大學物理化學授課課件第18講浮力(本科專業(yè)).ppt
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第18講浮力,浮力及產(chǎn)生原因,1．定義：浸在____(或____)里的物體受到液體(或氣體)____的____，這個托力叫做浮力。2．方向：____。3．施力物體：____(或____)。4．單位：牛(N)。5．產(chǎn)生原因：物體上下表面受到的液體的____，浮力是液體對物體的壓力的合力。,液體,氣體,豎直向上,托力,豎直向上,液體,氣體,壓力差,例1.以下情景中沒有受到浮力的物體是(),【解析】根據(jù)浮力的產(chǎn)生需要施力物體，太空中沒有空氣，故太空中運行的“天宮一號”不受到浮力。,A,例2.一輕質(zhì)彈簧的下端固定在容器底部，上端放一實心小鐵球(不連接)，如圖所示，向容器中緩慢倒入水，使小球完全浸沒且靜止在水中，此時小球受到的力有(),A．重力、浮力、彈力和壓力B．重力和浮力C．重力、浮力和拉力D．重力、浮力和彈力【解析】實心小鐵球完全浸沒且靜止在水中，此時小球受到的浮力小于重力，則小球除受到浮力和重力的作用外，還受到彈簧對它彈力的作用。,D,1．5月2日，中國香港，世界上最大的橡皮鴨在維多利亞港亮相，吸引眾多觀眾的目光。這只橡皮鴨高16.5米，長19.2米，質(zhì)量超過600千克。(1)要使橡皮鴨“站立”起來，需要往里面充入大量空氣。充完氣后橡皮鴨內(nèi)部空氣的壓強____(填“大于”“等于”或“小于”)外部大氣壓。(2)橡皮鴨能浮在海面上，是由于受到____的作用。2．將一空飲料罐壓入裝滿水的燒杯中，其排開的水所受到的重力為4N，則空飲料罐受到的浮力大小為____N，方向____。,大于,浮力,4,豎直向上,3．如圖甲所示，彈簧測力計示數(shù)為5N。如圖乙所示，小球一半浸在水中，測力計示數(shù)為2N，則此時小球受到的浮力為____N，剪斷懸吊小球的細線，小球在水中穩(wěn)定時受到的浮力為____N__。(g取10N/kg),3,5,阿基米德原理及其應(yīng)用,1．阿基米德原理的內(nèi)容：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它____受到的重力。2．表達式：F浮＝G排液＝ρ液gV排。注意：浮力的大小決定于____和____，與物體的密度、物體的體積、液體的體積無直接關(guān)系。3．適用范圍：浮力的計算公式也適用于____。,排開的液體,液體的密度,排開液體的體積,氣體,例3.2013年2月，中國海監(jiān)在釣魚島海域放置浮標以監(jiān)測我國領(lǐng)海的水文變化。監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，從春季至夏季，海水溫度上升、體積膨脹導(dǎo)致密度下降。此過程中，若浮標體積保持不變，則(),A．浮力變大，露出海面體積變小B．浮力變小，露出海面體積變大C．浮力不變，露出海面體積變大D．浮力不變，露出海面體積變小【解析】浮標漂浮在不同的水面，浮力大小都等于其重力，浮力大小不變；當液體密度減小時，排開液體的體積增大。,D,例4.用彈簧測力計在空氣中稱得一石塊重為1N，將石塊完全浸入水中，彈簧測力計的示數(shù)為0.6N，則石塊在水中受到的浮力為____N，此后，當石塊在水中的深度增大時，浮力____(填“不變”“變大”或“變小”)。【解析】根據(jù)阿基米德原理可知，浮力大小只與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，所以浸沒在水中的物體深度增大時浮力不變。,0.4,不變,例5.在“浮力的研究”實驗中。(1)取一鐵塊，把它掛在彈簧測力計的掛鉤上，如圖甲所示。當鐵塊浸入水中的體積緩慢增大時，鐵塊受到浮力大小的變化是____。(2)探究“浮力大小與排開水的重力關(guān)系”的實驗過程：,增大,①如圖乙，用彈簧測力計測出石塊的重力為F1；②如圖丙，用彈簧測力計測出空燒杯的重力為F2；③如圖丁，把石塊浸入盛滿水的溢杯中，用該空燒杯承接從溢杯里被排出的水，當石塊全部浸入水中時，讀出彈簧測力計的示數(shù)為F3；④如圖戊，用彈簧測力計測出該燒杯和排出的水的總重力為F4。用F1、F2、F3、F4表示，實驗中測得石塊所受的浮力為____，排出水的重力為____。根據(jù)該實驗的測量數(shù)據(jù)，可得出物體所受浮力大小與排開水的重力的定量關(guān)系是。,【解析】用彈簧測力計測量重力和物體浸入水中的拉力大小，進行阿基米德原理的探究。浮力大小等于物體排開液體的重力，即F1－F3＝F4－F2。,F1－F3,F4－F2,F1－F3＝F4－F2,4．一長方體鐵塊按圖甲所示，從下表面與液面剛剛接觸時下放至圖中虛線位置。能大致反映鐵塊下降過程中所受浮力的大小F浮與鐵塊下表面浸入液體深度h深關(guān)系的圖像是(),B,5．在探究“浮力的大小與什么因素有關(guān)”的實驗中，同學們提出了如下猜想：A．可能與液體的密度ρ1有關(guān)；B．可能與物體的密度ρ2有關(guān)；C．可能與物體的體積V1有關(guān)；D．可能與物體浸在液體中的體積V2有關(guān)；E．可能與物體浸沒在液體中的深度h有關(guān)。小明所在的實驗小組得到的實驗器材有：柱形鐵塊一個、彈簧測力計一個、一杯水(足夠多)、細線。,(1)只用這些器材，他們可以驗證上述猜想中的E和______(填序號即可)是否正確。,(2)他們在驗證猜想E的過程中，先讓鐵塊靜止在右圖所示的狀態(tài)，讀出測力計的示數(shù)F1。接著向下移動測力計和鐵塊，增大深度h，待鐵塊處于____狀態(tài)時，再讀出測力計的示數(shù)F2。繼續(xù)增大h，重復(fù)上述操作。若每次測量，測力計的示數(shù)都相等，說明猜想E__,D,靜止,錯誤,物體的浮沉條件及應(yīng)用,1．物體的浮沉條件：(1)前提條件：物體浸沒在液體中，且只受____和____。(2)物體的浮沉條件①當F浮>G物或ρ液>ρ物時，物體____。在物體未露出液面以前，由于排開液體的體積沒有變化，所以受到的浮力不變。當物體露出液面處于靜止狀態(tài)時，物體____，此時F?。紾物。②當F?。紾物或ρ液＝ρ物時，物體____。③當F浮下載提示(請認真閱讀)
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