第13課時 浮力及其應(yīng)用

第13課時浮力及其應(yīng)用一、浮力遼寧艦熱氣球GF浮F浮GGF浮F拉2．符號：

F浮3．用彈簧測力計測浮力：F浮=G－F4．浮力的方向：豎直向上5．浮力的施力物體：液體6．浸在氣體中的物體也受到氣體對物體的浮力。浮力（F?。?．浮力：浸在液體中的物體受到液體對物體向上浮的力叫浮力。浮力的產(chǎn)生浸在液體中的物體受到液體對物體向各個方向的壓力。實驗與觀察四個側(cè)面所受壓力關(guān)系

F合=0邊長為L的立方體位于水面下h深處上、下兩面所受壓力關(guān)系

∵p向上＞p向下

∴

F向上＞F向下

F浮=F向上-F向下F向下F向上浮力的產(chǎn)生浮力是液體對物體的壓力的合力hL1.將乒乓球放入瓶內(nèi)，向瓶里倒水，乒乓球不浮起。2.將瓶下口堵住，乒乓球浮起。浮力的產(chǎn)生實驗與觀察實驗現(xiàn)象:浮力的大小與哪些因素有關(guān)小實驗把空飲料罐用手按入水桶，飲料罐進入水中越深，手的感覺有什么變化？分析一下，浮力大小和什么因素有關(guān)？猜想

可能跟……有關(guān)。提出問題實驗探究水酒精濃鹽水彈簧測力計浮力的大小與哪些因素有關(guān)實驗器材實驗方法注意運用控制變量的方法。圓柱體1．探究浮力與物體浸沒后的深度的關(guān)系深度h/cm2468重力G/N10101010彈簧測力計示數(shù)F/N8644浮力F浮/N2466結(jié)論：浮力大小與物體浸沒水中后的深度無關(guān)。浮力的大小與哪些因素有關(guān)檢驗猜想記錄表格2．探究浮力與物體浸在液體中的體積的關(guān)系結(jié)論：在同一液體中，物體浸在液體中的的體積越大，浮力越大。物體浸在液體中的體積V/格123重力G/N101010彈簧測力計示數(shù)F/N864浮力F浮/N246浮力的大小與哪些因素有關(guān)記錄表格3．探究浮力與液體密度的關(guān)系液體種類酒精水鹽水重力G/N101010彈簧測力計示數(shù)F/N654.5浮力F浮/N655.5浮力的大小與哪些因素有關(guān)記錄表格結(jié)論：

物體排開液體體積一定時，液體密度越大，浮力越大。討論使用體積相等的鐵塊和鋁塊可以檢驗哪一個猜想？使用體積不等的鐵塊可以檢驗哪一個猜想？做一做實驗結(jié)果表明物體在液體中所受的浮力大小，跟它浸在液體中的體積有關(guān)，跟液體的密度有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。

____________方向

F浮＝____________公式如圖所示，液體(氣體)對物體上、下表面的壓力不相等，并且向上的壓力______向下的壓力，______________即為浮力產(chǎn)生原因浸在液體(氣體)中的物體受到________的力，這個力叫做浮力定義豎直向上大于壓力差豎直向上考點1浮力物體在液體中所受浮力的大小，跟它浸在液體中的________和____________有關(guān)。物體浸在液體中的體積越大、液體密度越大，物體所受浮力就越大決定因素用彈簧測力計測出物體的重力G，將物體懸掛在測力計下，浸在液體中，記下測力計的示數(shù)F示，則物體受到的浮力F浮＝________測量

______________施力物體（續(xù)表）液體(氣體)體積液體密度[點撥](1)浸入液體中的物體不一定受到液體對它的浮力，例如深入泥底的柱狀橋墩或水里打的木樁等。

(2)浮力大小與深度的關(guān)系：當物體浸沒前，所受浮力大小隨深度的增加而增大；當物體浸沒后，所受浮力大小將不變，與物體所處深度無關(guān)。浮力大小隨深度變化的圖象如圖13－1所示。圖13－1習題、一個盛有鹽水的容器中懸浮著一個雞蛋，容器放在斜面上，如圖所示．圖上畫出了幾個力的方向，你認為雞蛋所受浮力的方向應(yīng)是（）A．F1B．F2 C．F3 D．F4知識點一：浮力產(chǎn)生的原因考點1、浮力的方向考點2、關(guān)于浮力說法的判斷習題、關(guān)于浮力，下列說法正確的是（）A．在水中會下沉的金屬塊不受到浮力B．浮力的大小與物體浸沒的深度有關(guān)C．浮力的大小與物體的形狀有關(guān)D．浮力是由于物體上、下表面受到的壓強不同產(chǎn)生的E、橋墩在水中是受到浮力的。

排開液體的體積物體浸在液體中的體積=做做想想將易拉罐按入裝滿水的燒杯中，感受浮力與排開的液體的關(guān)系。回顧：浮力大小與哪些因素有關(guān)？浮力大小，跟它浸在液體中的體積和液體的密度有關(guān)。浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。阿基米德原理猜想浮力與排開的液體有什么關(guān)系？可以怎樣表述浮力的大??？浮力大小可能與排開液體的體積×液體的密度有關(guān)浮力大小，跟它排開液體的體積和液體的密度有關(guān)。排開液體的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。浮力大小可能與排開液體的重力有關(guān)。阿基米德原理浮力與物體排開液體重力的關(guān)系圖1圖2圖3圖4測量數(shù)據(jù)填入記錄表；用不同物體、不同液體做幾次實驗。探究實驗實驗數(shù)據(jù)表格次數(shù)物體的重力/N物體在液體中測力計示數(shù)/N浮力/N小桶和排液的總重/N小桶的重力／N排開液體的重力/N1234一、阿基米德原理分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論1．浸在液體中的物體受到向上的浮力2．浮力的大小等于物體排開液體的重力1．內(nèi)容：浸在液體中的物體所受的浮力，大小等于它排開液體的重力。2．數(shù)學表達式：F浮=G排4．適用范圍：液體和氣體3．用于計算的導出式：F浮=G排=m排g=r液gV排一、阿基米德原理1．區(qū)分：浸沒、浸入、浸在、沒入；2.F?。絩液gV排

r液——液體的密度；

V排——物體排開的液體的體積；3.F?。絩液gV排——決定式表明浮力大小只和

r液、V排有關(guān)，

浮力大小與物體的形狀、密度，浸沒在液體中的深度及物體在液體中是否運動等因素無關(guān)。二、關(guān)于阿基米德原理的討論考點2

阿基米德原理探究：浮力的大小等于什么

浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于________________________________實驗結(jié)論溢水杯中水要______，若水面低于溢水口，則測出的G排將______F浮，得不到正確結(jié)論注意事項物體受到的浮力F?。絖_______；排開水的重力G排＝________，對比二者大小得出實驗結(jié)論分析歸納空小桶重力G0、物體重力G、物體浸沒后測力計示數(shù)F、排開水和小桶總重力G1所測量操作過程G－F

裝滿小于它排開的液體所受的重力續(xù)表表達式

F?。紾排＝m排g＝________適用范圍適用于物體受到液體(氣體)的浮力說明液體對物體的浮力大小與液體的______、物體____________________有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒的深度等均無關(guān)密度排開液體的體積知識點二：阿基米德原理考點1、實驗探究阿基米德原理習題3、（1）如圖1所示，小明做了這樣一個小實驗：在水桶中裝多半桶水，用手把空的飲料罐按入水中，體會飲料罐所受浮力及其變化，同時觀察水面高度的變化．依據(jù)這個小實驗，對“浮力的大小與什么因素有關(guān)？”這一問題，你做出的猜想是

。（2）為驗證阿基米德原理，實驗需要比較的物理量是

．（3）為了驗證猜想是否正確，小明用金屬塊做了如圖實驗，通過圖中

兩個步驟測出了浮力的大?。ㄟx填代號即可）．

（4）DE兩步可以算出小桶中水的重力，這個重力跟

相等．即公式是：。（5）小蔚也做了一樣的實驗，但實驗過程中出現(xiàn)了問題，她得出的結(jié)論是：浮力大于物體排開的液體所受的重力。她在實驗中可能出現(xiàn)的問題是（）A、溢水杯沒有裝滿水B、物體排開的水灑出小桶一部分C、金屬塊碰到容器底或容器壁了D、金屬塊沒有完全浸沒。（6）小明同學利用上面實驗中的器材和木塊，進一步探究了漂浮在水面上的物體所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理．但實驗過程中有一個步驟與如圖不同，這個步驟是

（選填代號即可）．習題、通過實驗認識了浮力后，9.7班的同學們在老師的引導下，繼續(xù)對“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”進行了實驗探究．首先，他們經(jīng)過討論對“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”提出如下猜想：猜想l：浮力的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)；猜想2：浮力的大小可能與液體的密度有關(guān)；猜想3：浮力的大小可能與物體浸入液體的深度有關(guān)；猜想4：浮力的大小可能與物體浸入液體的體積有關(guān)．小剛所在組的同學選用了一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯（分別裝有一定量的水和酒精），對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究．下圖表示探究過程及有關(guān)數(shù)據(jù)．知識點二：阿基米德原理考點1、實驗探究阿基米德原理（1）比較圖中①、②兩圖，②圖中彈簧測力計示數(shù)較小，說明了

．（2）圖中的

三個圖，彈簧測力計的示數(shù)不同，說明浸在同一種液體中的物體所受浮力的大小跟物體浸入液體的體積有關(guān)．（3）圖中的⑤⑥兩圖，彈簧測力計的示數(shù)不同，說明浸沒在液體中的物體所受浮力的大小跟

有關(guān)．（4）小剛在驗證猜想3時得出的結(jié)論是：浮力的大小與物體浸入液體的深度有關(guān)；物體浸入液體越深，受到的浮力越大．同組的小軍認為它的結(jié)論不準確．請你根據(jù)圖中的實驗數(shù)據(jù)分析，浮力的大小與物體浸入液體深度的關(guān)系：

．（5）小惠想探究浮力的大小是否與物體的密度有關(guān)，她需要添加的器材是

。（6）小帆還想探究浮力的大小是否與物體的形狀有關(guān)，她需要添加的器材是

。考點2、利用阿基米德原理，選擇合適的公式計算浮力大小習題1、一個籃球放入一個盛滿水的木盆中，溢出水重5N，求籃球受到的浮力？習題2、一個籃球放入一個盛滿水的木盆中，溢出0.5kg的水，求籃球受到的浮力？（g=10N/kg）習題3、一個籃球放入一個盛滿水的木盆中，溢出體積為0.5升的水，求籃球受到的浮力？（g=10N/kg）習題4、一個籃球放入一個盛有水的木盆中，籃球在水面下的體積為0.5dm3，求籃球受到的浮力？（g=10N/kg）習題5、一個籃球放入一個盛有水的圓柱形木桶中，水面升高了0.1m，木桶的內(nèi)底面積為5x10-3m3，求籃球受到的浮力？（g=10N/kg）考點3、關(guān)于浮力大小與哪些因素有關(guān)的判斷習題、判斷下列說法是否正確：浮力的大小與物體的密度有關(guān)；（

）浮力的大小與物體的體積有關(guān)；（

）浮力的大小與物體的形狀有關(guān)；（

）浮力的大小與物體浸沒在液體中的深度有關(guān)；（

）浮力的大小與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)；（

）浮力的大小與物體排開液體的重力有關(guān)（

）浮力的大小與物體排開液體的質(zhì)量有關(guān)。（

）浮力的大小與物體在液體中的浮沉情況有關(guān)。（

）知識點三：其他計算浮力大小的方法考點1、壓力差法求浮力習題11、一個邊長為10cm的正方體浸沒在水中，下表面距水面20cm，物體上、下表面所受的壓強差是

Pa，物體受到的壓力差是

N，物體受到的浮力為

N．（請用兩種方法求浮力大小）考點2、示重差法（稱量法）求浮力習題1、小明將重為3N的石塊掛在彈簧測力計下端，先后浸沒在水和鹽水中：石塊靜止時彈簧測力計的示數(shù)如圖甲、乙所示，則石塊在水中所受到的浮力為

N；從圖中還可看出石塊所受的浮力大小與液體的

有關(guān)，若剪斷圖中的細線，石塊將

（選填“上浮”、“懸浮”或“下沉”）．試通過計算得出鹽水密度為

kg/m3．考點3、平衡法求浮力習題1、用豎直向下的力F=5N把重為8N的木塊壓入水中，如圖所示，木塊恰好處于平衡狀態(tài)，此時木塊受到的浮力是

N，撤去壓力，當木塊靜止后受到的浮力是

N，木塊的體積是

m3．木塊的密度是

kg/m3．習題2、木塊用細繩系于水中保持靜止，如圖所示．已知木塊所受重力為6N，細繩對木塊的拉力為2N，此時木塊受到的浮力為

N，當剪斷細繩木塊再次靜止后受到的浮力為

N?？键c4、比較浮力大小的方法（利用阿基米德原理進行比較）習題1、如圖所示：體積相同的鋁球、鐵板、木塊浸沒水中的深度不同，比較它們所受浮力的大小關(guān)系

。習題2、質(zhì)量相同的兩個實心鐵球和鋁球，浸沒在水中，

球受到的浮力大。習題3、體積相同的兩個鐵球分別浸沒在水中和酒精中，浸在

中的浮力大。（利用浮沉條件進行比較）習題4、同一個雞蛋，在水中下沉，在鹽水中漂浮，浸在

中時的浮力大。習題5、如圖所示，在夏天剝?nèi)グb紙的冰糕會“冒”出“白氣”．請你回答：冰糕“冒”出“白氣”是向上飄還是向下落？說明其中的道理習題7、小張看到雞蛋浮在鹽水面上，如圖4所示，他沿杯璧緩慢加入清水使雞蛋下沉．在此過程中，雞蛋受到的浮力F隨時間t的變化圖像可能是下圖中的（

）（阿基米德原理和浮沉條件綜合的運用）習題6、木塊從水底上浮到水面（沒有露出水面）的過程中，下列說法中正確的是（

）A.木塊所受浮力逐漸增大，且浮力大于木塊重力。B木塊所受浮力逐漸減小，且浮力大于木塊重力C木塊所受浮力不變，且浮力等于木塊重力D.木塊所受浮力不變，且浮力大于木塊重力浮力與重力的關(guān)系懸浮上浮下沉F浮GF浮GF浮G上浮：

F?。綠1、物體的浮沉條件F浮G漂浮漂浮：F浮=G懸?。篎浮=G下沉：F?。糋考點3物體的浮沉條件及應(yīng)用物體密度與液體密度間的關(guān)系F?。?/p>

G上?。簉液＞

r物

F浮=

G懸浮：r液

=r物

F?。?/p>

G下沉：r液＜r物浮力：F?。絩液gV排；重力：G＝r物g

V物；

V排=V物研究條件：實心物體浸沒在液體中，受重力和浮力。1、物體的浮沉條件漂?。?/p>

r液＞r物

根據(jù)浮沉條件進行比較想想做做將新鮮雞蛋放入盛水容器中，向水中加鹽，并攪拌，不斷增加鹽水的濃度。觀察雞蛋在容器中的位置變化。3．浮沉條件的討論（1）上浮和下沉是不平衡態(tài)；懸浮和漂浮是平衡（靜止）態(tài)（2）上浮、下沉和懸?。篤排=V；

漂浮：V排＜V（3）空心物體運用浮沉條件時可以用物體的平均密度ρ物與液體密度ρ液比較一、物體的浮沉條件1．物體的浮沉條件><＝＝><＝><知識點四、物體的浮沉條件習題1、一個物體質(zhì)量是50g，放入盛滿水的燒杯中，溢出40g水，則這個物體在水中的狀態(tài)是

。習題2、一個物體質(zhì)量是50g，放入盛有水的燒杯中，溢出40g水，則這個物體在水中的狀態(tài)是

。習題3、如圖所示，甲、乙兩小球用細繩相連，放入水中恰能在水中一起懸浮，已知細繩受到1N的拉力，若將細繩剪斷，則（）A．甲球上浮，乙球下沉B．甲球下沉，乙球上浮C．甲、乙球都懸浮D．甲、乙球都下沉

三國時期有“曹沖稱象”。

除了以舟稱物之外，以舟起重也是中國人的發(fā)明。據(jù)史籍記載，真定縣僧人懷丙曾“打撈鐵?！?。他創(chuàng)造了浮力起重法。我國古代對浮力的應(yīng)用用橡皮泥做成能承載重物的小船，使它漂浮在水面上。想想做做二、浮力的應(yīng)用（1）工作原理：將鋼鐵做制成空心的輪船，可以排開更多的水，漂浮在水面上。（2）排水量（m排）：輪船滿載時排開水的質(zhì)量：F浮=m排g

而F浮=G

∴m船+m貨=m排（3）載重線輪船二、浮力的應(yīng)用工作原理：靠改變自身重力上浮和下潛。模擬潛水艇：用注射器向密封的瓶內(nèi)打起，將瓶內(nèi)的水排出，瓶向上浮起潛艇二、浮力的應(yīng)用潛水艇工作原理：靠空氣浮力升空內(nèi)部充有小于空氣密度的氣體二、浮力的應(yīng)用氣球和飛艇2.物體浮沉條件的應(yīng)用應(yīng)用原理和特點木船物體的密度小于液體的密度，可以漂浮在液體的表面上，做成________的以增大可以利用的浮力輪船物體的密度大于液體的密度，做成______的可以漂浮在液體的表面上，也增大了可以利用的浮力輪船載重的大小用排水量表示，排水量是指輪船按照設(shè)計要求滿載貨物時排開水的________潛水艇通過水箱吸水和排水的方式改變自身________來實現(xiàn)上浮和下沉(浸沒時浮力不變)氣球飛艇靠充入密度______空氣密度的氣體(熱空氣、氫氣、氦氣等)來工作密度計根據(jù)物體________時的受力平衡及阿基米德原理制成用來測定液體密度的儀器密度計示數(shù)越靠下，示數(shù)越____(選填“大”或“小”)空心空心質(zhì)量重力小于漂浮大考點1、關(guān)于排水量的計算由排水量m排可計算出：①輪船和貨物總質(zhì)量m總=m排；②輪船和貨物總重力G總=m排g；③排開液體的重力G排=m排g；

④輪船滿載時受到的浮力F浮=m排g；⑤排開水的體積V排=m排/ρ水。習題1、河水中的一艘輪船的排水量是6000t，則（1）這艘輪船滿載時船和貨物的總質(zhì)量是

；（2）這艘輪船滿載時船和貨物的總重力是

；（3）這艘輪船滿載時排開水的重力是

；（4）這艘輪船滿載時受到的浮力是

；（5）這艘輪船滿載時排開水的體積是

。（6）這艘輪船從河里駛進海里，所受的重力

（填怎么變），浮力

（填怎么變），上浮一些還是下沉一些？

。知識點五、浮力的利用考點2、浮沉條件和阿基米德原理的綜合運用習題、物理實驗室中使用的液體密度計，是測量液體密度的