第十章浮力習(xí)題和部分課后答案.ppt

10章 浮力 1 浮力定義 2 浮力的方向 浸在液體中的物體受到向上力 這個力叫做浮力 用F浮表示 總是豎直向上 一 浮力的概念 3 浮力的施力物體 液體 4 浸在 的理解 部分浸沒全部浸沒 F浮 F浮 畫出下列物體在水中所受浮力的示意圖 思考與練習(xí) 5 浮力的測量方法 F浮 G F 稱重法測浮力 G 物體在空氣中受到的重力F 物體浸沒在液體中彈簧測力計的示數(shù) F浮 F下 F上 壓力差法求浮力 阿基米德原理 浸在液體中的物體所受的浮力 大小等于它排開的液體所受的重力 F浮 G排 F浮 G排 液gV排 阿基米德原理也適用于氣體 G F浮 四 物體的浮沉條件 F浮GF浮 G 物 液 物 液 物 液 物 液 1 前提條件 物體浸在液體中 且只受浮力和重力 2 浮沉條件 當(dāng)F浮 G物時 合力方向豎直向下 物體就下沉 當(dāng)F浮 G物時 合力為零 即二力平衡 此時物體將懸浮 當(dāng)F浮 G物時 合力方向豎直向上 物體就上浮 當(dāng)物體漂浮時 F浮 G物 一 物體的浮沉條件 輪船 采用空心的方法來增大排開水的體積從而增大浮力 潛水艇 改變自重從而實現(xiàn)上浮 懸浮和下沉 熱氣球 里面氣體密度小于外面空氣密度 密度計 露出液面也多表示密度越大 二 浮沉條件的應(yīng)用 輪船總是漂浮在水面上 一艘輪船從河里駛向大海 它受到的重力大小 變大 變小 不變 它受到的浮力大小 變大 變小 不變 它排開水的體積 變大 變小 不變 輪船是下沉些還是上浮些 不變 不變 變小 上浮 第一節(jié)浮力P52 1 為了能把砍伐的木材從林場方便地運出 有水道的啟順流而下 這個例子中 木排受到河水的浮力 請你從日生活或常見的自然現(xiàn)象中再舉兩個例子說明浸入液體的物體受到浮力 1 人在地面上抱起一個人非常吃力 當(dāng)在游泳池中抱起同一個人時會很輕松 說明浸入液體中的物體受到浮力 2 下餃子湯圓是 熟了的餃子湯圓會漂浮在水面上 說明浸入液體的物體受到浮力 2用什么實驗可以證明 沉入水中的物體受到浮力的作用 答 用彈簧測力計拉著石塊 在空氣中是彈簧測力計的示數(shù)大 石塊沉入水中時 彈簧測力計示數(shù)變小 說明石塊受到了浮力 其實就是稱重法測浮力 F浮 G F 3 彈簧測力計下懸掛一個重物 在空氣中稱量時的示數(shù)如圖10 1甲所示 把重物浸在水中時的示數(shù)如圖10 1乙所示 重物浸在水中時所受的浮力是多大 4 一個豎直懸掛在水中的圓柱體 上表面受到水的壓力為5N 底部受到水的壓力為13N 你認(rèn)為這個物體受到水的浮力為多大 5 有人猜想 浸沒在液體中的固體所受的浮力可能跟固體的形狀有關(guān) 請你為檢驗這個猜想設(shè)計一個實驗驗 說出實驗所需的器材和實驗步驟 1 把鋁線對折幾下 變短些 2 用細線把鋁線系在彈簧測力計下 在空氣中測力它的重力 示數(shù)記為G3 把鋁線浸沒在水中 讀出測力計的示數(shù) 記為G1 浮力 F1 G1 G4 改變鋁線的形狀后 再把鋁線浸沒在水中 讀出測力計的示數(shù) 記為G2 浮力 F2 G2 G5 比較兩次F1 F2的大小 如果F1 F2 說明浸沒在液體中的固體所受的浮力跟固體的形狀無關(guān) 反之有關(guān)結(jié)論 F1 F2 說明浸沒在液體中的固體所受的浮力跟固體的形狀無關(guān) 第二節(jié)阿基米德原理 1 北京 水立方 中游泳池的水深設(shè)計比一般標(biāo)準(zhǔn)游泳池深了0 5m 有人說 水的深度越深 其產(chǎn)生的浮力就越大 因此 各國運動員在 水立方 的比賽成績普遍提高就不足為奇了 你認(rèn)為他的說法正確嗎 為什么 答 不對 由阿基米德原理得知F浮 g V排 g是固定的 對于相同的水質(zhì) 是一樣的 故浮力只和排水量有關(guān) 即和不同運動員在水中排開水的體積有關(guān) 和浸沒的水深無關(guān) 2 請比較以下浮力的大小 1 同樣重的兩個銅塊甲和乙 甲浸沒在水中 乙浸沒在煤油中 哪個受到的浮力大 甲受到的浮力大 2 同樣重的鋁塊和銅塊 都浸沒在煤油中 哪個受到的浮力大 浸沒 V物 V排 鋁V銅 所以鋁塊受到的浮力大 3 同樣重的鋁塊和銅塊 銅塊浸沒在煤油中 鋁塊浸沒在水中 哪個受到的浮力大 鋁塊受到的浮力大 3 一個在節(jié)日放飛的氣球 體積是620m3 這個氣球在地面附近受剄妁浮力有多大 設(shè)當(dāng)?shù)乜諝獾拿芏仁? 29kg m3 4 在彈簧測力計下懸掛一個金屬零件 示數(shù)是7 5N 當(dāng)把零牛浸沒在密度為0 8 103kg m3的油中時 測力計的示數(shù)是6 6N 金屬零件的體積有多大 分析 抓住 浸沒 二字 V物 V排 V排 F浮 液g 5 某同學(xué)用阿基米德原理測量一種未知液體的密度 他把一個鐵塊用細繩懸掛在彈簧測力計的掛鉤上 鐵塊在空氣中時彈簧測力計的示數(shù)是4 74N 把鐵塊浸沒在該液體中時彈簧測力計的示數(shù)是4 11N 該液體的密度是多少 鐵的密度為7 9 103kg m3 解析 浮力中求液體密度只能是在已知浮力和排開液體的體積的情況下求 而此題有兩個難度 首先利用稱重法可以求出浮力的大小 而 浸沒 可以得出V排 V物 可惜物的體積沒有直接告訴 我們可以先求出來 V物應(yīng)該等于物體的質(zhì)量除以物體的密度 而物體的質(zhì)量可由重力來得出 第三節(jié)物體的浮沉條件及應(yīng)用P60 1 排水量為1000t的輪船在河水中航行 滿載時船及所裝貨物總共有多重 所受河水的浮力是多少牛 如果河水密度為1 103kg m3 船排開河水的體積是多少立方米 g取10N kg 排水量定義 就是輪船裝滿貨物時排開水的質(zhì)量 表示此船載貨時 貨物和船身質(zhì)量之和就是1000t 2 測量液體密度的儀器叫做密度計 將其插入被測液體中 待靜止后直接讀取液面處的刻度值 圖10 3 9甲 圖10 3乙和圖10 3 9丙是自制的簡易密度計 它是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的 將其放入盛有不同液體的兩個燒杯中 它會豎直立在液體中 由觀察到的現(xiàn)象可以判斷哪杯液體的密度大 說出你的理由 答 丙圖中的液體密度越大 密度計在兩杯液體中都處于漂浮狀態(tài) 所以受到的浮力都等于密度計本身的重力 在浮力相同時 丙圖露出體積越大那排開液體體積就越小 那么液體的密度就越大 記著 密度計露出越大代表該液體的密度越大 3 某一木塊的體積為200立方厘米 密度為0 8x10的3次方千克每立方米 把它浸沒在水中放手 為什么木塊不能懸浮在水中 木塊最終在水中靜止時 浸在水中的體積有多大 解 漂浮的條件是 物 液 事實上 木 液 所以木塊不會懸浮而是在松手后上浮 直到最終漂浮在液面上 F浮 G木 在不是 浸沒 情況下 V排只能通過阿基米德公式來求解 4 體積為120立方厘米的一塊固體 重1 8N 放在密度為1 1x103m3的鹽水中為什么會下沉 當(dāng)固體浸沒在鹽水中靜止時 容器底部對它的支持力有多大 5 一個飛艇充入氣體后的質(zhì)量是1 5t 體積為1500立方米 當(dāng)裝入多少貨物時 汽艇能懸浮在空中 空氣密度為1 29千克每立方米 解 當(dāng)汽艇懸浮在空中時 浮力等于飛艇和貨物的總重力 即 10章 浮力一 什么是浮力 浸在液體物體受到向上力 這個力叫做浮力二 下