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(共38張PPT)
第十章
小結與復習
第十章 浮力
浮力的
應用
阿基米
德原理
浮力
輪船
潛水艇
定義
產生原因
影響因素
熱氣球
方向
密度計
公式
物體的浮
沉條件
下沉
懸浮
漂浮
定義
上浮
沉底
測量浮力
適用范圍
浮力
1.浮力
(1)定義：浸在液體中的物體受到_______的力，這個力叫做浮力。
(2)方向：__________。
(3)稱重法測浮力：首先用彈簧測力計測出物體的重力G，再測出物體浸在某種液體中時受到的拉力F，此時彈簧測力計的示數為F示，則F浮=_________。
向上
豎直向上
浮力
G-F示
(4)產生原因：浸沒在液體中的物體，其上、下表面受到液體對它的___________，F浮=____________。
2.決定浮力大小的因素：物體在液體中所受浮力的大小，跟它浸在液體中的_______有關、跟液體的_______有關。物體浸在液體中的體積_______、液體的密度_______，浮力就越大。
壓力不同
F向上-F向下
體積
密度
越大
越大
如圖所示，一個半球形物體浸沒在水中，受到水向下的壓力為30 N，物體受到水施加的浮力為80 N，則物體受到水向上的壓力為________N。將物體上移3cm，物體受到的浮力為________N。
110
80
例1
用彈簧測力計懸掛一實心物塊，物塊下表面與水面剛好接觸，如圖甲所示。從此處勻速下放物體，直至浸沒于水中并繼續勻速下放（物體未與水底接觸）。物塊下放過程中，彈簧測力計示數F與物塊下表面進入水的
深度h的關系如圖乙所示。則物塊受
到的重力為______N，物塊完全浸沒
在水中受到的浮力為______N。
18
8
例2
1.內容：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受的________。
2.公式：F?。紾排＝________。G排表示________________，單位為N；ρ液表示____________，單位為kg/m3；V排表示______________________，單位為m3。
3.適用范圍：阿基米德原理不僅適用于液體，也適用于________。
重力
ρ液gV排　
氣體
阿基米德原理
排開液體的重力
液體密度
物體排開液體的體積
如圖所示，有一圓柱形容器，放在水平桌面上?，F將一體積為2×10－4m3，質量為0.54kg的長方體金屬塊放在容器底部，再向容器中加入水將金屬塊完全浸沒，則浸沒時，金屬塊受到的浮力是_____N，金屬塊對容器底部的壓力是______N
(金屬塊與容器底部不是緊密接觸，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10 N/kg)。
F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×2×10－4m3×10N/kg＝2N；
2
3.4
金屬塊的重力是G金＝m金g＝0.54kg×10N/kg＝5.4N；由平衡條件知道，金屬塊對容器底部的壓力是F壓＝G金－F?。?.4N－2N＝3.4N。
例3
老師給小強一個燒杯、一只彈簧測力計和一根細線，要求測量小石塊的密度。小強將小石塊掛在彈簧測力計下端，示數如圖甲所示，再將小石塊浸沒在水中，示數如圖乙所示，則小石塊浸沒在水中時受到的浮力為_____N，小石塊的密度___________kg/m3。 (g取10 N/kg)
2
2.5×103
G=5N
F=3N
F?。紾－F＝5N－3N＝2N
例4
上浮 下沉 懸浮 漂浮 沉底
處于動態（運動狀態不斷改變），受非平衡力 可以停留在液體內任何深度 是“上浮”的最終狀態 是“下沉”的最終狀態
處于平衡態，受平衡力作用 F浮___G F浮___G F浮___G F浮___G F浮+FN＝G
ρ液___ρ物 ρ液 ___ρ物 ρ液 ___ρ物 ρ液 ___ ρ物 ρ液___ρ物
>
<
＝
＝
>
<
＝
>
<
物體的浮沉條件及應用
1.物體的浮沉條件
2.浮力的應用
(1)輪船：采用_______的方法，可以使排開水的體積增大，從而增大浮力。輪船所受浮力的大小通常用排水量來表示。輪船排水量是指輪船裝滿貨物時排開水的_______。
(2)潛水艇：通過改變自身的_______來實現浮沉。
(3)熱氣球和飛艇：充入密度_______空氣的氣體。
(4)密度計：在任何液體中都處于_______狀態，浸入液體的體積越大，表示液體密度越小。
質量
重力
空心
小于
漂浮
3.計算浮力的常用四種方法
(1)稱重法：F浮=G-F示，適用于在液體中下沉的物體，需已知物體的重力及在液體中物體受到向上的拉力。
(2)壓力差法：F浮=F下-F上，適用于已知形狀規則的物體，需已知上下表面的壓強和表面積或已知上下表面所受壓力。
(3)公式法：F浮=G排=ρ液gV排，適用于任何物體。
(4)平衡法：F浮=G物=m物g，適用于漂浮或懸浮的物體。
如圖，A、B體積相同，B、C質量相等，將它們放入水中靜止后，A漂浮、B懸浮、C沉底。則下列說法正確的是(　　)
A.A所受的浮力一定大于B所受的浮力
B.A下表面所受的壓力一定大于B下表面所受的壓力
C.C所受的浮力一定小于B所受的浮力
D.C所受的浮力一定小于A所受的浮力
FA=FA下-FA上，FB=FB下-FB上，由圖可知：FA上=0，FB上＞0，所以FA下=FA，FB下=FB+FB上，FA＜FB；所以FB下＞FA下
例5
C
因為FA＜FB；FB＞FC，所以A、C的浮力無法比較
在三個相同的燒杯里裝入質量相等的甲、乙、丙三種不同的液體，把一支裝有適量鐵砂的平底試管先后放入這三個燒杯中，靜止后如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.試管在甲液體中受到的浮力最大
B.甲液體的密度最大
C.丙液體對燒杯底部的壓強最小
D.試管在三種液體中排開液體的
重力一樣大
由F浮=ρ液gV排可知，ρ液= ，浮力相等，V排甲最大，
所以ρ甲最小
F浮
V排g
例6
甲、乙、丙液體的質量相等，G管都一致，可得三種液體對燒杯底的壓力相等，由于p=F/S可知，壓強相等
D
【設計和進行實驗】
1.用稱重法測量浮力：F?。紾－F
2.液體的量的要求：能使物體完全浸沒在液體中且不接觸容器底部。
探究浮力的大小與哪些因素有關
3.控制變量法的應用
(1)探究因素：物體浸在液體中的深度。用彈簧測力計提著同一物體，讓它分別浸沒于同種液體的不同深度。
(2)探究因素：物體浸在液體中體積。用彈簧測力計提著同一物體，使物體浸入同種液體中的體積不同。
(3)探究因素：液體密度。用彈簧測力計提著同一物體，讓它分別浸沒于不同密度的液體中。
【分析數據和現象，總結結論】
4.實驗圖像的繪制與分析：
在F示-h圖像中，隨著h增大，F示先減小后不變；
在F浮-h圖像中，隨著h增大，F浮先增大后不變。
5.實驗結論：物體在液體中所受浮力的大小跟它浸在液體中的體積和液體的密度有關，與物體浸在液體中的深度無關；物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，浮力就越大。
F浮
h
O
F示
h
O
【交流與反思】
6.實驗時選用了不同液體并進行了多次實驗的目的：尋求普遍規律。
7.實驗改進：實驗時將彈簧測力計固定在鐵架臺上，使物體懸在空燒杯中，向燒杯中逐漸加水，可以保證彈簧測力計的示數穩定，方便讀數。
在探究“浮力的大小與什么因素有關”的實驗時，小明進行了大膽的猜想：
猜想1：浮力的大小可能跟液體的密度有關
猜想2：浮力的大小可能跟物體的重力有關
猜想3：浮力的大小可能與排開液體的體積有關
猜想4：浮力的大小可能跟物體浸沒的深度有關
為了驗證以上猜想是否正確 ，小明做了如圖所示一系列實驗，請你完成下列問題(g取10 N/kg)：
例7
(1)實驗前應在豎直方向對彈簧測力計進行檢查并_______。
(2)實驗時燒杯中的水要“適量”，水“適量”的標準是______.
A. 水的體積至少和銅塊的體積一樣
B. 銅塊能浸沒在水中即可
C. 能使銅塊完全浸沒在水中，
且銅塊沒有接觸到燒杯的底部
(3)由圖__________可驗證
猜想1是否正確。
調零　
C
①④⑦　
(4)為了驗證猜想2，實驗中銅塊和鋁塊的體積應_______，通過比較圖___________，得出的結論是物體所受的浮力大小跟物體重力_______。
(5)銅塊的位置從③→④的過程中，銅塊受到的重力_______，浮力_______(前兩空均選填
變大”“變小”或“不變”)，由此
可得出的結論是浮力的大小與
______________________有關。
相同
①②④⑥
無關
不變
變大
物體排開液體的體積
(6)銅塊的位置從④→⑤的過程中，彈簧測力計的示數不變，說明銅塊受到的浮力_______，可以驗證猜想____是錯誤的。
(7)由實驗可知，當銅塊浸沒在水中時受到的浮力為______N，方向為____________。
(8)該實驗探究主要運用的科學
探究方法是_____________，實
驗中選用不同液體進行了多次實
驗，其目的是______________________。
不變
4
1
豎直向上
控制變量法
尋求普遍規律
(9)銅塊的位置從④→⑤的過程中，銅塊底面受到水的壓強將逐漸_______，容器底部受到水的壓強_______。(均選填“變大”“變小”或“不變”)
(10)小明聯想到：在游泳池里，人越往下蹲感覺到水向上托自己的力越大，因此得出結論：浮力的大小與物體浸入液體中的深度有關的結論，該結論是_______(選填“正確”或“錯誤”)的，對該現象合理的解釋是_____________________
__________________________________________________。
變大
不變
錯誤
人越往下蹲，浸在水中的體積越大，所受的浮力越大
【設計和進行實驗】
1.物體的要求：物體的重力不能超出彈簧測力計的量程；且不吸水。
2.正確使用溢水杯：溢水杯中的液體要達到溢水口，以保證排開的液體全部流入小桶。
3.用稱重法計算浮力：F?。紾－F示
探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系
4.實驗步驟：先測出空桶的重力和物體的重力，再將物體浸沒在液體中讀出彈簧測力計的示數，最后測出桶與排出水的重力。
5.實驗結論：浸在液體中的物體受到的浮力大小等于它排開液體所受的重力。
【交流與反思】
6.多次實驗的目的及操作：使結論更具有普遍性；由浸沒改為浸在，換用不同的液體、不同的固體等。
7.誤差分析：
(1)先將物體放入水中測拉力，再測物體的重力：物體表面沾水所測重力偏大，導致所測浮力偏大；
(2)先測桶和排開液體的重力，再測桶的重力：所測桶沾液體重力偏大，導致所測排開液體重力偏??；
(3)溢水杯未注滿水，所測物體排開水的重力偏小。
(中考·孝感)圖中A、B、C、D是探究“浮力的大小與排開水所受重力關系”的過程情景，請根據圖示完成下面的填空。
(1)實驗中所用圓柱體所受的重力為____N。
(2)在情景圖B中存在的錯誤是_______________________。
(3)糾正錯誤后，繼續實驗，在
情景圖C中，圓柱體受到的浮力
F浮=______N。
4
溢水杯未注滿水
例8
1
(4)圓柱體排開的水所受的重力G排=____N。
(5)實驗結果表明： 浸在水中的物體受到的浮力_______物體排開水所受到的重力。
1
等于
1.如圖所示是物體A浸入水中前后彈簧測力計示數的示意圖。由此可知，物體A的質量為______kg，物體A受到的浮力為______N。(g取10 N/kg)
0.4
1
2.如圖是我國自主研制的首款大型水陸兩棲飛機“鯤龍AG600”，某次執行任務時它的質量為38 t，當它停在水面上時，排開水的體積是______m3，受到的浮力為_________ N。(g＝10 N/kg，ρ水＝1×103 kg/m3)
38
3.8×105
3.如圖所示，體積相同的A、B、C三個球，則它們所受浮力最大的是（　　）
A. A球
B. B球
C. C球
D. B球和C球
酒精
水
A
B
C
C
4.如圖所示，質量相等體積不同的三個物體靜止在水中，則它們受到的浮力大小是（ 　?。?br/>A.F甲＞F乙＞F丙
B.F丙＜F甲＜F乙
C.F丙＞F甲＝F乙
D.F丙＜F甲＝F乙
D
甲乙丙
5.如圖所示，將一枚雞蛋放在一杯鹽水中，雞蛋剛好處于懸浮狀態，繼續往杯中加入適量的鹽，下列判斷正確的是(　　)
A. 雞蛋將上浮，在未露出水面之前，所受浮力小于重力
B. 雞蛋將上浮，露出水面的過程中，所受浮力等于重力
C. 雞蛋將保持懸浮狀態，所受浮力大于重力
D. 雞蛋將上浮，露出水面靜止后，所受浮力
等于重力
D
6.(中考·紹興)如圖，已知雞蛋的質量為55g，體積為50cm3。將雞蛋放在盛有清水的玻璃杯里，雞蛋沉入杯底(圖甲)；逐漸將食鹽溶解在水中，雞蛋恰好懸浮(圖乙)；繼續溶解食鹽，最終雞蛋漂浮(圖丙)。下列說法正確的是( )
A.圖甲中雞蛋所受浮力為0.55N
B.圖乙中鹽水的密度是1.1x10kg/m3
C.圖丙中雞蛋所受浮力大于雞蛋自身的重力
D.圖中三種狀態下雞蛋所受浮力的大小關系是F甲B
7.為了直觀驗證阿基米德原理，實驗裝置如圖所示，把彈簧測力計上端固定在鐵架臺上，用粗鐵絲做一個框，掛在彈簧測力計掛鉤上，在粗鐵絲框上端懸吊一個金屬塊，下端放一個小杯。在金屬塊的正下方，有一個溢水杯，溢水杯放置在鐵架臺的支架上，溢水杯跟金屬塊、粗鐵絲都不接觸。
(1)平穩緩慢地抬高溢水杯支架，使金屬塊完全浸沒水中(如圖甲→乙→丙)，在此過程中，彈簧測力計示數：F甲________
(選填“大于”“等于”或“小于”)F丙。
(2)再平穩緩慢地降低溢水杯支架，使金屬塊完全離開水面，如圖丁?？梢杂嬎愠鰣D丙中金屬塊所受到的浮力約為_____N，此時浮力的測量數值比真實數值將
________(填“偏大”或“偏小”)。
等于
1.2
偏大
8.圖甲所示，水平桌面上有一底面積為5.0×10－3m2的圓柱形容器，容器中裝有一定量的水，現將一個體積為5.0×10－5m3的物塊(不吸水)放入容器中，物塊漂浮在水面上，浸入水中的體積為4.0×10－5m3。(g取10 N/kg)求：
(1)物塊受到的浮力。
(2)物塊的質量。
(3)如圖乙所示，用力F緩慢向下壓物塊，使其恰好完全浸沒在水中(水未溢出)。此時水對容器底的壓強比物塊被下壓前增加了多少？
解：(1)物塊受到的浮力F?。溅阉甮V排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4.0×10－5m3＝ 0.4 N。
(2)由于物塊漂浮，所以F浮=G物=0.4N，
物塊的質量m= = =0.04kg。
(3)增大的排水體積V=5.0×10-5m3-4.0×10-5m3=1.0×10-5m3，
容器中水面上升的高度h= = =0.002m，
容器底受到水的壓強的增加量
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.002m=20Pa。
G物
g
0.4N
10N/kg
V
S
1.0×10-5m3
5.0×10-3m2

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