第十章第1节浮力3认识浮力竹筏帆船远洋鱼轮辽宁舰3认识浮力飞艇救生圈潜水器热气球怀丙和尚“捞铁牛”怀丙和尚是北宋出色地工程师,河北真定(今河北正定县)人,据史书记载,怀丙和尚聪明善思,曾多次解决当时谁也解决不了的工程难题。宋朝年间(公元1066年),黄河发洪水,冲垮了河中府(今山西省永济县)城外的一座浮桥,这座浮桥原来是用许多条空木船一艘紧靠一艘排起来的,从这岸连到那岸,上面再铺许多木板架起来的,为了不让浮桥移动,人们铸了八只大铁牛,每只大铁牛有上万斤重,放在两岸,用来拴住浮桥。这年洪水泛滥,不但把浮桥冲的一干二净,而且连八只大铁牛也冲到了河里。洪水退去以后,河中府准备重建浮桥。连接两岸的船只准备就绪,就缺栓牢木船的大铁牛了,如果再铸,既费时又费料。最好的办法是把河中的铁牛打捞上来。可是上万斤的大铁牛不要说在河底里,就是在岸上,要移动它半步,也非易事。况且,铁牛沉入河底后,已经陷进泥沙之中,谁有办法把他打捞上来呢?为了尽快重建浮桥,河中府在城墙上贴了一张《招贤榜》,写的是广请能人贤士,打捞铁牛,重建浮桥,造福百姓等等。路过此地的行人,看了《招贤榜》,无不摇头而走。这时候,怀丙和尚恰巧路过此处。他在榜前看了一会,上前把《招贤榜》揭了下来。有人好心的劝他说:“师父,揭《招贤榜》可不是闹着玩的,一只铁牛上万斤重,你能把他们都捞上来吗?难道你有神仙帮助吗?”这一天,河边上观看的人挤得水泄不通,只见怀丙和尚指挥着一班船工,用两只大木船装满了泥沙,并排拴在一起,两只木船只间用木头打了一个架子,怀丙指挥着船划到铁牛沉没的地方,叫人带着栓在木架上的绳索潜到水底,缚绑牢铁牛,再在木架上收紧绳索,然后叫船工把船上的泥沙铲到河里去,随着船中泥沙的减少,船身一点一点地向上浮,待到两船的浮力超过船身和大铁牛的重量时,陷在沙中的大铁牛就一点一点向上拔,直到船身浮到大铁牛悬在水中时,怀丙就叫船工们把船划到岸边。这样来回反复八次,终于把八只铁牛全部打捞上来。河中府百姓无不称赞怀丙和尚智慧过人。一、浮力木块在水中受到浮力铝块在水中也受到浮力实验2.符号:F浮3.用弹簧测力计测浮力:F浮=G-F4.浮力的方向:竖直向上5.浮力的施力物体:液体6.浸在气体中的物体也受到气体对物体的浮力。一、浮力(F浮)1.浮力:浸在液体中的物体受到液体对物体 向上浮的力叫浮力。二、浮力的产生浸在液体中的物体受到液体对物体向各个方向的压力。实验与观察四个侧面所受压力关系F合=0边长为L的立方体位于水面下h深处上、下两面所受压力关系∵p向上>p向下∴F向上>F向下F浮=F向上-F向下F向下F向上二、浮力的产生浮力是液体对物体的压力的合力hL1.将乒乓球放入瓶内,向瓶里倒水,乒乓球不浮起。2.将瓶下口堵住,乒乓球浮起。二、浮力的产生实验与观察实验现象:三、浮力的大小与哪些因素有关小实验 把空饮料罐用手按入水桶,饮料罐进入水中越深,手的感觉有什么变化?
分析
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一下,浮力大小和什么因素有关?猜想可能跟……有关。提出问题实验探究水酒精浓盐水弹簧测力计三、浮力的大小与哪些因素有关实验器材实验方法注意运用控制变量的方法。圆柱体1.探究浮力与物体浸没后的深度的关系深度h/cm重力G/N弹簧测力计示数F/N浮力F浮/N结论:浮力大小与物体浸没水中后的深度无关。三、浮力的大小与哪些因素有关检验猜想记录
表格
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2.探究浮力与物体浸在液体中的体积的关系结论: 在同一液体中,物体浸在液体中的的体积越大,浮力越大。物体浸在液体中的体积V/格重力G/N弹簧测力计示数F/N浮力F浮/N三、浮力的大小与哪些因素有关记录表格3.探究浮力与液体密度的关系液体种类重力G/N弹簧测力计示数F/N浮力F浮/N三、浮力的大小与哪些因素有关记录表格结论:物体排开液体体积一定时,液体密度越大,浮力越大。讨论使用体积相等的铁块和铝块可以检验哪一个猜想?使用体积不等的铁块可以检验哪一个猜想?做一做实验结果表明物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。例1 浸没在湖水中的物体,随着浸没深度的增加,下列说法中正确的是() A.物体受到的压强增大 B.物体上、下表面受到的压力增大 C.物体上、下表面受到的压力差增大 D.物体受到的浮力不变ABD四、巩固练习例2 质量相同的铁球和铝球,分别挂在两个相同的弹簧测力计上,将两球同时浸没在水中。若挂铁球的示数变为F1,挂铝球的示数变为F2,则()A.F1>F2B.F1=F2C.F1<F2D.无法比较A四、巩固练习例3 小玲将一块体积为的矿石挂在弹簧测力计下,然后又将此矿石浸没在水中,测力计两次示数分别如图甲、乙所示。(1)矿石受到浮力的大小多大?(2)若将此矿石浸没在密度为1.8×103kg/m3的液体中,矿石受到浮力多大?弹簧测力计的示数多大?甲乙四、巩固练习【解析】由图可知:物体的重力G=8.8N在水中浸没时弹簧测力计示数为7.2N则:F浮=G-F=8.8N-7.2N=1.6N若r液=1.8×103kg/m3,即r水的1.8倍,F浮′=1.8F浮=1.8×1.6N=2.88N弹簧测力计示数:F′=G-F浮′=8.8N-2.88N=5.92N甲乙四、巩固练习课堂小结浮力的概念,浮力的测量浮力产生原因决定浮力大小的因素2.绳子的下端系着一个铁块,当铁块浸没在水中后剪断绳子,铁块下沉的过程中它受到的浮力将()A.逐渐变大B.逐渐变小C.保持不变D.变为零1.关于浮力,下列说法中正确的是() A.只有浮在液体表面上的物体才受到浮力 B.一切浸入液体中的物体都受到液体对它施加竖直向上浮力 C.只要下沉的物体就不会受到浮力 D.浮力的方向不一定都是向上的BC作业