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四、浮力
苏科版物理
第十章
压强和浮力
浸在液体或气体中的物体,受到液体或气体向上的托力,这个力叫做_________.
浮力
浮力用字母______表示,单位是_____。
F浮
牛(N)
2、当把烧杯倾斜时,细线_______________方向上,
1、用细线将乒乓球和钩码连在一起放入水平桌面上的水杯中,发现:细线在________方向上。
◆浮力的方向
竖直
竖直
竖直向上
说明浮力的方向:__________。
石块在水中下沉,它是否受到浮力的作用呢?
有什么经验支持你的猜想:
受到浮力
10.9下沉的物体是否受到浮力
1、把石块挂在弹簧测力计下,
2、再把石块慢慢地没入水中,观察弹簧测量计的示数变化。
弹簧测量计的示数变小。
说明石块(下沉的物体)受到浮力
弹簧测量计的示数
G=2.5N
F'=1.5N
F浮=?
F浮=G-F’
测量浮力的第一种方法
1.用弹簧测力计测出物体的重力G。
F’
2.将石块浸没入水中,记下弹簧测力计此时的示数F’
。
学会测量浮力
通过上面的实验,你能找到一种用弹簧测力计测量浮力大小的方法吗?方法是:
G
3.计算F浮=G-F’
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=G-
F’=27N-17N=10N
答:它受到的浮力是10N
影响浮力大小的因素
情景1:游泳时,从水中走上岸,会感觉到脚底的压力越来越大,浮力怎么变?
观察圆柱体在浸入水中和离开的过程中,弹簧测力计的示数变化
观察圆柱体在不断下沉的过程中,弹簧测力计的示数变化
一直变大?
先变大再不变?
不变?
不变说明什么?
浮力与深度无关
浮力与浸没的体积有关
排开的液体体积
浮力与排开的液体体积有关
情景2:游泳时,想获得更大的浮力,可以怎么做?
尽量让身体的更多部分浸没在水中,尽量排开更多体积的水
为什么在死海中可以让身体更多的露出水面?
将圆柱体分别浸没在水和浓盐水中,观察弹簧测力计的示数。
浮力与液体密度有关
物体受到的浮力的大小与物体排开液体的体积有关,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。
0.95N
1.25N
0.3N
0.7N
0.55N
G
F1
F浮1=
F2
F浮2=
物体受到的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,物体受到的浮力越大。
0.95N
1.25N
0.3N
0.15N
1.1N
G
F1
F浮1=
F2
F浮2=
物体受到的浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。
0.95N
1.25N
0.3N
0.3N
0.95N
G
F1
F浮1=
F2
F浮2=
将物体受到的浮力的大小与
1、物体排开液体的体积
2、液体的密度有关
物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,物体受到的浮力越大。
浸在液体中的物体所受浮力大小等于被物体排开的液体的重力。
阿基米德原理
浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。
F浮
=G排液
阿基米德原理也适用于气体
例1.一个小石块放入装水容器中,它排开9.8N的水,小石块受到的浮力为多大?
F浮=G排液=9.8N
例2.一个小石块放入装水容器中,它排开1kg的水,小石块受到的浮力为多大?
G排=
m排g
=1kg×9.8N/kg
=9.8N
F浮=
G排=
9.8N
例3.一个小石块放入装水容器中,它排开1dm3的水,小石块受到的浮力为多大?
m排=ρ水V排
=1.0×103kg/m3×10-3m3
=1kg
=
m排g
=1kg×9.8N/kg
=9.8N
F浮=
G排=
9.8N
总结:
F浮=
G排
=ρ液V排g
G排=
m排g
阿基米德原理
浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。
F浮
=G排液
=m排液g
=ρ液V排g
弹簧测量计称量法
F浮=G-F’
计算浮力的第一种方法
计算浮力的第二种方法
阿基米德原理
F浮
=G排液
例4.一个重1N的物体,挂在弹簧测力计上,当物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数是0.8N,物体受到的浮力大小为______N,将物体浸没在煤油中,它受到的浮力将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
0.2
变小
课堂练习
1在研究浮力大小的实验中,小明做了如下实验,请你帮助完成:
(1)将装满水的塑料袋挂在弹簧测力计的下方,测出水袋的重力为____N。
(2)将装满水的塑料袋浸没在水中,发现弹簧测力计的示数变为
N,则装满水的塑料袋受到的浮力的大小为
N。
(3)水袋在水中
排开的水重为____。
(4)由此,可以得出结论:
______________。
0.4
0
0.4
0.4N
F浮
=G排
2.弹簧测力计下悬挂一物体,在空气中称时示数为392N,浸没在水中时示数为342N,则物体受到的浮力是多大?物体的体积是多少?(g=10N/kg)
F浮=G-F’
=392N-342N
=50N
V排=
ρ水g
F浮
=
50
N
1.0×103kg/m3×10N/kg
=5×10-3m3
V物=
V排
=5×10-3m3
3.体积是1.2dm3的球,浸没在水中时受到的浮力是多大?若浸没在密度为0.8×103kg/m3的酒精中,它受到的浮力是多大?(g=10N/kg)
F浮=
ρ水V排g
=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-3m3
=12N
F浮=
ρ酒精V排g
=0.8×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-3m3
=9.6N
我的体积大,受到的浮力大。
我们在深处,受到的浮力大。
4.请你说说哪个鱼说得正确?为什么?
大鱼说得对
浮力的大小物体浸没在液体中的深度无关;大鱼排开水多,受到的浮力大。
5在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,辰辰同学和他的上伙伴们做了如图所示的一系列实验。
(1)①②③三次实验是为了探究浮力的大小与_______的关系,得出的结论是 __________________。
物体排开液体体积
物体排开液体体积越大,物体受到的浮力越大
(2)分析_____三次的实验数据,可知浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关.
①③④
(3)此实验还探究了浮力的大小与_______的关系,得出的结论是_________________________________。
液体的
密度
在物体
排开液体体积相同时,液体的密度越大,
物体受到的浮力越大
(4)通过实验数据可知金属块的密度为_______kg/m3。
F浮1=G-F’
=9N-8N
=1N
F浮1=ρ水gV
1N=103kg/m3×10N/kg×V
V=10-4m3
m=
G
g
=
9N
10N/kg
=0.9kg
ρ=
m
V
=
0.9kg
10-4m3
=9×103kg/m3
9×103
(5)由图中提供的数据,可以求出盐水的密度为_____kg/m3。
F浮=G-F’
=9N-7.8N
=1.2N
F浮=ρ盐水gV排
1.2N=ρ盐水×10N/kg×10-4m3
ρ盐水=1.2×103kg/m3
1.2×103
乒乓球从水中上浮到水面的过程中,所受浮力大小如何变化?
(先不变后变小)
课堂拓展:
补充练习
1.以下情景中没有受到浮力的物体是
A
2.下列有关浮力的说法正确的是
A.物体的密度越大,受到的浮力越大
B.物体的体积越大,受到的浮力越大
C.物体没入水中越深,受到的浮力越大
D.浸没在水中的物体,可能不受浮力
D
3.一长方体铁块按如图所示,从下表面与液面刚刚接触时下放至图中虚线位置。能大致反映铁块下降过程中所受浮力的大小
F浮与铁块下表面浸入液体深度h深关系的图像是
B
4.如图所示,一个重为10N的铁块用轻质细线系着浸没在水中,静止时铁块排开水的重力为6N,则铁块受到的浮力是________N,细线对铁块的拉力是________N。
6
4
5.把一块重为G=3.4N的矿石,挂弹簧测力计上,并把它浸没在水中。
静止时弹簧测力计的示数为F=2.9N,g取10N/kg。求:
(1)矿石浸没在水中时受到的浮力;
(2)矿石的体积;
(3)矿石的密度。
F浮=G-F’
=3.4N-2.9N
=0.5N
(1)
5.把一块重为G=3.4N的矿石,挂弹簧测力计上,并把它浸没在水中。
静止时弹簧测力计的示数为F=2.9N,g取10N/kg。求:
(1)矿石浸没在水中时受到的浮力;
(2)矿石的体积;
(3)矿石的密度。
V=
F浮
ρ水g
(2)
=
0.5N
103kg/m3×10N/kg
=0.5×10-4m3
5.把一块重为G=3.4N的矿石,挂弹簧测力计上,并把它浸没在水中。
静止时弹簧测力计的示数为F=2.9N,g取10N/kg。求:
(1)矿石浸没在水中时受到的浮力;
(2)矿石的体积;
(3)矿石的密度。
m=
G
g
(3)
=
3.4N
10N/kg
=0.34kg
ρ=
m
V
=
0.34kg
=6.8×103kg/m3
0.5×10-4m3