初中物理浮力及其应用.ppt

1、浮力及其应用浮力及其应用 考点1浮力 定定义一切浸入液体一切浸入液体(气体气体)的物体都受到液体的物体都受到液体(气体气体)对它它_的托的托力叫浮力力叫浮力产生原因生原因液液(气气)体体对物体上、下表面的物体上、下表面的压力不相等，并且向上的力不相等，并且向上的压力力_向向下的下的压力，力，_即即为浮力浮力公式公式F F浮浮_方向方向_施力物体施力物体_竖直向上竖直向上 大于大于 压力差压力差 竖直向上竖直向上 液液(气气)体体 F向上F向下测量量用用弹簧簧测力力计测出物体的出物体的_，将物体浸在液体中，将物体浸在液体中记下下_，则物体受到的浮力物体受到的浮力F浮浮_浮力浮力与深与深度的度的关

2、系关系当物体没有完全浸没前，浮力的大小随着深度的增加而当物体没有完全浸没前，浮力的大小随着深度的增加而_；当物体完全；当物体完全浸没后，浮力的大小与深度浸没后，浮力的大小与深度_画出浮力大小随深度变化的图像画出浮力大小随深度变化的图像重力重力G 增大增大 无关无关 GF 示示测力计示数测力计示数F 示示【点拨】浸入液体中的物体不一定受到液体对它的浮力，例如【点拨】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。深入泥底的柱状桥墩或水里打的木桩等。考点2浮力的大小1探究：浮力的大小等于什么探究：浮力的大小等于什么 操作操作过程程所所测量量物体重力物体重力G、物体

3、完全浸没后、物体完全浸没后测力力计示数示数F、小桶重力、小桶重力G0、排开水、排开水和小桶和小桶总重力重力G1分析分析归纳物体受到的浮力物体受到的浮力F F浮浮_；排开液体重力；排开液体重力G G排排_，对比比二者大小得出二者大小得出实验结论注意注意事事项溢水杯中水要溢水杯中水要_，若水面低于溢水口，若水面低于溢水口，则测出的出的G排排将将_F浮浮，得不到正确得不到正确结论实验结论浸入液体中物体受到的浮力等于浸入液体中物体受到的浮力等于_。这就就是著名的阿基米德原理是著名的阿基米德原理GF G1G0 装满装满 小于小于 它排开的液体所受的重力它排开的液体所受的重力 2.阿基米德原理阿基米德原理

4、内容内容浸在液体中的物体所受的浮力大小等于浸在液体中的物体所受的浮力大小等于_表达式表达式F浮浮_液液V排排g适用适用范范围适用于物体受到液体适用于物体受到液体(气体气体)对物体的浮力物体的浮力说明明液体液体对物体的浮力与液体的物体的浮力与液体的_、物体、物体_有关，有关，而与物体的而与物体的质量、体量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关、重力、形状、浸没的深度等均无关【注意】【注意】“全部浸入全部浸入”和和“部分浸入部分浸入”当物体全部浸入液体当物体全部浸入液体(气体气体)时，时，V排排V物物；当物体部分浸入液体当物体部分浸入液体(气体气体)时，时，V排排V物物。它排开的液体所受的重力它排

5、开的液体所受的重力 G排排密度密度 排开液体的体积排开液体的体积 考点3物体的浮沉条件 1物体浸在液体物体浸在液体(气体气体)中，且只受浮力和重力时，物体的浮沉中，且只受浮力和重力时，物体的浮沉存在的几种状态存在的几种状态上浮上浮下沉下沉悬浮浮漂浮漂浮沉底沉底F F浮浮_G GF F浮浮_G GF F浮浮_G GF F浮浮_G GF F浮浮N NG G液液_物物液液_物物液液_物物液液_物物液液_物物 处于于动态(运运动状状态不断不断改改变)，受非平衡力作用，受非平衡力作用可以停留在液可以停留在液体的任何深度体的任何深度处是是“上浮上浮”过程程的最的最终状状态是是“下沉下沉”过程程的最的最终状

6、状态处于静于静态，受平衡力的作用，受平衡力的作用2 2物体浮沉条件的应用物体浮沉条件的应用应用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，做成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_的以的以增大可以利用的浮力增大可以利用的浮力轮船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_的可以漂浮在液体的表面上，也的可以漂浮在液体的表面上，也增大了可以利用的浮力增大了可以利用的浮力轮船的大小用排水量表示，排水量是指船的大小用排水量表示，排水量是指轮船按照船按照设计要求要求满载货物物时排开排开液体的液体的_空心空心 空心空心 质量质量 潜

7、水潜水艇艇通通过水箱吸水和排水的方式改水箱吸水和排水的方式改变自身自身_来来实现上浮和下沉上浮和下沉(浸没浸没时浮浮力不力不变)气球气球飞艇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、空气、氢气、氦气等气、氦气等)来工作来工作密度密度计计根据根据_时的受力平衡及阿基米德原理制成用来的受力平衡及阿基米德原理制成用来测定液体密度的定液体密度的仪器器密度密度计示数越靠下，示数越示数越靠下，示数越_(_(选填填“大大”或或“小小”)重力重力 小于小于 漂浮漂浮 大大 考点4浮力的计算常用的计算浮力的方法常用的计算浮力的方法方法方法表达式表达式称量法称量法F浮浮GF(用用弹簧簧测力力计

8、测浮力浮力)压力差法力差法F浮浮F向上向上F向下向下(用浮力用浮力产生的原因求浮力生的原因求浮力)二力二力平衡法平衡法F浮浮G(处于漂浮或于漂浮或悬浮状浮状态时用二力平衡分析求浮力用二力平衡分析求浮力)阿基米德阿基米德原理法原理法F浮浮G排排或或F浮浮液液V排排g(知道物体排开液体的知道物体排开液体的质量或体量或体积时，常，常用阿基米德原理求浮力用阿基米德原理求浮力)【点拨】解浮力问题的步骤：【点拨】解浮力问题的步骤：(1)确定研究对象；确定研究对象；(2)分析物体受力情况，画出受力示意图，判断物体在液体中所处分析物体受力情况，画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态的状态(看是否静止或做匀

9、速直线运动看是否静止或做匀速直线运动)；(3)选择合适的方法列出等式选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件一般考虑平衡条件)。知识纵横1 1悬浮与漂浮悬浮与漂浮悬浮浮漂浮漂浮相同点相同点F浮浮G不同点不同点液液物物液液物物V排排V物物V排排V物物2.升力与浮力升力与浮力不同点不同点相同点相同点升力升力物体上、下表面由于流速不同而形成的物体上、下表面由于流速不同而形成的压力差力差方向都是方向都是竖直向上直向上浮力浮力物体上、下表面由于所物体上、下表面由于所处深度不同而形成的深度不同而形成的压力差，力差，即物体排开液体即物体排开液体(或气体或气体)的重力的重力类型一浮力 CD【解析】液体对浸在其

10、中物体有向上和向下的压力的合力，【解析】液体对浸在其中物体有向上和向下的压力的合力，就是液体对物体的浮力，浮力方向竖直向上。故就是液体对物体的浮力，浮力方向竖直向上。故A、B错，错，C对；对；因为物体因为物体M悬浮在水中，必有悬浮在水中，必有F浮浮G物物，故，故D对对。类型二阿基米德原理 实验桌上有满足实验需要的如下器材：天平、砝码、体积不同的铝块、细线、大烧杯、量筒、水。请你利用上述器材设计一个实验证明：浸在水中的物体所受的浮力大小跟物体排开水的体积成正比。请你写出实验步骤，画出实验数据记录表。实验步骤：实验步骤：(1)在量筒中注入适量的水，读出此时水的体积在量筒中注入适量的水，读出此时水的

11、体积V0；用细线把一；用细线把一个铝块拴好，使其浸没在量筒内的水中，此时量筒中水面对应的刻个铝块拴好，使其浸没在量筒内的水中，此时量筒中水面对应的刻度值用度值用V表示；将表示；将V0、V的数据记在实验数据记录表中。的数据记在实验数据记录表中。(2)在烧杯中注入适量的水，用调节好的天平测出烧杯和水的总在烧杯中注入适量的水，用调节好的天平测出烧杯和水的总质量质量m0的数据，并记在实验数据记录表中；将步骤（的数据，并记在实验数据记录表中；将步骤（1）中用细线）中用细线拴好的铝块悬挂并浸没在天平左盘上的烧杯内的水中，铝块不接触拴好的铝块悬挂并浸没在天平左盘上的烧杯内的水中，铝块不接触烧杯，在天平右盘添

12、加适量的砝码，移动游码，天平再次平衡时，烧杯，在天平右盘添加适量的砝码，移动游码，天平再次平衡时，天平右盘中砝码的总质量与游码所对刻度值之和用天平右盘中砝码的总质量与游码所对刻度值之和用m表示，将表示，将m的的数据记在实验数据记录表中。数据记在实验数据记录表中。(3)换用体积不同的铝块，仿照步骤换用体积不同的铝块，仿照步骤(1)、(2)再做再做5次实验，依次读出次实验，依次读出它们浸没在量筒的水中时，水面对应的刻度值它们浸没在量筒的水中时，水面对应的刻度值V的数据；分别测出相应的数据；分别测出相应的每个铝块悬挂并浸没在烧杯的水中时的每个铝块悬挂并浸没在烧杯的水中时m的数据；分别将每次的的数据；

13、分别将每次的V、m的数据记在实验数据记录表中。的数据记在实验数据记录表中。(4)根据根据V排排VV0，F浮浮mgm0g分别计算出分别计算出6次的次的V排排和和F浮浮的数的数据，并分别记在实验数据记录表中。据，并分别记在实验数据记录表中。实验数据记录表实验数据记录表V0/m3V/m3V排排/m3m0/kgm/kgF浮浮/N【解析】解决探究实验题的思路重点是：一看探究目的找物理【解析】解决探究实验题的思路重点是：一看探究目的找物理量，如本题中的量，如本题中的“浮力浮力”和和“排开水的体积排开水的体积”，二看器材找测量，二看器材找测量工具，如本题中的工具，如本题中的“天平天平”和和“量筒量筒”，三将

14、要测量的物理量和，三将要测量的物理量和所给的实验器材建立起联系寻找测量方法，如本题中的所给的实验器材建立起联系寻找测量方法，如本题中的“浮力浮力”和和“天平天平”建立联系，想办法用天平测量浮力，建立联系，想办法用天平测量浮力，“排开水的体积排开水的体积”和和“量筒量筒”建立联系，用量筒测量排开水的体积。建立联系，用量筒测量排开水的体积。类型三物体浮沉条件及其应用 将一实心铁球从水面上由静止释放，如图所示将一实心铁球从水面上由静止释放，如图所示.铁球从入水铁球从入水到完全没入的过程中它所受的浮力逐渐变到完全没入的过程中它所受的浮力逐渐变_（选填（选填“大大”或或“小小”），铁球下沉的原因是它受到

15、的浮力），铁球下沉的原因是它受到的浮力_（选（选填填“大于大于”或或“小于小于”）重力）重力.【解析解析】铁球从刚入水到完全没入水中的过程中，铁球排开水的体积逐铁球从刚入水到完全没入水中的过程中，铁球排开水的体积逐渐变大，水的密度不变，根据阿基米德原理渐变大，水的密度不变，根据阿基米德原理F浮浮=液液gV排排可知，铁球受到可知，铁球受到的浮力逐渐变大；最终铁球下沉，说明铁球所受浮力小于其所受的重力的浮力逐渐变大；最终铁球下沉，说明铁球所受浮力小于其所受的重力.大大小于小于类型四浮力与简单机械的综合将高为将高为10cm的圆柱体甲放在水平地面上，细绳的一端系于圆柱体甲上表面的的圆柱体甲放在水平地面

16、上，细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央，另一端竖直拉着杠杆的中央，另一端竖直拉着杠杆的A端。当把质量为端。当把质量为800g的圆柱体乙悬挂在杠杆的的圆柱体乙悬挂在杠杆的B端并处于圆柱体容器端并处于圆柱体容器M中时，杠杆在水平位置平衡，如图所示，此时圆柱体中时，杠杆在水平位置平衡，如图所示，此时圆柱体甲对水平地面的压强为甲对水平地面的压强为3200Pa，把质量为，把质量为900g的水注入容器的水注入容器M中，水未溢出，中，水未溢出，水静止后，水对容器水静止后，水对容器M底面的压强为底面的压强为2500Pa，圆柱体甲对水平地面的压强为圆柱体甲对水平地面的压强为5000Pa。已知。已知AO：OB=2：3，容器，容器M的底面积为的底面积为60cm2，不计杠杆的质量，不计杠杆的质量，g取取10N/kg，则圆柱体甲的密度为，则圆柱体甲的密度为_kg/m3.5.6103加餐加餐(一一)利用浮力巧测密度利用浮力巧测密度考点聚焦考点1双提法测量固体(固体水)的密度 考点2三提法测量液体的密度 考点3浮沉法测量固体的密度 考点4利用天平测量密度 类型一双提法测量固体(固体水)的密度 例例1 小玲将一块矿石