内容正文:
第十章 浮力
第1节 浮力
漂浮的鸭子
导入新课
钢铁制造的辽宁舰
导入新课
导入新课
死海
竹筏
潜水器
热气球
浮力
将饮料瓶按入水中
液体对浸在其中的物体,具有竖直向上的托力。这个力叫做浮力。
浮力的方向:竖直向上
浮力的施力物体:液体
浮力
氢气在空气中飘起
热气球在空气中上升
气体对浸在其中的物体有浮力作用
浮力
测力计的示数为什么变小了?
用弹簧测力计测浮力:F浮=G-F
浮力
四个侧面所受压力相互平衡
上、下两面所受压力关系
∵p向上> p向下
∴ F向上> F向下
浮力就是液体对物体向上跟向下的压力差
F浮= F向上-F向下
浮力产生的原因
浮力
将饮料瓶慢慢压入水桶,体会浮力的变化,观察水位变化情况、物体浸入液体中的体积变化情况。猜想:浮力的大小可能跟什么因素有关?
浮力的大小可能跟物体浸入液体中的体积有关。
决定浮力大小的因素
其它水里能做到吗?
浮力的大小可能跟什么因素有关?
在死海里悠闲地看书
浮力的大小可能跟液体密度有关
决定浮力大小的因素
实验器材
实验方法
注意运用控制变量的方法。
决定浮力大小的因素
水
酒精
浓盐水
弹簧测力计
圆柱体
物体在液体中所受浮力的大小,跟物体的密度、物体的体积、物体浸没的深度等因素无关。跟它浸在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。
物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
决定浮力大小的因素
1.一个盛水的杯中悬浮着一个小球,杯子放在斜面上,如图,此处小球受到的浮力方向如何?
方向竖直向上
练习题
2.一个金属块挂在弹簧秤上,在空气中称时,示数为 27N ,把它浸没在水中称时,示数为17N,它受到的浮力是多少牛?
解:F浮=G-F=27N-17N=10N
答:它受到的浮力是10N。
练习题
3.绳子的下端系着一个铁块,当铁块浸没在水中后剪断绳子,铁块下沉的过程中它受到的浮力将( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.保持不变 D.变为零
练习题
4.质量相同的铁球和铝球,分别挂在两个相同的弹簧测力计上,将两球同时浸没在水中。若挂铁球的示数变为F1,挂铝球的示数变为F2,则( )
A. F1>F2 B. F1=F2
C. F1<F2 D. 无法比较
练习题
课堂小结
浮力
浮力的测量
浮力的方向
决定浮力大小的因素
浸在液体中的体积
液体的密度
定义
浮力的产生
$$从三个方面认识浮力
一、什么是浮力?
平时我们将一个木块放入水中,松开手后,木块会上浮,说明木块受到水对它向上的浮力;可将一石块放入水中,松开手后,它会下沉,石块受不受浮力的作用呢?
为了验证石块也受到浮力的作用,我们只要将石块挂在弹簧秤下,测出石块在空气中时弹簧秤的示数和石块在水中时弹簧秤的示数进行比较就行了,如图1所示。会发现,石块在空气时对弹簧秤的拉力F1大于石块在水中时对弹簧秤的拉力F2,这说明,石块在水中时,水对它施加了一个向上托的力,这就是浮力。
可见计算浮力大小的公式可表示为:F浮=F1-F2。
例1 一个重为43.61N的铜球,全部浸没水中时,弹簧秤读数为33.81N。问此铜球受到的浮力是多大?
分析:该球受到的浮力是F浮=43.61N-33.81N=9.8N。
二、浮力是怎样产生的?
因为液体内部有压强,所以浸入液体内部物体的上下两表面受到的压强是不相等的,以边长为a的正方体为例,如图2所示。底面B浸入液体更深的位置,液体对它的压强要大于对上表面A的压强,因为它们的面积相等,所以液体对物体下表面的向上的压力要大于液体对上表面向下的压力,这两个压力的差就是浮力的大小,其方向竖直向上。
由此可知,计算浮力大小的公式为:F浮=F向上-F向下。
如果物体只受液体对它向下的压力,向上的压力为零,则物体不受浮力的作用。如用塞子塞住水槽下面出水口,水槽中注满水时,如图3所示,虽然塞子的上表面受到水向下的压力,但下表面由于没有浸在水中,故没有水对它产生向上的压力,所以塞子不受浮力的作用。
例2 如图4所示,一个三角形的物体浸没在水中,则它_______(填“会”、“不会”)受到水对它的浮力。
分析:虽然物体下表面不是一个平面,好像下表面的面积为零,其实我们可以把这个三角形的物体看成由许多竖直放置的长方体组成,如图5所示。则每个小长方体的上表面都对应一个小的下表面(该表面由于小,可以看成是平的),故液体对这个小的长方体也会产生向上的浮力,那么对整个物体而言,它也会受到液体对它向上的浮力的作用,所以应填“会”。
三、实验研究物体的浮沉条件
物体在液体中到底是下沉还是上浮,要看它所受力的大小。