第13课时浮力及其应用

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1、第13课时 浮力及其应用,一、浮力,辽宁舰,热气球,G,F浮,F浮,G,G,F浮,F拉,2符号： F浮,3用弹簧测力计测浮力：F浮=GF,4浮力的方向： 竖直向上,5浮力的施力物体：液体,6浸在气体中的物体也受到气体对物体的浮力。,浮力,（F浮）,1浮力：浸在液体中的物体受到液体对物体 向上浮的力叫浮力。,浮力的产生,浸在液体中的物体受到液体对物体向各个方向的压力。,实验与观察,四个侧面所受压力关系 F合=0,边长为L的立方体位于水面下h 深处,上、下两面所受压力关系 p向上 p向下 F向上 F向下,F浮= F向上-F向下,浮力的产生,浮力是液体对物体的压力的合力,1.将乒乓球放入瓶内，向瓶里

2、倒水，乒乓球不浮起。 2.将瓶下口堵住，乒乓球浮起。,浮力的产生,实验与观察,实验现象:,浮力的大小与哪些因素有关,小实验,把空饮料罐用手按入水桶，饮料罐进入水中越深，手的感觉有什么变化？,分析一下，浮力大小和什么因素有关？,猜 想,可能跟有关。,提出问题,实验探究,弹簧测力计,浮力的大小与哪些因素有关,实验器材,实验方法,注意运用控制变量的方法。,1探究浮力与物体浸没后的深度的关系,结论： 浮力大小与物体浸没水中后的深度无关。,浮力的大小与哪些因素有关,检验猜想,记录表格,2探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系,结论： 在同一液体中，物体浸在液体中的的体积越大，浮力越大。,浮力的大小与哪些因

3、素有关,记录表格,3探究浮力与液体密度的关系,浮力的大小与哪些因素有关,记录表格,结论： 物体排开液体体积一定时，液体密度越大，浮力越大。,讨 论,使用体积相等的铁块和铝块可以检验哪一个猜想？ 使用体积不等的铁块可以检验哪一个猜想？,做一做,物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积有关，跟液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。,竖直向上,大于,压力差,竖直向上,考点1 浮力,（续表）,液体(气体),体积,液体密度,点拨 (1)浸入液体中的物体不一定受到液体对它的浮力，例如深入泥底的柱状桥墩或水里打的木桩等。 (2)浮力大小与深度的关系：当物体浸没前，所受浮力

4、大小随深度的增加而增大；当物体浸没后，所受浮力大小将不变，与物体所处深度无关。浮力大小随深度变化的图象如图131所示。,图131,习题、一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋，容器放在斜面上，如图所示图上画出了几个力的方向，你认为鸡蛋所受浮力的方向应是（ ） AF1 BF2 CF3 DF4,知识点一：浮力产生的原因 考点1、浮力的方向,考点2、关于浮力说法的判断 习题、关于浮力，下列说法正确的是（ ） A在水中会下沉的金属块不受到浮力 B浮力的大小与物体浸没的深度有关 C浮力的大小与物体的形状有关 D浮力是由于物体上、下表面受到的压强不同产生的 E、桥墩在水中是受到浮力的。,做做想想,将易拉罐按入

5、装满水的烧杯中，感受浮力与排开的液体的关系。,回顾：浮力大小与哪些因素有关？,浮力大小，跟它浸在液体中的体积和液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。,阿基米德原理,猜 想,浮力与排开的液体有什么关系？ 可以怎样表述浮力的大小？,浮力大小可能与排开液体的体积液体的密度有关,浮力大小，跟它排开液体的体积和液体的密度有关。排开液体的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。,浮力大小可能与排开液体的重力有关。,阿基米德原理,浮力与物体排开液体重力的关系,图3,图4,测量数据填入记录表； 用不同物体、不同液体做几次实验。,探究实验,实验数据表格,一、阿基米德原理,分析数据得出结

6、论,1浸在液体中的物体受到向上的浮力 2浮力的大小等于物体排开液体的重力,1内容：浸在液体中的物体所受的浮力， 大小等于它排开液体的重力。,2数学表达式：F浮=G排,4适用范围：液体和气体,3用于计算的导出式： F浮= G排= m排g= r液 gV排,一、阿基米德原理,1区分：浸没、浸入、浸在、没入； 2. F浮r液 gV排 r液液体的密度； V排物体排开的液体的体积； 3. F浮 r液 gV排 决定式 表明浮力大小只和 r液、V排有关， 浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。,二、关于阿基米德原理的讨论,考点2 阿基米德原理,GF,装满,小于,它排开

7、的液体所受的重力,续表,密度,排开液体的体积,知识点二：阿基米德原理 考点1、实验探究阿基米德原理 习题3、（1）如图1所示，小明做了这样一个小实验：在水桶中装多半桶水，用手把空的饮料罐按入水中，体会饮料罐所受浮力及其变化，同时观察水面高度的变化依据这个小实验，对“浮力的大小与什么因素有关？”这一问题，你做出的猜想 是 。 （2）为验证阿基米德原理，实验需要比较的物理量 是 （3）为了验证猜想是否正确，小明用金属块做了如图实验，通过图中 两个步骤测出了浮力的大小（选填代号即可）,（4）DE两步可以算出小桶中水的重力，这个重力跟 相等即公式是： 。 （5）小蔚也做了一样的实验，但实验过程中出现了

8、问题，她得出的结论是：浮力大于物体排开的液体所受的重力。她在实验中可能出现的问题是（ ） A、溢水杯没有装满水 B、物体排开的水洒出小桶一部分 C、金属块碰到容器底或容器壁了 D、金属块没有完全浸没。 （6）小明同学利用上面实验中的器材和木块，进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理但实验过程中有一个步骤与 如图不同，这个步骤是 （选填代号即可）,习题、通过实验认识了浮力后，9.7班的同学们在老师的引导下，继续对“浮力的大小与哪些因素有关”进行了实验探究 首先，他们经过讨论对“浮力的大小与哪些因素有关”提出如下猜想： 猜想l：浮力的大小可能与物体的质量有关； 猜想2：浮

9、力的大小可能与液体的密度有关； 猜想3：浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关； 猜想4：浮力的大小 可能与物体浸入液体的体积有关 小刚所在组的同学选用了一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和酒精），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究下图表示探究过程及有关数据,知识点二：阿基米德原理 考点1、实验探究阿基米德原理,（1）比较图中、两图，图中弹簧测力计示数较小，说明了 （2）图中的 三个图，弹簧测力计的示数不同，说明浸在同一种液体中的物体所受浮力的大小跟物体浸入液体的体积有关 （3）图中的两图，弹簧测力计的示数不同，说明浸没在液体中的物体所受浮力的大小跟 有关,（4

10、）小刚在验证猜想3时得出的结论是：浮力的大小与物体浸入液体的深度有关；物体浸入液体越深，受到的浮力越大同组的小军认为它的结论不准确请你根据图中的实验数据分析，浮力的大小与物体浸入液体深度的 关系： （5）小惠想探究浮力的大小是否与物体的密度有关，她需要添加的器材是 。 （6）小帆还想探究浮力的大小是否与物体的形状有关，她需要添加的器材是 。,考点2、利用阿基米德原理，选择合适的公式计算浮力大小 习题1、一个篮球放入一个盛满水的木盆中，溢出水重5N，求篮球受到的浮力？ 习题2、一个篮球放入一个盛满水的木盆中，溢出0.5kg的水，求篮球受到的浮力？（g=10N/kg） 习题3、一个篮球放入一个盛满

11、水的木盆中，溢出体积为0.5升的水，求篮球受到的浮力？（g=10N/kg） 习题4、一个篮球放入一个盛有水的木盆中，篮球在水面下的体积为0.5dm3，求篮球受到的浮力？（g=10N/kg） 习题5、一个篮球放入一个盛有水的圆柱形木桶中，水面升高了0.1m，木桶的内底面积为5x10-3m3，求篮球受到的浮力？（g=10N/kg）,考点3、关于浮力大小与哪些因素有关的判断 习题、判断下列说法是否正确： 浮力的大小与物体的密度有关；（ ） 浮力的大小与物体的体积有关；（ ） 浮力的大小与物体的形状有关；（ ） 浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关；（ ） 浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积

12、有关；（ ） 浮力的大小与物体排开液体的重力有关（ ） 浮力的大小与物体排开液体的质量有关。（ ） 浮力的大小与物体在液体中的浮沉情况有关。（ ）,知识点三：其他计算浮力大小的方法 考点1、压力差法求浮力 习题11、一个边长为10cm的正方体浸没在水中，下表面距水面20cm，物体上、下表面所受的压强差是 Pa，物体受到的压力差是 N，物体受到的浮力为 N（请用两种方法求浮力大小）,考点2、示重差法（称量法）求浮力 习题1、小明将重为3N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甲、乙所示，则石块 在水中所受到的浮力为 N；从图中还可看出石块所受的浮力大小与液

13、体的 有关，若剪断图中的细线，石块将 （选 填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）试通过计算得出盐水密度为 kg/m3,考点3、平衡法求浮力 习题1、用竖直向下的力F=5N把重为8N的木块压入水中，如图所示，木块恰好处于平衡状态，此时木块受到的浮力是 N，撤去压力，当木块静止后受到的浮力是 N，木块的体积是 m3木块的密度是 kg/m3 习题2、木块用细绳系于水中保持静止，如图所示已知木块所受重力为6N，细绳对木块的拉力为2N，此时木块受到的浮力为 N，当剪断细绳木块再次静止后受到的浮力为 N。,考点4、比较浮力大小的方法 （利用阿基米德原理进行比较） 习题1、如图所示：体积相同的铝球、铁板、木块浸

14、没水中的深度不同，比较它们所受浮力的大小关系 。 习题2、质量相同的两个实心铁球和铝球，浸没在水中， 球受到的浮力大。 习题3、体积相同的两个铁球分别浸没在水中和酒 精中，浸 在 中的浮力大。,（利用浮沉条件进行比较） 习题4、同一个鸡蛋，在水中下沉，在盐水中漂浮，浸在 中时的浮力大。 习题5、如图所示，在夏天剥去包装纸的冰糕会“冒”出“白气”请你回答：冰糕“冒”出“白气”是向上飘还是向下落？说明其中的道理,习题7、小张看到鸡蛋浮在盐水面上，如图4所示，他沿杯璧缓慢加入清水使鸡蛋下沉在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的（ ）,（阿基米德原理和浮沉条件综合的运用）,习题6

15、、木块从水底上浮到水面（没有露出水面）的过程中，下列说法中正确的是（ ） A.木块所受浮力逐渐增大，且浮力大于木块重力。 B木块所受浮力逐渐减小，且浮力大于木块重力 C木块所受浮力不变，且浮力等于木块重力 D.木块所受浮力不变，且浮力大于木块重力,浮力与重力的关系,悬浮,上浮： F浮G,1、物体的浮沉条件,漂浮,漂浮：F浮 = G,悬浮：F浮 = G,下沉： F浮G,考点3 物体的浮沉条件及应用,物体密度与液体密度间的关系,F浮 G 上浮： r液 r物 F浮= G 悬浮： r液 = r物 F浮 G 下沉： r液 r物,浮力：F浮r液gV排 ； 重力：G r物g V物； V排 = V物,研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。,1、物体的浮沉条件,漂浮： r液r物,根据浮沉条件进行比较,想想做做,将新鲜鸡蛋放入盛水容器中，向水中加盐，并搅拌，不断增加盐水的浓度。观察鸡蛋在容器中的位置变化。,3浮沉条件的讨论,（1）上浮和下沉是不平衡态； 悬浮和漂浮是平衡（静止）态 （2）上浮、下沉和悬浮：V排=V； 漂浮：V排V （3）空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平 均密度物与液体密度液比较,一、物体的浮沉条件,1物体的浮沉条件,