浮力的计算通用课件

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,*,第五节 浮力的计算习题课,思考：,1.,写出已经学过的求浮力的方法的几种和对应的求浮力的公式？,密合 镶入 镶入,.,G,.,A,B,物块与底部密合,F,上面三种情况下物体受到浮力吗？为什么？,说明两点：,密合、镶入等不属于“浸在”！相当于容器的一部分，不受浮力！,浸在：物体的一部分或全部在液体中；包括漂浮和浸没两种情况。,一、浮力的计算方法：,F,浮,=,G,-,F,拉,（,1,）,受力分析法,F,浮,=,G,F,浮,=,F,向上,-,F,向下,（,3,）压力差法：,.,G,F,拉,F,浮,F,.,G,浮,（,2,）测力计法,4,.,.,阿基米德原理法,F,浮,=,G,排液,=,液,gV,排,二、计算浮力的方法探索：,例,1,：将一个重,1N,的木块放在液体中漂浮。问：,木块在水中漂浮，受到的浮力为,N,；,木块在煤油中漂浮，受到的浮力,N,；,木块在水银中漂浮，受到的浮力,N,。,例,2,：质量相同的木块、铁块在水银中漂浮，下列比较所受浮力大小的说法中正确的是 （）,A.,木块受到的浮力大,B.,铁块受到的浮力大,C.,木块和铁块受到的浮力一样大,D.,无法判断,C,小结：漂浮的物体所受浮力的大小等于物体所受重力！,F,浮,=,G,物,例题,3.,如图所示，在木块下面系上一根绳子，固定在容器底部，木块全部浸没在水中，已知木块的重力是,6N,，绳子对木块的拉力是,4N,，求则木块受到的浮力是多少,N,。,10N,例题,4.,如图所示，在木块上面加一个竖直向下的大小为,8N,的压力，木块被压入水中静止，如果木块受到的浮力是,20N,，则木块的重力是多少,N,？,F,压,12N,小结：对于在三个或更多个力的作用下处于平衡状态的物体，浮力的大小可以通过,受力分析,的方法求解！,例,5,：将一个正方体浸没在水中，上表面受到的压力是,5N,，下表面受到的压力是,15N,，则该物体受到的浮力是,多少,N,？,10N,例,6,：,物体浸没在水中静止时，水对物体,M,竖直向下的压力为,F,1,、竖直向上的压力为,F,2,。则下列选项正确的是,A,F,1,大于,F,2,B,F,1,与,F,2,是一对平衡力,C,F,1,与,F,2,的合力方向竖直向上,D,F,1,与,F,2,的合力大小等于物体,M,受到的重力大小,C,、,D,小结：我们还可以应用浮力产生的原因来求解浮力问题！,例,3.,一块石头重为,20N,，把它浸没水中后，用弹簧测力计称得示数为,10N,，则这块石头的体积为多大？密度是多大？,小结：由浮力求体积,(,排开液体体积或物体体积,),和密度是一种常用的方法。,例,4.,体积为,1dm,3,正方形物体，（,1,）将其一半浸入水中，受到的浮力大小为,N,；,(2),将其全部浸入水中，受到的浮力大小为,N,；,(3),浸没后浸入深度增加为原来的,2,倍，受到的浮力大小为,N,；,(4),将其浸没在煤油中，受到的浮力大小为为,N,。,例,1.,如图所示的大鱼和小鱼的争论中，,鱼的说法正确，,鱼的说法不正确，这是因为,。,例题,我的体积大，,受到的浮力大,我在深处，受,到的浮力大,小结：浮力的大小与深度无关；当液体密度相同时，浮力大小与排开液体的体积成正比。,河,海,我们一样大，所以浮力一样大,我们一样大，但我受到的浮力大,小结：当排开液体的体积相同时，浮力大小与液体密度成正比。,练习：,一铁块从水底徐徐拎出，则铁块未露出水面,的过程中，弹簧测,力计的示数,“,变大,”,、,“,变小,”,或,“,不变,”,），铁块露出水面继续上升时，弹簧测力计的示数,（,“,变大,”,、,“,变小,”,或,“,不变,”,）。,例,2.,把体积是,100cm,3,的铁块浸没在水中，铁块受到的浮力为,N,，若将该铁块浸没在酒精中，受到的浮力的大小为,N,；若用体积为,100cm,3,的木块代替上述铁块浸没水中所受浮力的大小与相同体积的铁块相比将,。,例,3.,一块石头重为,20N,，把它放入水中后，用弹簧测力计称得示数为,10N,，则这块石头的体积为多大？密度是多大？,小结：排开液体体积相同，浮力的大小只与液体的密度有关，与物体密度无关。,小结：由浮力求体积,(,排开液体体积或物体体积,),是一种常用的方法。,例,6.,将一物体挂在弹簧测力计下，将其一半浸入水中时，弹簧测力计的示数为,30N,，将其全部浸入水中时，弹簧测力计的示数是,25N,，求物体的质量。,例,7,：一边长为,10cm,的正方体木块漂浮在水面上，,3/5,的体积露在外面，问木块的密度是多少？若使其上表面恰好没入水中，应向下施加至少多大的力？,练习：一木块的体积为,150cm,3,，在木块上放质量为,60g,的砝码时，木块恰好没入水中，求：,（,1,）木块的质量；,（,2,）若把砝码拿走，木块露出水面的体积。,例,8,：用泡沫做成的救生圈，使用时必须使人体头部露出水面（头部约占人体总体积的,1/10,）才有效，如要救起最大体重为,900N,的落水者，救生圈的最小体积是多大？（人体密度约,1.06 10,3,kg/m,3,，,泡沫密度为,0.310,3,kg/m,3,）,小结：受力分析是解决力学问题的核心！,例,9,体积是,1000cm,3,的正方体木块漂浮在水面上，它没入水中部分的体积是,600cm,3,，如图甲所示，则该木块的密度是,kg/m,3,；若在木块上放一个金属块，木块恰好没入水中，如图乙所示，则金属块的重力为,N,。,甲 乙,练习：,在一个圆柱形容器内盛有深为,20cm,的水。现将一质量为,200g,的密闭空心铁盒,A,放入水中时，空心铁盒有一半浮出水面；当铁盒上放一个小磁铁,B,时，铁盒恰好浸没水中，如图甲所示；当把它们倒置在水中时，,A,有,1/15,的体积露出水面，,如图乙所示。,小磁铁,B,的密度,为,kg/m,3,。,甲 乙,例,10,一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器，内装密度为,的液 体。将挂在弹簧测力计下的金属块,A,浸没在该液体中（,A,与容器底未接触），金属块,A,静止时，弹簧测力计的示数为,F,；将木块,B,放入该液体中，静止后木块,B,露出液面的体积与其总体积之比为,7:12,，把金属块,A,放在木块,B,上面，木块,B,刚好没入液体中（如图所示）。若已知金属块,A,的体积与木块,B,的体积之比为,13:24,，则金属块,A,的体积为,_,。,例,11,甲、乙两物体体积相同，甲的密度是,410,3,kg/m,3,乙的密度是,810,3,kg/m,3,，将它们分别挂在,A,、,B,两弹簧秤下，则以下判断正确的是,A,A,、,B,两弹簧秤的示数之比,F,甲,：,F,乙,=1,：,1,B,若将它们都浸没在水中，甲、乙两物体受到的浮力之比,F,浮甲,：,F,浮乙,=1,：,2,C,浸没在水中后，,A,弹簧秤的示数与甲受到的重力之比,F,甲,：,G,甲,=3,：,4,D,将它们都浸没在水中后，,A,、,B,两弹簧秤的示数之比,F,甲,：,F,乙,=7,：,3,例,12,有两个小球,M,和,N,，密度分别为,M,和,N,。图甲中，细线的一端固定在杯底，另一端拴住小球,M,使其浸没在水中静止；图乙中，细线的一端固定在杯底，另一端拴住小球,N,使其浸没在油中静止。小球,M,所受重力为,G,M,，体积是,V,M,；小球,N,所受重力为,G,N,，体积是,V,N,。小球,M,和,N,所受细线的拉力大小相等。所受浮力分别为,F,M,和,F,N,。已知水的密度为,水,、油的密度为,水,，且,水,油,N,M,，则下列判断中正确的是 （）,A,G,M,G,N,B,V,M,V,N,C,F,N,F,M,D,F,N,F,M,M,水,甲,N,油,乙,例,13,底面积为,S,1,的圆柱形容器中装有未知密度的液体。将一密度为,的正方体金属块放入底面积为,S,2,的长方体塑料盒中（塑料盒的厚度可忽略不计），塑料盒漂浮在液面上（液体不会溢出容器），其浸入液体的深度为,h,1,。若把金属块从塑料盒中取出，用细线系在塑料盒的下方，放入液体中，金属块不接触容器，塑料盒浸入液体的深度为,h,2,。剪断细线，金属块会沉到容器的底部，塑料盒漂浮在液面上，其浸入液体的深度为,h,3,。若塑料盒始终处于如图所示的直立状态而未发生倾斜，则细线剪断前、后液,体对圆柱形容器底部的压,强减小了,。,图,11,例,14,：育红学校科技小组的同学们设计了一个自动冲刷厕所的水箱模型，这种水箱模型能把自来水管供给的较小流量的水储存到一定量后，自动开启放水阀门，冲刷便池中的污物。图是这种水箱模型的主要部件的截面示意图。图中水箱,A,是一个边长为,50cm,的正方体；浮筒,B,是一个质量为,0.2kg,的空心圆柱体，其底面积,S,A,为,80cm,2,，高为,35cm,；放水阀门,C,是一个质量可忽略的圆柱体，,其底面积,S,c,为,55cm,2,，厚度,d,为,1.5cm,；放水阀门,C,能将排水管,口恰好盖严，阀门上固定一根,轻绳与浮筒相连，绳的长度,l,为,10cm,。请你计算出水箱中的水,深,H,至少为多少时，浮筒,B,刚好,能将放水阀门,C,打开？,练习：在底面积为,S,的圆柱形水池底部有一个金属球（球与池底没有密合），圆柱型的水槽漂浮在池内的水面上，此时水槽受到的浮力为,F,1,。若把金属球从水中捞出并放在水槽中漂浮在水池中，此时水槽受到的浮力为,F,2,，捞起金属球前、后水池底受到水的压强变化量为,p,，水的密度为,水,。根据上述条件可以求出,A,金属球受的重力为,F,2,F,1,pS,B,金属球被捞起前受的浮力为,F,2,F,1,C,金属球被捞起前、后水,槽底受水的压力减小了,pS,D,金属球被捞起前、后,水槽排开水的体积增大了,图,8,练习：欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”，用图所示的方法测量液体的密度。“土密度计”在酒精（,酒精,0.810,3,kg/m,3,）中静止时露出液面的高度为,2cm,；“土密度计”在水中静止时露出液面的高度为,3cm,；“土密,度计”在硫酸铜溶液中静,止时露出液面的高度为,3.8cm,。则此硫酸铜溶,液的密度为,_ kg/m,3,。,