2017.3.18第九章浮力复习人躺在死海上看书船浮在水面上F浮G船据二力平衡知识,船(人)除受到.作用外,还受到水对它(他).的力,这种力叫。竖直向下的重力竖直向上托F浮G人浮力G气球F浮1、浮力:(F浮)浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它竖直向上的托力,这个托力叫做浮力。2.、浮力的方向总是竖直向上例:F浮F浮画出下列物体在水中所受浮力的示意图浮力方向总是竖直向上的水G物=15NF拉=8NF浮=G-F拉3.弹簧测力计称重法测量浮力大小的方法第一步:用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G第二步:用弹簧测力计测出物体浸在水中,弹簧测力计对物体的拉力F拉浮力大小h1h2F上F下物体的下表面:F向上=P1S=ρ液gh1S物体的上表面:F向下=P2S=ρ液gh2SF浮=F向上-F向下浮力是由于液体对物体向上向下的压力差产生的F=PS=ρ水ghSF浮=F向上-F向下水桶中装水,把空饮料瓶按入水中,体会饮料瓶受浮力及其变化,同时观察水面的变化。体验:手上受到的力越来越大现象:水桶中的水位越来越高猜猜:浮力的大小可能与什么因素有关?饮料罐浸入水中的体积越多,即物体排开液体的体积越大,它所受的浮力越大把鸡蛋放入清水中,鸡蛋沉入水中,这时我们在水中放入盐并搅拌,我们看到鸡蛋浮起来了。猜猜:浮力的大小可能与什么因素有关浮力的大小可能与液体的密度有关。浮力的大小可能与什么有关?浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关;浮力的大小可能与液体的密度有关。浮力的大小可能与物体排开液体的体积和液体的密度又有什么样的关系呢?一.影响浮力大小的因素:结论:1、浸在液体中的物体所受的浮力与物体排开液体的体积有关;2、浸没在液体中的物体所受的浮力与物体在液体中的深度无关。物体排开液体的体积即指物体浸在液体中的体积。不一定等于物体的体积。注意:G=4.4NF1=2.8NF2=1.3NF3=1.3N结论:浸在液体中的物体所受的浮力与液体的密度有关。水酒精浮酒精浮水FFG=4.4NF1=1.6NF2=2.2N浮力的大小与哪些因素有关呢1.浸在液体中的物体所受的浮力大小与物体排开液体的体积有关;小结2.浸在液体中的物体所受的浮力大小与液体的密度有关。溢水杯实验器材物块弹簧测力计烧杯二·探究:浮力的大小等于什么?(1)(4)(5)G物=3N(2)G桶=1N(3)F′=1NG′=3NF浮=G物-F′G排=G′-G桶比较F浮与G排,你会有什么发现物体的重力G物(N)空小烧杯的重量G杯(N)浸没在水中弹簧秤读数F’(牛)物体所受浮力F浮(N)物体排开的液体和烧杯的总重量G’(N)物体排开液体的重量G排液(N)F浮与G排液的关系311232F浮=G排(1)(2)(3)(4)(5)浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体所受的重力数学表达式:排浮GF注意:阿基米德原理不仅适用于各种液体,也适用于各种气体阿基米德原理数学表达式的进一步推导:排浮GFgmG排排gV排液gVF排液浮该公式说明:物体所受的浮力只与液体的密度、物体排开液体的体积有关,与物体本身的材料、体积、密度、形状、浸没在液体的深度、在液体中是否在运动、液体的多少等因素无关。gVF排液浮ρ液液体的密度Kg/m3V排物体排开液体的体积m3注意:V排不一定等于V物V排V物V排=V物如图所示,球从水面下上浮至漂浮在水面上的过程中,判断正确的是()A.露出水面前,浮力逐渐增大;露出水面后,浮力继续增大B.露出水面前,浮力保持不变C.露出水面前,浮力逐渐减小D.露出水面前,浮力保持不变;露出水面后,浮力开始逐渐增大变式练习一:B一艘远洋轮船装上货物后,发现船身下沉了一些,则它受到的浮力(填“变大”、“变小”或“不变”)。当船由内河驶入大海后,船受到的浮力(填“变大”、“变小”或“不变”),船身相对于水面将(填“上浮”、“下沉”或“不变”)。上浮F=G浮排=ρgV液排变大不变变式练习二:河水海水有一个木桩,体积为3dm3,如图它有1/3体积插入在水里的泥土里,1/3露出水面,则木桩受到水的浮力为N.0第3节物体的浮沉条件及应用1.浮力与重力的关系悬浮上浮下沉F浮GF浮GF浮G上浮:F浮>G一、物体的浮沉条件F浮G漂浮漂浮:F浮=G悬浮:F浮=G下沉:F浮<G2.物体密度与液体密度间的关系F浮>G上浮:r液>r物F浮=G悬浮:r液=r物F浮<G下沉:r液<r物浮力:F浮=r液gV排;重力:G=r物gV物;V排=V物研究条件:实心物体浸没在液体中,受重力和浮力。一、物体的浮沉条件漂浮:r液>r物根据浮沉条件进行比较实验序号上浮下沉悬浮漂浮浮沉条件受力图示小结⑴浸在液体中的物体,其浮沉取决于它所受到的力和力的大小。⑵物体浮沉条件F浮GF浮F浮F浮GGG浮重F浮>GF浮<GF浮=GF浮=G(1)工作原理:将钢铁做制成空心的轮船,可以增大排水体积,增大浮力,漂浮在水面上。(2)排水量(m排):轮船满载时排开水的质量:F浮=m排g而F浮=G∴m船+m货=m排(3)载重线(吃水线)1轮船二、浮力的应用(3)一艘轮船从海里驶入河里,它受到的重力大小,它受到的浮力;它排开水的体积。(轮船要下沉一些)【解析】轮船浮在海面上,F浮=G;它驶入河里也浮在河面上:F′浮=G。∵G不变,∴F浮不变:F浮=F′浮ρ海水gV排=ρ河水gV′排,∵ρ海水ρ河水,∴V排<V′排不变不变变小轮船由江河驶入海里:重力,浮力,轮船将一些(填“上浮”“下沉”)不变不变上浮2.浮沉条件的应用——密度计密度计水液体甲液体乙1.01.21.4——利用密度计在各种液体中总是漂浮的状态,F浮=G,浮力大小不变。密度计浸入液体中的体积越多,那种液体的密度越小。如图所示的密度计,把它放在密度为ρA的液体中时,受到的浮力为FA;把它放在密度为ρB的液体中时,受到的浮力的FB,则有:FAFBρAρB;对烧杯底部的压强pA____pB;对烧杯底的压力FA_______FB.=AB练一练工作原理:靠改变自身重力上浮和下潜。模拟潜水艇:用注射器向密封的瓶内打起,将瓶内的水排出,瓶向上浮起潜艇二、浮力的应用潜水艇工作原理:靠空气浮力升空内部充有小于空气密度的气体二、浮力的应用气球和飞艇计算浮力方法有:(1)称量法:F浮=G—F,(G是物体受到重力,F是物体浸入液体中弹簧秤的读数)(2)压力差法:F浮=F向上-F向下(3)阿基米德原理:(4)浮沉条件法:F浮=G物(适合漂浮、悬浮)(5)排液法:F浮=G液(6)三步法;第一步;物体重力表达式。第二步;浮力表达式。第三步;浮沉条件法建立等式。gVF排液浮例一冰块漂浮在水面上,当冰完全熔化后,容器中的水面将如何变化?GmFVgg冰冰浮排水水水当冰化成水后,质量不变,所以,m水=m冰mmV水冰化水水水冰排开水的体积等于冰化成水的体积∴液面高度不变【解析】冰漂浮在水面上,F浮=G冰第九章浮力【针对训练】1.将浸没在水中的鸡蛋释放,鸡蛋下沉,下列说法中正确的是()A.鸡蛋受到的浮力方向始终竖直向上B.在水中越深,鸡蛋受到的浮力越大C.下沉的鸡蛋不受浮力作用D.鸡蛋受到的浮力大于重力A例2.如图9-T-1所示,作出烧杯中小球静止在水面上时所受力的示意图。图9-T-1图9-T-2[答案]如图9-T-2所示例3如图9-T-7所示为某种型号潜水艇,其体积为5×103m3。(海水密度近似取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:(1)它在潜入到水下执行任务时所受的浮力。(2)当它潜入到水下200m时,它的一个面积为1.2m2的舱盖所受海水的压强和压力。解:(1)它在潜入到水下执行任务时所受浮力F浮=ρgV=1.0×103kg/m3×5×103m3×10N/kg=5×107N。(2)当它潜入水下200m时,受到的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×200m=2×106Pa。(3)受到的压力:F=pS=2×106Pa×1.2m2=2.4×106N。答(1)它在潜入到水下执行任务时所受浮力5×107N。(2)当它潜入水下200m时,受到的压强2×106Pa(3)受到的压力:2.4×106N。练一练.如图9-T-9所示,体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,绳子重力不计),求:(1)木块此时受到的浮力。(2)木块的重力。(3)剪断绳子,木块静止时排开水的体积。