1、物理,物理QQ:2890912772,第十章 浮力,一、浮力 二、阿基米德原理,第十章 浮力 第1课时 浮力 阿基米德原理,易错易混点一 不能正确理解影响浮力大小的因素易错易混点二 对阿基米德原理公式运用错误,【习题答案与解析】,【新旧教材变动对比】 (1)增加演示实验“测量铅块浸没水中所受的浮力”;(2)新增实验“探究浮力的大小跟哪些因素有关”;(3)在实验“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”图中,增加“测量小空桶所受的重力”;(4)注意八下56页5小题新增的“用阿基米德原理测量未知液体密度的方法”;(5)新增“想想做做”、“盐水浮鸡蛋”和“做一个塑料袋热气球”。,第十章 浮力 第1课
2、时 浮力 阿基米德原理,一、浮力 1.定义:浸在液体或气体里的物体受到向上的力,这个力叫做 。 2.方向: 。 3.浮力的测量:先用弹簧测力计测出物体在空气中所受的重力G;再将物体浸在水中,弹簧测力计向上拉着物体,此时弹簧测力计的示数为F拉,则此时物体所受的浮力F浮 。,竖直向上,浮力,G-F拉,4.浮力产生的原因:浸没在液体中的物体,其上下表面受到液体对它的 不同。 5.影响浮力大小的因素:物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的 和液体的 有关。物体浸在液体的体积越 ,液体的密度越大,浮力就越 。 二、阿基米德原理 1.内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于 。 2.公式
3、:F浮 。,压力,体积,大,它排开的液体所受的重力,G排,密度,大,3.根据G=mg、m=V,阿基米德原理的公式表达可写成:F浮 ;式中,液是 的密度而非 的密度、排是 的体积,而非 的体积。 【温馨提示】“浸入”是物体只有一部分体积在液体中,另一部分体积还在空气中;“浸没”是物体的全部体积都在液体中。,液体,物体,所排开的液体,液gV排,物体,易错易混点一 不能正确理解影响浮力大小的因素【例1】关于物体受到的浮力,下列说法中正确的是( )A.漂浮在水面的物体受到的浮力比沉在水底的物体受到的浮力大B.物体的密度越大,受到的浮力就越大C.物体排开水的体积越大,受到的浮力就越大D.物体浸入液体中的
4、深度越深,受到的浮力就越大,C,易错原因:不少同学由于不能正确理解影响浮力大小的因素,常会把“液体”的密度理解成“物体”的密度,把物体“排开液体”的体积理解成“物体”的体积,从而造成错解。 技巧规律:物体受到浮力的大小与物体排出(或浸入)液体的体积多少有关。而与物体的体积、物体的重力、物体的形状、物体所处液体中的深度无关。物体受到浮力的大小还与液体的密度有关,而与物体的密度无关。解答此类问题应紧紧抓住这两个因素。,解析:漂浮在水面的物体不一定比沉于水底的物体排开水的体积多,故漂浮在水面的物体受到的浮力不一定比沉在水底的物体受到的浮力大,选项A不对;当物体浸没在液体中时受到浮力的大小与物体排开液
5、体的体积、液体的密度有关,而与物体所处的深度、物体的密度均无关,故选项B与D说法不对。,举一反三 1.潜水艇从水面下5 m深处下沉到10 m深处,它受到的浮力应是( )A.浮力变小 B.浮力变大 C.浮力不变 D.无法确定 2.把一实心铁块分别置于足够深的水和酒精中,试比较这两种情况下铁块所受的浮力的大小是( )A.F水F酒精 D.无法确定 3.如图4所示,具有相同体积的甲、乙两 个物体分别浸没在水面下2m和4m深处, 由此可判断( ) A.F甲F乙 B. F甲= F乙 C. F甲 F乙 D.无法确定,C,C,图4,B,【重点知识拓展】 当物体全部浸入液体(或气体)中时,排出液体(或气体)的体
6、积就等于物体的体积(V物=V排);若物体只有部分浸入时,排出液体(或气体)的体积就等于物体浸入液体(或气体)中那部分的体积(V排V物)。,易错易混点二 对阿基米德原理公式运用错误 【例2】烧杯内盛有某种液体,把一体积为100cm3的铝块用细线系在弹簧测力计下浸没在液体中,静止时弹簧测力计的示数为1.5N,已知铝的密度为2.7103kg/m3。则铝块在液体中受到的浮力等于 N,液体的密度为 kg/m3。,1.2,1.2103,易错原因: (1)体积单位转换错误,100cm3=10010-6m3=10-4m3;(2)不会根据F浮=G-F求解浮力; (3)不会灵活运用阿基米德原理的公式F浮= 液gV
7、排,推导出公式液=F浮/(gV排)来求解液体的密度。 解析:铝块所受的重力G=铝gV铝=2.7103kg/m310N/kg10010-6m3=2.7N;铝块在液体中受到的浮力F浮=G-F示=2.7N-1.5N=1.2N;由F浮=液g V排知,液=F浮/(gV排)= 1.2N/(10N/kg10010-6m3)=1.2103kg/m3。,举一反三 1.有一个物体,体积是0.510-3m3,把它投入水中排出水的体积为0.410-3m3,则该物体受到浮力的大小是 N。 2.一个氢气球,它的体积是200m3;它在空中受到的浮力是 N。(空气的密度:1.29 kg/m3;氢气的密度:0.09 kg/m3
8、,g取10 N/kg) 3.如图5所示,测力计吊着一正方体铜 块在空气中时示数为8.9N,当把铜块 的1/2浸入水中时测力计示数为8.4N, 则物体受到的浮力是 N;当把物 体浸没水中称时,测力计的示数 是 N。,4,2580,0.5,7.9,【重点知识拓展】在进行浮力计算时,不能只简单地利用公式F浮=液gV排,而应根据题中具体情况选择不同的方法。浮力的计算方法可归纳为以下几种: (1)称重法:F浮=G-F即是利用弹簧测力计称浮力,若用弹簧测力计先后称量同一物体在空气中和液体中物重时其读数分别为G和F,则物体在液体中所受的浮力为F浮= G-F。,(2)公式法:F浮=液gV排即是利用阿基米德原理
9、计算。若已知液体的密度 液和物体排开液体的体积V排,可根据阿基米德原理公式F浮=液gV排计算(当物体浸在气体中时,则 F浮=气gV排)。 (3)压力差法:F浮=F向上-F向下浸没在液体中的物体,若已知液体对物体下表面向上的压力为F向上,对物体上表面向下的压力为 F向下,则物体所受的浮力为F浮=F向上-F向下。,凭我们日常生活经验,浮力的大小可能与物体的重力、物体的密度、物体所处的深度、物体的体积、液体的密度和物体浸入液体的体积有关,因此要探究浮力与哪些因素有关,需要运用到控制变量法。具体的做法如下: (1)探究浮力的大小是否与物体的重力、物体的密度有关:取体积相同的铜块与铁块浸没在水中同一深度
10、,用测力计分别测出其所受的浮力,并比较大小。,(2)探究浮力的大小是否与物体所处的深度有关:取同一铜块,浸没在水中的不同深度,用测力计分别测出其所受的浮力,并比较大小。 (3)探究浮力的大小是否与物体的体积有关:取体积不同的铜块浸没在水中同一深度,用测力计分别测出其所受的浮力,并比较大小。 (4)探究浮力的大小是否与液体的密度有关:取同一铜块,分别浸没入水和盐水中,用测力计分别测出其所受的浮力,并比较大小。 (5)探究浮力的大小是否与物体浸入的体积有关:取同一圆柱体铜,分别改变圆柱体浸入水的体积,用测力计分别测出其所受的浮力,并比较大小。,【例1】在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中,班
11、级的“物理小博士”为同学们做了如图6所示的一系列实验。实验中铜块与铝块的体积相同。,(1)铜块浸没水中后,所受的浮力大小为 N。 (2)做三次实验是为了探究浮力的大小与 的关系,得出的结论是 。 (3)分析 三次的实验数据,可知浮力的大小与物体浸入液体内的深度无关。 (4)做四次实验是为了探究浮力的大小与物重的关系,得出的结论是 。,1,物体排开液体的体积,在液体的密度相同时,物体排开液体的体积越,大,物体受到的浮力越大,物体受到的浮力大小与,物重无关,(5)做 三次实验可探究浮力的大小与液体密度的关系,可得出的结论是 。,在物体排开液体的体,积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大,解析
12、:(1)铜块浸没水中后,所受的浮力F浮=G-F1=9N-8N=1N。(2)由比较知:液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,受到的浮力越大,所以这三步是探究浮力大小与物体排开液体的体积的关系,结论是:在液体密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。(3)要探究浮力大小与物体浸入深度的关系,需要保持液体密度和物体排开液体的体积相同,所以选择。,(4)铜块受到的重力为G铜=9N,铝块受到的重力为G铝=2.8N,重力不相等。浸没水中后,铜块受到的浮力为F铜=9N-8N=1N,铝块受到的浮力为F铝=2.8N-1.8 N=1N,浮力相等。所以物体受到的浮力大小与物重无关。(5)要探究浮力的
13、大小与液体密度的关系,应该将物体浸入不同的液体,同时保持物体排开液体的体积相同,所以选择,实验结论是:在物体排开液体的体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。,【例2】在探究“浮力的大小等于什么”的实验中,明辉同学的实验操作步骤如图7所示,实验过程如下:,A.用细线将橡皮挂在弹簧测力计下,测出橡皮所受的 ;B.将水倒入溢水杯中;C.将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中,让溢出的水全部流入小桶中,同时 ;D.将盛有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下,读出此时弹簧测力计的示数;E.记录、分析实验数据,得出实验结论;F.整理实验器材。,重力,读出弹簧测力计的示数,请根据小明的实验过程回答下面问题: (
14、1)指出小明在实验操作中漏掉的一个步骤: 。 (2)指出上面实验操作中的一处错误: , 。 (3)改正实验操作后,若空小桶所受的重力为F4,则实验中测得石块所受的浮力为 ,排出水的重力为 。根据该实验的测量数据,可得出物体所受浮力大小与排开水的重力的定量关系是 。,测量空小桶的重力,水面没有达到溢水口(或水没有注满),在B步骤中,F1-F2,F3-F4,F1-F2=F3-F4,一、物体的浮沉条件 二、浮力的应用 三、密度计,易错易混点 物体的浮沉条件,第十章 浮力 第2课时 物体的浮沉条件及应用,【习题答案与解析】,一、物体的浮沉条件,=,=,=,二、浮力的应用 1.轮船:采用“空心”的方法来
15、增大排开水的 ,从而增大 ,使其漂浮在水面上。 2.潜水艇:通过向水舱中充水或排水来改变 ,从而实现上浮、悬浮或下潜。 3.气球和飞艇:其气囊中充的是密度 空气密度的气体(氢气、热空气或氦气),因而能够升空;可以通过改变气球或气囊中气体的 来改变气球和飞艇受到的浮力大小,从而实现升降。,体积,浮力,自重,小于,体积,三、密度计 1.定义:密度计是用来测定液体密度的仪器。 2.原理:它根据物体漂浮时的受力平衡及阿基米德原理制成的。密度计在待测液体中呈漂浮状态,所受的浮力大小 ,都等于它所受的 。根据浮力公式,液体的密度较大的时候,密度计露出的部分多,反之就少。所以密度计上的刻度数是上面较 而下面
16、较 。,重力,小,不变,大,易错易混点 物体的浮沉条件【例题】李明和王聪做了如下实验:他们分别把一木块和一铁块同时浸没在水中,松手后发现木块上浮,铁块下沉。对上述现象他俩展开讨论,你认为他们的说法中正确的是( )A.木块受到的浮力比铁块受到的浮力大B.铁块受到的浮力比木块受到的浮力大C.木块受到的浮力大于木块所受的重力,铁块受到的浮力小于铁块所受的重力D.密度大的物体下沉,密度小的物体上浮,C,易错原因:本题易错选A。错解根源在于对物体的浮沉条件认识模糊,被表面现象所迷惑。 解析:根据物体的浮沉条件,木块上浮说明木块受的浮力大于木块的重力,铁块下沉说明铁块受的浮力小于铁块的重力,故A、B错,C
17、正确;密度比液体密度大的物体下沉,比液体密度小的物体上浮(最后漂浮),而密度大的物体却不一定下沉,密度小的物体不一定上浮,故D错。,举一反三: 1.三个体积相同的不同物质做成的小球放在水中的情况如图18所示,则这三个小球中受到浮力最小的 是( )A.甲 B.乙C.丙 D.三个小球所受的浮力一样大,A,2.如图19,将新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中,发现鸡蛋在水中沉底,在浓盐水中悬浮,则鸡蛋在水、浓盐水中所受的浮力大小是:F水 F浓盐水。(填“”、“”或“=”),3.(2013哈尔滨)用手把体积为510-4m3的球浸没在水中,球受到的浮力是 N。若该球重为8N,放手后这个球将 (填“上
18、浮”、“悬浮”或“下沉”)。 (g取10N/kg,水1.0103kg/m3)【重点知识拓展】 (1)当物体处于漂浮状态时,F浮=G物,则有 液gV排=物gV物,由于漂浮时V排物,即液体的密度大于物体的密度时(液物),物体是处于漂浮状态。,5,下沉,(2)当物体处于悬浮状态时,F浮=G物,则有液gV排=物gV物,由于悬浮时V排=V物,所以有液=物,即液体的密度等于物体的密度时(液=物),物体是处于悬浮状态。 (3)当物体处于下沉状态时,F浮G物,则有液gV排物gV物,由于下沉时V排=V物,所以有液物,即液体的密度小于物体的密度时(液物),物体是处于下沉状态。,【习题答案与解析】 第1课时 课前小
19、测 1.C 2.B 3.2 4.4 0.7 0.7 5.0.5 精练广东考点 1.C 2.水 竖直向上 3.2.2 不变 4.8 5.D 6.大 排开液体的体积 深度 7.(1)D (2)静止 错误 8.B 9.增大 增大 排开液体的体积 10.(1)3.0 (2)1.6 1.4 (3)1.4 (4)= 11.变大 不变 12.0.3 0.3 0.310-4,第2课时 课前小测 1.C 2.D 3.B 4.大于 等于 小于 5.不变 增大 下沉些 6.5.8107 5800 精练广东考点 1.A 2.C 3.= 4.(1)1.2 1.8 (2)下沉 A受到的浮力小于重力 5.27 6.B 7.
20、A 8.C ,感悟广东中考 1. 0.2 0.22 210-5 2.FA=FB=FC gV 3.110-3 20 310-3 4.DBCA F2-F3=F1-F4 ,5.(1)刻度尺 (2)如下图 减小 不变 2.4 (3)900,课时作业十二 基础强化 1.C 2.A 3.B 4.A 5.浮 竖直向上 不变 6.6103能力提升 1.B 2.D 3.B 4.2 410-4 2.5103 5.gh1 gh1a2 gh2 gh2a2 ga3 gh2a2-gh1a2 6.【实验过程】三 0.4 2.2 5.0 大 【拓展应用】20,7.(1)F浮=2 N-1.4 N=0.6 N (2)V排= F浮
21、/(水g)=0.6 N/(1103 kg/m310 N/kg)=0.610-4 m3 (3)m=G/g=2 N/10 N/kg=0.2 kg;V物=V排=0.610-4m3 =m/V物=0.2 kg/(0.610-4m3)3.3103 kg/m3,课时作业十三 基础强化 1.B 2.C 3.B 4.D 5.大于 不变 等于 6.6106 6107 5200 能力提升 1.C 2.A 3.D 4.0.6103 等于 5.(1) (3)铁 铜 (4)木 铝,6.如图所示7. (1)F浮=G排=6 0001 000 kg10 N/kg=6107 N (2)V排= F浮/(水g)=6107 N/(1103 kg/m310 N/kg)=6103m3 (3)F=pS=ghS =1103 kg/m310 N/kg6 m1 00010-4m2 =6 000 N,