第3節(jié)水的浮力(第二課時(shí))

1、Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究第二課時(shí)第二課時(shí) 阿基米德原理阿基米德原理Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究一、浮力的概念一、浮力的概念浸在液體或氣體中的物體受到液體或氣體浸在液體或氣體中的物體受到液體或氣體對(duì)它向上的托力。對(duì)它向上的托力。二、浮力的方向二、浮力的方向浮力的方向浮力的方向總是豎直向上總是豎直向上。三、浮力的大小三、浮力的大小方法一、稱重法方法一、稱重法F浮力浮力= F液體中液體中G= F空氣空氣F液體中液體中物體排開(kāi)水的體積越大，物體所受浮力也越大。物體排開(kāi)水的體積越大，物體所受浮力也越大。浮力大小的相關(guān)因素：浮力大小的相關(guān)因素

2、：物體排開(kāi)水的體積物體排開(kāi)水的體積Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究方向向下方向向下方向向上方向向上F下下-F上上 = F浮浮液體對(duì)上表面的壓力液體對(duì)上表面的壓力F F1液體對(duì)下表面的壓力液體對(duì)下表面的壓力F F2壓力之差：壓力之差：方向豎直向上方向豎直向上Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究1、要、要定量研究定量研究水的浮力大小與物體排開(kāi)水的浮力大小與物體排開(kāi) 水的多少的關(guān)系，需要做什么？水的多少的關(guān)系，需要做什么？B、需要測(cè)量、需要測(cè)量_ ？A、需要測(cè)量、需要測(cè)量_？ （用什么方法？）（用什么方法？） 稱重法稱重法（多少指什么量？）（多少指什么

3、量？）體積？體積？質(zhì)量？質(zhì)量？重力？重力？排開(kāi)水的體積排開(kāi)水的體積（如何測(cè)量排開(kāi)水的體積？）（如何測(cè)量排開(kāi)水的體積？）質(zhì)量質(zhì)量重力重力浮力的大小浮力的大小物體排開(kāi)水的多少物體排開(kāi)水的多少Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究2、圖中，量筒和溢杯在你的研究中有什么用？、圖中，量筒和溢杯在你的研究中有什么用？量量 筒：筒：可以測(cè)出排開(kāi)水的體積可以測(cè)出排開(kāi)水的體積溢水杯：溢水杯： 可以把被物體排開(kāi)的那可以把被物體排開(kāi)的那一部分水單獨(dú)取出來(lái)一部分水單獨(dú)取出來(lái)3、實(shí)驗(yàn)中需要直接測(cè)量哪些量？、實(shí)驗(yàn)中需要直接測(cè)量哪些量？A、測(cè)物體的重力、測(cè)物體的重力G物物B、測(cè)浸入水中的拉力、測(cè)浸入水中

4、的拉力F拉拉C、測(cè)出排開(kāi)水的體積、測(cè)出排開(kāi)水的體積V排水排水ABCCopyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究1、在溢水杯中盛滿水，將小燒杯放在溢水杯的、在溢水杯中盛滿水，將小燒杯放在溢水杯的 出水口下方。出水口下方。2、將物體懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，用彈簧測(cè)力計(jì)將物體懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)上，用彈簧測(cè)力計(jì) 測(cè)量出物體的重測(cè)量出物體的重G物物3、將物體浸沒(méi)在溢水杯的水中，讀出水中的拉、將物體浸沒(méi)在溢水杯的水中，讀出水中的拉 力力F拉拉4、將溢水杯溢出的水注入量筒內(nèi)，測(cè)出它的體、將溢水杯溢出的水注入量筒內(nèi)，測(cè)出它的體 積積V排水排水5、將上述數(shù)據(jù)填入下面的實(shí)驗(yàn)記錄表中。、將上述數(shù)據(jù)填入下面的

5、實(shí)驗(yàn)記錄表中。Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表物體物體的重的重G物物浸入浸入水后水后彈簧彈簧測(cè)力測(cè)力計(jì)讀計(jì)讀數(shù)數(shù)F拉拉物體物體受到受到水的水的浮力浮力F浮浮物體物體排開(kāi)排開(kāi)水的水的體積體積V排水排水物體物體排開(kāi)排開(kāi)水的水的重力重力G排水排水F浮浮與與G排水排水關(guān)系關(guān)系6、分析處理以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。、分析處理以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。G排水排水F浮浮 = Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究G排水排水F浮浮 = 阿基米德原理：阿基米德原理：浸在液體里的物體，受

6、到向上的浮力，浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力浮力的大小的大小等于等于物體物體排開(kāi)的液體受到的重力排開(kāi)的液體受到的重力。【公式推導(dǎo)】【公式推導(dǎo)】F浮浮= G排液排液=m排液排液g=液液g V排液排液把水換成別的液體，仍然可以得出相同的結(jié)論。把水換成別的液體，仍然可以得出相同的結(jié)論。F浮浮=G排液排液Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究方法二、阿基米德原理法方法二、阿基米德原理法三、浮力的大小三、浮力的大小F浮浮= G排液排液=液液g V排液排液從公式可看出浮力的大小與從公式可看出浮力的大小與液體的密度大小液體的密度大小有關(guān)，與有關(guān)，與物體排開(kāi)的液體體積多少物體排開(kāi)的

7、液體體積多少有關(guān)。有關(guān)。一個(gè)容器盛有一個(gè)容器盛有50牛頓的水，物體浸入其中，牛頓的水，物體浸入其中，問(wèn)能否產(chǎn)生大于問(wèn)能否產(chǎn)生大于50牛頓的浮力？牛頓的浮力？能產(chǎn)生。能產(chǎn)生。 浮力等于排開(kāi)液體所受到的重力，浮力等于排開(kāi)液體所受到的重力，而不是容器中液體的重力。而不是容器中液體的重力。Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究2. 用阿基米德原理進(jìn)行計(jì)算時(shí)，注意計(jì)算過(guò)程中的用阿基米德原理進(jìn)行計(jì)算時(shí)，注意計(jì)算過(guò)程中的 單位要統(tǒng)一單位要統(tǒng)一 。阿基米德原理的理解和運(yùn)用。阿基米德原理的理解和運(yùn)用。1. 對(duì)阿基米德定理公式的理解應(yīng)注意：對(duì)阿基米德定理公式的理解應(yīng)注意：（1）公式中是液體的密

8、度，而不是浸入液體的）公式中是液體的密度，而不是浸入液體的 物體的密度。物體的密度。（2）公式中）公式中V排液排液，是浸入液體時(shí)排開(kāi)液體的體積。是浸入液體時(shí)排開(kāi)液體的體積。 物體可以完全浸入，也可以是部分浸入。物體可以完全浸入，也可以是部分浸入。（3）公式中）公式中G排液排液，是排開(kāi)液體所受到的重力，而是排開(kāi)液體所受到的重力，而 不是容器中液體的重力。不是容器中液體的重力。Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究體積為體積為500500厘米厘米3 3的物體，當(dāng)它浸沒(méi)在水的物體，當(dāng)它浸沒(méi)在水中時(shí)，受到的浮力有多大？中時(shí)，受到的浮力有多大？ 解：解：V V500cm500cm3

9、35 510104 4m m3 3F F浮浮液液gVgV排液排液1.01.010103 3kg/mkg/m3 39.8N/kg9.8N/kg5 510104 4m m3 34.9N4.9N答：物體受到的浮力為答：物體受到的浮力為4.94.9牛牛當(dāng)它有當(dāng)它有1/31/3露出水面時(shí)，受到的浮力是多大？露出水面時(shí)，受到的浮力是多大？ Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究體積為體積為10001000厘米厘米3 3的物體，的物體，當(dāng)它當(dāng)它一半浸一半浸在酒精中時(shí)在酒精中時(shí)，受到的浮力有多大？，受到的浮力有多大？ 解：解：V V500cm500cm3 35 510104 4m m3 3

10、F F浮浮液液gVgV排液排液0.80.810103 3kg/mkg/m3 310N/kg10N/kg5 510104 4m m3 34N4N答：物體受到的浮力為答：物體受到的浮力為4 4牛牛Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究【例題】【例題】在抗洪搶險(xiǎn)中，某村民自制了一個(gè)總體在抗洪搶險(xiǎn)中，某村民自制了一個(gè)總體 積積0.7米米3的竹筏，放入河水中時(shí)有的竹筏，放入河水中時(shí)有 1/5體積浸入體積浸入 水中。（水中。（1）此時(shí)竹筏受到的浮力有多大？）此時(shí)竹筏受到的浮力有多大？ （2）要使水對(duì)竹筏產(chǎn)生）要使水對(duì)竹筏產(chǎn)生4500牛的浮力，牛的浮力， 竹筏應(yīng)有多大的體積浸入水中？竹筏

11、應(yīng)有多大的體積浸入水中？解解 ：（1）竹筏放在河水中時(shí)，排開(kāi)河水的體積為）竹筏放在河水中時(shí)，排開(kāi)河水的體積為 ：V排水排水= 0.7米米3 1/5 = 0.14米米3根據(jù)阿基米德原理，竹筏受到的浮力為根據(jù)阿基米德原理，竹筏受到的浮力為 ：F浮浮=水水gV排水排水 =1. 0103千克千克 / 米米39. 8牛牛 / 千克千克0.14米米31372牛牛=先審題。先審題。 已知什么？求什么？已知什么？求什么？Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究（2）已知）已知F浮浮=4500牛，將阿基米德原理表達(dá)式牛，將阿基米德原理表達(dá)式 F浮浮 =水水gV排水排水進(jìn)行變形，可得進(jìn)行變形，可

12、得 ：V排水排水=F浮浮水水g=4500牛牛1. 0103千克千克 / 米米39. 8牛牛 / 千克千克 0.46米米3答：（答：（1）竹筏放在水中時(shí)受到的浮力為）竹筏放在水中時(shí)受到的浮力為1372牛；牛； （2）竹筏應(yīng)有約）竹筏應(yīng)有約0.46米米3的體積浸入水中，的體積浸入水中， 才能使水對(duì)竹筏產(chǎn)生才能使水對(duì)竹筏產(chǎn)生 4500牛的浮力。牛的浮力。【練習(xí)】【練習(xí)】 將質(zhì)量是將質(zhì)量是2.37千克的鋼塊浸沒(méi)在水中，千克的鋼塊浸沒(méi)在水中， 它受到的浮力為多大？它受到的浮力為多大？鋼鋼=7.9103千克千克 / 米米3Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究三、浮力的大小三、浮力的大

13、小方法一、稱重法方法一、稱重法F浮力浮力= F液體中液體中G= F空氣空氣F液體中液體中方法二、阿基米德原理法方法二、阿基米德原理法F浮浮=G排液排液=液液g V排液排液浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮浸在液體里的物體，受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開(kāi)的液體受到的重力。力的大小等于物體排開(kāi)的液體受到的重力。V排液排液=F浮浮液液g液液=F浮浮g V排液排液Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究 1、輪船的鐵錨從水下深處向上提起，直至完全、輪船的鐵錨從水下深處向上提起，直至完全 提出水面，這個(gè)過(guò)程中，鐵錨受到的浮力（提出水面，這個(gè)過(guò)程中，鐵錨受到的浮力（ ） A逐漸

14、變小逐漸變小 B保持不變保持不變 C先保持不變，后逐漸變小先保持不變，后逐漸變小 D先逐漸變小，后保持不變先逐漸變小，后保持不變C2、在江河湖海游泳的人上岸時(shí)，在由深水走向、在江河湖海游泳的人上岸時(shí)，在由深水走向 淺水的過(guò)程中，如果水底布滿石頭，以下體驗(yàn)淺水的過(guò)程中，如果水底布滿石頭，以下體驗(yàn) 和分析合理的是和分析合理的是-（ ） A腳不痛，因人越來(lái)越輕腳不痛，因人越來(lái)越輕 B腳越來(lái)越痛，因人越來(lái)越重腳越來(lái)越痛，因人越來(lái)越重 C腳不痛，因水底對(duì)人的支持力越來(lái)越小腳不痛，因水底對(duì)人的支持力越來(lái)越小 D腳越來(lái)越痛，因水底對(duì)人的支持力越來(lái)越大腳越來(lái)越痛，因水底對(duì)人的支持力越來(lái)越大DCopyright

15、 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究3有一個(gè)氦氣球，其體積為有一個(gè)氦氣球，其體積為2000米米3，若空氣，若空氣 的密度為的密度為1.3千克千克/米米3，則氦氣球在空中受到的，則氦氣球在空中受到的 浮力為多大？浮力為多大？4、有一金屬塊、有一金屬塊A在空中稱重是在空中稱重是14.7牛，把金屬塊牛，把金屬塊 浸沒(méi)在水中，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為浸沒(méi)在水中，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為9.8牛，試問(wèn)：牛，試問(wèn)： 金屬塊受到的浮力多大？排開(kāi)水的體積多大？金屬塊受到的浮力多大？排開(kāi)水的體積多大？ 此金屬塊的密度是多少？此金屬塊的密度是多少？Copyright 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究Copyrigh

16、t 2004-2015 版權(quán)所有 盜版必究阿阿 基基 米米 德德阿基米德，公元前阿基米德，公元前 287公元前公元前212年，年，古希臘數(shù)學(xué)家、科學(xué)家和發(fā)明家。古希臘數(shù)學(xué)家、科學(xué)家和發(fā)明家。他把實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)方法相結(jié)合，作出了他把實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)方法相結(jié)合，作出了許多發(fā)明和創(chuàng)造。例如，許多發(fā)明和創(chuàng)造。例如，杠桿原理杠桿原理和和浮力原理浮力原理就是他運(yùn)用實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)方法得出的重大發(fā)現(xiàn)。就是他運(yùn)用實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)方法得出的重大發(fā)現(xiàn)。 傳說(shuō)希羅國(guó)王請(qǐng)金匠打了一項(xiàng)王冠，國(guó)王懷疑王冠中摻了銀，傳說(shuō)希羅國(guó)王請(qǐng)金匠打了一項(xiàng)王冠，國(guó)王懷疑王冠中摻了銀，便請(qǐng)阿基米德去鑒定，條件是不得毀壞王冠。阿基米德為此冥思便請(qǐng)阿基米德去鑒定，條件是不得毀壞王冠。阿基米德為此冥思苦想，但百思不得其解。一天，他跳入浴缸中洗澡時(shí)，水從浴缸苦想，但百思不得其解。一天，他跳入浴缸中洗澡時(shí)，水從浴缸中溢了出來(lái)。阿基米德聽(tīng)到那嘩嘩嘩的流水聲，靈