第5节：水的浮力ppt课件.ppt

第五节水 的 浮 力,中国有句成语“水能载舟，水也能覆舟”。,思考：水为什么会表现出截然相反的特性呢？,思考：在死海，人为什么可以悠然自得地躺在 水面上看书呢？,活动：研究水的浮力,1.将一木块按入水中时，你的手会有什么感觉？,活动：研究水的浮力,1.将一木块按入水中时，你的手会有什么感觉？,手会有木块被向上顶起的感觉,2.将手松开后，观察瓶的运动情况。,木块向上运动，最后漂浮在水面上。,问题：为什么手会受到木块向上的弹力？为什么松手后 木块会向上运动最后漂浮在水面上？,因为木块受到水对它向上的浮力作用,问题：漂浮在水面上的木块受到了浮力作用，那么下沉 到水底的鸡蛋是否也受到了浮力作用？,思考：用什么方法可以证明沉入水中的物体也 受到了浮力作用？,活动：测量在水中下沉的物体受到的浮力,1.将物体挂在弹簧测力计下，读出弹簧测力计的示数 G；,2.再将物体浸入水下，读出弹簧测力计的示数 G；,3.物体在水中受到的浮力大小为：,F浮=GG,实验表明：在水中漂浮或下沉的物体都会受到向上的浮力作用。,不仅是水，所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个竖直向上的浮力。,问题：浮力是怎么产生的？,由于液体的压强随深度的增加而增大，因此液体对物体下表面向上的压力大于对物体上表面向下的压力。,问题：浮力是怎么产生的？,物体上下表面的压力差就是浮力,由于液体的压强随深度的增加而增大，因此液体对物体下表面向上的压力大于对物体上表面向下的压力。,问题：浮力的方向是怎样的？,浮力的方向总是竖直向上,问题：桥墩有没有受到浮力的作用？,因为桥墩的下表面没有受到水向上的压力作用，因此桥墩不受浮力的作用。,问题：液体能产生浮力，气体也能产生浮力吗？,问题：液体能产生浮力，气体也能产生浮力吗？,不但液体会产生浮力，气体也会产生浮力。,问题：物体受到的浮力大小与什么因素有关？,古希腊哲学家阿基米德,猜想：,（1）物体的大小（体积）,（2）物体的重量,（3）物体在液体中的深度,（4）液体的密度,问题：物体受到的浮力大小与什么因素有关？,实验：探究影响浮力大小的因素,1.观察物体在水中下沉过程中浮力大小的变化,G=4N,物体受到的浮力大小与物体排开水的体积成正比,2.研究浮力大小与物体排开水的重力大小的关系,实验：探究影响浮力大小的因素,1.观察物体在水中下沉过程中浮力大小的变化,2.研究浮力大小与物体排开水的重力大小的关系,实验：探究影响浮力大小的因素,1.观察物体在水中下沉过程中浮力大小的变化,结论：F浮=G排,5,4,1,2,3,1,2.研究浮力大小与物体排开水的重力大小的关系,实验：探究影响浮力大小的因素,1.观察物体在水中下沉过程中浮力大小的变化,阿基米德原理,浸在液体中的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体所受到的重力。,F浮=G排=r液 g V排,式中 V排 是物体浸在液体表面以下部分的体积,（图中红色部分的体积就是 V排）,阿基米德原理,F浮=r气 g V物,式中 V物 是物体的体积，r气 是物体周围气体的密度。,阿基米德原理既可用于液体浮力的计算，也可用于气体浮力的计算。,问题：既然浸没在液体中的物体都会受到浮力作用，为什么有的物体在液体中会下沉，而有的物体 会浮起来？决定物体沉浮的条件是什么？,物体在液体中的四种沉浮状态,物体沉浮的条件,（石块等）,（气泡等）,（轮船等）,（鱼、潜艇等）,上浮物体露出液面后，会漂浮在液面上。,F浮G物体上浮,F浮G物体下沉,F浮=G物体悬浮,F浮=G物体漂浮,物体沉浮的条件,思考：决定物体沉浮的条件是什么？,当物体受到的浮力大于重力时，物体上浮，物体露出液面后，浮力会减小，当浮力等于重力时，物体就漂浮在液面上。,物体沉浮的条件,讨论：一个实心物体浸没在液体中，你能否根据物体密度 与液体密度之间的关系，对物体的沉浮作出判断？试推导出这些关系。,r液,r液,r液,当物体浸没时：F浮=r液 g V物,G=r物 g V物,当r物r液，物体下沉。,当r物r液，物体上浮最后漂浮。,当r物r液，物体悬浮。,物体沉浮的条件,思考：为什么油总是漂在水面上？为什么木块会 漂浮而石块会下沉？为什么“死海不死”？,物体沉浮的条件,讨论：当汤圆或饺子刚放入水中时，会沉入锅底，而当汤 圆或饺子煮熟时，则会浮出水面。这是为什么？,当汤圆或饺子刚放入水中时，她们的体积较小，受到的浮力小于重力；而当汤圆或饺子煮熟时，体积会膨胀，受到的浮力也随之增大。,物体的沉浮条件的应用,物体的沉浮条件的应用,船 舶,问题：铁块放在水中会下沉，而用钢铁制成的船为什么 却能够漂浮在水面上？,物体的沉浮条件的应用,船 舶,活动：模拟轮船实验,1.把一块橡皮泥放在水面上时，观察橡皮泥能否浮在水面上；,不 能,2.将橡皮泥捏成碗状，再放在水面上，观察橡皮泥能否浮在水面 上。,能,利用“空心”的方法可以在不增加物体自重的条件下增大排水体积，获得更大的浮力，使物体漂浮。,物体的沉浮条件的应用,船 舶,物体的沉浮条件的应用,潜 水 艇,问题：潜水艇是通过什么方法实现上浮和下潜的？,物体的沉浮条件的应用,潜 水 艇,活动：潜水艇沉浮的模拟实验,1.在玻璃球内装满水，并用橡皮管把它连到大针筒上；,2.用针筒将玻璃球内的水抽出，观察玻璃球的运动情况；,玻璃球上浮,3.用针筒把水再次压入玻璃球中，观察玻璃球的运动情况。,玻璃球下沉,物体的沉浮条件的应用,潜 水 艇,潜水艇是在不改变浮力（体积）的条件下，通过改变自身的重量来实现上浮和下潜的。,物体的沉浮条件的应用,气球和飞艇,问题：什么样的气球和飞艇才能飞上天？,气球内充的气体有氢气、氦气和热空气。,气球或飞艇内所充的气体的密度必须小于气球或飞艇外空气的密度，它们才能飞上天。,物体的沉浮条件的应用,气球和飞艇,目前使用的载人气球大多数为热气球,物体的沉浮条件的应用,密 度 计,密度计是一种用来快速测量液体密度的仪器,密度计漂浮在被测液体中，密度计的玻璃管上标有刻度值，可从液面处对应的刻度值读出被测液体的密度。,物体的沉浮条件的应用,密 度 计,思考：图中的甲、乙两种液体，谁的密度较大？,密度计在不同液体中受到的浮力大小是相同的，但排开的液体体积大小不同。液体的密度越大，密度计露出的体积越多。,阅读：轮船的载重线,思考：轮船的载重线（吃水线）有什么作用呢？,FW 表示淡水载重线,S 表示夏季海洋载重线,W 表示冬季海洋载重线,T 表示热带海洋载重线,浮 力,浮力的概 念,定义：,浮力的方向：,产生的原因：,浮力的测量：,物体沉浮的条件（浮力的计算）,浮力的应用,阿基米德原理：,上浮：,下沉：,漂浮或悬浮：,轮船：,潜水艇：,气球和飞艇：,密度计：,浸入液体中的物体受到液体对它向上的托力叫做浮力,竖直向上,上下表面由于深度不同而产生的压力差,称重法 F浮 G G,F浮 G,F浮 G,F浮=G,采用空心的方法增大可利用的浮力,通过改变自重来控制沉浮,根据漂浮物体露出的体积大小测定液体的密度,球（艇）内气体密度小于空气的密度,知 识 小 结,F浮=G排=r液g V排,课 堂 练 习,1.人在齐胸的深水中走路时会感到轻飘飘，这是 因为（）（A）人在水中受到的重力变为零；（B）人在水中受到的重力减小了，但不为零；（C）人在水中受到了水对他向上的浮力。,2.浸没在液体中的物体，受到的浮力与（）有关，（A）液体的体积；（B）物体的密度；（C）液体的密度；（D）物体的体积。,C,CD,课 堂 练 习,3.一艘轮船从长江驶入东海，它受到的浮力将如 何变化？船身相对于水面是升高了还是降低了？（不考虑燃油的消耗和补充）,轮船从长江驶入东海，它受到的浮力不变（等于轮船的重力），但船身相对于水面是升高了。,课 堂 练 习,4.密度计玻璃管上的刻度值是上部大还是下部大？为什么？,密度计玻璃管上部的刻度值大于下部的刻度值，因为液体的密度越大，密度计玻璃管露出的越多。,5.甲、乙、丙为三个体积相等的圆球，它们在水 中的状态如图所示，则下面说法中错误的是：()（A）甲受到的浮力最大（B）甲受到的浮力最小（C）乙、丙受到的浮力相等（D）丙球的重量最大,A,课 堂 练 习,6.同一只密度计先后放入甲、乙两种液体中，静 止时的位置如图所示，则()（A）密度计在乙液体中受到的浮力较大（B）密度计在甲乙液体中受到的浮力一样大（C）甲液体的密度较大（D）乙液体的密度较大,B D,课 堂 练 习,7.用细绳将一石块挂在弹簧测力计挂钩上，在空 气中称时，弹簧测力计示数为 10牛，把它浸没 在水中称时，示数为 6 牛，问：（1）石块受到的浮力是多少牛？（2）石块的体积是多大？（3）石块的密度是多少？（g 取10N/kg）,课 堂 练 习,The End,