浮力应用(物理课件)(2)

度可达到300米的水平。
（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。
想一想：气球为什么会升入高空呢？
用充密度小于空气的气体的办法，使它受到的 浮力大于重力而升空。（充入氢气或是被燃烧器 烧热而体积膨胀的热空气）
飞艇
它们是靠改变浮力（体积）来实现升降的。
（3）.状态法： F浮 = G物 悬浮 ρ液 =ρ物 F浮 = G物 漂浮 ρ液 > ρ物
（4）.压差法：F 浮= F 2 – F1
轮船
潜
密
水
浮力的利用
度
艇
计
气球和飞艇
（一）轮船
工作原理：把密度大于水的钢铁制成能够浮 在水面的物体，必须把它做成空心的，使 它能够排开更多的水，即排开水的重力增 大了，受到的浮力增大了。
有一木块，放入水中 时有2\5的体积露出水面， 放入某种液体中有3\4体积 没入液体中，求木块和液 体的密度？
热身练习
1、完全潜入水中的潜水艇，再继续下潜，这 时它受到的浮力和压强将（ ）
A、压强变小，浮力变小。 B、压强变大，浮力变小。 C、压强变大，浮力变大。 D、压强变大，浮力不变。
2.体积相等的实心铁块和木块，都
•
＝0.51×10—3m3
•
答案 0.51×10—3m3
例4 体积相同的A、B、C三个物体，放入水中静止后，处于图1— 5—1所示的状态，试比较三个物体受的重力GA、GB、GC和密度A、B、 C．
图1—5—1
精析 不同物体的重力可借助浮力的知识来比较．
解法1 由图来判断物体的状态：A、B漂浮，C悬浮．
二、浮力应用
1、轮船：采用“空心”的办法能增大可 以利用 的浮力。
2、轮船的大小是按排水量来区分的
排水量:轮船满载时的排开水的质量（m排）
你们知道为铁船在水中可以不沉 呢？（提示：铁的密度大于水的
密度）
以为在浮力中所求的（所使用的）
为平均密度
2、一艘轮船排水量为8×105t。请
问它排开水的重力是多少?除此之外
1、液体(气体）对浸在其中的物体， 具有竖直向上的托力，这个托力叫 做浮力.
2、浮力的施力物体是什么？液体或气体
3、浮力的方向是： 竖直向上
二、阿基米德原理
阿基米德原理：浸在液体（气体） 中的物体受到的浮力等于被物体 排开液体的重力。
提示：
• 1、浮力的大小：等于排开液体重力 • 2、计算公式： F浮=G排液=液gv排 • 3、适用范围： 液体和气体
•
∵ 盐水＞水＞蜡＞酒精
•
∴ 蜡块在酒精中下沉，最后沉底；在水和盐水中最后处于漂浮
状态．
•
设蜡块在酒精、水、盐水中受的浮力分别为F1、F2和F3，蜡块
重力为G．
•
对蜡块进行受力分析：F1＜G，F2＝G，F3＝G．同一物体，重
力G不变，所以F1＜F2＝F3
• 根据阿基米德原理：V排＝ 酒精中：V排酒精＝V物
若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后，从杯中溢出 水的质量是 （ ）
A．15g
B．12.5g
C．10g
D．8g
精析 分析出金属块在酒精和水中的状态，是解决问
题的关键．
解 ∵ 金属＞酒精， 金属＞水
∴ 金属块在酒精和水中均下沉，完全浸没．
V金属＝V排水＝V排酒精
由m排酒精＝8g 得V排酒精＝＝＝10cm3
本节课我的收获是......
一、物体的沉浮条件
二、浮力的利用
1.轮船
A.采用<空心>的办法能增大可以利用的浮力 B.排水量：轮船满载时排开水的质量，单位是吨。
2.潜水艇
潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身物重来实现的。
3.气球和飞艇
A.用充密度小于空气的气体的办法，使它受到的浮 力大于重力而升空。
B.它们是靠改变浮力（体积）来实现升降的。
▪
精析 这道题考查学生对计算物体重力和计算浮力
的公式的区别．
▪
计算物体重力：G＝物gV物
▪
计算物体在液体中受的浮力：F浮＝液gV排．可以
说：从计算的方法上没有本质的区别，但计算的结果却
完全不同．
▪
已知：m＝79g＝0.079kg 铁＝7.9g/cm3
▪
求：m铁、G铁、m排、F浮
解 m铁＝0.079kg
1、煮饺子时，饺子先沉于锅底，后又 漂浮。这是因为饺子的体积变___，从而 使浮力变_____了。 2、小朋友在节日里所吹肥皂泡，刚吹 出来的时候泡泡是上升，过一会下降， 为什么？ 3、热气球升入空中后，如何能降回地 面?
想想议议
• 如何让升上空中的氢气球和热气 球降下来？
• 通过减小自己体积来改变所受浮 力的大小来实现下降。
我们还可以计算出哪些物理量来？
阿基米 德原理
G排=m排g
漂
F浮= G排 浮
G船= F浮
m排
V排=
m排
液
河水
海水
河水
海水
河水
海水
河水
海水
河水
海水
河水
海水
河水
海水
河水
海水
长江
海水
三、物体的浮沉（力的条件）
浸没在液体中的物体： (1) F浮> G物、上浮
最终漂浮(F浮= G物 ) (2)F浮< G物 、物体下沉
•
例5 将一个蜡块（蜡＝0.9×103kg/m3）分别放入酒精、水和
盐水中静止后，试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小．（盐
水＞水＞蜡＞酒精）
•
精析 确定状态→受力分析→比较浮力→比较V排．
•
此题考查学生能否在判断状态的基础上，对问题进行分析，而不
是急于用阿基米德原理去解题．
•
解 蜡块放入不同液体中，先判断蜡块处于静止时的状态．
A、B漂浮于水面：F浮A＝GA 水gVA排＝AgV
F浮B＝GB 水GvB排＝BGv
由图：VB排＞VＡ排 ∴ B＜A
比较密度：C＞B＞A
比较出密度后，由G＝mg＝Vg，就可比较出物体重力：
GC＞GB＞GA．
上述分析看出：由物体的状态，作出正确的受力分析与
阿基米德原理相结合是解决问题的关键．
答案 C的重力和密度最大，B居中，A最小．
• 工作条件：漂浮在液面 F浮=G物 • 排水量：①船满载时排开水的质量。
•
②m排=m船+m货（满载）
（二）密 度 计
• 作用：用来测液体密度的仪器
• 工作条件：密度计漂浮在液面。此 时浮力等于重力。
• 由F浮= G排=ρ液gV排，得：液体的 密度越大，排开液体的体积越小， 密度计露出液面部分越多。
的基础上进行计算，而不是死记硬背，乱套公
式．
例3 （广州市中考试题）用弹簧测力计拉 住一个重为43N的空心铜球，全部浸在水中 时，弹簧测力计的示数为33.25N，此铜球 的空心部分的体积是________m3．（已知 铜的密度为8.9×103kg/m3）
已知：G＝43N，浸没水中F＝33.2N
体的密度和物体排开液体的体积有关．根据公式 分析题目叙述的内容，问题就可以迎刃而解了．
► 解 A选项：物体浸没在水中，无论深度如何，V排不变，水 的密度不变，F浮不变．A选项不正确．
► B选项：物体所受的浮力与物体密度的大小没有直接的 关系，B选项不正确．
► C选项：重力的大小对物体所受的浮力无影响．例如： 大铁块比小铁块要重一些，但将两者浸没于水中，大铁块受
▪ 这是一个空心铜球，且球＜水，所以球静止 后，将漂浮于水面，得F浮＝G＝4.5N．
▪ 解法2 求出铜球浸没在水中时受的浮力F 浮＝液gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.5×10 －3m3＝5N．
▪ 答案 4.5N
例7 （广州市中考试题）把一实心金属块浸在盛满酒精 的杯中静止后，溢出酒精8g（酒精＝0.8×103kg/m3），
G铁＝m铁g＝0.079kg×10N/kg＝0.79N
V排＝V铁＝＝＝10 cm3
m排＝液gV排＝1g/cm3×10 cm3＝10g=0.01kg
F浮＝m浮g—0.01kg×10N/kg＝0.1N
从上面的计算看出，铁块的重力和铁块浸没
在水中受的浮力大小完全不同，但计算方法委相
似，关键 是区别液和物，区别V排和V物，在理解
最终沉底 (3) F浮= G物 、悬浮
即物体可以停留在任何深度。
物体的浮沉（密度条件）
(1) ρ物<ρ液 上浮 最终漂浮(F浮= G物 )
(2) ρ物> ρ液 物体下沉 最终沉底
(3) ρ物=ρ液 悬浮
四、计算浮力的方法：
（1）.示重法：F 浮= G – G ’
（2）. 原理法：F浮= G 排液 =ρ液 g v排
金属块在水中：V排水＝V金属块＝10cm3 m 排水＝水V排水＝1g/cm3×10cm3 ＝10g
由状态对物体进行受力分析：
GA＝F浮A，GB＝F浮B，GC＝F浮C．
比较A、B、C三个物体受的浮力
∵ VA排＜VB排＜VC排，液相同．
根据F浮＝液gV排，可知：
F浮A＜F浮B＜F浮C，
∵ GA＜GB＜GC．
比较物体密度＝＝ A＜B＜C
解法2 由物体的浮沉条件可知：
A、B漂浮 ∴ A＜水，B＜水，C＝水，
•
水中：V排水＝ 盐水中：V排排水＝ 酒精
水
盐水
• （a）（b）来自（c）• 图1—5—2 酒精
水
盐水
而V排酒精＞V排水＞V排盐水
•
把状态用图1—5—2大致表示出来．
•
答案 蜡块在酒精中受的浮力最小，排液体积最大；在水和盐水