3浮力的应用解析.pptx
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1、浮力的应用知识回顾:阿基米德原理知识回顾:阿基米德原理:浸在液体中的物体浸在液体中的物体,受到浮力的受到浮力的大小等于它排开的液体所受的大小等于它排开的液体所受的重力。重力。公式表示公式表示:F F浮浮=G=G排排 F F浮浮=液液g g v v排排提出问题:提出问题:木块扔进水中,木块扔进水中,木块将如何?木块将如何?小铁钉扔进水中,铁钉将如何?小铁钉扔进水中,铁钉将如何?在水中滴几滴油,油将如何?在水中滴几滴油,油将如何?物体的浮沉是由什么决定物体的浮沉是由什么决定的?的?思考:自由浸没于液体中的物体受到思考:自由浸没于液体中的物体受到哪几个力的作用哪几个力的作用F浮浮GF浮浮GF浮浮GF
2、浮浮F浮浮F浮浮GF浮浮F浮浮 物体的浮沉条件物体的浮沉条件(1)物体上浮:物体上浮:F浮浮G物物(2)物体漂浮:物体漂浮:F浮浮=G物物(3)物体悬浮:物体悬浮:F浮浮=G物物(4)物体下沉:物体下沉:F浮浮G物物 物物液液物物液液物物=液液物物液液 钢铁的密度大于水,但用钢钢铁的密度大于水,但用钢铁制成的轮船却可以在水面上行铁制成的轮船却可以在水面上行驶,这是为什么?驶,这是为什么?把把橡橡皮皮泥泥放放入入水水中中,松手后橡皮泥下沉松手后橡皮泥下沉 如何使橡皮泥漂如何使橡皮泥漂浮在水面上?浮在水面上?原因:原因:橡皮泥的密度大于水橡皮泥的密度大于水把把橡橡皮皮泥泥做做成成空空心心的的,橡橡
3、皮皮泥泥的的平平均均密密度度小小于于水水,它它就就会会漂漂浮浮在在水水面面上上了了从从力力的的角角度度上上看看,它它的的重重力力不不变变,但但放放入入水水中中后后排排水水体体积积变变大大,受受到到的的浮浮力力变大,所以会漂在水面上变大,所以会漂在水面上最最初初人人们们利利用用密密度度小小于于水水的木材,顺水漂流的木材,顺水漂流对于密度大于水的物体做成空心后可对于密度大于水的物体做成空心后可增大排水体积,增大浮力,漂浮于水面增大排水体积,增大浮力,漂浮于水面后来把树干挖成空心,能装后来把树干挖成空心,能装载更多的人和物载更多的人和物轮船也是采用轮船也是采用“空心空心”的办法增的办法增大可以利用的
4、浮力大可以利用的浮力1、排水量:、排水量:轮船满载时排开水的质量。轮船满载时排开水的质量。2、轮船漂浮:、轮船漂浮:F浮浮=G物物 3、轮船的排开水的质量,等于轮船和货物的总、轮船的排开水的质量,等于轮船和货物的总质量质量 轮船:提出问题:轮船从江里开到海里,轮船所受浮力是提出问题:轮船从江里开到海里,轮船所受浮力是否改变?是上浮一些还是下沉一些?否改变?是上浮一些还是下沉一些?河水河水海水海水GF浮浮轮船载重线(吃水线)载重线(吃水线)轮船的载重线(吃水线)轮船在不同水域中的情况海水海水淡水(江水)淡水(江水)F浮浮1F浮浮2_V排排1V排排2_G船船同一艘轮船的三条吃水线江水江水夏季海水夏
5、季海水冬季海水冬季海水FWS WFWSW 在波涛汹涌的大海上潜艇又是怎样实现其上浮和下潜的呢?(二)潜水艇潜水艇是靠什么实现浮沉的?改变自身重力来实现的改变自身重力来实现的采用充密度比空气小的气体(氢气、氦气、热空气)的办法,使它受到的浮力大于重力而升空。升空时平均 空气。用改变自身的体积,实现沉浮。如减小体积,则有F浮G球下降。气球不能无限制地升入高空,当F浮=G球时,应该悬浮,实际上在没有达到悬浮时,其内部气压大于外部气压而破裂。应用四、气球和飞艇(三)气球和飞艇(三)气球和飞艇原理利用里面充的气体的密度小于空气的密度,空气产生的浮力大于自身的重力来升空的。应用一、密度计利用物体漂浮在液面
6、时F浮=G计原理工作的。密度计上的刻度线不均匀,自上往下,刻度线越来越密,刻度值越来越大。密度计上的刻度值是被测液体的密度与水的密度的比值。0.81.01.82.00.81.01.82.00.81.01.82.0硫硫酸酸水水酒酒精精例题:一艘轮船装满货物时船货总重100000N,它受到的浮力多大?排开的水多重?排开水的质量是多少?排开水的体积是多少?v2.将一个铝制空心球用手没入水中,放手后球将:()A、上浮 B、下沉 C、悬浮 D、无法确定巩固练习Dv1.1.船只采用船只采用“”的办法增大可以的办法增大可以利用的浮力,漂浮在水面上。潜水艇靠利用的浮力,漂浮在水面上。潜水艇靠改变改变 来实现浮
7、沉,要使浮在来实现浮沉,要使浮在水面的潜水艇潜入水中,应当水面的潜水艇潜入水中,应当 。空心空心自身的重力自身的重力向水舱充水向水舱充水v3.一一艘艘轮轮船船从从东东海海驶驶入入长长江江时时,下下列列说说法法错误错误的是:的是:()A、轮船受到的浮力不变、轮船受到的浮力不变 B、轮船排开的液体受到的重力不变、轮船排开的液体受到的重力不变 C、轮船排开的液体的体积不变、轮船排开的液体的体积不变 D、轮船排开的液体的体积增大、轮船排开的液体的体积增大Cv4.排水量为1000t的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物共重 N,受到河水的浮力是 N,如果河水密度为1.0103kg/m3,船排开的河水的体
8、积是 m3。(取g=10N/kg)107107103提高练习1.一轮船满载时排水量m排=16000t,船自身质量m自=4000t,求(1)满载时货物的质量m货。(2)船满载时排开水的体积v排。提高练习2.潜水艇浮出海面航行时的排水量是1545t,潜入水下航行时的排水量是2060t,求(1)浮在海面时,艇身在水面以上和水面以下的体积各是多少?(2)为了使它潜入水中,需要吸进多重的海水才行?提高练习3.一只载人观光的升空气球,体积为100m3,球内充有氦气,若球壳质量为45kg,若该气球搭载一个质量为60kg的人,当气球搭载此人加速升至高空时,需要多少N的力才能将气球拉住?4.为使质量为890克的
9、空心铜球浸没在水下任何深度,则球的空心部分的体积应多大?(铜密度为8.9103千克/米3)提高练习5.一铝块的体积为10厘米3,在下列情况中,所受浮力各是多少?a)a)铝块一半体积浸在水中;铝块一半体积浸在水中;b)b)铝块全部体积浸没在水中铝块全部体积浸没在水中,离水面的深离水面的深度为度为2020厘米厘米;c)c)铝块浸在水银中。铝块浸在水银中。提高练习6.水面上浮有一木块,露出水面部分是它一体积的3/4,这块木块的密度为多少?7.质量为4千克,密度为0.6103千克/米3的木块放入水中后,漂浮于水面。a.a.求木块浸在水中的体积。求木块浸在水中的体积。b.b.当在木块上放一铝块时当在木块
10、上放一铝块时,木块正好全浸在水中木块正好全浸在水中,求铝块的质量。求铝块的质量。例题;例题;一个苹果如果在液体中悬浮,分成大小不等一个苹果如果在液体中悬浮,分成大小不等 的两块,分析各自的状态的两块,分析各自的状态如果大块下沉如果大块下沉,那么小块会怎么样?,那么小块会怎么样?春天是播种的季节,农民常常利用盐水来选择种子春天是播种的季节,农民常常利用盐水来选择种子盐水选种是浮力知识在生产中的应用,其具体做法是:盐水选种是浮力知识在生产中的应用,其具体做法是:配制适当密度的盐水,将需要选择的农作物种子倒入配制适当密度的盐水,将需要选择的农作物种子倒入盐水中即可分离出不饱满和饱满的种子关于盐水选盐
11、水中即可分离出不饱满和饱满的种子关于盐水选种及其现象的说法中,正确的是()种及其现象的说法中,正确的是()A配制的盐水密度应大于种子的密度B饱满的种子受到的浮力小沉入水底C不饱满的种子受到的浮力大漂在水面D饱满的种子受到的浮力小于重力沉入水底A配制的盐水密度应大于种子的密度配制的盐水密度应大于种子的密度B饱满的种子受到的浮力小沉入水底饱满的种子受到的浮力小沉入水底C不饱满的种子受到的浮力大漂在水面不饱满的种子受到的浮力大漂在水面D饱满的种子受到的浮力小于重力沉入水底饱满的种子受到的浮力小于重力沉入水底(2012义乌市)中国是礼仪之邦,接待客人时常常会泡上一杯热义乌市)中国是礼仪之邦,接待客人时
12、常常会泡上一杯热茶某同学用热水泡茶时发现茶叶很快就会沉入水底,他想如果用茶某同学用热水泡茶时发现茶叶很快就会沉入水底,他想如果用冷水来泡茶情况又是怎样的呢?为此他做了用不同温度的水泡茶的冷水来泡茶情况又是怎样的呢?为此他做了用不同温度的水泡茶的实验,并测出了茶叶从加水到下沉所需的时间,结果如表所示实验,并测出了茶叶从加水到下沉所需的时间,结果如表所示温度()20406080100时间(分)22013025104【现象分析现象分析】茶叶吸水膨胀,它的重力增大,浮力茶叶吸水膨胀,它的重力增大,浮力 增大增大,由于重力大于浮力,所以下沉由于重力大于浮力,所以下沉【原因解释原因解释】由上表可知,温度越
13、高,茶叶从加水到下沉由上表可知,温度越高,茶叶从加水到下沉的时间越短,请从微观角度解释其可能的原因:的时间越短,请从微观角度解释其可能的原因:温度越高,分子运动越快温度越高,分子运动越快【实际应用实际应用】夏季到了,又是电蚊香大显身手的时候使夏季到了,又是电蚊香大显身手的时候使用时,接上电源,使蚊香片温度升高,香味很快散发到空用时,接上电源,使蚊香片温度升高,香味很快散发到空气中请你再举出一个上述原理在生活中应用的例子:气中请你再举出一个上述原理在生活中应用的例子:把衣服晒在阳光下容易干把衣服晒在阳光下容易干 浮力竞赛训练(一)浮力竞赛训练(一)一、一、.选择题(每小题选择题(每小题4分,共分
14、,共48分)分)1甲、乙二物体都浸没在同种液体中,关于它们所受甲、乙二物体都浸没在同种液体中,关于它们所受浮力大小的下面各种说法中正确的是浮力大小的下面各种说法中正确的是.()A.如果甲物体比乙物体重,则甲物体受到的浮力比乙如果甲物体比乙物体重,则甲物体受到的浮力比乙物体受到的浮力大物体受到的浮力大B.如果甲物体的密度比乙物体大,则甲物体受到的浮如果甲物体的密度比乙物体大,则甲物体受到的浮力比乙物体受到的浮力小力比乙物体受到的浮力小C.如果甲物体的体积比乙物体小,则甲物体受到的浮如果甲物体的体积比乙物体小,则甲物体受到的浮力比乙物体受到的浮力小力比乙物体受到的浮力小D.如果甲物体空心,乙物体实
15、心,则甲物体受到的浮如果甲物体空心,乙物体实心,则甲物体受到的浮力比乙物体受到的浮力大力比乙物体受到的浮力大2把由密度大于水的物质制成空心的小球,用手置于把由密度大于水的物质制成空心的小球,用手置于盛满水的烧杯底部,用手置于盛满水的烧杯底部,使盛满水的烧杯底部,用手置于盛满水的烧杯底部,使它全部浸没,放手后的状态是它全部浸没,放手后的状态是.()A.小球一定上浮出水面小球一定上浮出水面 B.小球一定仍静止小球一定仍静止C.小球一定悬浮在水中小球一定悬浮在水中 D.无法确定无法确定3如图所示,一个铁球分别放在水中、盐水和水银中,如图所示,一个铁球分别放在水中、盐水和水银中,受到的浮力最大的是受到
16、的浮力最大的是()A在水中在水中 B在盐水中在盐水中 C在水银中在水银中 D条件不足,无法确定条件不足,无法确定4同一个正方体先后放入同一个正方体先后放入a、b、c三种液体中,静止三种液体中,静止时,如图所示,下列判断中正确的是时,如图所示,下列判断中正确的是.()A.物体受到的浮力物体受到的浮力FaFbFc B.液体的密度液体的密度abcC.物体下表面受到液体的压力物体下表面受到液体的压力F a=FbFcD.物体下表面受到液体的压强物体下表面受到液体的压强 pa pbpc5.质量相同的木块和石蜡,把木块放在盐水中,石蜡放在质量相同的木块和石蜡,把木块放在盐水中,石蜡放在水中,比较它们受到的浮
17、力大小,那么水中,比较它们受到的浮力大小,那么.()A.木块受到盐水的浮力大木块受到盐水的浮力大B.石蜡受到水的浮力大石蜡受到水的浮力大C.它们受到的浮力一样大它们受到的浮力一样大D.由于液体的密度不同,木块与石蜡的密度也不同,由于液体的密度不同,木块与石蜡的密度也不同,所以无法判定所以无法判定6.一个空心金属球的质量是一个空心金属球的质量是0.5千克千克,体积是体积是610-4米米3。把它投入水中,静止时它将把它投入水中,静止时它将.()A.漂浮在液面上漂浮在液面上 B.悬浮在液面上悬浮在液面上C.沉入水底沉入水底 D.以上三种情况都有可能以上三种情况都有可能7一潜水艇在从大海某一深度潜行到
18、内陆河的过程中,一潜水艇在从大海某一深度潜行到内陆河的过程中,下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.潜水艇在大海里受到的浮力较大潜水艇在大海里受到的浮力较大B.潜水艇在大海里受到的浮力较小潜水艇在大海里受到的浮力较小C.潜水艇在大海里和内陆河里受到的浮力一样大潜水艇在大海里和内陆河里受到的浮力一样大D.条件不足,无法确定条件不足,无法确定8甲、乙两个物体的质量之比是甲、乙两个物体的质量之比是5:3,密度之比是,密度之比是 10:3,若将它们全部浸没在同种液体中,则它们,若将它们全部浸没在同种液体中,则它们所受到的浮力之比是所受到的浮力之比是.()A5:3 B.10:3 C.2:1 D.1
19、:29.一空心球一空心球,截面积如图所示截面积如图所示,球的总体积为球的总体积为V,空心部分空心部分的体积是球总体积的的体积是球总体积的1/4,当将此球投入水中时当将此球投入水中时,有有1/4的的体积露出水面体积露出水面,若将球的空心若将球的空心 部分注满水部分注满水,然后使其浸然后使其浸没水中没水中,静止释放后静止释放后,球将球将()A.上浮上浮 B.下沉下沉 C.悬浮悬浮 D.漂浮漂浮10.质量相等的两个实心小球甲和乙质量相等的两个实心小球甲和乙,已知它们的密度之已知它们的密度之比是比是 甲:甲:乙乙=2:3。现将甲、乙两球放入盛现将甲、乙两球放入盛有足够多水的烧杯中,当甲、乙两球静止时,
20、水对两有足够多水的烧杯中,当甲、乙两球静止时,水对两球的浮力球的浮力F甲:甲:F乙乙=6:5,两球的密度分别是,两球的密度分别是()A.甲甲=0.8103千克千克/米米3 B.乙乙=1.2103千克千克/米米3C.乙乙=1.2103千克千克/米米3 D.乙乙=0.8103千克千克/米米311.如图所示,在盛盐水的烧杯中浮着一块冰如图所示,在盛盐水的烧杯中浮着一块冰,待冰溶化待冰溶化后发现后发现.()A.水面下降了水面下降了 B.水面上升了水面上升了 C.水面高度不变水面高度不变 D.条件不足条件不足,无法确定无法确定12.将塑料球和木球用细绳相连放入水中时将塑料球和木球用细绳相连放入水中时,木
21、球露出水木球露出水面的体积为它自身体积的面的体积为它自身体积的3/8,如图如图(a)所示。当把细绳所示。当把细绳剪断后,塑料球沉底,木球露出水面的体积是它自身剪断后,塑料球沉底,木球露出水面的体积是它自身体积的体积的1/2,这时塑料球受到池底对它的支持力为,这时塑料球受到池底对它的支持力为F,如图(如图(b)所示。若已知塑料球和木球的体积之比)所示。若已知塑料球和木球的体积之比是是1:8,则,则()A木球的重力为木球的重力为4FB塑料球所受的浮力为塑料球所受的浮力为FC塑料球的密度为塑料球的密度为2.0103千克千克/米米3D.绳子剪断前后绳子剪断前后,两物体所受的总浮力相差两物体所受的总浮力
22、相差2F 二、填空题(每空格二、填空题(每空格2分,共分,共26分)分)13.一物体挂在弹簧秤下,读数是一物体挂在弹簧秤下,读数是5牛,将它全部浸没在牛,将它全部浸没在煤油中时,读数是一牛,则物体受到的浮力是煤油中时,读数是一牛,则物体受到的浮力是_牛;牛;如果将物体的一半浸没在煤油中,此时弹簧秤的读数如果将物体的一半浸没在煤油中,此时弹簧秤的读数是是_牛。牛。14.一艘装满货物的轮船驶进码头,卸下货物一艘装满货物的轮船驶进码头,卸下货物1.96108牛,牛,则轮船浸入水中的体积减少则轮船浸入水中的体积减少_米米3。4,3210415.一密度为一密度为0.6106103 3千克千克/米米3的木
23、块,体积为的木块,体积为510510-3-3米米3 3,漂浮在水面上,在它上面轻轻放一小铁块漂浮在水面上,在它上面轻轻放一小铁块A,恰好使木,恰好使木块全部浸没水中,如图所示。那么木块所受到的浮力块全部浸没水中,如图所示。那么木块所受到的浮力为为_牛,小铁块的质量只能是牛,小铁块的质量只能是_千克。千克。49216.质量是质量是0.5千克、密度是千克、密度是0.6103千克千克/米米3的木块的木块在水中静止后,所受的浮力是在水中静止后,所受的浮力是_牛。牛。17.如图所示,木块用细绳系在容器的底部,向容器内如图所示,木块用细绳系在容器的底部,向容器内倒水,当木块的一半体积浸没在水中时,绳对木块
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