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1、第四節(jié) 浮力,鋼鐵制成的萬(wàn)噸巨輪浮在水面上受到重力作用嗎？豎直方向上還有其它力的作用嗎？誰(shuí)施加給它的？,1:浮力是什么?,浮力求法1:稱量法：,浸在液體或氣體中的物體，受到液體或氣體向上托的力叫做浮力。,方向:豎直向上,施力物:液體或氣體,用手向上托物體時(shí)彈簧稱的示數(shù)有什么變化？,一個(gè)金屬塊掛在彈簧秤上，在空氣中稱，示數(shù)為 27牛 ，把它浸沒(méi)在水中稱時(shí)，示數(shù)為17牛，它受到的浮力是多少牛？,解：F浮=G-F=27牛-17牛=10牛,答：它受到的浮力是10牛。,練習(xí),一個(gè)廣告氫氣球和條幅總重為 40牛 ，為避免因空氣浮力而飛跑，需至少18牛的力向下拉，它受到的浮力是多少牛？,解：F浮=G+F=4

2、0牛+18牛=58牛,F,G,人和軍艦為什么 都能浮在海 面上呢？,托力(浮力）,托力（浮力）,托力（浮力）,方法二：狀態(tài)法求浮力：,當(dāng)物體漂浮在液體表面或懸浮在液體中或空氣中時(shí),F浮,F浮,因處于平衡狀態(tài)，所以受的力是平衡力：,即：F浮=G,狀態(tài)法或平衡法求浮力,F浮,G,一船重2109N,在水面上勻速行駛，受的浮力多大？,一潛水艇2104t,在水中懸浮，受的浮力多大？,解：因?yàn)槠?，所?即：F浮=G=2109N,解：因?yàn)閼腋。?即：F浮=G=mg=2104103kg 10N/kg =2108N,二、浮力的大小和什么因素有呢？,用手把空飲料瓶部分壓入裝滿水的桶中時(shí)，手的感覺(jué)如何，桶中的

3、水怎樣了?,2、浮力的測(cè)量（阿基米德理）,阿基米德原理：,浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力 。,F =G =,排,浮,阿基米德原理也適用于氣體。浸沒(méi)在氣體里的物體受到的浮力的大小，等于它排開的氣體受到的重力,練習(xí)5,如圖所示,同一物體在同一杯液體中所處深度不同,兩次受的浮力大小如何?,A,B,阿基米德原理 F浮=G排=液gV排,提示： 兩圖中物體排開液體的體積大小如何？液體密度大小關(guān)系？,F =G =,排,浮,浮力的大小只跟物體浸入的液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，而跟其他因素?zé)o關(guān)。,根據(jù)阿基米德原理：,物體全浸(浸沒(méi))在液體中時(shí)V排= V物； 部分浸入液體

4、時(shí)，V排 V物。,練習(xí)6：判斷正誤,體積相同的木塊和鐵塊均浸沒(méi)在水中，鐵塊將下沉，木塊將上浮。因此浸沒(méi)時(shí)木塊受到的浮力比鐵塊受的浮力大。（ ）,體積相同,在水,浸沒(méi),按在水底的木塊放手后將上浮，在它浮出水面之前，它所受到的 浮力（ ）。（填變大，變小，不變）,不變,練習(xí)7,4:浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,浮

5、力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,F,浮力產(chǎn)生的原因,F,浮力產(chǎn)生的原因,F,浮力產(chǎn)生的原因,F,浮力產(chǎn)生的原因,F,浮力產(chǎn)生的原因,F,浮力產(chǎn)生的原因,浮力產(chǎn)生的原因,3：浮力產(chǎn)生原因法(壓力差法),浮力產(chǎn)生的原因,F浮=F/-F,例題4:,如圖所示: A . B . C 三個(gè)物體體積相等, 浸沒(méi)在液體中。它們的底部均與容器底部緊密結(jié)合 ,此三個(gè)物體所受浮力情況如何？,A,B,C,A,F水,F水,F水,F容器,B,浸在液體或氣體中的物體，受到液體或 氣體向上托的力叫做浮力。方向：豎直向上,浮力,：定義,2：浮力產(chǎn)生的原因,液體對(duì)物體向上與向下的壓力 差就是浮力，即 F浮=F向上-F向下,4：公式

6、,（1）稱量法：,（4）產(chǎn)生原因法,F浮=F向上-F向下,（）阿基米德原理,F浮=G排=液gV排,（2）狀態(tài)法,漂浮、懸浮物,總結(jié),3:阿基米 德原理,浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮 力的大小等于它排開的液體受到的重力,你理解并記住這些了嗎？,例題：,1、一物體排開的水重為15N，物體受到的浮力大小為 N。,一切浸在液體（氣體）里的物體都受到液體（氣體）的豎直向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力。,15,2、一物體排開水的質(zhì)量為15kg，物體受到的浮力大小為 N。,G=mg=15kg10N/kg=150N,150,3、一物體排開水的體積為0.2m3，物體受到的浮力大小為 N。

7、,m水=水V=103kg/m30.2m3=200kg G=mg=200kg10N/kg=2000N,2000,4、物體的體積為0.4m3，有1/5露出水面，物體受到的浮力大小為 N。,320,1787年法國(guó)物理學(xué)家查理做成世界上第一個(gè)氫氣球，體積是620m3,這個(gè)氣球在地面附近受的浮力是多大？（假設(shè)地面附近空所為1.29Kg/m3）,解:,由阿基米德原理可得:,F浮=G排= 氣gV排,=1.29kg/m310N/Kg620m3,=7998N,5、一鐵球質(zhì)量為158kg,把它浸沒(méi)在水中。求：鐵球的體積是多大？鐵球受到的浮力？ （已知：鐵=7.9g/cm3）,分析： 是浸沒(méi)水中， V鐵=V排,解：

8、,密度單位換算： =7.9103kg/m3 =7.9g/cm3=7.9kg/dm3=7.9t/m3,答：鐵球的體積是20dm3；鐵球受到的浮力200N。,提示： 在解有關(guān)浮力的題目時(shí) 首先要清楚排開液體的體積是多大； 計(jì)算浮力時(shí)，一定是液體的密度。,6、體積是1.510-3m3的木塊，浮在水面上，露出水面的體積是0.610-3m3。求： 木塊受到的浮力多大? 木塊的質(zhì)量多大? 木塊的密度多大?,解：,V排=V木-V露,=（1.5-0.6）10-3m3,=0.910-3m3,F浮=水gV排,=103kg/m310N/kg0.910-3m3,=9N,木塊浮在水面上,G木=F浮=9N, 木塊的密度,

9、7、密度為0.6103/m3邊長(zhǎng)為10cm的正方形木塊，靜止在水面上。求： 木塊所受的重力； 木塊受到的浮力； 使木塊全部浸入水中，木塊上表面要加的豎直向下的最小力。,解：,木塊所受的重力,G=mg=木Vg,= 0.6103/m3（10cm）310N/kg,= 0.6103/m3103cm310N,= 0.6103/m310310-6m310N,= 6N, 木塊受到的浮力, 木塊漂浮, F浮=G=6N,1cm3=10-6m3,7、密度為0.6103/m3邊長(zhǎng)為10cm的正方形木塊，靜止在水面上。求： 木塊所受的重力； 木塊受到的浮力； 使木塊全部浸入水中，木塊上表面要加的豎直向下的最小力。,G

10、=6N,F浮=6N,F,木塊全部浸入水中時(shí)：,V排=V木=110-3m3,F,G=6N,F浮=10N,8、一根鋼絲繩能承受的最大拉力是104N，能否將體積為0.8m3、重1.6104N的石塊在水中提起?若將石塊向上提，若能提起，石塊露出水面的體積最大是多少?,石塊在水中受到的力：,重力G,G,F浮,浮力F,T,拉力T,解：,石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力：,F浮=水gV排,=103kg/m310N/kg0.8m3,=0.8104N,T+F浮=104N+0.8104N,=1.8104N 1.6104N,在水中提起石塊,拉力實(shí)際大小為：,T=GF浮=1.6104N0.8104N,=0.8104N,8、

11、一根鋼絲繩能承受的最大拉力是104N，能否將體積為0.8m3、重1.6104N的石塊在水中提起?若將石塊向上提，若能提起，石塊露出水面的體積最大是多少?,由于石塊露出水面一部分體積,浮力會(huì)減小，拉力就變大。,直到等于最大拉力 T =104N ：,T,9、密度為8.9103/m3的銅塊A置于木塊頂部時(shí), 恰能使木塊完全浸沒(méi)水中; 把另一銅塊B懸掛于木塊之下, 也恰能使木塊完全浸沒(méi)水中。如圖所示, 則兩銅塊的重力之比GA:GB= 。,解：,G銅A,G木,F浮,F浮=G木+ G銅A ,G銅B,G木,F浮,F浮B,F浮+F浮B=G木+ G銅B ,得：,F浮B = G銅B G銅A,水gVB= 銅gVB

12、銅gVA,銅gVA = 銅gVB 水gVB,銅VA = （ 銅 水）VB,10、甲、乙兩球用線相連放入水杯中，細(xì)線的拉力為1N，兩球正好懸浮在水中，如圖所示。如果細(xì)線被剪斷后，下列判斷完全正確的是： ( ) A、甲、乙兩球都會(huì)下沉; B、甲球下沉，乙球上浮; C、甲球上浮，乙球下沉; D、甲、乙兩球都會(huì)懸浮在水中。,分析： 如果乙不向下拉甲，甲會(huì)怎么樣？ 會(huì)上浮 乙被甲向上拉著，才處于懸浮。如果不拉，會(huì)下沉。,C,11、一空心球置于水中恰能懸浮，如圖所示，現(xiàn)沿虛線將其分為大、小兩部分，則：（ ） A、兩部分仍保持懸浮狀態(tài)； B、小的部分下沉，大的部分上??； C、小的部分上浮，大的部分下沉； D

13、、條件不夠，無(wú)法判斷。,分析： 空心球在水中恰能懸浮 那么，實(shí)心球就會(huì)下沉 小的部分是實(shí)心的，會(huì)下沉 大的部分是空心的，會(huì)上浮,B,12 、一空心鉛球重4N，體積為0.5dm3，如果把它浸沒(méi)在水中，則鉛球 ( ) A、上浮; B、下沉; C、懸浮; D、無(wú)法判斷浮沉。,G=4N,F浮=？N,F浮=水gV排,浸沒(méi),V排=V物=0.5dm3,F浮=1kg/dm310N/kg 0.5dm3,=5N,F浮G,上浮,A,13、如圖所示，空心小木盒分別放入和吊上相同一塊鐵塊后，再放入同一燒杯中，空心木盒仍漂在水面，那么木盒浸入水中體積 ( ) A、一樣多； B、放入鐵塊的多； C、吊鐵塊的多； D、無(wú)法確

14、定。,A,B,分析: A、B兩部分的總重相同，因此，排開水的總體積是相同的。 對(duì)于A： 水是靠空心小木盒排開的； 對(duì)于B： 水靠空心小木盒和鐵塊共同排開的。 所以，A中小木盒排開的水多。,B,浮力的利用,演示：,實(shí)驗(yàn)器材： 酒精、水銀、植物油、水、燒杯、銅、鐵、鋁、蠟、木塊。,將銅、鐵、鋁、蠟、木塊先后放入盛水的燒杯，觀察現(xiàn)象；,現(xiàn)象:銅、鐵、鋁塊下沉，蠟、木塊漂浮。,將銅、鐵、鋁、蠟、木塊先后放入盛酒精的燒杯，觀察現(xiàn)象；,現(xiàn)象:銅、鐵、鋁、蠟塊下沉，木塊漂浮。,將銅、鐵、鋁、蠟、木塊先后放入盛油的燒杯，觀察現(xiàn)象；,現(xiàn)象:銅、鐵、鋁塊下沉，蠟塊懸浮，木塊漂浮。,將銅、鐵、鋁、蠟、木塊先后放入盛

15、水銀的燒杯，觀察現(xiàn)象；,現(xiàn)象:銅、鐵、鋁、蠟、木塊全部漂浮。,為什么？,將一個(gè)不銹鋼碗放入水槽的水面上，觀察現(xiàn)象；,現(xiàn)象:不銹鋼碗會(huì)漂浮。,小結(jié)：,實(shí)心物體的浮沉條件（浸沒(méi)在液體中 ）,當(dāng)物 液時(shí)，物體下沉；,當(dāng)物 液時(shí)，物體上浮，漂浮在液面上；,當(dāng)物=液時(shí)，物體懸浮，停留在液體中。,三、浮力的利用,1、采用“空心”的辦法增大可以利用的浮力,2、輪船,把它做成空心的辦法，使它能夠排開更多的水，增大浮力，使輪船能漂浮在水面上。,3、排水量： 輪船滿載時(shí)排開水的質(zhì)量，叫做排水量。,例如： 一艘輪船的排水量為3000噸，船的自重為1200噸，那么，貨物的質(zhì)量就為1800噸。,目前，世界上最大的船排水

16、量大概在70萬(wàn)噸上下，此外還有少數(shù)幾條40、50多萬(wàn)噸的，都是油輪。目前世界上使用最普遍的大型船舶是30萬(wàn)噸級(jí)的超大型油輪，這類船舶一般都是從26萬(wàn)噸32萬(wàn)噸，最大的有34萬(wàn)噸的，全世界有400多條。另外，現(xiàn)在也有30萬(wàn)噸的超級(jí)礦砂船在建造。,m排=m貨+m自重,4、潛水艇：,潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重來(lái)實(shí)現(xiàn)的。,“下潛”：向潛水艇水艙中充水，潛水艇逐漸加重，潛水艇重大于它受到的浮力，就逐漸潛入水中。 “懸浮”：當(dāng)水艙中充一定的水時(shí)，潛水艇重等于浮力，潛水艇可以懸浮在水中。 “浮出水面”：用壓縮空氣將水艙中的水排出一部分，潛水艇變輕，潛水艇重小于它受到的浮力，從而浮出水面。,5、熱氣球和

17、氣艇：,熱氣球的原理：是氣球內(nèi)空氣被燃燒器燒熱而體積膨脹后，一部分空氣被排出球外，使球內(nèi)空氣密度小于球外空氣密度，由此產(chǎn)生向上的浮力。,飛艇的原理：是飛艇中充的是氫氣或氦氣，這些氣體的密度比空氣的密度小。,潛水艇,14、把一個(gè)蠟塊放入盛滿酒精的容器中，溢出酒精的質(zhì)量是18g；若把該蠟塊放入盛滿水的容器中，則溢出水的質(zhì)量是(已知蠟=0.9103kg/m3， 酒精=0.8103kg/m3)（ ） A、9g ； B、16g ； C、18g ； D、20g。,蠟塊漂浮,m蠟=m排水=18g,水,酒精,蠟塊沉底,V排水=V蠟=20cm3,m排水=水V排水=20cm3,=1g/cm320cm3,=20g,

18、20g,20g,15、一體積為0.1m3圓柱形木棒直立漂浮在水面上，有1/5的體積露出水面。求：木棒的密度；木棒重多少？,解：,木棒受到重力G、,G,浮力F浮。,F浮,木棒漂浮,G=木gV木 ,G=F浮, = ,討論： 注意木棒有80（0.8）的體積浸在水中，而木棒的密度恰好為0.8103kg/m3，難道這是巧合嗎？絕對(duì)不是！ 通過(guò)本題的計(jì)算，我們可以得到的結(jié)論： 如果實(shí)心物體有百分之幾十的體積浸沒(méi)在水中，那么，它的密度就是這個(gè)百分?jǐn)?shù)103kg/m3。 如果實(shí)心物體有幾分之幾露出水面，那么，不論你怎樣把它分小或增大，它露出的體積仍然是幾分之幾。,木棒受到的重力,G=0.8103kg/m310Nkg0.1m3,=800N,16、由同種物質(zhì)做成的實(shí)心正方體，放在水中后有1/3部分露出水面，現(xiàn)將露出水面的部分切去，則剩余的部分（ ） A、將有1/3部分露出水面； B、將懸浮在水中； C、將下沉入水底； D、將有1/2部分露出水面。,因?yàn)槲矬w的密度沒(méi)有發(fā)生變化,物體露出的體積比仍然不會(huì)發(fā)生變化,即：有1/3部分露出水面,A,17、圓柱形容器的底面積為500cm2，其中盛有水，水的深度為8cm?，F(xiàn)將一質(zhì)量為1.8kg，底面積為100cm2的長(zhǎng)方體木塊放人容器中，液面上升了2cm，如圖所示。求：(取g=10N/kg) 木塊對(duì)容器底的