象能说明什么问题?
答:下沉的物体也受到浮力的作用。
3、通过视频,你能否总结出物体所受浮力大小的测量方法?
(1)用弹簧测力计测出物体的重力G。
(2)将石块浸没在水中,记下此时弹簧测力计对石块的拉力F。
则F浮=G-F (称重法测浮力)
阿基米德原理
猜 想
浮力的大小可能与哪些因素有关?你是根据哪些生活经验提出猜想的?
实验器材
弹簧测力计,物块,盛有水和浓盐水的容器各一个。
物体的体积?
物体的密度?
液体的密度?
深度?
阿基米德原理
实验与记录
设计实验数据记录表,并按图 9-33 所示的步骤进行实验。
1. 如图(a)所示,测出物块所受的重力并记录。
2. 如图(b)所示,将物块逐渐浸入水中,直到浸没,观察并记录弹簧测力计示数的变化。
3. 如图(c)所示,改变物块浸没在水中的深度,观察并记录弹簧测力计的示数。
4. 如图(d)所示,将物块浸没在浓盐水中,观察并记录弹簧测力计的示数。
阿基米德原理
交流与讨论
比较图1、2、3你能得出什么结论?
物体所受的浮力的大小,与其排开液体的体积有关(其浸在液体中的体积)
在同一种液体中,
排开液体的体积越大,
物体所受的浮力越大。
阿基米德原理
交流与讨论
比较图3、4你能得出什么结论?
浸在液体中的物体所受的浮力,与其所处的深度无关。
阿基米德原理
交流与讨论
比较图5、6你能得出什么结论?
浸在液体中的物体所受浮力的大小,与液体的密度有关。
在排开液体的体积相同时,液体的密度越大,
物体所受的浮力越大。
阿基米德原理
交流与讨论
在空气中 小部分浸在清水中 大部分浸大清水中 全部浸没在清水中 全部浸没在较深的清水中 全部浸没在盐水中
测力计拉力/N 1.58 1.10 0.70 0.41 0.41 0.40
浮力/N 0.48 0.88 1.17 1.17 1.18
物体所受的浮力,与物体浸在液体中的体积(物体排开液体的体积)有关。
排开液体的体积越大,所受的浮力越大。
物体所受的浮力,与物体所处液体的深度无关。
物体所受的浮力与液体的密度有关。
排开液体的体积相同时,液体的密度越大,所受的浮力越大。
阿基米德原理
交流与讨论
实验表明,浸在液体中的物体,所受浮力的大小与其排开液体的体积和液体的密度有关。
液体密度相同,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大;
液体密度不同,当物体排开液体的体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
阿基米德原理
阿基米德原理
阿基米德原理
古希腊学者阿基米德,通过实验和理论研究得出结论:
浸在液体中的物体所受浮力的大小,等于被物体排开液体所受重力的大小,即
这就是阿基米德原理。
由 G 排 = m 排 g = ρ 液 V 排 g,可得
阿基米德原理也适用于气体。
知识拓展——浮力的产生
知识拓展——浮力公式推导
例 题 船 舶 满 载 时 排 开 水的 质 量 称 为“ 满 载 排 水 量”。图 9-34 所 示 是“ 远 望 7 号” 航天远洋测量船,其满载排水量为2.7×104 t。求它满载航行时受到的浮力(g 取 10 N / kg)。
分析 由满载排水量可计算它满载时排开水所受的重力,再由阿基米德原理可得它满载航行时受到的浮力。
解答 该船满载时排开水所受的重力
G 排 = m 排 g
= 2.7 × 104 × 103 kg × 10 N / kg
= 2.7 × 108 N
该船满载航行时受到的浮力 F 浮 = G 排= 2.7 × 108 N
实践与练习
1. 如图 9-36 所示,马铃薯沉在水底,乒
乓球浮在水面上。马铃薯和乒乓球哪个受到
的浮力大?你是怎样判断的?
解答: 马铃薯受到的浮力大。
因为马铃署排开水的体积比乒 乓球排开水的体积大。
实践与练习
2. 体积为 1.2 dm3 的球,浸没在水中时受到的浮力是多大?若将其浸没在密度为 0.8 × 103 kg / m3 的酒精中,它受到的浮力是多大?
解答: 小球浸没在液体中
V排=V=1.2×10-3m3
根据浮力公式F浮=ρ液V排g可得:
F浮水=ρ水V排g=1×103kg/m3×1.2×10-3m3× 10 N / kg=12N
F浮酒精=ρ酒精V排g=0.8×103kg/m3×1.2×10-3m3× 10 N / kg=9.6N
3. 如图 9-37 所示,在薄塑料袋中装入大半袋水,用弹簧测力计测出它所受的重力。再将塑料袋浸入水中,观察浸入过程中弹簧测力计示数的变化。当塑料袋中的水面与容器中的水面相平时,弹簧测力计的示数是多少?由此你能得到什么结论?
实践与练习
解答:在将装了大半袋水的薄塑料袋浸入水中的过程中,会观察到弹簧测力计的示数逐渐变小。
当塑料袋中的水面与容器中的水面相平时,弹簧测力计的示数为0。
结论:可以得出物体浸没在液体中时,如果物体的密度与液体的密度相等,物体将处于悬浮状态,此时物体受到的浮力等于物体自身的重力,这也验证了阿基米德原理对于液体中物体浮力计算的正确性。同时还说明,浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
课堂小结
将铁、铜、铅制成三个实心金属球,用细线拴好,分别挂在三个完全相同的弹簧秤下,将三个金属球没入水中,但不碰容器底,此时三只弹秤的示数相同.现将三个金属球提出水面后静止,则( )( ρ铁< ρ铜<ρ 铅)
A.挂着铁球的弹簧秤示数最小 B.挂着铜球的弹簧秤示数最小
C.挂着铅球的弹簧秤示数最小 D.三个弹簧秤示数相同
由F浮=G-F得F=G-F浮=ρVg-ρ液Vg =(ρ-ρ液)Vg
知:ρ越大,(ρ-ρ液)越大,F相同时V越小,F浮越小
再由G=F浮+F知:F相同时F浮越小,G越小。
选C
C