山东省临沂市费城镇初级中学八年级物理全册 第九章 浮力（第1课时）课件 沪科版.ppt

浮力 1 知道浮力产生的原因 2 知道阿基米德原理 3 理解物体的浮沉条件 4 知道轮船 气球 飞艇 潜水艇的浮沉原理 浮力的基本概念 1 浮力产生的原因 浸入液体中的物体 受到液体的压强和压力 由于物体上 下表面在液体中的深度不同 因此物体上 下表面所受液体的压强不同 下表面受到液体向上的压强大于上表面受到液体向下的压强 从而使物体下表面受到向上的压力大于上表面受到向下的压力 向上和向下的压力差就是物体在液体中受到的浮力 2 物体的浮沉条件 浸入液体里的物体同时受到重力和浮力两个作用力的作用 所以物体的浮沉取决于两个力的大小关系 1 当f浮 g时 上浮 最终结果漂浮 2 当f浮 g时 下沉 最终结果沉底 3 当f浮 g时 悬浮 即物体可以停留在任何深度 3 阿基米德原理 浸入液体里的物体受到向上的浮力 浮力的大小等于排开的液体受到的重力 用公式表示为 f浮 g排 液gv排4 浮力的应用 应用浮力的关键是调节重力与浮力的关系 若保持浮力不变而减小自身重力 或保持重力不变而增大排水体积 1 轮船 是采用空心的方法来增大排开水的体积从而增大可以利用的浮力 使其漂浮在水面上 其大小用排水量表示 2 潜水艇 是靠改变水舱中水的多少 即靠改变重力来实现上浮或下潜的 3 气球和飞艇是通过充气 放气调整气囊的体积来改变浮力 实现上升和下降的 4 密度计是测量液体密度的仪器 是利用物体漂浮在液面的条件f浮 g物来工作的 密度计的刻度是 上小下大 1 浮力的计算公式 f浮 g排 液gv排运用阿基米德原理及其公式 应注意理解以下几点 1 浮力作用在浸在液体 或气体 的物体上 方向竖直向上 其大小等于物体排开的液体 或气体 受到的重力 即f浮 g排 2 浸入液体里的物体 包括两种状态 一是物体全部体积浸入液体里 即物体浸没在液体里 二是物体的一部分体积浸入液体里 另一部分露在液面以上 3 g排是指物体排开的液体所受的重力 f浮 g排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重 4 v排是表被物体排开的液体的体积 当物体全部浸没在液体里 v排 v物 当物体只有一部分浸入液体中时 则v排 v物 5 由公式可以看出 浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关 而跟物体本身的体积 密度 形状 质量 重力 所处的深度 液体的多少 物体在液体中是否运动等因素都无关 例题1 如图1示 物体悬浮在水中 水对物体向上 向下的压力分别为f1和f2 下列说法正确的是 a 由于物体静止不动 f1 f2是一对平衡力 b 因为物体上表面的面积较大 所以f1 f2c f1和f2的合力大小等于物体的重力 d 物体受到合力的方向是向上的 解析 物体悬浮在水中 所受的浮力等于其重力 浸在液体中的物体 受到液体对其向上和向下的压力差 就是液体对物体的浮力 所以f1和f2的合力 即压力差 与物体的重力是一对平衡力 c正确 因为f1与物体的重力之和等于f2 故f1与f2不是平衡力 a不正确 物体处于悬浮状态 所受总合力为0 无方向而言 d错 物体上下表面所受的液体压力不仅与表面大小有关 还与表面所处深度有关 所以b是错误的 故正确答案应为c 图1 例题2 把一铁块系在气球上 放入水中 恰好悬浮于水中某处 如图3所示 现沿容器壁缓缓注入一些水 则铁块和气球将 a 仍然悬浮b 下沉c 上浮d 都有可能 解析 比较注水前后f浮和g的变化即大小关系 因为液体内部压强p 浮液gh p与 液和h有关 注水后 液不变 气体和铁块所处深度增大 对于铁块f浮铁 液gv排铁 全部浸没时v排 v铁 始终不变 所以f浮铁不变 但对于气球内质量一定的气体 体积随着压强的增大而减小 由f浮气 液gv排气可知 f浮起减小 气球和铁块所受总重力不变 总浮力f浮减少 小于g 所以将下沉 答案为b 图3 2 用密度表示物体的浮沉条件 这是浮沉条件的另一种表示方法 只有在物体由同一种材料制成而且是实心物体时才成立 1 f浮 g时 必有 液 物体上浮 2 f浮 g时 必有 液 物体下沉 3 f浮 g时 必有 液 物体悬浮 例题3 把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中 情况如图4所示 由此得出的下列判断正确的是 a 这个密度计在甲液体中受到的浮力较大c 甲中液体的密度较大b 这换个密度计在乙液体中受到的浮力较大d 乙种液体的密度较大 图3 解析 密度计漂浮时浮力与重力大小相等 即 液g排 mg 故选项a b错误 密度计测得的液体密度的表达式为 液 m v排 因密度计的质量m不变 故v排越大 说明 液越小 v排越小 液越大 正确答案为d 3 计算与比较物体受到的浮力 1 计算浮力的方法 原理法 f浮 g排 液gv排 测量法 f浮 g f 原因法 f浮 f向上 f向下 平衡法 f浮 g 漂浮 悬浮 2 解题思路 计算前要判断物体处于何种状态 是浮在液面 悬浮还是沉在液体底部分析物体的受力情况 选取合适的公式 例题3 如图5所示 将一块挂在弹簧测力计下的圆柱体金属缓慢浸入水中 水足够深 在圆柱体接触容器底之前 能正确反映弹簧测力计示数f和圆柱体下表面到水面的距离h关系的图象是 解析 圆柱体金属块的底面积s一定 则在刚开始浸入水中时 v排 sh f浮 水gv排 水gsh f浮与h成正比 当物体全部浸没以后 v排是一个定值 则f浮大小不变 金属块受到重力 浮力和弹簧测力计的拉力 且f示 g f浮 g不变 所以f浮增大 f示减小 f浮不变 f示不变 f浮为零时 h 0 f示 g最大 所以f示先减小再不变 答案使a 1 利用空气浮力而升空的物体是 a 人造卫星b 飞机c 风筝d 氢气球2 把密度大于水的物质制成空心小球 用手将其置于盛水的容器中 使其浸没于水 如图6所示 放手后水球运动状态是 a 上浮b 悬浮c 下沉d 都有可能3 浸没与水中的钢球 在继续下沉的过程中 它受到的 a 浮力增大 压强减小b 浮力减小 压强减小c 浮力不变 压强减小d 浮力不变 压强增大4 含有杂质的蜡块悬浮在水中 要使该蜡块漂浮 可采用的方法是 a 加纯酒精b 加水c 加食盐d 加汽油5 对于现代生活给人们带来的紧张感 可用漂浮疗法减轻 漂浮池内有一定深度的水 水中加有大量的 填 盐 或 酒精 任何人进入池内都会漂浮起来 6 把水面的皮球慢慢压入水底 在皮球完全浸入水中前 应加的压力是 的 完全浸入水中后 应加的压力是 选填 变大 变小 或 不变 图6 d 增大 盐 c d d 不变 10 某同学在实验室里将体积为1 0 10 3m3的实心正方体木块放入水中 如图8所示 静止时其下表面距水面0 06m 请根据此现象和所学力学知识 计算出两个与该木块有关的物理量 12 小明和教练在大海里学潜水 看到海里的鱼儿口中