第13课时浮力及其应用

1、第第1313课时浮力及其应用课时浮力及其应用 一、浮力一、浮力辽辽宁宁舰舰热气球热气球GF浮F浮GGF浮F拉2符号：符号： F浮浮3用弹簧测力计测浮力：用弹簧测力计测浮力：F浮浮=GF4浮力的方向：浮力的方向： 竖直向上竖直向上5浮力的施力物体：浮力的施力物体：液体液体6浸在气体中的物体也受到气体对物体的浮力。浸在气体中的物体也受到气体对物体的浮力。浮力浮力（F浮浮）1浮力：浸在液体中的物体受到液体对物体浮力：浸在液体中的物体受到液体对物体 向上浮的力叫浮力。向上浮的力叫浮力。浮力的产生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浸在液体中的物体受到液体对物体向各个方向的压力。的压力。四

2、个侧面所受压力关系四个侧面所受压力关系 F合合=0边长为边长为L的立方体的立方体位于水面下位于水面下h 深处深处上、下两面所受压力关系上、下两面所受压力关系 p向上向上 p向下向下 F向上向上 F向下向下 F浮浮= F向上向上- -F向下向下F向下向下F向上向上浮力的产生浮力的产生浮力是液体对物体浮力是液体对物体的压力的合力的压力的合力hL 1.将乒乓球放入瓶内，向瓶里倒水，乒乓球不浮起。将乒乓球放入瓶内，向瓶里倒水，乒乓球不浮起。 2.将瓶下口堵住，乒乓球浮起。将瓶下口堵住，乒乓球浮起。浮力的产生浮力的产生实验现象实验现象:浮力的大小与哪些因素有关浮力的大小与哪些因素有关把空饮料罐用手按入水

3、把空饮料罐用手按入水桶，饮料罐进入水中越深，桶，饮料罐进入水中越深，手的感觉有什么变化？手的感觉有什么变化？分析一下，浮力大小和什分析一下，浮力大小和什么因素有关？么因素有关？猜猜 想想 可能跟可能跟有关。有关。提出问题提出问题水水酒精酒精浓盐水浓盐水弹簧测力计弹簧测力计浮力的大小与哪些因素有关浮力的大小与哪些因素有关实验器材实验器材实验方法实验方法注意运用控制变量的方法。注意运用控制变量的方法。圆柱体圆柱体1探究浮力与物体浸没后的深度的关系探究浮力与物体浸没后的深度的关系深度深度h / cm2468重力重力G / N10101010弹簧测力计示数弹簧测力计示数F / N 8644浮力浮力F浮

4、浮/ N2466结论：结论： 浮力大小与物体浸没水中后的深度无关。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浮力的大小与哪些因素有关检验猜想检验猜想记录表格记录表格2探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系结论：结论：在同一液体中，物体浸在液体中的的体积越在同一液体中，物体浸在液体中的的体积越大，浮力越大。大，浮力越大。物体浸在液体中的物体浸在液体中的体体积积V/ 格格123重力重力G / N101010弹簧测力计示数弹簧测力计示数F/ N864浮力浮力F浮浮/ N246浮力的大小与哪些因素有关浮力的大小与哪些因素有关记录表格记录表格3探究浮力

5、与液体密度的关系探究浮力与液体密度的关系液体种类液体种类酒精水盐水重力重力G / N101010弹簧测力计示数弹簧测力计示数F / N 654.5浮力浮力F浮浮/ N655.5浮力的大小与哪些因素有关浮力的大小与哪些因素有关记录表格记录表格结论：结论： 物体排开液体体积一定时，液体密度越物体排开液体体积一定时，液体密度越大，浮力越大大，浮力越大。讨讨 论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？使用体积不等的铁块可以检验哪一个猜想？做一做做一做实验结果表明实验结果表明物体在液体中所受的物体在液体中所受的浮力大

6、小，浮力大小，跟它跟它浸在液体中浸在液体中的体积的体积有关，跟有关，跟液体的密度液体的密度有关。浸在液体中的有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。_方向F浮_公式如图所示，液体(气体)对物体上、下表面的压力不相等，并且向上的压力_向下的压力，_即为浮力产生原因浸在液体(气体)中的物体受到_ _的力，这个力叫做浮力 定义竖直向上 大于 压力差 竖直向上 考点1浮力 物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的_和_有关。物体浸在液体中的体积越大、液体密度越大，物体所受浮力就越大 决定因素 用弹簧测力计测出物体的重力G，将物体悬挂在测力计下，

7、浸在液体中，记下测力计的示数F示，则物体受到的浮力F浮_测量_施力物体（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、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 BF2CF3DF4知识点一：浮力产生的原因知识点一：浮力产生的原因考点考点1 1、浮力

8、的方向、浮力的方向考点考点2 2、关于浮力说法的判断、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。 排开液体的体积排开液体的体积物体浸在液体中的体积物体浸在液体中的体积=做做想想做做想想将易拉罐按入装满水的烧杯将易拉罐按入装满水的烧杯中，感受浮力与排开的液体中，感受浮力与排开的液体的关系。的关系。回顾：回顾：浮力大小与哪些因素有关？浮力大小与哪些因素有关？浮力大小，浮力大小，跟它跟它浸在液体中的体积浸在液体中的体积

9、和和液体的密度液体的密度有有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。力就越大。阿基米德原理猜猜 想想 浮力与排开的液体有什么关系？浮力与排开的液体有什么关系？ 可以怎样表述浮力的大小？可以怎样表述浮力的大小？浮力大小可能与浮力大小可能与排开液体的体积排开液体的体积液体的密度有关液体的密度有关浮力大小，跟它浮力大小，跟它排开液体的体积排开液体的体积和和液体的密度液体的密度有有关。关。排开液体的体积排开液体的体积越大、越大、液体的密度液体的密度越大，浮越大，浮力就越大。力就越大。浮力大小可能与浮力大小可能与排开液体的重力有关。排开液体的重力

10、有关。阿基米德原理浮力与物体排开液体重力的关系浮力与物体排开液体重力的关系图图1图图2图图3图图4测量数据填入记录表；测量数据填入记录表；用不同物体、不同液体做几次实验。用不同物体、不同液体做几次实验。探究实验探究实验实验数据表格实验数据表格次次数数物体的物体的重力重力/N物体在液体中物体在液体中测力计示数测力计示数/N浮力浮力/N小桶和排液小桶和排液的总重的总重/N小桶的小桶的重力重力N排开液体排开液体的重力的重力/N1234一、阿基米德原理一、阿基米德原理分析数据得出结论分析数据得出结论1浸在液体中的物体受到向上的浮力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浮力的大

11、小等于物体排开液体的重力1内容：内容：浸在液体中的物体所受的浮力，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。大小等于它排开液体的重力。2数学表达式：数学表达式：F浮浮=G排排4适用范围：适用范围：液体和气体液体和气体3用于计算的导出式：用于计算的导出式： F浮浮= G排排= m排排g= r r液液 gV排排一、阿基米德原理一、阿基米德原理1区分：浸没、浸入、浸在、没入；区分：浸没、浸入、浸在、没入； 2. . F浮浮r r液液 gV排排 r r液液液体的密度；液体的密度； V排排物体排开的液体的体积；物体排开的液体的体积；3. . F浮浮 r r液液 gV排排 决定式决定式 表明

12、浮力大小只和表明浮力大小只和 r r液液、V排排有关，有关， 浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中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。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二、关于阿基米德原理的讨论考点2阿基米德原理 探究：浮力的大小等于什么 浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于_ 实验结论溢水杯中水要_，若水面低于溢水口，则测出的G排将_F浮，得不到正确结论注意事项物体受到的浮力F浮_；排开水的重力G排_，对比二者大小得出实验结论分析归纳空小桶重力G0、物体重力G、物体浸没后测力计示数F、排开水和小桶总重力

13、G1 所测量操作过程GF 装满 小于 它排开的液体所受的重力 续表 表达式表达式F F浮浮G G排排m m排排g g_适用适用范围范围适用于物体受到液体适用于物体受到液体( (气体气体) )的浮力的浮力说明说明液体对物体的浮力大小与液体的液体对物体的浮力大小与液体的_、物体、物体_有关，而与物体的质量、体有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关积、重力、形状、浸没的深度等均无关密度 排开液体的体积 知识点二：阿基米德原理知识点二：阿基米德原理考点考点1、实验探究阿基米德原理、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

14、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

15、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

16、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：阿基米德原理知识点二：阿基米德原理考点考点1、实验探究阿基米德原理、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）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

17、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 。考点考点2、利用阿基米德原理，选择合适的公式计算浮力大小、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

18、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）考点考点3、关于浮力大小与哪些因素有关的判断、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：1. 浮力的大小与物体的密度有关；（ ）2. 浮力的大小与物体的体积有关；（ ）3. 浮力的大小与物体的形状有关；（ ）4. 浮力的大小与物体浸没在液体中的深度有关；（ ）5. 浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关；（ ）6. 浮力的大小与物体排开液体的重力有关（ ）7. 浮力的大小与物体排开

19、液体的质量有关。（ ）8. 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知识点三：其他计算浮力大小的方法考点考点1 1、压力差法求浮力、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）考点考点2 2、示重差法（称量法）求浮力、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

20、大小与液体的 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考点考点3 3、平衡法求浮力、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。考点考点4 4、比较浮力大小的方法、比较浮力大小的方法（利用阿基米德原理进行比较）

21、（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）（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

22、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）（阿基米德原理和浮沉条件综合的运用）习题6、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悬浮悬浮上浮上浮下沉下沉F浮浮GF浮浮GF浮浮G上浮：上浮： F浮浮G1、物体的浮沉条件、物体的浮沉条件F浮浮G漂浮漂浮漂浮：漂浮：F浮浮 = G悬浮：悬浮：F浮浮 = G下沉：下沉： F浮浮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

23、系物体密度与液体密度间的关系F浮浮 G 上浮：上浮： r r液液 r r物物 F浮浮= G 悬浮：悬浮： r r液液 = r r物物 F浮浮 G 下沉：下沉： r r液液 r r物物浮力：浮力：F浮浮r r液gV排排 ； 重力：重力：G r r物物g V物物； V排排 = V物物研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。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、物体的浮沉条件漂浮：漂浮： r r液液r r物物 根据浮沉条件进行比较根据浮沉条件进行比较想想做做想想做做将新鲜鸡蛋放入盛水容器将新鲜鸡蛋放入盛水容器中，向水中加盐，并搅拌，中，向水中加盐，并搅拌，不断增加盐

24、水的浓度。观不断增加盐水的浓度。观察鸡蛋在容器中的位置变察鸡蛋在容器中的位置变化。化。（1）上浮和）上浮和下沉是不平衡态；下沉是不平衡态； 悬浮和悬浮和漂浮是平衡（静止）态漂浮是平衡（静止）态（2）上浮、上浮、下沉和悬浮：下沉和悬浮：V排排=V； 漂浮：漂浮：V排排V（3）空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平）空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平 均密度均密度物物与液体密度与液体密度液液比较比较一、物体的浮沉条件一、物体的浮沉条件1物体的浮沉条件 知识点四、物体的浮沉条件知识点四、物体的浮沉条件习题1、一个物体质量是50g，放入盛满水的烧杯中，溢出40g水，则这个物体在水中的状态是 。习题2、

25、一个物体质量是50g，放入盛有水的烧杯中，溢出40g水，则这个物体在水中的状态是 。习题3、如图所示，甲、乙两小球用细绳相连，放入水中恰能在水中一起悬浮，已知细绳受到1N的拉力，若将细绳剪断，则（）A甲球上浮，乙球下沉B甲球下沉，乙球上浮C甲、乙球都悬浮D甲、乙球都下沉 三国时期有三国时期有“曹冲称象曹冲称象”。除了除了以舟称物以舟称物之外，之外，以舟起重以舟起重也是中国人的发明。据史籍记载，真也是中国人的发明。据史籍记载，真定县僧人怀丙曾定县僧人怀丙曾“打捞铁牛打捞铁牛”。他创造了浮力起重法。他创造了浮力起重法。我国古代对浮力的应用我国古代对浮力的应用用橡皮泥做成能用橡皮泥做成能承载重物的小

26、船，承载重物的小船，使它漂浮在水面使它漂浮在水面上。上。想想做做想想做做二、浮力的应用二、浮力的应用（1）工作原理：工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。更多的水，漂浮在水面上。（2）排水量（排水量（m排排）：）：轮船满载时排开水的质量：轮船满载时排开水的质量： F浮浮= m排排g 而而 F浮浮=G m船船+m货货= m排排（3）载重线载重线 轮轮 船船二、浮力的应用二、浮力的应用工作原理：工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。靠改变自身重力上浮和下潜。模拟潜水艇：模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶用注射器向密封的瓶内打起，将瓶内的水排出，

27、瓶向上内打起，将瓶内的水排出，瓶向上浮起浮起潜艇潜艇二、浮力的应用二、浮力的应用潜水艇潜水艇 工作原理：工作原理：靠空气浮力升空靠空气浮力升空内部充有小于空气密度的气体内部充有小于空气密度的气体二、浮力的应用二、浮力的应用气球和飞艇气球和飞艇2.物体浮沉条件的应用 应用应用原理和特点原理和特点木船木船物体的密度小于液体的密度，可以漂浮在液体的表面上，物体的密度小于液体的密度，可以漂浮在液体的表面上，做成做成_的以增大可以利用的浮力的以增大可以利用的浮力轮船轮船物体的密度大于液体的密度，做成物体的密度大于液体的密度，做成_的可以漂浮在液的可以漂浮在液体的表面上，也增大了可以利用的浮力体的表面上，

28、也增大了可以利用的浮力轮船载重的大小用排水量表示，排水量是指轮船按照设计轮船载重的大小用排水量表示，排水量是指轮船按照设计要求满载货物时排开水的要求满载货物时排开水的_潜水艇潜水艇通过水箱吸水和排水的方式改变自身通过水箱吸水和排水的方式改变自身_来实现上浮来实现上浮和下沉和下沉( (浸没时浮力不变浸没时浮力不变) )气球气球飞艇飞艇靠充入密度靠充入密度_空气密度的气体空气密度的气体( (热空气、氢气、氦气热空气、氢气、氦气等等) )来工作来工作密度计密度计根据物体根据物体_时的受力平衡及阿基米德原理制成用来时的受力平衡及阿基米德原理制成用来测定液体密度的仪器测定液体密度的仪器密度计示数越靠下，

29、示数越密度计示数越靠下，示数越_(_(选填选填“大大”或或“小小”) )空心 空心 质量 重力 小于 漂浮 大 考点考点1、关于排水量的计算、关于排水量的计算由排水量由排水量m排可计算出：排可计算出：轮船和货物总质量轮船和货物总质量m总总=m 排排 ；轮船和货物总重力轮船和货物总重力G总总=m排排 g；排开液体的重力排开液体的重力G排排 = m排排g ； 轮船满载时受到的浮力轮船满载时受到的浮力F浮浮 = m排排g ；排开水的体积排开水的体积V排排= m排排/水水。习题1、河水中的一艘轮船的排水量是6000t，则（1）这艘轮船满载时船和货物的总质量是 ；（2）这艘轮船满载时船和货物的总重力是 ；（3）这艘轮船满载时排开水的重力是 ；（4）这艘轮船满载时受到的浮力是 ；（5）这艘轮船满载时排开水的体积是 。（6）这艘轮船从河里驶进海里，所受的重力 （填怎么变），浮力 （填怎么变），上浮一些还是下沉一些？ 。知识点五、浮力的利用知识点五、浮力的利用考点考点2 2