课程名称浮力.ppt

1、課程名稱：浮力,編授教師：中興國中 楊秉鈞, 浮力與物體沉浮,浮力的意義, 浮力的意義：物體進入液中，所 的重量 浮力的方向 ；浮力常用的符號 。 物體進入液中，即受 影響而 重量,減輕,恆鉛垂向上,B,減輕,浮力,浮力的成因, 浮力的成因：,如圖物體進入液中時： 左、右側向總力相等 互相抵銷, 上、下總力不相等 向上總力較大,物體上下表面積： A液體密度：D,密度與物體的沉浮關係, 密度與物體的沉浮：,浮體,物體重量與浮力力圖, 物體重量與浮力力圖：假設物重代號 W；浮力代號 B 重力方向恆鉛垂向下 浮力方向恆鉛垂向上,靜止於液中物體,沉體的浮力小於重力；浮體的浮力等於重力,沉體在液中的重量

2、減輕,W1：物體未進入液中前的重量 W2：物體進入液中後的重量,力圖,浮體在液中的重量減光,W1：物體未進入液中前的重量 W2：物體進入液中後的重量,力圖,求浮力的第一個途徑, 求浮力的第一個途徑：先要區分物體是 。,沉體或是浮體,沉體,浮體,W1：物體未進入液中前的重量 W2：物體進入液中後的重量,範例解說, 範例解說：1. （ ）如附圖所示，同一木塊置於不同的液體中，試根據圖中資料 判斷木塊在不同的液體中所受的浮力大小為何？ (A)甲最大(B)乙最大(C)丙最大(D)三者一樣大。 2. （ ）同質量的銅球和軟木球（銅球密度為8.9g/cm3、軟木球密 度為0.25g/cm3），放在水中時，

3、其所受的浮力何者較大？ ()銅球較大()軟木球較大 ()一樣大()無法比較。,D,B,範例解說, 範例解說：3.一物體在空氣中的重量是200 gw，沉入水中後的重量是160 gw： 該物在水中的重量減輕 gw。浮力為 gw。4. （ ）有一密度為0.5g/cm3、體積為80cm3之物體，置入水中， 此物體在水中所受的浮力為多少gw？ () 80gw () 50gw () 40gw () 30gw。5. （ ）一艘船總重5 噸行駛在海上，則其所受的浮力為何？ ()大於5噸()等於5噸()小於5噸()無法計算。 6. （ ）有艘船自淡水駛入大海，船受到的浮力如何？ () 越來越大() 越來越小 (

4、) 不變 ()視航速而定。7. （ ）鐵達尼號沉沒前及沉沒後所受的浮力何者較大？ () 沉沒前 () 沉沒後 () 無法比較 () 相等。 8. （ ）有兩個碗完全相同，一個浮在水上，一個沉入水中，則何者 所受的浮力較大？ ()浮在水上的碗()沉入水中的碗()相等()無法確定。 9. （ ）將同質量的保利綸和磚塊投入水中，保利綸浮在水面上而磚 塊沉入水中，何者所受浮力較大？ (A) 保利綸(B) 磚塊(C) 相等(D)無法比較。,C,B,C,A,A,A,40,40, 浮力影響 因素的探討,實驗觀察一,等重的黏土與金屬塊,金屬塊受浮力而減輕,黏土受浮力而減輕,實驗觀察二,等重的黏土與金屬塊,一同

5、放入水中, 實驗觀察：1.等重的黏土與 金屬塊, 粘土體積較大,2.一同放入水中, 粘土重量減輕 最多, 粘土浮力較大, 浮力與沒入液 中體積有關。 沒入液中體積 愈大，浮力就 愈大。,實驗觀察三, 實驗觀察：1.等重且等體積 的二個黏土,2.甲圖：, 槓桿呈平衡, 同體積時所受 浮力相等, 浮力與液體密 度有關。 沒入密度愈大 液體中，浮力 就愈大。,二等重且等體積的黏土塊同置於水中,二等重且等體積的黏土塊一置食鹽水、一置清水中,3.乙圖：, 在食鹽水中浮 力較大,（媒體：1 ，400”）,阿基米德原理推導 BVD, 阿基米德原理推導：,如圖物體進入液中時： 左右側向總力相等 互相抵銷, 上

6、下總力不相等，向上總力較大 二者之差就是浮力,物體上下表面積： A液體密度：D,（媒體：1 ）,阿基米德原理, 阿基米德原理 ：,阿基米德Archimedes 西元前287212年, 浮力的影響因素：, 物體沉入液中的體積, 液體的密度, 沉入液中體積愈大，浮力愈大, 沉入液體密度愈大，浮力愈大,（媒體：2 ，330”）,（媒體：1 ，104”）,驗證實驗一, 實驗設計：,驗證實驗一, 實驗流程 ：,W0空筒重圓柱重,W1空筒重圓柱重圓柱所受浮力,W2筒重筒內水重圓柱重圓柱所受浮力,驗證實驗一,W3空筒重圓柱重圓柱完全沒入所受浮力,W4筒重筒內水重圓柱重圓柱完全沒入所受浮力,W5筒重筒內水重圓

7、柱重圓柱完全沒入更深處所受浮力, 實驗流程 ：,（媒體：1，937”）,驗證實驗二, 驗證實驗二： 放入木塊之後（有部分水溢出），彈簧秤讀數變化 。,不變,求浮力的第二個途徑, 求浮力的第二個途徑：阿基米德原理 適用。,沉體及浮體都,V：物體沒入液中的體積 D：液體的密度,浮體,沉體,求浮力的二個途徑, 求浮力的二個途徑：,浮體,沉體,討論 冰山為何一角？ , 討論 ：漂浮在海水中的冰山，大約只有的 體積露出水面,十分之,冰的密度約為 0.9 g / cm3海水的密度約為 1.0 g /cm3,討論死海為何不死？,人體密度：0.981.07 g/cm3 死海密度：1.5 g/cm3,人體約有三

8、分之一的體積露出水面, 討論 ：死海的密度 人體的密度，人能浮於水面上。,討論水面的冰塊熔化後水位？, 討論 ：冰塊浮在水中，全部溶化後，水位 （液壓 ）。,不變,？,解析,水,不變,鐵船，許多中空部分，使船隻比起同質量的鐵塊 大。因此 小於水，所以不會沉入水中。根據 原理，此時船所排開的水重等於 。,討論鐵船為何能浮？, 討論 ：同質量的鐵塊與鐵船，為何鐵塊會沉？鐵船能浮？,體積,平均密度,阿基米德,船的重量,討論船在海、淡水浮力及吃水線, 討論 ：同一艘船，由淡水河駛入海水時，則： 浮力變化 ；沉入體積變化 。,相等,減少,魚類利用魚鰾控制沉浮, 討論 ：魚類靠體內 （ ）的調整沉浮 上浮

9、時，魚鰾 ，身體體積 ，平均密度 。 下沉時，魚鰾 ，身體體積 ，平均密度 。,魚鰾,氣囊,膨脹,增加,減少,收縮,減少,增加,（媒體：1，54”）,魚鰾,空氣的浮力, 空氣的浮力： 飛船、熱氣球和天燈。是因為物體在空氣中受到空氣浮 力的作用。當物體的平均密度 空氣密度時，則物 體物體所受的浮力 物重，此時物體就能升上天空。,小於,大於,範例解說, 範例解說：1.有一54 g的鋁塊，密度為2.7 gcm3， 將它放入密度0.8 gcm3 的酒精中，鋁塊所受浮力為 gw。 2.有一物體在空氣中的重量是200 gw，沉入 水中後的重量是160 gw，試問：該物的 密度是 gcm3。 3. 同體積的

10、鋁塊（密度2.7gcm3）和鐵塊（密度7.8gcm3），兩者都浮 在水銀面上，何者所受浮力較大？ 。 4. 同體積鋁塊（密度2.7 gcm3）和鐵塊（密度7.8 gcm3），一起沒入 水，何者所受的浮力較大？ 。 5. 同體積的鉛塊、鋁塊與木塊，其中鉛塊、鋁塊沉入水中，木塊浮在水面 上，則何者所受的浮力最小？ 。 6. 一顆石頭在沉入水池底的過程中，水壓力 與浮力 。7. 一氣泡由湖底往上浮升，水壓力 與浮力 。,16,5,鐵塊,相等,木塊,增加,不變,減少,增加,範例解說, 範例解說：8.已知圓筒容積等於金屬塊體積且酒精密度0.8 gcm3，則： (1) 金屬塊完全浸入水中所受的浮力為 gw。 (2) 金屬塊排開的水重為 gw。 (3) 若金屬塊完全浸入酒精中，所受到浮力為 gw。 (4) 圖(c)彈簧秤讀數 gw。,20,20,16,100,範例解說, 範例解說：9.小明進行浮力實驗，將一均勻的實心圓柱掛在彈簧秤下端，使其逐漸沒入水中，測得其底部沒入水中的深度（h）與彈簧