1C第三节水的浮力(第3、4课时)讲解

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,g V,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,g V,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,G,F,浮,G,F,浮,G,F,浮,G,F,浮,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？,G,F,浮,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？,G,F,浮,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？,G,F,浮,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。,G,F,浮,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？,G,F,浮,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,物,r,液,r,物,r,液,r,物,当物体浸没时：,F,浮,=,r,液,g,V,物,G =,r,物,g,V,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？,刚入锅时,煮熟时,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:,漂浮,悬浮,物体,在液体中,的四种沉浮状态,物体沉浮的条件,下沉,上浮,（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1.0310,3,千克/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 g V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300cm,3,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0.8 X 10,3,千克/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 0.8X10,3,千克/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,9.王杰同学在海底世界游玩时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,则下列对气泡上升时受到的浮力和气泡内气体的压强的分析正确的是( ),A.浮力不变,压强不变,B.浮力变小,压强变小,C.浮力变大,压强变大,D.浮力变大,压强变小,D,a,b,c,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F,a,F,b,F,c,则这三个力由小到大的顺序是,.物体的质量是m,a ,m,b ,m,c ,则这三个质量由小到大的顺序是,.,F,b,F,a,F,c,m,b,m,a,m,c,11.一块木块浮在水面上时,先后出现了两种不同的状态,如图所示,则两种情况下,木块受到的浮力( ),A.竖直状态的大 B.水平状态的大,C.一样大 D.不能确定,C,控制物体浮沉的途径：,1,、保持物体重力不变，增大浮力使物体上浮，减少浮力使物体下沉。,改变液体密度,改变物体排开液体的体积,2,、物体所受浮力大小不变，减小物体自身重力使物体上浮，增大物体自身重力使物体下沉。,方法小结,1.如图所示，物体浸没在水中时，所受到的浮力为_N；如果直接将该物体投入水中，该物体将_（填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）；从图乙、丙可以看出浮力的大小与液体的_有关。,1,下沉,密度,学以致用,2.一艘轮船从东海直接驶入长江时，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.轮船的吃水深度增大,学以致用,3.一艘轮船从长江驶入东海时，船体会,一些。,（“上浮”或“下沉”）,第三节,水 的 浮 力,第4课时,物体浮沉条件的应用,物体的浮沉条件是什么？,(1)物体下沉：,(2)物体上浮：,(3)物体悬浮：,(4)物体漂浮：,复习提问,F,浮, ,液,F,浮,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。,0.8,1.0,1.8,2.0,0.8,1.0,1.8,2.0,0.8,1.0,1.8,2.0,硫酸,水,酒精,思考：图中的甲、乙两种液体，谁的密度较大？,液体甲,液体乙,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,0.8,1.0,1.8,2.0,0.6,某液,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/m,3,。,漂浮时,F,浮,=G,计,浅,0.610,3,0.8,1.0,1.8,2.0,0.6,某液,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,F,浮,G,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1.010,3,kg/m,3,，船排开的河水的体积是,_,m,3,.（取g=10N/kg）,10,7,10,7,10,3,6.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,G,F,浮,G,F,浮,浮 力,浮力的,概 念,定义：,浮力的方向：,产生的原因：,浮力的测量：,物体沉浮的条件,（浮力的计算）,浮力的应用,阿基米德原理：,上浮：,下沉：,漂浮或悬浮：,轮船：,潜水艇：,气球和飞艇：,密度计：,浸入液体中的物体受到液体对它向上的托力叫做浮力,竖直向上,上下表面由于深度不同而产生的压力差,称重法,F,浮,G,G,F,浮,G,F,浮,G,F,浮,=,G,采用空心的方法增大可利用的浮力,通过改变自重来控制沉浮,根据漂浮物体露出的体积大小测定液体的密度,球（艇）内气体密度小于空气的密度,知 识 小 结,F,浮,=,G,排,=,r,液,g V,排,