还剩28页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
浮力重要性与应用-浮力是流体对浸入其中的物体施加的向上托力它是物理学中的一个重要概念,在日常生活中有着广泛的应用定义与公式浮力的定义浮力公式浮力是指物体浸入液体或气体中浮力的大小等于物体排开液体的时,液体或气体对物体向上托的重量,即浮排液排F=G=ρVg力公式解析•浮浮力F•排物体排开液体的重量G•液液体的密度ρ•排物体排开的液体的体积V认识浮力物体漂浮气球升空潜水员在水中物体受到水的向上托力,称为浮力气球受到空气的向上托力,也称为浮力潜水员在水中也受到水的向上托力,即浮力气体的浮力气球气球内部充满热空气或氦气,其密度小于周围空气,因此会上浮飞机飞机机翼产生升力,克服重力,使飞机能够飞行热气球热气球利用热空气产生的浮力,使气球上升液体的浮力向上托力浮力大小方向123液体对浸入其中的物体,向上托起的浮力的大小等于物体排开液体的重浮力的方向总是竖直向上作用力,叫做浮力量固体的浮力影响因素固体受到的浮力大小与物体浸入液体或气体的体积和液体或气体的密度有关固体浮力浸入液体或气体的体积越大,受到的浮力就越大;液体或气体的密度越大,受到的浮力也越大当物体浸入液体或气体中时,会受到液体或气体向上托的力,这个力叫做浮力固体在液体或气体中也会受到浮力作用,例如木块浮在水面上,石头沉入水中测量浮力测量浮力1测量浮力的步骤称量物体2使用弹簧秤测重力测量物体浸入水中后的重量3使用弹簧秤测浸入水中后的重量计算浮力4浮力等于物体在空气中的重量减去物体在水中的重量测量浮力可以使用弹簧秤进行操作首先称量物体在空气中的重量,然后将物体浸入水中,再次称量其重量浮力的大小等于物体在空气中的重量减去物体在水中的重量在实验过程中,要确保物体完全浸入水中,并避免物体与容器壁接触浮力的影响因素物体浸入液体的深度液体的密度物体浸入液体的深度越深,受到的浮力越大液体密度越大,物体受到的浮力越大密度大这是因为物体排开液体的体积越大,受到的浮的液体,相同的体积,质量更大,排开液体的力也越大重量更大,受到的浮力也就更大物体的浮沉现象物体的浮沉现象,取决于物体受到的浮力和重力大小关系物体受到的浮力大于重力时,物体会上浮物体受到的浮力小于重力时,物体就会下沉物体受到的浮力等于重力时,物体就会漂浮在液面上密度与浮沉物体密度液体密度浮沉现象大于液体密度小于物体密度下沉等于液体密度等于物体密度悬浮小于液体密度大于物体密度上浮浮船原理船只能够漂浮在水面上,是因为船体排开水的体积所受的浮力大于船本身的重力浮力的大小取决于船体浸没在水中的体积,浸没的体积越大,浮力也越大船只的排水量是指船体浸没在水中时排开水的重量,它等于船只自身的重量因此,船只能够漂浮在水面上的关键在于它的排水量与船体的重量之间的平衡飞机的浮力飞机通过机翼设计产生升力,克服重力,实现飞行机翼形状独特,上表面凸起,下表面平坦,使得气流经过机翼上表面时速度更快,压强更低,下表面速度更慢,压强更高,压强差产生向上的升力气球的浮力气球之所以能够飞上天空,是因为气球内部充满了比空气密度小的气体,例如氦气或氢气这些气体使气球的总体积变大,从而产生的浮力大于气球自身的重力,最终使气球漂浮起来浮力实验演示准备器材准备一个透明容器、水、一个大小合适的物体和一个弹簧测力计例如,可以使用一个圆柱形玻璃杯、水、一个金属圆柱体和一个弹簧测力计测量物体重量将物体悬挂在弹簧测力计上,静止时测得物体的重量记下物体重量,例如,金属圆柱体的重量为牛顿10将物体放入水中将物体完全浸入水中,观察物体浸入水中时,弹簧测力计的示数变化注意,弹簧测力计的示数会减小,这是因为物体在水中受到浮力的作用测量浮力大小读出弹簧测力计在物体完全浸入水中时的示数将物体的重量减去浸入水中时的弹簧测力计示数,即为物体的浮力大小例如,如果浸入水中时,弹簧测力计示数为牛顿,则物体的浮力大小为牛顿牛顿牛顿810-8=2浮力实验探究1这个实验将帮助你深入了解浮力选择两个相同的容器,分别装入等量的水将一个物体完全浸入其中一个容器中,观察水位变化将另一个物体部分浸入另一个容器中,再次观察水位变化通过比较两个容器的水位变化,你会发现浮力与物体浸入液体的体积有关你还可以通过改变物体的形状,观察浮力变化,进一步验证浮力与物体排开液体的体积的关系例如,将一个正方体物体分别以不同角度浸入水中,观察水位变化你将发现,当物体浸入液体的体积越大,浮力就越大浮力实验探究2本实验探究不同形状物体在水中受到的浮力大小是否相同实验材料形状不同的实心物体,如正方体、圆柱体、球体等,烧杯、水、弹簧测力计实验步骤用弹簧测力计分别测量物体的重力将物体浸没在水中,观察
1.
2.弹簧测力计的示数变化,记录下物体受到的浮力大小实验结论不同形状的物体在水中受到的浮力大小不一定相同,其大小取决于物体排开水的体积浮力实验探究3本实验通过对比不同形状物体在水中受到的浮力,探究浮力与物体形状的关系准备好一个长方体、一个圆柱体、一个不规则形状的物体,以及一个弹簧测力计和一个量筒分别将这三个物体浸没水中,观察弹簧测力计的示数变化,并记录下每个物体浸没在水中的体积通过数据分析,我们可以发现浮力的大小与物体形状无关,而与物体浸没在水中的体积有关浮力实验探究4设计一个实验,探究浮力大小与物体浸入液体体积的关系材料弹簧测力计、圆柱体、水、量筒步骤将圆柱体用弹簧测力计测出其重力将圆柱体全部浸入水中,测出圆柱体受到的浮力用量筒测量圆柱体浸入水中的体
1.
2.
3.积重复上述步骤,改变圆柱体浸入水的深度,记录每次测量的浮力和浸入水的体积
4.分析观察浮力大小与浸入液体体积的关系,并得出结论
1.浮力的应用案例1船舶潜艇船舶利用浮力在水面航行,通过船体潜艇利用浮力实现水下航行,通过调设计和排水量控制来实现稳定航行节内部压载水来控制浮沉浮力的应用案例2潜水艇热气球救生衣潜水艇利用浮力来控制其在水下的运热气球利用加热空气来产生浮力,使救生衣利用浮力原理,使人即使不会动它通过改变自身重量来改变浮气球升空气球的上升和下降通过改游泳也能漂浮在水面上,从而增加在力,从而实现上升、下降和悬停变热气球内空气的温度来控制水中的生存机会浮力的应用案例3气球和飞艇潜艇浮桥救生衣气球和飞艇利用热气球或充气潜艇利用自身的重量和储水舱浮桥通常由多个浮筒或船体连救生衣的设计利用了浮力原飞艇的原理,通过改变气球或调节浮力,控制其在水面、水接而成,利用浮力支撑桥面,理,使人即使不会游泳,也能飞艇内部气体的密度,产生浮下或不同深度之间的运动方便人们和车辆通行在水中漂浮,确保安全力,实现飞行浮力的应用案例4潜艇气球潜艇利用改变自身的浮力在水中上下移动潜艇可以通过调节内部气球的内部填充了比空气轻的氦气或氢气,通过气球内部的气体产水舱的排水量来改变自身的重力,从而实现上升、下潜和悬浮生的浮力,使其能够在空中飞行热气球船舶热气球内部的热空气比周围的冷空气轻,产生的浮力使热气球升船舶利用其形状和材质产生的浮力,能够在水面上航行船舶的形空通过控制热气球内部的火焰,可以控制热气球的升降状设计可以最大限度地利用水的浮力,而船体的材质则决定了船舶的承载能力浮力的应用案例5潜水艇救生圈船舶123潜水艇利用浮力来控制其在水中的深救生圈可以帮助人漂浮在水面上,因船舶的形状设计是为了最大程度地利度通过改变自身重量,潜水艇可以为救生圈的体积很大,所以它可以排用浮力,使船舶能够承载大量的货物下潜或上浮开大量的海水,产生更大的浮力和乘客浮力知识小结浮力与物体漂浮浮力的方向浮力与密度浮力应用物体在液体或气体中会受到浮浮力的方向总是竖直向上,与物体的密度小于液体或气体的浮力的应用非常广泛,例如力的作用浮力的大小与物体重力的方向相反浮力的大小密度时,物体就会漂浮;反船舶、潜水艇、气球、热气球排开的液体或气体的重力相决定了物体是否能漂浮之,物体就会下沉等等浮力复习题1在水中浸没的物体受到的浮力大小等于物体排开水的重力一块石头浸没在水中,它受到的浮力大小是多少?一个体积为立方厘米的木块漂浮在水面上,它受到的浮力是多少?100一个体积为立方厘米的铁块浸没在水中,它受到的浮力是多少?50一个质量为克的木块浸没在水中,它受到的浮力是多少?200一个质量为克的铁块浸没在水中,它受到的浮力是多少?100浮力复习题2一个物体浸没在水中时,受到的浮力大小为牛顿如果物体密度为水的倍,则物体的体积是多少?
100.8已知一个圆柱形物体,底面积为平方厘米,高为厘米,浸没在水中时,受到的浮力大小为牛顿求该圆柱形物体的密度
1050.5如果将一个质量为克的木块放入水中,木块会漂浮在水面,则木块的体积是多少?100一个空心铝球,体积为立方厘米,浸没在水中时,受到的浮力大小为牛顿求该铝球空心部分的体积2002浮力复习题3一艘轮船从长江驶入东海,它受到的浮力会发生怎样的变化?为什么用吸管能把饮料吸到嘴里?浮力复习题4一个物体在水中受到的浮力为牛顿,它排开水的体积为升水的密度为千克升,求物体的密度1011/浮力复习题5一个木块漂浮在水面上,它受到的浮力等于自身的重力一个铁块浸没在水中,它受到的浮力大于自身的重力一个气球充满氦气后,它受到的浮力小于自身的重力,所以它会下降一个潜水艇在水中下潜时,它受到的浮力小于自身的重力,所以它会下沉一个船在水面航行时,它受到的浮力等于自身的重力期末复习回顾本学期所学浮力知识,巩固理解浮力定义、计算公式、影响因素、应用等重要内容通过练习和测试,检验学习效果,为期末考试做好准备。
个人认证
优秀文档
获得点赞 0