浮力专题.pptx

1.二次称重法（弹簧测力计法）二次称重法（弹簧测力计法）2.2.压力差法压力差法:F浮浮=F2F1F浮浮=GF4.状态法（漂浮和悬浮）：状态法（漂浮和悬浮）：F浮浮=G物物3.3.阿基米德原理阿基米德原理:F浮浮=G排液排液=V排排液液g课程回顾课程回顾 1、一块橡皮掉入盛有水的杯中，它所受到的浮力的施力、一块橡皮掉入盛有水的杯中，它所受到的浮力的施力物体是物体是，浮力的方向总是，浮力的方向总是的。的。2、一个弹簧秤下挂着一个重、一个弹簧秤下挂着一个重10N的金属块，把金属块浸的金属块，把金属块浸没在水中时，弹簧测力计的读数是没在水中时，弹簧测力计的读数是8N，金属块受到的浮，金属块受到的浮力是力是_N，水对金属块的上下两表面的压力差是，水对金属块的上下两表面的压力差是_牛。如果这个金属块有部分陷入淤泥中，则受到的牛。如果这个金属块有部分陷入淤泥中，则受到的浮力将浮力将。3、物体的浮沉条件取决于、物体的浮沉条件取决于。（物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。）（物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。）水水竖直向上竖直向上220N物体的重力和受到的浮力物体的重力和受到的浮力一、基础题一、基础题4、阿基米德原理：、阿基米德原理：，。公式表示：公式表示：F浮浮=；从公式中可以看从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的出：液体对物体的浮力与液体的和物体和物体有关，而与物体的有关，而与物体的质量、体积、质量、体积、重力、形状重力、形状、浸没的深度、浸没的深度等均无关。等均无关。浸在液体中的物体受到向上的浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于物体排开液体受到的重力浮力，浮力大小等于物体排开液体受到的重力V排排液 g密度密度排开液体的体积排开液体的体积例例1.下面是小宇和小丽在学习浮力时完成的一些实验：下面是小宇和小丽在学习浮力时完成的一些实验：（1）小宇在水桶中装半桶水，用手把空的饮料罐按入水）小宇在水桶中装半桶水，用手把空的饮料罐按入水中越深，观察发现水面升得越高，说明饮料罐排开水的重中越深，观察发现水面升得越高，说明饮料罐排开水的重力力；同时感受到手对罐向下的压力也越大，这说；同时感受到手对罐向下的压力也越大，这说明罐受到向上的浮力明罐受到向上的浮力于是猜想：浮力大小可能于是猜想：浮力大小可能跟排开水的重力有关（变大跟排开水的重力有关（变大/变小变小/不变）不变）变大变大变大变大（2）小丽同学在）小丽同学在“探究浮力大小跟排开液体重力大小的探究浮力大小跟排开液体重力大小的关系关系”时，用弹簧测力计、石块、烧杯、小桶等进行操作时，用弹簧测力计、石块、烧杯、小桶等进行操作测量，并用照相机记录下实验操作的过程，如图测量，并用照相机记录下实验操作的过程，如图A、B、C、D所示从照片可以看出小丽实验操作中存在的一处错误所示从照片可以看出小丽实验操作中存在的一处错误是是；由于疏忽还有一张；由于疏忽还有一张照片照片E弄丢了，则照片弄丢了，则照片E测量的是测量的是。溢水杯中水面没有达到溢水口溢水杯中水面没有达到溢水口空桶的质量空桶的质量（3）若按正确方法操作得出四张照片中弹簧测力计的示）若按正确方法操作得出四张照片中弹簧测力计的示数分别是数分别是F1、F2、F3、F4（F4为为E照片中示数）则利用照片中示数）则利用照片照片（填照片序号）中两次弹簧测力计的读数（填照片序号）中两次弹簧测力计的读数可以求出石块受到的浮力为可以求出石块受到的浮力为,被排开液体的重力为被排开液体的重力为（用弹簧测力计的示数表示）；如果关系式（用弹簧测力计的示数表示）；如果关系式（用弹簧测力计的示数表示）成立，就可以（用弹簧测力计的示数表示）成立，就可以得到著名的阿基米德原理得到著名的阿基米德原理A、CF F3 3-F-F4 4F F1 1-F-F2 2=F=F3 3-F-F4 4F F1 1-F-F2 2（4）物体在照片）物体在照片C所示的位置继续下沉时，小丽所示的位置继续下沉时，小丽发现弹簧测力计的示数不变，即石块受到的浮力发现弹簧测力计的示数不变，即石块受到的浮力（变大（变大/变小变小/不变），因此浸没在液体中不变），因此浸没在液体中的物体受到的浮力跟浸在液体中的深度的物体受到的浮力跟浸在液体中的深度（有（有/无）关。无）关。不变不变无无二、典型例题例1小军和小民班的同学在老师的引导下对“浮力的大小与哪些因素有关”进行了实验探究。首先，他们对“浮力的大小与哪些因素有关”进行了猜想，在老师的帮助下将同学们的猜想归纳如下：猜想l：浮力的大小可能与物体的质量有关；猜想2：浮力的大小可能与液体的密度有关；猜想3：浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关；猜想4：浮力的大小可能与物体浸入液体的体积有关。(1)小军所在组的同学为了验证猜想1和猜想2，选用了体积相同、质量不同的三个圆柱形物体A、B、C并测出了它们的重分别为4 N、4.5 N和5 N，然后进行了下图所示的实验。比较图中序号为比较图中序号为a、b、c的三次实验，得出的结论是：的三次实验，得出的结论是：浮力的大小与浮力的大小与。比较图中序号为比较图中序号为_、_、_的三次实验可以的三次实验可以得出结论：浮力的大小与液体的密度有关；液体的密度越得出结论：浮力的大小与液体的密度有关；液体的密度越大，同一物体受到的浮力也越大。大，同一物体受到的浮力也越大。(2)猜想猜想3是小民所在组的同学提出的，请你举出一个生是小民所在组的同学提出的，请你举出一个生活中的实例来支持他们的猜想活中的实例来支持他们的猜想。物体质量无关物体质量无关GA=4NGB=4.5NGC=5NF浮浮A=1NF浮浮B=1NF浮浮C=1Nade轮船上标有吃水线轮船上标有吃水线(3)小民所在组的同学为了验证猜想小民所在组的同学为了验证猜想3，选用了与小军所，选用了与小军所在组相同的圆柱形物体在组相同的圆柱形物体A，进行了下图所示的实验，得，进行了下图所示的实验，得到的实验数据如下表：到的实验数据如下表：物体物体A：底面积：底面积20 cm2、高、高5 cm的圆柱体，液体：酒精的圆柱体，液体：酒精序序 号号1234567hcm024681012FN6.56.05.55.04.54.54.5分析表中数据，可以得出物体重分析表中数据，可以得出物体重_N，第，第4次实次实验时，物体受到的浮力为验时，物体受到的浮力为_N。分析第分析第1次到第次到第5次实验数据，说明物体浸没于液体之次实验数据，说明物体浸没于液体之前前 。分析第分析第5次到第次到第7次实验数据，说明次实验数据，说明 _ _ 。6.56.51.51.5物体浸入液体越深，浮力越大物体浸入液体越深，浮力越大浮力与物体浸在液体中的深度无关浮力与物体浸在液体中的深度无关下图中能正确反映浮力下图中能正确反映浮力F浮浮和物体下表面到水和物体下表面到水面距离面距离h关系的图象为关系的图象为_。下图中能正确反映弹簧秤拉力下图中能正确反映弹簧秤拉力F拉拉和物体下表和物体下表面到水面距离面到水面距离h关系的图象为关系的图象为_。DB例例2小星和小华利用如图所示的实验器材，探究物体小星和小华利用如图所示的实验器材，探究物体的浮沉条件，他们探究活动的过程如下：的浮沉条件，他们探究活动的过程如下：（1）探究蜡块的上浮条件）探究蜡块的上浮条件测量蜡块的重力测量蜡块的重力小星设计的方案：用弹簧测力计测出蜡块的重力小星设计的方案：用弹簧测力计测出蜡块的重力小华设计的方案：用天平测出蜡块的质量，求出重力小华设计的方案：用天平测出蜡块的质量，求出重力你支持你支持_（小星小华）的方案，理由是（小星小华）的方案，理由是_ 。小华小华蜡块重力小于弹簧测力计的分度值无法直接精确测量蜡块重力小于弹簧测力计的分度值无法直接精确测量分度分度值为值为0.2N蜡块重蜡块重约为约为0.09N测量蜡块受到的浮力测量蜡块受到的浮力小星在量筒中放入适量的水，把蜡块放入水中浮在水面小星在量筒中放入适量的水，把蜡块放入水中浮在水面时，测出蜡块排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力时，测出蜡块排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力你认为上述操作中存在的问题是你认为上述操作中存在的问题是_通过比较蜡块的重力和受到的浮力，可知物体上浮的通过比较蜡块的重力和受到的浮力，可知物体上浮的条件。条件。（2）探究石块下沉的条件）探究石块下沉的条件测量石块的重力测量石块的重力:用弹簧测力计测出石块的重力用弹簧测力计测出石块的重力测量石块受到的浮力测量石块受到的浮力小星利用量筒测出石块浸没水中排开水的体积，用阿基小星利用量筒测出石块浸没水中排开水的体积，用阿基米德原理求出浮力小华依据另一种原理，采用不同的方米德原理求出浮力小华依据另一种原理，采用不同的方法也测出了石块受到的浮力，其方法是法也测出了石块受到的浮力，其方法是_。通过比较石块的重力和受到的浮力，可知物体下沉的通过比较石块的重力和受到的浮力，可知物体下沉的条件条件蜡块没有浸没在水中蜡块没有浸没在水中二次称重法二次称重法将石块浸没水中时读出弹簧测力计的示数算出浮力将石块浸没水中时读出弹簧测力计的示数算出浮力三、知识应用1.小刚同学用一个小刚同学用一个弹簧测力计、一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精分别装有一定量的水和酒精)，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。下图表示探对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。下图表示探究过程及有关数据。究过程及有关数据。(1)分析分析、，说明浮力大小跟，说明浮力大小跟有关。有关。(2)分析分析，说明浮力大小跟液体的密度有关。，说明浮力大小跟液体的密度有关。(3)物体完全浸没在酒精中所受的浮力是物体完全浸没在酒精中所受的浮力是N。(4)根据图中的实验数据，该金属块的密度是根据图中的实验数据，该金属块的密度是kgm3。(g取取10Nkg)排开液体的体积排开液体的体积 2.43.331033.如图所示是探究如图所示是探究“浮力大小与哪些因素有关浮力大小与哪些因素有关”实验的实验的若干操作，根据此图请你回答下列问题。若干操作，根据此图请你回答下列问题。（1）分析比较图）分析比较图，说明物体所受浮力的大小与，说明物体所受浮力的大小与_因素有关。因素有关。（2）在图）在图与图与图中保持了中保持了_ 不变，不变，得到的结论是浮力大小与得到的结论是浮力大小与_有关。这种研究有关。这种研究问题的方法叫做问题的方法叫做_。请再举一个应用这种研。请再举一个应用这种研究方法的实验：究方法的实验：_。排开液体的体积排开液体的体积 排开液体的体积排开液体的体积液体的密度液体的密度 控制变量法控制变量法探究影响压强的因素探究影响压强的因素4.小明想：浮力是液体对物体向上的托力，而物体间力的小明想：浮力是液体对物体向上的托力，而物体间力的作用是相互的，所以作用是相互的，所以 物体对液体一定有向下的压力，那物体对液体一定有向下的压力，那么浮力的大小和物体对液体压力的大小有什么关系呢？么浮力的大小和物体对液体压力的大小有什么关系呢？(1)小明和小红利用烧杯、水、天平、合金圆柱体、细线和小明和小红利用烧杯、水、天平、合金圆柱体、细线和弹簧测力计，进行了如下探究：弹簧测力计，进行了如下探究：在烧杯中盛适量水，用在烧杯中盛适量水，用天平测出烧杯和水的总质量天平测出烧杯和水的总质量m1；用弹簧测力计测出圆柱体的重力用弹簧测力计测出圆柱体的重力G；如图所示，将圆柱体部分浸入烧杯如图所示，将圆柱体部分浸入烧杯的水中，静止在某一深度，记下弹簧测的水中，静止在某一深度，记下弹簧测力计的示数力计的示数 F，则圆柱体所受水的浮力为，则圆柱体所受水的浮力为 (用弹簧用弹簧测力计所测得的量来表示测力计所测得的量来表示)；此时向天平的右盘加上适量；此时向天平的右盘加上适量的砝码，使天平重新平衡，记下天平的读数的砝码，使天平重新平衡，记下天平的读数m2，则圆柱体，则圆柱体对水的压力为对水的压力为_(用天平所测得的量来表示用天平所测得的量来表示)G-FG-F(m(m2 2-m-m1 1)g)g(2)下表为小明和小红记录的实验数据：下表为小明和小红记录的实验数据：(表中表中h2h1)通过分析表格中的数据，可以得出：浮力的大小通过分析表格中的数据，可以得出：浮力的大小_(选填选填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)物体对液体压力的物体对液体压力的大小；此外你还可以得出的结论有：大小；此外你还可以得出的结论有：(写出一条即可写出一条即可)。由表格中的数据可知，该圆柱体的密度为由表格中的数据可知，该圆柱体的密度为_ g/cm3等于等于浮力等于排开液体受到重力浮力等于排开液体受到重力6.5四、扩张提升5.小明想探究小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关物体受到的浮力与其形状是否有关”。他找来薄铁片、烧杯和水进行实验。实验步骤如下：他找来薄铁片、烧杯和水进行实验。实验步骤如下：步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底。步骤一：将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底。步骤二：将铁片弯成步骤二：将铁片弯成“碗状碗状”再放入水中，它漂浮在水再放入水中，它漂浮在水面上。面上。（1）通过分析可知，第一次铁片受到的浮力）通过分析可知，第一次铁片受到的浮力_第二次铁片受到的浮力（选填第二次铁片受到的浮力（选填“大于大于”、“等于等于”或或“小小于于”）；判断的依据：）；判断的依据：_（2）小明得出：物体受到的浮力与其形状有关。小明）小明得出：物体受到的浮力与其形状有关。小明得出错误结论的原因是：他只关注了铁片得出错误结论的原因是：他只关注了铁片_的改变，的改变，忽视了忽视了_对浮力大小的影响。对浮力大小的影响。小于小于物体沉浮条件物体沉浮条件形状形状物体排开液体体积的大小物体排开液体体积的大小例例2.在探究在探究“浮力大小与哪些因素有关浮力大小与哪些因素有关”的实验中，某小的实验中，某小组同学用如图所示的装置，将同一物体分别逐渐浸入到水组同学用如图所示的装置，将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中，为了便于操作和准确收集数据，用升降台调节和酒精中，为了便于操作和准确收集数据，用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积。实验数据记录录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积。实验数据记录在下表中。在下表中。液体种类液体种类实验序号实验序号物体重力物体重力G物物（N）弹簧测力弹簧测力计示数计示数F（N）物体受到物体受到浮力浮力F浮浮（N）排开液体排开液体体积体积V排排（cm3）水水水水=1.0g/cm3121.55021.01.010030.51.5150酒精酒精酒精酒精=0.8g/cm3421.60.45051.20.810060.81.2150分析表中数据，实验所用物体的重力为分析表中数据，实验所用物体的重力为 N，第一，第一次实验中物体所受的浮力次实验中物体所受的浮力 。N20.5N0.5液体种类液体种类实验序号实验序号物体重力物体重力G物物（N）弹簧测力弹簧测力计示数计示数F（N）物体受到物体受到浮力浮力F浮浮（N）排开液体排开液体体积体积V排排（cm3）水水水水=1.0g/cm3121.55021.01.010030.51.5150酒精酒精酒精酒精=0.8g/cm3421.60.45051.20.810060.81.2150分析比较实验序号分析比较实验序号1、2和和3（或（或4、5和和6）可初步得出）可初步得出结论：当液体的种类相同时，排开液体的体积越结论：当液体的种类相同时，排开液体的体积越，浸在液体中的物体受到的浮力越大；分析比较实验序号浸在液体中的物体受到的浮力越大；分析比较实验序号可初步得出结论：当排开液体的体积相同可初步得出结论：当排开液体的体积相同时，液体的密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大。时，液体的密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大。0.5越大越大1、4或或2、5请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G排排=N。通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开。通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系，还可以验证液体的重力的关系，还可以验证原理。原理。液体种类液体种类实验序号实验序号物体重力物体重力G物物（N）弹簧测力弹簧测力计示数计示数F（N）物体受到物体受到浮力浮力F浮浮（N）排开液体排开液体体积体积V排排（cm3）水水水水=1.0g/cm3121.55021.01.010030.51.5150酒精酒精酒精酒精=0.8g/cm3421.60.45051.20.810060.81.21500.50.5阿基米德阿基米德本实验在探究本实验在探究“浮力的大小与哪些因素浮力的大小与哪些因素”有关时，有关时，选用了不同液体并进行了多次实验，其目的是为了选用了不同液体并进行了多次实验，其目的是为了（选填字母序号）。（选填字母序号）。A.寻找普遍规律寻找普遍规律B.取平均值减小误差取平均值减小误差A实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时，弹簧测力计的示数越液体中时，弹簧测力计的示数越。于是他灵机一。于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重动在弹簧测力计下挂一个重1.5N的物块，如图甲所示；当的物块，如图甲所示；当他把物块浸没在水中时，如图乙所示，弹簧测力计的读数他把物块浸没在水中时，如图乙所示，弹簧测力计的读数为为0.5N，他就在，他就在0.5N处对应标上处对应标上1.0g/cm3的字样；当他的字样；当他把物块浸没在酒精中时，如图丙所示，应该在弹簧测力计把物块浸没在酒精中时，如图丙所示，应该在弹簧测力计刻度盘的刻度盘的N处对应标上处对应标上0.8g/cm3字样，聪明的他就字样，聪明的他就将图甲所将图甲所示装置改装示装置改装成了一个能成了一个能测液体密度测液体密度的密度秤。的密度秤。越小越小0.70.8该标该标在什么地在什么地方呢？方呢？F浮水浮水=1NV物物=V排排=100cm3F浮酒浮酒=V排排酒酒g=0.8NF拉拉=1.5N-0.8N=0.7N1.测固体密度（测固体密度（固固液液）这种方法叫这种方法叫“二次称重法二次称重法”2.测固体密度（测固体密度（固固液液）解：解：漂浮条件：漂浮条件：F浮浮=G物物 V排排液液g=V物物物物一木块放到水中有一木块放到水中有1/5露出水露出水面，求木块的密度？面，求木块的密度？3.测液体密度：测液体密度：在水中：在水中：F F浮水浮水=G=G1 1G G2 2=V=V排水排水水水g g在未知液体中：在未知液体中：F F浮未浮未=G=G1 1G G3 3=V=V未未未未g g把两式相除得：把两式相除得：把一密度大于水的密度物体把一密度大于水的密度物体挂在空气中称出挂在空气中称出G1，在水中，在水中称为称为G2，在未知液体中称，在未知液体中称G3，求未知液体密度？，求未知液体密度？解：解：例例1.将一个小球分别放入三种不同液体中，如图所示，下将一个小球分别放入三种不同液体中，如图所示，下列关于液体密度说法正确的是（列关于液体密度说法正确的是（）A甲的密度最大，甲的密度最大，B乙的密度最大乙的密度最大C丙的密度最大，丙的密度最大，D三者密度一样大。三者密度一样大。A一、一个（或三个相同）小球放入三种液体中：一、一个（或三个相同）小球放入三种液体中：结论：体积和质量相同用间接条件结论：体积和质量相同用间接条件例例2、将同一小球放在三种液体后液面向平，液体、将同一小球放在三种液体后液面向平，液体对容器底压强最大是下列说法正确的是（对容器底压强最大是下列说法正确的是（）A甲最大，甲最大，B乙最大，乙最大，C丙最大，丙最大，D三者一样大。三者一样大。A3.将一个小球分别放入三种不同液体中，如图所将一个小球分别放入三种不同液体中，如图所示，下列关于三者情况受到浮力下列说法正确的示，下列关于三者情况受到浮力下列说法正确的是（是（）A甲的浮力最小，甲的浮力最小，B乙的浮力最小乙的浮力最小C丙的浮力最小，丙的浮力最小，D三者浮力一样大。三者浮力一样大。C1、如图所示，将三个质量相同的不同小球放入到同一装、如图所示，将三个质量相同的不同小球放入到同一装有液体的容器中有液体的容器中关于物体的密度下列说法正确的是（关于物体的密度下列说法正确的是（）A甲的密度最大，甲的密度最大，B乙的密度最大，乙的密度最大，C丙的密度最大，丙的密度最大，D一样大，一样大，C二、将三个不同小球放入同一液体中：二、将三个不同小球放入同一液体中：质量相同质量相同的三个不同小球放入同一个容器中：的三个不同小球放入同一个容器中：2.如图所示、将三个质量相同的不同小球放入装有如图所示、将三个质量相同的不同小球放入装有液体的容器中，关于三个小球受到浮力，下列说法液体的容器中，关于三个小球受到浮力，下列说法正确的是（正确的是（）A甲最小，甲最小，B乙最小，乙最小，C丙最小，丙最小，D三者一样大，三者一样大，C解：解：体积相同的三个不同小球放入同一装有液体题体积相同的三个不同小球放入同一装有液体题容器中，如图所示，下列说法中：容器中，如图所示，下列说法中：关于物体的密度下列说法正确的是（关于物体的密度下列说法正确的是（）A甲的密度最大，甲的密度最大，B乙的密度最大，乙的密度最大，C丙的密度最大，丙的密度最大，D一样大，一样大，C、体积相同体积相同的三个不同小球放入同一个容器中：的三个不同小球放入同一个容器中：关于三个小球受到浮力，下列说法正确的是（关于三个小球受到浮力，下列说法正确的是（）A甲最小，甲最小，B乙最小，乙最小，C丙最小，丙最小，D三者一样大三者一样大，A解：解：三个球体积相同，三个球体积相同，根据：根据：F浮浮=V排排液液gV排甲排甲V排乙排乙=V排丙排丙F浮甲浮甲F浮乙浮乙=F浮丙浮丙1体积相同的木块和铁块放入水中，木块漂浮，体积相同的木块和铁块放入水中，木块漂浮，铁块沉底，关于他们所受的浮力，下列说法正确铁块沉底，关于他们所受的浮力，下列说法正确的是的是（）A木块和铁块所受浮力一样大，木块和铁块所受浮力一样大，B木块所受浮力大，木块所受浮力大，C铁块所受浮力大，铁块所受浮力大，D无法判定。无法判定。2如图所示，把三个体积相同的铁球分别放入如图所示，把三个体积相同的铁球分别放入水、水银和煤油中，受浮力最小的是（水、水银和煤油中，受浮力最小的是（）A.水中，水中，B。水银中，。水银中，C.煤油中，煤油中，D.无法确定。无法确定。CC