(共22张PPT)
六、浮力
在水中,人为什么有上浮的感觉?
在水中,人受到了浮力的作用。
一、复习旧知:
万吨巨轮在水中,为什么不下沉?
因为万吨巨轮在水中,受到浮力的作用。
氢气球、热气球、气象气球为什么能腾空而起?
因为氢气球、热气球、气象气球在空气中受到浮力的作用。
在死海中,人为什么能悠闲地浮在水面上看书?说明人受到的浮力跟哪一个因素有关?
这是因为人受到了海水的浮力,浮力跟液体的密度有关。
我要做
将矿泉水瓶逐渐压入水中,你的手有什么感觉
?
这是因为矿泉水瓶受到了水的浮力,浮力跟物体浸在液体中的体积有关
阿基米德是古希腊伟大的物理学家、数学家,静力学和流体静力学的奠基人。他在物理学方面的贡献主要有两项:其一是关于浮力问题;其二是关于杠杆平衡问题。
国王让金匠做了一顶新的纯金王冠。但他怀疑金匠在金冠中掺假了。可是,做好的王冠无论从重量上、外形上都看不出问题。国王把这个难题交给了阿基米德。
阿基米德日思夜想。一天,他去澡堂洗澡,当他慢慢坐进澡堂时,水从盆边溢了出来,他望着溢出来的水,突然大叫一声:“我知道了!”竟然一丝不挂地跑回家中。原来他想出办法了。
阿基米德把金王冠放进一个装满水的缸中,一些水溢出来了。他取了王冠,把水装满,再将一块同王冠一样重的金子放进水里,又有一些水溢出来。他把两次的水加以比较,发现第一次溢出的水多于第二次。于是他断定金冠中掺了银了。经过一翻试验,他算出银子的重量。当他宣布他的发现时,金匠目瞪口呆。
这次试验的意义远远大过查出金匠欺骗国王。阿基米德从中发现了一条原理。这条原理后人以阿基米德的名字命名。
实验探究:探究浮力的大小与排开液体的重力的关系
实验器材:金属块、溢水杯、空杯、测力计、水
⑴、用弹簧测力计先测出金属块的重力G。
⑵、用弹簧测力计再测出空杯子的重力G杯。
⑶、把金属块浸没在盛满水的溢水杯里,用空杯承接从溢水杯里
被排开的水,读出此时弹簧测力计的示数
F。
⑷、用弹簧测力计测出承接了水后杯子的总重
G总
。
实验设计:
收集实验数据:
研究次数
物重G/N
空杯重
G杯/N
物体浸没水中时弹簧测力计
示数F/N
杯、水总重
G总/N
浮力的大小
F浮/N
排开水的重量G排/N
1
2
3
比较浮力的大小和物体排开水的重量,你发现了什么?
实验结论:
浸在液体中的物体所受的浮力的大小
(填“等于”、“大于”或“小于”)被物体排开的液体所受的
。这便是著名的阿基米德原理。
等于
重力
公式:F浮
=
G排=ρ液g
V排
对原理的理解
(1)物体“浸在液体里”包括“全部浸入(即浸没)”和“部分浸入”两种情况。
不论物体是浸没还是部分浸入在液体里都受到浮力。对于同一物体而言,浸没时受到的浮力大,部分浸入时受到的浮力小,而且浸入的体积越小,所受的浮力也越小。
浸没
部分浸入
(2)浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。
A.浸没时,V排=V浸=V物,此时物体所受的浮力等于排开液体的重力,即
F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物
B.部分浸入时,
V排=V浸F浮=ρ液gV排=ρ液gV浸<ρ液gV物
V排=V浸=V物
V排=V浸V浸
(3)同一物体浸没在不同的液体中时,由于液体的密度不同,所受的浮力也不同.
根据公式
F浮=ρ液g
V排,浸没时,
V排
=
V物,当ρ液不同时,浮力也随之变化。
(4)
当物体跟盛液体的容器底部紧密接触时,则于物体下部没有液体,因而就不受到液体对它向上的压力,也就是物体没有受到浮力的作用。
阿基米德原理同样适用于气体。
1.一个物体所受的重力为10N,将其全部浸没在水中时,排开重20N的水,此时它所受的浮力为_
N。
20
分析:已知G排=20N,所以F浮=G排=20N。
2.将金属块的一半浸没水中,排开了0.6kg的水,金属块受到的浮力是
N。
6
分析:已知m排=0.6kg,
所以F浮=m排
g=0.6kg×10N/kg=6N。
小试牛刀!
例:一物体浸入水中,排开了1000cm3水,求受的浮力多大?
解:V排=1000cm3=10-3m3
答:这物体受的浮力是9.8N。
F浮=
ρ水gV排
=1.0×103kg/m3
×9.8
N/kg×10-3m3
=9.8N
初露锋芒
小结:
1.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所受的重力。这便是著名的阿基米德原理。
2.公式:F浮
=
G排=ρ液g
V排
3.适用范围:液体和气体
作业
完成练习册上相应的习题
以及
思考阿基米德原理的应用
“熊孩子们”:
谢谢你们那么优秀,
还能这么喜欢物理,
希望借助浮力竖直向上的劲头,
让我们的智慧飞扬起来,
让科学流行起来。
孩子们,我爱你们!
谢
谢