1C 第三节水的浮力(第3、4课时）.ppt

第三节水的浮力,第3课时,阿基米德原理,浸在液体(或气体）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（或气体）受到的重力。公式：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，与物体的形状及浸入的深度无关。,阿基米德原理公式F浮=G排液=液gV排液的理解和运用1.对阿基米德原理公式的理解应注意：（1）公式中液是液体的密度，而不是浸入液体中的物体的密度。（2）公式中V排液是物体浸入液体时，排开液体的体积。物体可以完全浸入，也可以是部分浸入。2.运用阿基米德原理公式进行计算时，注意计算过程中的单位要统一。,知识回顾：,1.阿基米德原理的内容：,2.浮力的计算方法：,称重法F浮=G物F拉,阿基米德原理的计算公式：F浮=液gV排,3.浮力产生的原因：,液体对物体上下表面产生压力差。,请思考,浸没在液体中的物体会受到液体的浮力作用，但是，石头在水中会下沉，泡沫在水中会上浮，这是什么原因？,思考：,观察木头和石头浸没在水中时，运动情况，以及原因受力分析,F浮G,F浮G,F浮=G,F浮=G,物体沉浮的条件1,思考：对四种状态进行受力分析,当物体受到的浮力大于重力时，物体上浮，物体露出液面后，浮力会减小，当浮力等于重力时，物体就漂浮在液面上。,物体下沉,物体悬浮,物体上浮,物体漂浮,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。,G,F浮,思考：,这些力的施力物体分别是什么？有什么关系？,小瓶处于漂浮状态，F浮和G是一对平衡力，F浮G,物体处在什么浮沉状况？,思考：,此时物体受到几个力作用？有什么关系？,小瓶处于下沉状态，F浮G,下沉的物体最终会沉到容器底部，处于静止状态,物体处在什么浮沉状况？,思考：,此时物体受到几个力作用？有什么关系？,小瓶处于上浮状态，F浮G,上浮的物体最终会浮在液面,上浮物体露出液面后，会漂浮在液面上。,物体处在什么浮沉状况？,思考：,如果瓶中装适量的水，使它浸没在水中时受到的浮力恰好等于受到的重力，瓶子会怎样？,2、此时物体受到几个力作用？有什么关系？,小瓶处于悬浮状态，F浮G,瓶子可以浸没水中任何位置。,悬浮的物体可以停留在液面内部的任何位置,物体处在什么浮沉状况？,物体沉浮的条件2,一个实心物体浸没在液体中，有时也可以根据物体密度与液体密度之间的关系，对物体的沉浮作出判断？试推导出这些关系。,r液,r液,r液,当物体浸没时：F浮=r液gV物,G=r物gV物,当r物r液，,当r物r液，,当r物r液，,物体下沉。,物体上浮最后漂浮。,物体悬浮。,三、物体的浮沉条件,物体浸没于某液体中,F浮G,直至漂浮F浮=G,未露出：浮力不变,露出后：浮力变小,物液,物液,物液,下沉,悬浮,上浮,用密度判断时：必须是实心物体,物体沉浮的条件,思考：为什么油总是漂在水面上？为什么木块会漂浮而石块会下沉？,讨论：当汤圆或饺子刚放入水中时，会沉入锅底，而当汤圆或饺子煮熟时，则会浮出水面。这是为什么？,当汤圆或饺子刚放入水中时，她们的体积较小，受到的浮力小于重力；而当汤圆或饺子煮熟时，体积会膨胀，受到的浮力也随之增大。,如何让水中的鸡蛋浮起来?,思考:,物体在液体中的四种沉浮状态,物体沉浮的条件,（石块等）,（气泡等）,（轮船等）,（鱼、潜艇等）,上浮物体露出液面后，会漂浮在液面上。,例题1：一个体积为45分米3、质量为46.35千克的密封铁箱，不慎掉入海里。它将下沉到海底，还是悬浮在海水中，或是上浮到海面？如果这只铁箱掉在河里，又将如何？（已知海水的密度为1.03103千克/米3),2、一个重为5牛的小球，体积为0.5分米3,如果把它浸没在水中,它是上浮还是悬浮还是下沉?(g=10N/Kg),总结.求浮力的方法：,（3）平衡法：,（2）阿基米德原理：,（1）称量法：,F浮=G-F拉,F浮=G排液=液gV排,（仅适用于能下沉的物体）,（仅适用于已知V排的物体）,漂浮时：F浮=G,一般思路：1.称量法和产生原因法一般用的比较少。2.求浮力时如果物体漂浮一般用平衡法F浮=G求解，已知V排一般用阿基米德原理F浮=液gV排，如：浸没时V排=V物或者漂浮时已知浸入部分体积时均可。,练习1:体积为300cm3木块,浮在水面上的体积为_;受到的浮力为_,重力为_.(木=0.6克/厘米3),2：下图中物体V甲=V乙=V丙，判断它们所受的浮力的大小。,甲,乙,甲,乙,水,酒精,(1),(2),F甲浮_F乙浮,F甲浮_F乙浮,3.酒精的密度是0.8X103千克/米3,把体积为500厘米3的铁块浸没在酒精中,它受到的浮力是牛.,4.一只实心球恰好能悬浮于酒精中(酒精的密度是0.8X103千克/米3),把此球浸没于水中,则()A一定下沉B一定上浮C悬浮D都有可能,3.92,5.将一只漂浮在水面上的咸鸭蛋从水中捞出投入到盐水中,在两种不同的液体中,咸鸭蛋受到的浮力哪一个更大()A.水中的大B.盐水中的大C.一样大D.不能确定,C,B,6.测定血液的密度不用密度计,因为这样做需要大量的血液,而采用巧妙的方法:先在几支试管中装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液,然后分别在每支中滴入一滴.血液.分析人员只看到哪一支管中血液悬浮在中间,就能判断血液的密度其根据是()A.液体内部同一深度向各个方向的压强相等B.液体的压强随深度的增加而增加C.物体的浮沉条件D.血液的上部受到的压强大于下部受到的压强,C,7.某物体的质量为100克,当把它放进盛满水的容器中时,溢出50毫升的水,则此物体()A.浮在水面上B.沉到容器底部C.悬浮在水中D.无法判断,B,8.一块马铃薯恰好能悬浮在某一浓盐水中,如果将这块马铃薯切成大小不等的两块,仍放到这一盐水中,则()A.大的一块下沉,小的一块漂浮B.两块都下沉C.两块都上浮D.两块都悬浮,D,D,10.三个体积相同的正方体a,b,c分别浮在同种液体的液面上,如图所示,若它们所受的浮力分别为Fa,Fb,Fc,则这三个力由小到大的顺序是.物体的质量是ma,mb,mc,则这三个质量由小到大的顺序是G物或物液,F浮=G物或物=液,F浮=G物或物液,物体的沉浮条件的应用,一:密度计,密度计是一种用来快速测量液体密度的仪器,密度计漂浮在被测液体中，密度计的玻璃管上标有刻度值，可从液面处对应的刻度值读出被测液体的密度。,密封的玻璃管，下端装有铅丸或水银,应用一、密度计,利用物体漂浮在液面时F浮=G计原理工作的。密度计上的刻度线不均匀，自上往下，刻度线越来越密，刻度值越来越大。密度计上的刻度值是被测液体的密度与水的密度的比值。,思考：图中的甲、乙两种液体，谁的密度较大？,同一支密度计在不同液体中受到的浮力大小是相同的，但排开的液体体积大小不同。液体的密度越大，密度计露出的体积越多。,密度计：,根据漂浮物体露出的体积大小测定液体的密度,刻度特点：,密度计,刻度特点：,上小下大，刻度不均匀,无0刻度,密度计是利用来测量液体密度的仪器，被测液体的密度越大，密度计浸入液体的深度越，露出液面的部分。当把密度计放入某种液体中静止时，液面正对0.6这个刻度，则这种液体的密度为_kg/m3。,漂浮时F浮=G计,浅,0.6103,多,应用二船舶,问题：铁块放在水中会下沉，而用钢铁制成的船为什么却能够漂浮在水面上？,你能使铁在水中上浮吗？,物体的沉浮条件的应用,船舶,活动：模拟轮船实验,1.把一块橡皮泥放在水面上时，观察橡皮泥能否浮在水面上；,不能,2.将橡皮泥捏成碗状，再放在水面上，观察橡皮泥能否浮在水面上。,能,应用二、船,利用“空心”的方法可以在不增加物体自重的条件下增大排开水的体积，获得更大的浮力，最终使F浮=G船，使船漂浮。,轮船由江河驶入海里：重力，浮力，轮船将一些（填“上浮”或“下沉”）,例1,不变,不变,上浮,轮船是用密度大于水的材料制成的，所以必须把它作成的，这样虽然受到的重力，但体积很多，受到的浮力，所以能浮在水面。,空心,不变,增大,增大,排水量：轮船装满货物时排开的水的质量。（不是重力）,轮船有大小，怎样反映轮船的运载能力呢？,在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线.当船从北大西洋驶向印度洋时,试分析轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度1和2的关系?,载重线：是法规对船舶最大装载吃水线,完成课本P17：思考讨论：练习1,应用三、潜水艇,潜水艇浸没水中后V排不变，则浮力不变，那么它是怎么来实现沉浮的呢？,潜水艇,活动：潜水艇沉浮的模拟实验,1.在玻璃球内装满水，并用橡皮管把它连到大针筒上；,2.用针筒将玻璃球内的水抽出，观察玻璃球的运动情况；,玻璃球上浮,3.用针筒把水再次压入玻璃球中，观察玻璃球的运动情况。,玻璃球下沉,潜水艇,潜水艇是在不改变的条件下，通过改变来实现上浮和下潜的。,浮力（体积）,自身的重量,应用三、潜水艇,不变,改变自身重力,潜水艇是靠改变来实现上浮和下潜的。当潜水艇由100m深度下潜到水下200m深处，它受到水的压强将，受到的浮力将。,变大,潜水艇的沉浮.swf,气球和飞艇,问题：什么样的气球和飞艇才能飞上天？,气球内充的气体有氢气、氦气和热空气。,气球或飞艇内所充的气体的密度必须小于气球或飞艇外空气的密度，使它受到的浮力大于重力而升空，它们才能飞上天。,用改变自身的体积，实现沉浮。如减小体积,则有F浮G球下降。,采用充密度比空气小的气体（氢气、氦气、热空气）的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。升空时平均空气。用改变自身的体积，实现沉浮。如减小体积,则有F浮G球下降。气球不能无限制地升入高空，当F浮=G球时，应该悬浮，实际上在没有达到悬浮时，其内部气压大于外部气压而破裂。,应用四、气球和飞艇,气球和飞艇是靠改变来实现浮沉的。,自身的体积,小结,利用浮力的关键是调节重力和浮力的关系。(1)若保持浮力不变，可改变自身的重力，实现沉浮（如浸没水中的潜水艇）(2)若保持重力不变，可改变排开液体（或气体）的体积实现沉浮。（如轮船、鱼泡和气球）。,2.将一个铝制空心球用手没入水中，放手后球将：（）A、上浮B、下沉C、悬浮D、无法确定,巩固练习,D,1.船只采用“”的办法增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。潜水艇靠改变来实现浮沉，要使浮在水面的潜水艇潜入水中，应当。,空心,自身的重力,向水舱充水,3.一艘轮船从东海驶入长江时，下列说法错误的是：（）A、轮船受到的浮力不变B、轮船排开的液体受到的重力不变C、轮船排开的液体的体积不变D、轮船排开的液体的体积增大,C,4.排水量为1000t的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物共重N，受到河水的浮力是N，如果河水密度为1.0103kg/m3，船排开的河水的体积是_m3.（取g=10N/kg）,107,107,103,6.图中甲、乙、丙、丁是四个材料、体积、形状互不相同的物体，图中注明了它们的沉浮情况，试在图中补画出每个物体受到的浮力F与重力G的完整情况（只要定性地表示出力的相对大小）。,甲上浮,乙下沉,丙漂浮,丁悬浮,F浮,F浮,G,G,浮力,浮力的概念