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(gè)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(méi)全部浸沒(méi) F浮 F浮 畫(huà)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(cè)量方法 F浮 G F 稱重法測(cè)浮力 G 物體在空氣中受到的重力F 物體浸沒(méi)在液體中彈簧測(cè)力計(jì)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(kāi)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(shí) 合力方向豎直向下 物體就下沉 當(dāng)F浮 G物時(shí) 合力為零 即二力平衡 此時(shí)物體將懸浮 當(dāng)F浮 G物時(shí) 合力方向豎直向上 物體就上浮 當(dāng)物體漂浮時(shí) F浮 G物 一 物體的浮沉條件 輪船 采用空心的方法來(lái)增大排開(kāi)水的體積從而增大浮力 潛水艇 改變自重從而實(shí)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(jì) 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(kāi)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(chǎng)方便地運(yùn)出 有水道的啟順流而下 這個(gè)例子中 木排受到河水的浮力 請(qǐng)你從日生活或常見(jiàn)的自然現(xiàn)象中再舉兩個(gè)例子說(shuō)明浸入液體的物體受到浮力 1 人在地面上抱起一個(gè)人非常吃力 當(dāng)在游泳池中抱起同一個(gè)人時(shí)會(huì)很輕松 說(shuō)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(huì)漂浮在水面上 說(shuō)明浸入液體的物體受到浮力 2用什么實(shí)驗(yàn)可以證明 沉入水中的物體受到浮力的作用 答 用彈簧測(cè)力計(jì)拉著石塊 在空氣中是彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大 石塊沉入水中時(shí) 彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變小 說(shuō)明石塊受到了浮力 其實(shí)就是稱重法測(cè)浮力 F浮 G F 3 彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)重物 在空氣中稱量時(shí)的示數(shù)如圖10 1甲所示 把重物浸在水中時(shí)的示數(shù)如圖10 1乙所示 重物浸在水中時(shí)所受的浮力是多大 4 一個(gè)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(gè)物體受到水的浮力為多大 5 有人猜想 浸沒(méi)在液體中的固體所受的浮力可能跟固體的形狀有關(guān) 請(qǐng)你為檢驗(yàn)這個(gè)猜想設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn) 說(shuō)出實(shí)驗(yàn)所需的器材和實(shí)驗(yàn)步驟 1 把鋁線對(duì)折幾下 變短些 2 用細(xì)線把鋁線系在彈簧測(cè)力計(jì)下 在空氣中測(cè)力它的重力 示數(shù)記為G3 把鋁線浸沒(méi)在水中 讀出測(cè)力計(jì)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(méi)在水中 讀出測(cè)力計(jì)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(shuō)明浸沒(méi)在液體中的固體所受的浮力跟固體的形狀無(wú)關(guān) 反之有關(guān)結(jié)論 F1 F2 說(shuō)明浸沒(méi)在液體中的固體所受的浮力跟固體的形狀無(wú)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(jì)比一般標(biāo)準(zhǔn)游泳池深了0 5m 有人說(shuō) 水的深度越深 其產(chǎn)生的浮力就越大 因此 各國(guó)運(yùn)動(dòng)員在 水立方 的比賽成績(jī)普遍提高就不足為奇了 你認(rèn)為他的說(shuō)法正確嗎 為什么 答 不對(duì) 由阿基米德原理得知F浮 g V排 g是固定的 對(duì)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(yùn)動(dòng)員在水中排開(kāi)水的體積有關(guān) 和浸沒(méi)的水深無(wú)關(guān) 2 請(qǐng)比較以下浮力的大小 1 同樣重的兩個(gè)銅塊甲和乙 甲浸沒(méi)在水中 乙浸沒(méi)在煤油中 哪個(gè)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(méi)在煤油中 哪個(gè)受到的浮力大 浸沒(méi) 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(méi)在煤油中 鋁塊浸沒(méi)在水中 哪個(gè)受到的浮力大 鋁塊受到的浮力大 3 一個(gè)在節(jié)日放飛的氣球 體積是620m3 這個(gè)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(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)金屬零件 示數(shù)是7 5N 當(dāng)把零牛浸沒(méi)在密度為0 8 103kg m3的油中時(shí) 測(cè)力計(jì)的示數(shù)是6 6N 金屬零件的體積有多大 分析 抓住 浸沒(méi) 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(cè)量一種未知液體的密度 他把一個(gè)鐵塊用細(xì)繩懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上 鐵塊在空氣中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是4 74N 把鐵塊浸沒(méi)在該液體中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)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(kāi)液體的體積的情況下求 而此題有兩個(gè)難度 首先利用稱重法可以求出浮力的大小 而 浸沒(méi) 可以得出V排 V物 可惜物的體積沒(méi)有直接告訴 我們可以先求出來(lái) 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(lái)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(shí)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(kāi)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(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量 表示此船載貨時(shí) 貨物和船身質(zhì)量之和就是1000t 2 測(cè)量液體密度的儀器叫做密度計(jì) 將其插入被測(cè)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(jiǎn)易密度計(jì) 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(gè)燒杯中 它會(huì)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(shuō)出你的理由 答 丙圖中的液體密度越大 密度計(jì)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(jì)本身的重力 在浮力相同時(shí) 丙圖露出體積越大那排開(kāi)液體體積就越小 那么液體的密度就越大 記著 密度計(jì)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(méi)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(shí) 浸在水中的體積有多大 解 漂浮的條件是 物 液 事實(shí)上 木 液 所以木塊不會(huì)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(méi) 情況下 V排只能通過(guò)阿基米德公式來(lái)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(huì)下沉 當(dāng)固體浸沒(méi)在鹽水中靜止時(shí) 容器底部對(duì)它的支持力有多大 5 一個(gè)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(shí) 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(shí) 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(gè)力叫做浮力二 下