功和机械效率经典教案

课题浮力的计算授课日期及时段2012-11-188:00—10:00教学目的掌握浮力产生的原因、大小及方向理解浮力公式中的各个物理量熟练应用浮力计算公式教学内容浮力的定义：一切浸入液体（或气体）里的物体受到液体（或气体）对它向上托的力。浮力的方向：总是竖直向上的。浮力产生的原因：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，这两个力的差就是物体受到的浮力4、阿基米德原理：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。公式：F浮=G排液=ρ排gv排注意：（1）液体对物体的浮力只与液体的密度和物体排开液体的体积有关，（2）浮力与液体的深度和物体的形状无关；（3）计算时，单位要统一（ρ排取千克/米3，v排取米3）（4）阿基米德原理不仅适用于各种液体，也使用于气体。5、物体的沉浮条件前提条件：物体浸没在液体中，且只受到浮力和重力浸在液体中的物体的浮沉取决于：物体的重力G和浮力F浮的大小。①F浮<G

下沉②F浮>G

上浮③F浮=G

悬浮此时V排=V物④F浮=G漂浮此时V排<V物注意：①上浮和下沉都是不稳定状态，是动态过程，上浮的物体最终会浮出液面，而处于漂浮状态；下沉的物体最终则会沉到液底处于静止状态。②漂浮和悬浮时，物体都是受到两个力而处于平衡状态，F浮=G（沉到水底时：F浮＋F支持力=G）实心物体浸没在液体中①当ρ液>ρ物时，上浮（最终漂浮）②当ρ液<ρ物时，下沉③当ρ液＝ρ物时，悬浮漂浮问题的“五规律”规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它所受的重力。规律二：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同。规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里进入的体积小。规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体的密度就是液体密度的几分之几。规律五：漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。7、浮力的应用（1）轮船①因为漂浮时，F浮=G，所以同一艘轮船从海行驶到江河或从河到海，其受到的浮力不变②根据F浮=ρ排gv排，同一艘轮船从海行驶到江河，因为F浮不变，ρ排减小，所以v排必增大，即船身稍下沉（2）潜水艇：它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水而改变自身的重力来实现的（3）密度计：因为F浮=ρ排gv排，液体密度不同，密度计排开液体的体积不同，液面所对应的位置也就不同。（4）气球和飞艇：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气、热空气。为了能使定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。浮力重难点解析1.物体沉浮的判断和应用以及液面升降的问题：例1、“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中A．潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力B．潜水艇在海水中潜行时所受的浮力等于在江水中潜行时所受的浮力C．潜水艇在海水中潜行时所受的重力小于在江水中潜行时所受的重力D．潜水艇在海水中潜行时所受的重力等于在江水中潜行时所受的重力例2、鸡蛋沉没水底受到的浮力为F1，逐渐向水中加盐，当鸡蛋悬浮时受到的浮力是F2，上浮时受到的浮力是F3，漂浮时受到的浮力是F4，则（） A、F1＜F2＜F3＜F4 B、F1＜F2＜F3=F4 C、F1＜F2=F3＜F4 D、F1＜F2=F4＜F3例3（09兰州）.将一块实心物体放入盛水的烧杯中，物体静止时如图所示。若将该物体分成大小不同的两块，仍然放在盛水的烧杯中，则A.大块沉入杯底，小块飘在水面上B.大块、小块都沉入杯底C.大块、小块都飘在水面上D.大块、小块都悬浮在水中例4.如图45所示，悬挂着的金属球A依次浸没在清水和浓盐水中，则A球两次所受浮力相比较是[]A、两次的浮力一样大B、浸没在盐水里受的浮力较大

C、浸没在清水里受的浮力较D、条件不足，无法判断例5.把一根比重计先后放入三种不同的液体中，静止时如图46所示，那么比重计在三种液体中受到的浮力[]A、甲最大B、乙最大C、丙最大D、甲、乙、丙一样大例6.图47中所示为一根表面涂蜡一端绕有适量铁丝的木棍竖直浮于水面的情况，若将其露出水面的部分切去，则剩下的部分一定会A、下沉B、上浮C、悬浮在水中不动D、以上情况均有可能例7.有一支比重计，浮在水中时，所受的浮力为F1，浸入水中体积为V1；将它放在煤油中，所受的浮力为F2，浸入煤油中的体积为V2，那么F1与F2，V1与V2相比较[]

A、F1=F2，V1=V2B、F1=F2，V1＜V2C、F1＞F2，V2＞V2D、F2＞F2，V1=V2例8.如图48鸡蛋放入水中，今将水中加盐后鸡蛋浮出水面，由以上现象，下列判断何者不对A、鸡蛋的重量小于在盐水中所受的浮力

B、浮在盐水中的鸡蛋所受的浮力，比沉在纯水中所受浮力大

C、鸡蛋的密度小于盐水的密度D、鸡蛋的重量大于在纯水中所受的浮力例9.一块冰浮于水面上，那么当冰熔化过程中，其水面将_____(选填“升高”、“降低”、“不变”）变向练习：冰或冰块中含有木块、蜡块等密度小于水的物体，冰熔化后水的液面将______，冰中含有铁块、石块等密度大于水的物体，冰熔化后水的液面将______。（选填同上）例11.蜡块整体悬浮于酒精和水的混合液之中，要使蜡块上浮，则应[]

A、往容器中加酒精B、往容器中加水C、使容器倾斜一定角度D、把蜡块分成两块例12.在一段细木棍的一端缠绕几圈铁丝，使它能直立浮在水中，并有一段露出水面．如果用剪刀将露出水面的部分剪去，则剩下的部分将[]

A、下沉到水底B、上浮C、下沉，但悬浮在水中D、不下沉也不上浮，断面仍与水面相齐例13.有一块冰漂浮在一杯浓盐水中（冰的密度是0.9×103千克/米3，浓盐水密度是1.1×103千克/米3）如果冰块全部熔解后，液面将[]

A、不变B、上升C、下降D、无法判断例15.两个完全相同的长方体木块，分别放入两种密度不同的液甲乙体中，木块均漂浮，如图所示，甲图中的木块有甲乙的体积露出液面，乙图中的木块有1/4的体积露出液面。若将木块露出液面的部分切除后，比较木块再次露出液面部分的体积是()

A．甲较大B．乙较大

C．一样大D．条件不足，无法判断3.有关浮力的计算：★A.称重法：先用弹簧测力计称出物体在空气中的重力G，然后把物体浸入液体中，这时弹簧测力计的读数为F，则F浮=G-F。(通常用于液体中下沉的物体)★B.阿基米德原理法：浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力，即(普遍使用）★C.平衡法：利用物体漂浮或悬浮的条件来计算浮力把一个物体浸没在液体中让其从静止开始自由运动，它的运动状态无非有三种可能：下沉、不动或上浮。物体浸没在液体中静止不动，叫做悬浮，上浮的物体最终有一部分体积露出液面，静止在液面上，叫做漂浮。下沉的物体最终沉入液体的底部。根据物体的受力平衡可知，悬浮和漂浮的物体，浮力等于重力，即，而下沉后的物体还要受到容器壁的支持力，故，即适用范围：漂浮、悬浮体、沉底、连接体的问题。考试出现频率高。★D.压力差法：利用浮力产生的原因来计算浮力基本公式：F浮=F向上-F向下适用范围：此法用于判断物体是否受到浮力或计算浸没深度已知的规则物体所受的浮力。例16.把质量是1千克的某物体挂在弹簧秤上，将它浸没在密度为0.85×103千克/米3的某种液体中时，弹簧秤的读数为零，则此物体的密度为_______千克/米3。例17（09江苏）．一只苹果的质量为140g、体积为1.8×10-4m3，用手将其浸没在水中时，苹果受到的浮力为N（g取10N/kg），松手后苹果将（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）．例18一边长为a的正方形悬浮在密度为p的液体中，若上面到液面的距离为h，则正方体上、下表面受到的压力多大？物体受到的浮力多大？例20、一个密封的空心球浮在水面上，露出水面的体积是总体积的2/5，若再空腔内注水100克水，空心球恰好克停在水中的任意位置，求这个球的体积多大？三、利用浮力来测密度示差法测密度（称重法）漂浮法测密度对规则的柱形漂浮题来说，让它漂浮在水中，用刻度尺测出它的总长度和浸没水中的长度，设横截面积为S，根据漂浮的条件和阿基米德原理与物体重力式联系起来，就可以求出漂浮提的密度。如果把漂浮体一次放入水中，一次放入另种液体中，分别测出漂浮体的重长度，浸入水中的长度和浸没另一种液体的长度，也能求出液体的密度。如果固体不能漂浮在水中，可用量筒和水测出固体的体积，将固体个、放在大试管中，让它漂浮在量筒内的水中，测出它排开水的体积。先求浮力，在依据漂浮条件求出重力和质量。最后求出密度。例21小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝，使得木杆放在液体中可以竖直漂浮，从而制成一只密度计，将它放在水中，液面到木杆下端的距离为16.5cm，再把它放到盐水中，液面到木杆下端的距离为14.5cm，如果所用铅丝的体积很小，可以忽略，小明测得的盐水密度是多少？课堂作业1．同样重的铁块甲和乙，甲浸没在水中，乙浸没在煤油中，________铁块受到的浮力要大一些．（＞）（浮力大小比较）2..体积相同的三个球A、B、C，在水中静止时的位置如图所示，由图可知（浮力的大小比较）A、球A受到的浮力最大B、球B受到的浮力最大C、球C受到的浮力最大D、三个球受到的浮力一样大3.一物体用细线挂在弹簧秤上，弹簧秤的示数是4.5牛，当把物体浸没在水中时，弹簧秤的示数是1.5牛，那么这个物体受到的重力是_______牛，浸入水中受到的浮力是______牛。（浮力公式的应用）4.将同一物体放在液体中的三种情况如图所示，其中物体受到浮力最小的是（）（浮力的大小比较）A.图甲 B.图乙C.图丙 D.无法比较5.停在海里的小游艇总重2.06×104N，它受到的浮力大小为_________N；它排开海水的体积为___________m3（海水的密度海水=1.03×103kg／m3，取g=10N／kg）。6.一小球所受的重力为5N．体积为5×10-4m3。将它浸没在水中时，所受的浮力大小为_______N（取g=10N／kg），浮力的方向是____。放开手后，小球图13-67将（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”图13-67回家作业1.潜水艇潜在水下航行,当它下潜的深度增加时,比较它所受到的水的压力和浮力关系是()（浮力公式的理解）A.压力越大,浮力越大 B.压力越大,浮力不变C.压力不变,浮力越大 D.压力不变,浮力不变2.关于浮沉条件的应用，下列说法中正确的是（）（浮沉的条件）A．潜水艇上浮过程中受到的浮力变大B．气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度C．密度计上的刻度示数从下到上逐渐变大D．密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关3.个物体分别挂在弹簧测力计上,将它们同时浸没同一种液体中,两弹簧测力计减小的数值相同,两物体必定有相同的(