课件47张PPT。第5节 水的浮力 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相反一条直线一、浮力 不会游泳的人在死海里为什么不会被淹死?为什么潜水艇在水中沉浮自如 水底下的乒乓球为什么会浮到水面?实验: 将旋紧的空矿泉水瓶压入水中时,手有什么感觉?
将瓶释放后,瓶将怎么样?问题1:以上现象说明什么问题?
在水中能上浮的物体受到向上的浮力。
问题2:在水中下沉的石块,铁块等物体是否也受到浮力作用呢?实 验: P21的实验读数4.4N读数2.6N(读出下图的数据)对物体进行受力分析GF拉F浮结论:
F浮+F拉=G
得:
F浮=G - F拉结论: 在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。
所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。发散思维: 液体能产生浮力,气体也能产生浮力吗?实 验: P21的实验你知道哪些例子可以说明气体对物体也有浮力?气球胀大,同时杠杆左端上升向上的浮力增大向上的浮力 思考: 气球、热气球为什么能飞向天空?二、什么是浮力呢? 浸在液体(或气体)中的物体受到的液体(或气体)向上的力叫做浮力。
浮力的实质是液体(或气体)对物体向上和向下的压力差。水的浮力
1?. 浸在水中的物体受到水对它向上托的力 叫浮力
2?. 浸在任何液体中的物体,都要受到液体对它向 上的浮力。
3? 浮力方向:竖直向上?
施力物体: 液 体
?作 用 点:在物体的重心上
浮力产生的原因: 设想有一个立方体的浸没在水中它的六个表面都受到压力。
左右两侧受到的压力有何关系?
前后两侧受到的压力有何关系? 上下两面受到的压力有何关系?
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浮力消失了吗? 当物体与容器底部紧密接触时,两个接触面间就没有液体渗入,物体的下表面不再受液体对它向上的压强,液体对它就失去了向上托的力,浮力当然随之消失了。
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
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?【提出问题】 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 … … … 探究学习:提出问题:
浮力的大小与哪些因素有关?
假设:
浮力的大小可能与物体的质量有关;
浮力的大小可能与物体的体积有关;
浮力的大小可能与液体的密度有关;
浮力的大小可能与浸入液体的深度有关;
浮力的大小可能与……实验方案:怎样测浮力?
F浮=G - F拉
怎样控制变量?
同一种物质的质量与体积成正比,则质量和体积减化为一个变量:体积;
当一个物体都浸没在水中,物体的体积等于物体排开水的体积;
液体选水(密度不变)P22 探究:浮力与物体排开水的关系实验记录:实验结论:实验F浮= G排液三、阿基米德原理 浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
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,与物体浸入的深度无关。F浮= G排=ρ液g V排ρ液是液体密度,不是浸入液体的物体密度。V排液是物体排开液体的体积,不是液体总体积,
也不一定是物体的总体积(V物)。(部分浸入和完全
浸入)浮力只跟ρ液和V排液,即只跟物体排开的液体受到的重力有关。1. 对阿基米德定理这个公式的理解应注意:2. 用阿基米德原理进行计算时,注意计算过程中的单位要统一 。 1. 将一物体悬挂于弹簧秤下,在空气中称量时,弹簧秤示数为18N,将物体全部浸入水中称量时,弹簧秤的示数为8N,则物体所受水的浮力为____N,将物体浸没在水中的深度增加,它受到水向上的浮力__________练习1010N(或不变)A.???
1、关于浸在液体里的物体所受的浮力,下列说法中不正确的是 [ ]
A.浮力的方向竖直向上;
B.浮力的施力物一定是水;
C.浮力的大小与排开液体的质量成正比;
D.实心的铁球也能浮在液面上.
①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)金属块的密度是多少千克/米3 ?它可能是什么金属? 练习 将质量是2.34千克的钢块浸没在水中,受到的浮力是多大?(钢块的密度为7.8克/厘米3) 酒精的密度是0.8×103千克/米3,把体积为500厘米3的铁块浸没在酒精中,它受到的浮力是多少?四、物体的沉浮 物体的沉浮条件1:物体的沉浮条件2:物体的沉浮条件3:GF浮悬浮F浮=G物体的沉浮条件4:GF浮F浮= G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。讨论: 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?结论: ρ物 =ρ液 悬浮
ρ物 >ρ液 下沉
ρ物 <ρ液 上浮实例: 煮汤圆或饺子;油轮泄漏五、物体浮沉条件的应用1、P25实验,图1-50,密度计原理
2、P25实验,图1-52,钢壳轮船原理
3、P26实验,图1-54,潜水艇浮沉原理
点击进入潜水艇浮沉原理动画1.浮力的概念
2.阿基米德原理
3.物体的 浮沉条件:
(1) F浮 > G,上浮 上浮的必然结果是漂浮
(2) F浮 < G 下沉
(3) F浮 = G 悬浮
(4)漂浮,F浮= G
4.学到的求浮力的方法:
(1)测量法,F浮=G - F拉
(2)阿基米德原理 F浮= G排液 = ρ液 g V排液 小结潜水艇2、用手将一个木球放入水中某一深度后,松开手,木球上浮,在木球未露出水面的时候,下列说法中正确的是 [ ]
A. 木球所受的重力、浮力都不变;
B. 木球所受的重力不变,浮力变大;
C.木球所受的重力、浮力都变小;
D.木球所受的重力不变、浮力逐渐变小.
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4、一个体积为1000厘米3的物体浮在液面上,受到的浮力大小为3.92牛,画出这个物体的受力示意图,并求出这个物体的密度,这个物体是什么材料做的? 5.测得一个正方体物体漂浮在水面时受的浮力是1N,该物体的重力是多大?(g取10N/kg) 6. 挂在弹簧秤下的铁柱体,缓慢地浸入水中,当浸入的体积增大时,弹簧秤的读数是否变化?怎样变化?当铁柱体全部浸没,再继续向下时,弹簧秤的读数又是否变化?试猜想物体所受的浮力的大小跟什么有关?作业:密度计汤圆刚放入水中汤圆煮熟时