第3节 水的浮力第二课时

第三节水的浮力,第二课时,浮力大小的相关因素,1在图1-15所示的活动中，用手将塑料瓶浸入水中，你有什么感觉？水槽中的水发生了什么变化？,感觉瓶子向上顶，水槽水面会上升。,2.瓶子向上顶说明了什么？水槽中的水面为什么会上升？,瓶子向上顶说明瓶子受到水向上的浮力。水面会上升是因为瓶子浸入水中后，会排开一部分水。,3.塑料瓶浸入水中的体积越大，手会感觉越费劲。根据这一事实，你认为浮力的大小可能跟哪些因素有关呢？,浮力的大小跟物体排开液体的多少有一定的联系。,建立假设：,排开的液体越多，受到的浮力越大。,你还有什么生活经验为这个假设提供支持呢？,在海上的轮船，船大的，物体排开海水的多，受到的浮力就大，载物就可以多。,4.用图1-17所示的器材，以小组为单位，定性研究浮力的大小跟物体排开水的多少的关系。,将物体逐渐浸入水中时。浸入体积增大，排开水的体积也逐渐增大。,弹簧测力计的读数逐渐变小，受到向上的浮力逐渐增大。,（1）要定量研究水的浮力大小与物体排开水的多少的关系，需要做什么？,（B）需要测量物体排开水的多少？,（A）需要测量浮力的大小？,（用什么方法？）,称重法,（多少指什么量？）,体积？,质量？,重力？,排开水的体积,（如何测量排开水的体积？）,实验设计：,质量,重力,（2）图1-18中，量筒和溢杯在你的研究中有什么用？,量筒：,可以测量出排开水的体积,溢水杯：,可以把被物体排开的那一部分水单独取出来,（3）实验中需要直接测量哪些量？,A、测物体的重力G物,B、测浸入水中的拉力F拉,C、测出排开水的体积V排水,A,B,C,实验步骤：,（1）在溢水杯中盛满水，将小烧杯放在溢水杯的出水口下方,（2）将物体悬挂在弹簧测力计上，用弹簧测力计测量出物体的重G物,（3）将物体浸没在溢水杯的水中，读出水中的拉力F拉,（4）将溢水杯溢出的水注入量筒内，测出它的体积V排水,（5）将上述数据填入下面的实验记录表中,实验一,实验数据记录表,（6）分析处理以上实验数据，得出结论。,G排水,F浮,=,F浮=G排液=m排液g=液gV排液,实验二,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适用范围:可用于液体浮力的计算,也可用于气体浮力的计算.,阿基米德原理,【公式】,【单位】,F浮=G排液=液gV排液,方法二、阿基米德原理法,三、浮力的大小,F浮,G排液,液gV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，与物体浸入时的深度无关。,一个容器盛有50牛顿的水，物体浸入其中，问能否产生大于50牛顿的浮力？,能产生。,浮力等于排开液体所受到的重力，而不是容器中液体的重力。,酒精的密度是0.8103千克/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牛？,解：已知V排=500厘米3=510-4米3液=9.8牛/千克F浮=G排=液gV排=0.8103千克/米39.8牛/千克510-4米3=3.92牛,答：铁块受到的浮力是3.92牛,活学活用：,例题在抗洪抢险中，某村民自制了一个总体积0.7米3的竹筏，放入河水中时有1/5体积浸入水中。（1）此时竹筏受到的浮力有多大？（2）要使水对竹筏产生4500牛的浮力，竹筏应有多大的体积浸入水中？,解：,（1）竹筏放在河水中时，排开河水的体积为：,V排水,=,0.7米3,1/5,=,0.14米3,根据阿基米德原理，可得此时竹筏受到的浮力为：,F浮,=,水gV排水,=,1.0103千克/米39.8牛/千克0.14米3,1372牛,=,（2）已知F浮=4500牛，将阿基米德原理表达式F浮=水gV排水进行变形，可得：,V排水,=,F浮,水g,=,4500牛,1.0103千克/米39.8牛/千克,0.46米3,答：（1）竹筏放在水中时受到的浮力为1372牛；（2）竹筏应有约0.46米3的体积浸入水中，才能使水对竹筏产生4500牛的浮力。,练习:将质量是2.37千克的钢块浸没在水中，它受到的浮力为多大?钢=7.9103千克/米3,阿基米德原理的理解和运用（F浮=G排=液gV排）,1、公式中液是液体的密度，而不是物体的密度。2、公式中V排是浸入液体时，排开液体的体积。当物体完全浸没时V排=V物。3、浮力只跟物体排开的液体受到的重力有关，而与其他因素无直接关系。4、用阿基米德原理进行计算。（注意计算过程中单位要统一，都用国际单位）,曹冲称象,浮力是怎样产生的,h1,F1,F2,方向向下,方向向上,F2=P2S=液gh2S,F浮=F2-F1=液gh2S-液gh1S=液ghS=液ghV,压力之差：F浮=F2-F1,h1,h2,h,小结,一、浮力的概念,浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它向上的托力。,二、浮力的方向,浮力的方向总是竖直向上。,三、浮力的大小,方法一、称重法,F浮力,=,G,G,方法二、阿基米德原理法,F浮,G排液,液gV排液,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,A,D,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4.9牛，画出这个物体的受力示意图，并求出这个物体的密度？,解：已知V物=1000厘米3=10-3米3F浮=4.9牛因为：漂浮所以：F浮=G物=mg=物V物g则：=F浮/V物g=4.9牛/10-3米39.8牛/千克=0.510-3千克/米3答：这个物体的密度是0.510-3千克/米3.,2、轮船的铁锚从水下深处向上提起，直至完全提出水面，这个过程中，铁锚受到的浮力（）A逐渐变小B保持不变C先保持不变，后逐渐变小D先逐渐变小，后保持不变,1、两物体分别挂在弹簧秤下,将它们同时浸没在水中，两弹簧秤的示数减小的值相同，则两物体必须具有相同的物理量是-（）A、密度B、体积C、质量D、重力,B,C,3有一个氦气球，其体积为2000米3，若空气的密度为1.3千克/米3，则氦气球在空中受到的浮力为多大？,4、有一金属块A在空中称重是14.7牛，把金属块浸没在水中，弹簧测力计的读数为9.8牛，试问：金属块受到的浮力多大?排开水的体积多大?此金属块的密度是多少?,再见,阿基米德,阿基米德，公元前287公元前212年），古希腊数学家、科学家和发明家。,他把实验和数学方法相结合，作出了许多发明和创造。例如，杠杆原理和浮力原理就是他运用实验和数学方法得出的重大发现。,传说希罗国王请金匠打了一项王冠，国王怀疑王冠中掺了银，便请阿基米德去鉴定，条件是不得毁坏王冠。阿基米德为此冥思苦想，但百思不得其解。一天，他跳入浴缸中洗