第三節(jié)水的浮力3422

1、（1 1）公式中）公式中是是液體的密度液體的密度，而，而不是不是浸入液體中浸入液體中的的。 （2 2）公式中）公式中V排液排液是物體浸入液體時，排開液體的是物體浸入液體時，排開液體的體積。物體可以完全浸入，也可以是部分浸入。體積。物體可以完全浸入，也可以是部分浸入。 2. 運運用阿基米德原理公式進行計算時，注意計算過用阿基米德原理公式進行計算時，注意計算過程中的程中的單位要統(tǒng)一單位要統(tǒng)一 。知識回顧：知識回顧：1.阿基米德原理的內容：阿基米德原理的內容：2.浮力的計算方法：浮力的計算方法：稱重法稱重法 F F浮浮 = G= G物物 FF拉拉 阿基米德原理的計算公式：阿基米德原理的計算公式：F浮

2、浮 = 液液gV排排3.浮力產生的原因：浮力產生的原因：液體對物體上下表面產生壓力差。液體對物體上下表面產生壓力差。 浸沒在液體中的物體會受到液體的浮力作用，浸沒在液體中的物體會受到液體的浮力作用，但是，石頭在水中會下沉，泡沫在水中會上浮，但是，石頭在水中會下沉，泡沫在水中會上浮，這是什么原因？這是什么原因？思考：觀察木頭和石頭浸沒在水中時，運動情況，以及原因受力分析F F浮浮GF F浮浮GF F浮浮 = = GF F浮浮 = = G物體沉浮的條件物體沉浮的條件1 1思考：對四種狀態(tài)進行受力分析思考：對四種狀態(tài)進行受力分析GF浮浮GF浮浮GF浮浮GF浮浮 當物體受到的當物體受到的浮力大于重力浮

3、力大于重力時，物體時，物體上浮上浮，物體，物體露出液面后，露出液面后，浮力會減小浮力會減小，當，當浮力等于重力浮力等于重力時，物體時，物體就就漂浮漂浮在液面上。在液面上。物體下沉物體下沉物體懸浮物體懸浮物體上浮物體上浮物體漂浮物體漂浮GF浮浮這些力的施力物體分別是什么？有什么關系？小瓶處于漂浮狀態(tài)，F浮和G是一對平衡力，F浮G物體處在什么浮沉狀況？GF浮浮此時物體受到幾個力作用？有什么關系？小瓶處于下沉狀態(tài)，F浮G下沉的物體最終會沉到容器底部，處于靜止狀態(tài)物體處在什么浮沉狀況？GF浮浮此時物體受到幾個力作用？有什么關系？小瓶處于上浮狀態(tài)，F浮G上浮的物體最終會浮在液面上浮物體露出液面后，會漂浮

4、在液面上。上浮物體露出液面后，會漂浮在液面上。物體處在什么浮沉狀況？GF浮浮如果瓶中裝適量的水，使它浸沒在水中時受到的浮力恰好等于受到的重力，瓶子會怎樣？2、此時物體受到幾個力作用？有什么關系？小瓶處于懸浮狀態(tài)，F浮G瓶子可以浸沒水中任何位置。GF浮浮物體處在什么浮沉狀況？GF浮浮物體沉浮的條件物體沉浮的條件2 2 一個一個浸沒在液體中，有時也可以根據浸沒在液體中，有時也可以根據物體密物體密度度與與液體密度液體密度之間的關系，對物體的沉浮作出判斷？試推之間的關系，對物體的沉浮作出判斷？試推導出這些關系。導出這些關系。r r液液 r r物物r r液液 r r物物r r液液 r r物物當物體浸沒時

5、：當物體浸沒時：F浮浮 = r r液液 g V物物G = r r物物 g V物物當當r r物物r r液液，當當r r物物r r液液，當當r r物物r r液液，物體下沉。物體下沉。物體上浮最后漂浮。物體上浮最后漂浮。物體懸浮。物體懸浮。三、物體的浮沉條件三、物體的浮沉條件物體浸物體浸沒于某沒于某液體中液體中未露出：浮力不變未露出：浮力不變露出后：浮力變小露出后：浮力變小物物 液液物物 液液物物液液 用密度判斷時：用密度判斷時：必須是實心物體必須是實心物體物體沉浮的條件物體沉浮的條件思考：思考：為什么油總是漂在水面上？為什么木塊會為什么油總是漂在水面上？為什么木塊會 漂浮而石塊會下沉？漂浮而石塊會

6、下沉？討論：討論：當湯圓或餃子剛放入水中時，會沉入鍋底，而當湯當湯圓或餃子剛放入水中時，會沉入鍋底，而當湯 圓或餃子煮熟時，則會浮出水面。這是為什么？圓或餃子煮熟時，則會浮出水面。這是為什么？剛入鍋時剛入鍋時煮熟時煮熟時 當湯圓或餃子剛放入水中時，她們的體積較小，受當湯圓或餃子剛放入水中時，她們的體積較小，受到的浮力小于重力；而當湯圓或餃子煮熟時，到的浮力小于重力；而當湯圓或餃子煮熟時，體積會膨體積會膨脹脹，受到的浮力也隨之增大。，受到的浮力也隨之增大。如何讓水中的雞蛋浮起來如何讓水中的雞蛋浮起來? ?思考思考: :漂浮漂浮懸浮懸浮物體物體的四種沉浮狀態(tài)的四種沉浮狀態(tài)物體沉浮的條件物體沉浮的條

7、件下沉下沉上浮上浮（石塊等）（石塊等）（氣泡等）（氣泡等）（輪船等）（輪船等）（魚、潛艇等）（魚、潛艇等）上浮上浮物體露出液面后，會物體露出液面后，會漂浮漂浮在液面上。在液面上。例題例題1：一個體積為：一個體積為45分米分米3 、質量為、質量為46.35千克的密封鐵箱，不慎掉入海里。千克的密封鐵箱，不慎掉入海里。它將下沉到海底，還是懸浮在海水中，或它將下沉到海底，還是懸浮在海水中，或是上浮到海面？如果這只鐵箱掉在河里，是上浮到海面？如果這只鐵箱掉在河里，又將如何？（已知海水的密度為又將如何？（已知海水的密度為1.03103千克千克/米米3)2 2、一個重為、一個重為5 5牛的小球，體積為牛的小

8、球，體積為0.50.5分米分米3 3, ,如果把它浸沒在水中如果把它浸沒在水中, ,它是上浮還是懸浮還它是上浮還是懸浮還是下沉是下沉?(g=10N/Kg)?(g=10N/Kg)（僅適用于能下沉的物體）（僅適用于能下沉的物體）（僅適用于已知（僅適用于已知V排的物體）排的物體）一般思路：一般思路：1.1.稱量法和產生原因法一般用的比較少。稱量法和產生原因法一般用的比較少。2.2.求浮力時如果物體漂浮一般用平衡法求浮力時如果物體漂浮一般用平衡法F F浮浮=G=G求解，求解，已知已知V V排一般用阿基米德原理排一般用阿基米德原理F F浮浮=液液gVgV排，如：浸排，如：浸沒時沒時V V排排=V=V物或

9、者漂浮時已知浸入部分體積時均可。物或者漂浮時已知浸入部分體積時均可。 練習練習1 1: :體積為體積為300cm300cm3 3木塊木塊, ,浮在水面上的體積為浮在水面上的體積為_;_;受到的浮力為受到的浮力為_,_,重力為重力為_._.( (2：下圖中物體：下圖中物體V甲甲=V乙乙=V丙丙，判斷它，判斷它們所受的浮力的大小。們所受的浮力的大小。甲甲乙乙甲甲乙乙水水酒精酒精(1)(2)F甲浮甲浮_F乙浮乙浮F甲浮甲浮_F乙浮乙浮3.酒精的密度是0.8 X 103千克/米3 , 把體積為500厘米3的鐵塊浸沒在酒精中,它受到的浮力是 牛.4.4.一只實心球恰好能懸浮于酒精中一只實心球恰好能懸浮于

10、酒精中( (酒精的密度是酒精的密度是 0.8X100.8X103 3千克千克/ /米米3 3 ),),把此球浸沒于水中把此球浸沒于水中, ,則則( )( )A A 一定下沉一定下沉 B B 一定上浮一定上浮 C C 懸浮懸浮 D D 都有可能都有可能3.925. 5. 將一只漂浮在水面上的咸鴨蛋從水中撈出投將一只漂浮在水面上的咸鴨蛋從水中撈出投入到鹽水中入到鹽水中, ,在兩種不同的液體中在兩種不同的液體中, ,咸鴨蛋受到的咸鴨蛋受到的浮力哪一個更大浮力哪一個更大( )( )A. A. 水中的大水中的大 B.B.鹽水鹽水 中的大中的大 C.C.一樣大一樣大 D.D.不能確定不能確定CB6 6.

11、.測定血液的密度不用密度計測定血液的密度不用密度計, ,因為這樣做需要因為這樣做需要大量的血液大量的血液, ,而采用巧妙的方法而采用巧妙的方法: :先在幾支試管先在幾支試管中裝入濃度不同的、呈淡藍色的硫酸銅溶液中裝入濃度不同的、呈淡藍色的硫酸銅溶液, ,然然后分別在每支中滴入一滴后分別在每支中滴入一滴. .血液血液. .分析人員只看分析人員只看到哪一支管中血液懸浮在中間到哪一支管中血液懸浮在中間, ,就能判斷血液的就能判斷血液的密度其根據是密度其根據是( )( )A.A.液體內部同一深度向各個方向的壓強相等液體內部同一深度向各個方向的壓強相等B. B. 液體的壓強隨深度的增加而增加液體的壓強隨

12、深度的增加而增加C.C.物體的浮沉條件物體的浮沉條件D.D.血液的上部受到的壓強大于下部受到的壓強血液的上部受到的壓強大于下部受到的壓強C C7.7. 某物體的質量為某物體的質量為100100克克, ,當把它放進盛滿水的容當把它放進盛滿水的容器中時器中時, ,溢出溢出5050毫升的水毫升的水, ,則此物體則此物體( )( )A.A.浮在水面上浮在水面上 B.B.沉到容器底部沉到容器底部C.C.懸浮在水中懸浮在水中 D.D.無法判斷無法判斷B8.8.一塊馬鈴薯恰好能懸浮在某一濃鹽水中一塊馬鈴薯恰好能懸浮在某一濃鹽水中, ,如如果將這塊馬鈴薯切成大小不等的兩塊果將這塊馬鈴薯切成大小不等的兩塊, ,

13、仍放到仍放到這一鹽水中這一鹽水中, ,則則( )( )A.A.大的一塊下沉大的一塊下沉, ,小的一塊漂浮小的一塊漂浮 B.B.兩塊都下沉兩塊都下沉C.C.兩塊都上浮兩塊都上浮 D.D.兩塊都懸浮兩塊都懸浮D9.9.王杰同學在海底世界游玩時王杰同學在海底世界游玩時, ,觀察到魚嘴里觀察到魚嘴里吐出的氣泡上升時的情況如圖所示吐出的氣泡上升時的情況如圖所示, ,則下列對則下列對氣泡上升時受到的浮力和氣泡內氣體的壓強氣泡上升時受到的浮力和氣泡內氣體的壓強的分析正確的是的分析正確的是( )( )A.A.浮力不變浮力不變, ,壓強不變壓強不變B.B.浮力變小浮力變小, ,壓強變小壓強變小C.C.浮力變大浮

14、力變大, ,壓強變大壓強變大D.D.浮力變大浮力變大, ,壓強變小壓強變小Dabc10.10.三個體積相同的正方體三個體積相同的正方體a,b,ca,b,c分別浮在同種液體的液面分別浮在同種液體的液面上上, ,如圖所示如圖所示, ,若它們所受的浮力分別為若它們所受的浮力分別為Fa,Fb,Fc,Fa,Fb,Fc,則這三則這三個力由小到大的順序是個力由小到大的順序是 . .物體的質量是物體的質量是ma , mb , mc ,ma , mb , mc ,則這三個質量由小到大的順序是則這三個質量由小到大的順序是 . .Fb Fa Fcmb ma mc 11.11.一塊木塊浮在水面上時一塊木塊浮在水面上時

15、, ,先后出現了兩種不同的狀先后出現了兩種不同的狀態(tài)態(tài), ,如圖所示如圖所示, ,則兩種情況下則兩種情況下, ,木塊受到的浮力木塊受到的浮力( )( )A.A.豎直狀態(tài)的大豎直狀態(tài)的大 B.B.水平狀態(tài)的大水平狀態(tài)的大C.C.一樣大一樣大 D.D.不能確定不能確定C控制物體浮沉的途徑： 1、保持物體重力不變，增大浮力使物體上浮，減少浮力使物體下沉。 改變液體密度 改變物體排開液體的體積 2、物體所受浮力大小不變，減小物體自身重力使物體上浮，增大物體自身重力使物體下沉。 1.1.如圖所示，物體浸沒在水中時，所受到的浮力為如圖所示，物體浸沒在水中時，所受到的浮力為_N_N；如果直接將該物體投入水中

16、，該物體將；如果直接將該物體投入水中，該物體將_（填（填“上浮上浮”、“懸浮懸浮”或或“下沉下沉”）；從圖）；從圖乙、丙可以看出浮力的大小與液體的乙、丙可以看出浮力的大小與液體的_有關。有關。1下沉下沉密度密度2.2.一艘輪船從東海直接駛入長江時，下列一艘輪船從東海直接駛入長江時，下列說法錯誤的是（說法錯誤的是（ ） A.A.輪船受到的浮力不變輪船受到的浮力不變 B.B.輪船排開的液體受到的重力不變輪船排開的液體受到的重力不變 C.C.輪船排開的液體的體積不變輪船排開的液體的體積不變 D.D.輪船的吃水深度增大輪船的吃水深度增大3.3.一艘輪船從長江駛入東海時，船體會一艘輪船從長江駛入東海時，

17、船體會 一些。一些。（“上浮上浮”或或“下沉下沉”） 物體的浮沉條件是什么？(1)物體下沉：物體下沉： (2)物體上?。何矬w上浮：(3)物體懸?。何矬w懸?。?(4)物體漂?。何矬w漂?。簭土曁釂枏土曁釂朏浮浮 液液F浮浮G物物 或或物物液液F浮浮=G物物 或或物物= 液液F浮浮=G物物 或或物物 液液物體的沉浮條件的應用物體的沉浮條件的應用一一: :密密 度度 計計 密度計密度計漂浮漂浮在被測液體中，密度計的玻璃管上標有在被測液體中，密度計的玻璃管上標有刻度值，可從液面處對應的刻度值讀出被測液體的密度?？潭戎?，可從液面處對應的刻度值讀出被測液體的密度。密封的玻璃密封的玻璃管，下端裝管，下端裝有鉛

18、丸或水有鉛丸或水銀銀應用應用一、一、密度計密度計 利用物體漂浮在液面利用物體漂浮在液面時時F浮浮=G計計原理工作的。原理工作的。 密度計上的刻度線不密度計上的刻度線不均勻，自上往下，刻度均勻，自上往下，刻度線越來越密，刻度值越線越來越密，刻度值越來越大。密度計上的刻來越大。密度計上的刻度值是被測液體的密度度值是被測液體的密度與水的密度的比值。與水的密度的比值。0.81.01.82.00.81.01.82.00.81.01.82.0硫硫酸酸水水酒酒精精思考：圖中的甲、乙兩種液體，誰的密度較大？思考：圖中的甲、乙兩種液體，誰的密度較大？液體甲液體甲液體乙液體乙 同一支密度計在不同液體中受到的浮力同

19、一支密度計在不同液體中受到的浮力大小是相同的，但排開的液體體積大小不同。大小是相同的，但排開的液體體積大小不同。液體的密度越大，密度計露出的體積越多。液體的密度越大，密度計露出的體積越多。密度計：密度計：根據漂浮物體露出的體積大小測定液體的密度根據漂浮物體露出的體積大小測定液體的密度刻度特點：刻度特點：密密 度度 計計0.81.01.82.00.6某某液液刻度特點：刻度特點：上小下大，刻度不均勻上小下大，刻度不均勻無無0 0刻度刻度 密度計是利用 來測量液體密度的儀器，被測液體的密度越大，密度計浸入液體的深度越 ，露出液面的部分 。當把密度計放入某種液體中靜止時，液面正對0.6這個刻度，則這種

20、液體的密度為_ kg/m3。 漂浮時漂浮時F浮浮=G計計淺淺0.61030.81.01.82.00.6某某液液多多應用二應用二 船船 舶舶 問題：鐵塊放在水中會下沉，而用鋼鐵制成的船為什么問題：鐵塊放在水中會下沉，而用鋼鐵制成的船為什么 卻能夠漂浮在水面上？卻能夠漂浮在水面上？你能使鐵在水中上浮嗎？物體的沉浮條件的應用物體的沉浮條件的應用船船 舶舶 活動：模擬輪船實驗活動：模擬輪船實驗1.1.把一塊橡皮泥放在水面上時，觀察橡皮泥能否浮在水面上；把一塊橡皮泥放在水面上時，觀察橡皮泥能否浮在水面上；不不 能能2.2.將橡皮泥捏成碗狀，再放在水面上，觀察橡皮泥能否浮在水面將橡皮泥捏成碗狀，再放在水面

21、上，觀察橡皮泥能否浮在水面 上。上。能能應用應用二、二、 船船F浮浮G船船 利用利用“空心空心”的方法可以在不增加物的方法可以在不增加物體自重的條件下體自重的條件下增大排開水的體積增大排開水的體積，獲得，獲得更大的浮力，最終使更大的浮力，最終使F F浮浮=G=G船船，使船漂浮。，使船漂浮。 輪船由江河駛入海里：重輪船由江河駛入海里：重力力 ，浮力，浮力 ，輪船，輪船將將 一些（填一些（填“上浮上浮”或或“下沉下沉”）例例1不變不變不變不變上浮上浮 輪船是用密度大于水的材料制成的，所以輪船是用密度大于水的材料制成的，所以必須把它作成必須把它作成 的，這樣雖然受到的的，這樣雖然受到的重力重力 ，但

22、體積，但體積 很多，受到的浮很多，受到的浮力力 ，所以能浮在水面。，所以能浮在水面?？招目招牟蛔儾蛔冊龃笤龃笤龃笤龃?排水量排水量：輪船裝滿貨物時：輪船裝滿貨物時排開的水的質量排開的水的質量。（不是重力）（不是重力）輪船有大小，怎樣反映輪船的運載能力呢？輪船有大小，怎樣反映輪船的運載能力呢？在遠洋輪船的船舷上在遠洋輪船的船舷上,都都漆著五條漆著五條“吃水線吃水線”,又又稱稱“載重線載重線”, 其中標有其中標有W的是的是北大西洋載重線北大西洋載重線,標有標有S的是的是印度洋載重線印度洋載重線.當船從北大西洋駛向印度當船從北大西洋駛向印度洋時洋時,試分析輪船受到的試分析輪船受到的浮力以及北大西洋與

23、印度浮力以及北大西洋與印度洋的海水密度洋的海水密度1和和2的關的關系系? 載重線載重線：是法規(guī)對船舶最大裝載吃水線是法規(guī)對船舶最大裝載吃水線 應用應用三、三、潛水艇潛水艇 潛水艇浸沒水中后潛水艇浸沒水中后V排不變，則排不變，則浮力不變浮力不變，那么它是怎么來實，那么它是怎么來實現沉浮的呢？現沉浮的呢？潛潛 水水 艇艇活動：潛水艇沉浮的模擬實驗活動：潛水艇沉浮的模擬實驗1.1.在玻璃球內裝滿水，并用橡皮管把它連到大針筒上；在玻璃球內裝滿水，并用橡皮管把它連到大針筒上；2.2.用針筒將玻璃球內的水抽出，觀察玻璃球的運動情況；用針筒將玻璃球內的水抽出，觀察玻璃球的運動情況；玻璃球上浮玻璃球上浮3.3

24、.用針筒把水再次壓入玻璃球中，觀察玻璃球的運動情況。用針筒把水再次壓入玻璃球中，觀察玻璃球的運動情況。玻璃球下沉玻璃球下沉潛潛 水水 艇艇 潛水艇是在不改變潛水艇是在不改變 的條件下，通過的條件下，通過改變改變 來實現上浮和下潛的。來實現上浮和下潛的。浮力（體積）浮力（體積）自身的重量自身的重量應用應用三、三、潛水艇潛水艇不變不變改變自身重力改變自身重力潛水艇是靠改變潛水艇是靠改變 來實現上浮和來實現上浮和下潛的。當潛水艇由下潛的。當潛水艇由100m深度下潛到水下深度下潛到水下200m深處，它受到水的壓強將深處，它受到水的壓強將 ，受到，受到的浮力將的浮力將 。變大變大潛水艇的沉浮.swf氣球

25、和飛艇氣球和飛艇問題：什么樣的氣球和飛艇才能飛上天？問題：什么樣的氣球和飛艇才能飛上天？氣球內充的氣體有氣球內充的氣體有氫氣、氦氣和熱空氣。氫氣、氦氣和熱空氣。 氣球或飛艇內所充的氣體的密度必須小于氣球或氣球或飛艇內所充的氣體的密度必須小于氣球或飛艇外空氣的密度，飛艇外空氣的密度，使它受到的使它受到的浮力大于重力浮力大于重力而升空，而升空，它們它們才能飛上天。才能飛上天。o用改變自身的體積，實現沉浮。如用改變自身的體積，實現沉浮。如減小體積減小體積,則有則有F浮浮G球球下降下降。 采用采用充密度比空氣小的氣體充密度比空氣小的氣體（氫氣、氦氣、（氫氣、氦氣、熱空氣）的辦法，使它受到的熱空氣）的辦

26、法，使它受到的浮力大于重力浮力大于重力而升空。升空時而升空。升空時平均平均 空氣空氣。 用改變自身的體積，實現沉浮。如用改變自身的體積，實現沉浮。如減小體減小體積積,則有則有F浮浮G球球下降。下降。 氣球不能無限制地升入高空，當氣球不能無限制地升入高空，當F浮浮=G球球時，時，應該應該懸浮懸浮，實際上在沒有達到懸浮時，其內，實際上在沒有達到懸浮時，其內部氣壓大于外部氣壓而破裂。部氣壓大于外部氣壓而破裂。應用應用四、四、氣球和飛艇氣球和飛艇 氣球和飛艇是靠改變氣球和飛艇是靠改變 來實現來實現浮沉的。浮沉的。自身的體積自身的體積小結小結 利用浮力的關鍵是調節(jié)重力和浮力的關系。 (1)若保持浮力不變

27、，可改變自身的重力，實現沉浮（如浸沒水中的潛水艇） (2)若保持重力不變，可改變排開液體（或氣體）的體積實現沉浮。（如輪船、魚泡和氣球）。v2.將一個鋁制空心球用手沒入水中，將一個鋁制空心球用手沒入水中，放手后球將：放手后球將： （ ） A、上浮、上浮 B、下沉、下沉 C、懸浮、懸浮 D、無法確定、無法確定鞏固練習鞏固練習Dv1.1.船只采用船只采用“ ”的辦法增大可以的辦法增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。潛水艇靠利用的浮力，漂浮在水面上。潛水艇靠改變改變 來實現浮沉，要使浮在來實現浮沉，要使浮在水面的潛水艇潛入水中，應水面的潛水艇潛入水中，應當當 。空心空心自身的重力自身的重力向水艙充水向水艙充水v3.一艘輪船從東海駛入長江時，下列說一艘輪船從東海駛入長江時，下列說法法錯誤錯誤的是：的是： （ ） A、輪船受到的浮力不變、輪船受到的浮力不變