第十章浮力物理课件.ppt

1、东平县实验中学,一体两翼四环课堂教学探讨,2014年3月,欢迎专家莅临指导,第十章 浮力(一）,辽宁舰,浮 力 复 习,实验中学,G 排,液 gV 排,排开液体的体积,液体的密度,重力,等于,小,帆船,一、浮力 1概念：浸在液体(气体)里的物体受到的液体(气体)对它,向上的托力,竖直向上,它排开,2浮力的方向：_ 3阿基米德原理 (1)内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于_,_,液 gV排,(2)公式：F浮G排_,液体所受的重力,4物体的浮沉条件 (1)受力分析法(物体完全浸没在液体中时),F浮G物,F浮G物,当_时，物体上浮； 当_时，物体下沉；,当_时，物体悬浮在液体中,F浮G物,(

2、2)比较密度法,液物,液物,液物,当_时，物体上浮； 当_时，物体悬浮在液体中； 当_时，物体下沉,5求浮力大小的方法 (1)称量法：F浮GF.(G 是物体受到重力，F 是物体浸入 液体时弹簧测力计的读数) (2)压力差法：F浮F向上F向下 (3)阿基米德原理：F浮G排或 F浮液 gV 排 (4)二力平衡法：F浮G物(适合漂浮、悬浮状态),二、浮力的应用,排开水的体积,增大浮力,1轮船：采用“空心”的方法来增大_从而 _，使其漂浮在水面上,2潜水艇：通过向水舱中充水或排水来改变_，从,而实现上浮、悬浮或下潜,自重,小于,体积,3气球和飞艇：其气囊中充的是密度_空气的气体(氢 气、热空气或氦气)

3、，因而能够升空；可以通过改变气球或气囊 中气体的_来改变气球和飞艇受到的浮力大小，从而实,现升降,漂浮,浮力相同,浸入液体的体积越大,4密度计：测定_的仪器，在液体中处在_ 状态，同一密度计漂浮在不同的液体中，受到的_，密,度计_，该液体_,密度越小,液体密度,物体浸在液体里，受到的浮力跟液体的密度有关，跟该,物体的密度无关,完全浸没在液体中的物体，物体的体积等于物体排开液,体的体积,轮船的排水量就是轮船满载时排开水的质量,【例1】、某同学在“探究浮力大小与什么因素 有关”时，做了如图 1621 所示的实验根据要求完成下列 探究过程： 图1621,(1)石块的重力 G_N.,(2)石块浸没在水

4、中后测力计的示数 G_N，由,此可得石块所受浮力 F 浮_N.,(3)石块排开水所受到的重力 G 排_N.,(4)比较 F 浮和 G 排的大小，可以发现：F 浮_G 排,3.0,1.6,1.4,1.4,在探究“影响浮力大小的因素”时，同学们做了如图 16 22 所示的一系列实验请你根据图中所标弹簧测力计的示数 等信息回答下列问题：,图1622,(1)物体全部浸入水中受到的浮力是_N；,1,(2)根据图实验可得出浮力的大小与_,有关；,排开液体的体积,(3)根据图_实验可得出浮力的大小与液体密度有关,【例2】、弹簧测力计挂着一重为 3 N 的物体 A， 物体 A 浸没并静止在水中，如图 1623

5、 所示,(1)图中弹簧测力计的示数是_N 物体 A 所受浮力是_N. (2)如果测力计不拉着物体 A，A 在水中会_(选填“下 沉”、“上浮”或“悬浮”)判断的依据是_.,装有不同液体的甲、乙两烧杯，如图 1624 所示，放入 两个完全相同的物体，当物体静止后两烧杯中液面恰好相平 液体对甲乙两烧杯底部压强分别是 p 甲、p 乙，液体对两物体的,浮力分别是 F 甲、F 乙，下列判断正确的是( ）,Ap 甲p 乙，F 甲F 乙 Bp 甲p 乙，F 甲F 乙,Cp 甲p 乙，F 甲F 乙 Dp 甲p 乙，F 甲F 乙,【例3】、如图1625 所示，潜水艇能够上 浮和下沉是通过改变_来实现的；潜水艇在

6、上浮过程 中，未露出水面之前，所受的浮力将_(选填“变大”、 “变小”或“不变”) 图1625,例4、在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止，如图17所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。求： （1）分析图像可知，圆柱体重力是_N； （2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是_N； （3）圆柱体的体积是_m3； （4）圆柱体的密度是_kg/m3； （5）分析图像BC段，可得结论：物体浸没液体 之前，浸入液体的深度越深，受到的浮力越_（选填“大”或“小”）； （6）分析图像CD段，可得结论：_。

7、,大桥的桥墩受浮力吗？,如图所示的四个场景中，主要依靠空气,浮力而“飞天”的是( ）,【例4】、一个质量为 0.6 kg，边长为 0.1 m 的 正方体物块，放置在水平地面上，g 取 10 N/kg.求： (1)物块受到的重力 (2)物块对地面的压强 (3)若将物块浸没在水中后松手，通过计算判断该物块的浮 沉情况,练习1、一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力 大小_，它受到的浮力_，它排开水的体积_(填,“变大”、“变小”或“不变”),不变,不变,变大,2、某物质的质量与体积的关系如图1626 所示，该物质的密度是_kg/m3. 由该物质构成的体积为 4105 m3的实心物体，重是_N，把它放

8、入密度为1.0103 kg/m3 的水中，静止后受到的浮力大小是_N，排开水的体,积是_m3.(g10 N/kg),0.32,0.32,3.2105,图1626,0.8103,3、如图 1627 所示，密度为0 的液体中 有体积均为 V 的 A、B、C 三个实心物体，A 正在向上运动，B 静止，C 正在向下运动此刻它们受到的浮力分别为 FA、FB、 FC，三者的大小关系是_，请写出 B 物体所受的浮,0,力表达式 FB_，B 物体的密度为_. 图1627,FAFBFC,0gV,4、如图 16210 所示，金属小球浸没于装 有水的容器底部，它共受三个力的作用，试在图中画出其受力 示意图,图162

9、10,答案：如图22所示,图22,【例 5】、小明将重为 3 N 的石块挂在弹簧测力 计下端，先后浸没在水和盐水中石块静止时弹簧测力计的示 数如图 93 甲、乙所示，则石块在水中所受浮力为_N； 从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的_有关， 若剪断图中的细线，石块将_(填“上浮”、“悬浮”或 “下沉”),图 93,) A甲杯中的鸡蛋受到的浮力大于重力 B乙杯中的鸡蛋受到的浮力小于重力 C甲、乙两杯中鸡蛋受到的浮力大小相等 D乙杯中的液体是盐水,练习： 1、同一个鸡蛋先后放入水和盐水中静止时， 鸡蛋在甲杯中漂浮，在乙杯中沉底，如图 94 所示由此可知,(,B,图 94,甲,乙,丙,2、体积相

10、同但材料不同的甲、乙、丙三个小球，放入同一液体中静止后的位置如图所示，则三个小球所受浮力的关系是（ ）,A 、F甲F乙 F丙 B 、F甲 F乙 F丙 C 、F甲 F乙 F丙 D 、F甲 F乙 F丙,D,若三球等质量呢？,浮力一样,3、如图所示两个密度计a.b a密度计最上部刻线为1， 而b密度计最下部刻线为1若要测定酒精的密度， 则应该使用密度计 Aa Bb C任意一个 D都不好用,B,4、有一形状不规则的金属块在空气中称26.5牛，在浸没在水中称16.5N，则 （1）金属块在水中受的浮力 （2）物体的质量？ （3）物体的体积？ （4）金属块的密度？ g=10N/kg,(1)F浮=G-F,(2

11、)m=G/g,(3)V物=V排=,(4)=m/v物,(10N),(2.65kg),(1.010-3m3),2.65 103kg/m3,解:,5、如右图所示，将体积为0.001m3的正方体木块，放入盛有水的水槽内。待木块静止时，其下表面距水面0.06m，已知水=1.0103kg/m3，g取10N/kg，求：（1）木块下表面受到水的压强大小；（2）木块受到的浮力大小；（3）木块的密度大小。,6、如图17所示，某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将质量为5103kg的圆柱形实心工件从深水中吊起至距水面某一高度。绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件上升高度h变化的图象如图18所示，不计水

12、的阻力（水1.0103kg/m3,g取10N/kg），求： 工件上升的速度大小？ 当工件露出水面的1/2时所受的浮力大小？ 工件的横截面积S是多大？,7、小强同学有一金属块，他想知道它的重力和密度.他手中只有一只量程较小的弹簧测力计，当他用弹簧测力计测量此金属块的重量时，发现已超过弹簧测力计的最大量程.于是他设计了如图所示的装置去测量.图中OA：OB=1:3，用细线把金属块悬挂于A点，用弹簧测力计在B点施加一个竖直向上的力，当OB杠杆水平静止时，弹簧测力计的读数为1.8N，当向容器中加水，金属块浸没于水中后，弹簧测力计的读数为1.2N.（g取10N/kg）求： （1）金属块的重力为多少？ （2

13、）金属块浸没于水中后所受的浮力为多大？ （3）金属块密度是多大？,8、为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油，需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内，如图甲所示。工件的下底面与油面的距离为h，力F与h的大小关系如图乙所示。小科觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的，老师告诉他，力F为负值时，表明它的方向与原来的方向相反了。 (1)分析BC段：随着h的增大，工件所受的浮力大小将 ，油对工件下底面的压强大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”)； (2)若A点的坐标为(-a，0)，则a= 。 从图像分析，a表示了工件一个物理量的值，这个量就是工件的 ； (3)求C点所对应状态下，工件

14、所受的浮力及油对工件下底面的压强。(不考虑大气压强),9、图12所示是某车站厕所的自动冲水装置，圆柱体浮筒A的底面积为400cm2，高为0.2m，盖片B的面积为60cm2（盖片B的质量，厚度不计）。连接AB是长为0.3m，体积和质量都不计的硬杆。当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被撇开，水通过排水管流出冲洗厕所。（已知水的密度为1103kg/m3,g=10N/kg） 请解答下列问题： （1）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对盖片B的压力是多少？ （2）浮筒A的重力是多少？ （3）水箱中水多深时盖片B又自动关上？（冲水时盖片离开出水口的距离较小，可忽略不计）,10、如图所示是使用汽车打捞水下重

15、物的示意图。在重物从水底拉到井口的过程中，汽车以恒定的速度向右运动，不计水的阻力和滑轮的摩擦，四位同学画出了汽车功率(P)随时间(t)变化的图像，其中正确的是（ ）,第10题,C,11、如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像，取g=10N/Kg根据图像信息，下列判断正确的是 A该金属块重力的大小为34N B浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N C在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大 D该金属块的密度是3.4103Kg/m3,B,12、将一支密度计分别放入两种不同的液体中，如

16、图6所示。若两种液体的密度分别甲、乙，静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙，则（ ） A甲乙 F甲F乙 B甲F乙 C乙甲 F甲甲 F甲F乙,D,13、,14、2012年9月25日上午，中国首艘航空母舰“辽宁”号正式交接服役，从此中国摆脱了没有航母的历史。如图甲是辽宁号航空母舰的图片，辽宁号航空母舰以重油（原油提取汽油、柴油后剩余重质油）为燃料，总功率1.5108W，最大舰长304米，舰宽70.5米，飞行甲板长300米、宽70米，最高航速约54km/h。2012年11月23日上午中国独立自主研发的航母舰载飞机歼-15首次成功降落在“辽宁舰”甲板上（如图乙所示）。 请回答下列问题： （1）、从两名

17、飞机起飞指挥员用“航母style”动作（如图丙所示）向歼15飞行员下达起飞指令后，30架歼15陆续飞离航母平台后，航母排开水的体积减少了600m3，每架歼15的质量约为多少？（海水密度取1.0103kg/m3） （2）、如果航母总功率全部用来提供它向前的牵引力，当航母以最高航速54km/h航行时，它产生的牵引力是多少？若在这种状态下匀速航行1000km，航母发动机的效率为25%，至少需要燃烧多少千克的重油？（重油的热值为4.0107J/kg） （3）若航母储存燃油质量一定，它在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比，航母低速匀速行驶还是高速匀速行驶时续航里程大?,甲 乙 丙,惯性,改变物体的运动状态,大,不变,大,6.75x108,25,15、4月2日，党和国家领导人习近平、李克强等和少先队员们一起加参加首都义务植树活动。下列有关说法中正确的是 A用锋利的铁锹去挖地会感觉很轻松，是因为减小受力面积可以增大压力 B给树浇水时水会往下流，是因为桶受到了重力的作用。 C地面上泼水时，盆虽然留在手中，但是水却由于惯性而“飞”了出去 D搬一块大石头，虽然没有搬动，但是对石头做了功,C,16、如图所示将一铁块用弹簧秤悬挂起