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课件网) 4.4 水的浮力 浙教版八年级上册 第3课时 新知导入 1.阿基米德原理：浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。 F浮= G排液 = ρ液 g V排液 V排 = F浮 ρ液g ρ液 = F浮 V排g 2.阿基米德公式及变形公式： 3.当ρ液 与V排液 相同时，浮力与物体浸入的深度无关 新知讲解 物体浮沉的条件 将一颗鸡蛋放在盛有水的烧杯里，鸡蛋将沉入杯底。当把食盐逐渐溶解在水中后，鸡蛋将悬浮在盐水中。继续溶解食盐，鸡蛋会上浮到液面。 思考：为什么鸡蛋在含盐量不同的液体中会出现不同的浮沉状态呢？ 浸在液体中的鸡蛋，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力。 浸没在液体中的物体的浮沉情况可表述如下： 当浮力小于重力时，物体下沉； 当浮力大于重力时，物体上浮； 当浮力等于重力时，物体受力平衡，可以悬浮在液体中。 上浮的物体露出液面后，浮力会减小，当浮力减小到等于重力时，物体就会漂浮在液面上。 思考与讨论 浸没在水中的实心物体，能否根据其密度与水密度的比较，来判断该物体的浮沉？如何判断？ 浸没时 V物 = V排液 G物 =ρ物gV物 ,F浮 =ρ水gV排水 ，其中g为常量 当ρ物 < ρ水 时，可得F浮 > G物 ，物体上浮； 当ρ物 = ρ水 时，可得F浮 = G物 ，物体悬浮； 当ρ物 > ρ水 时，可得F浮 < G物 ，物体下沉，直到沉底。 例题： 如图所示，某同学在一杯密度为1.03×103kg/m3的橙汁饮料中，加入柠檬片、奇异果块等水果。柠檬片、奇异果块大小、质量如表。 当柠檬片、奇异果块静止时分别处于橙汁饮料中的哪个位置？此时柠檬片、奇异果块所受的浮力各为多大？ m柠 V柠 ＝ 4g 5cm3 ρ柠＝ ＝ 0.8g/cm3 ＝ 0.8×103 kg/m3 m奇 V奇 ＝ 11g 10cm3 ρ奇＝ ＝ 1.1g/cm3 ＝ 1.1×103 kg/m3 <ρ橙 柠檬片漂浮在橙汁饮料上。 >ρ橙 奇异果块沉没在橙汁饮料的底部。 F柠=G柠=m柠g=4×10-3kg×9.8N/kg≈0.039N F奇=ρ橙汁g V排=ρ橙汁g V奇 = 1.03×103 kg/m3 ×9.8N/kg×10×10-6m3 ≈0.1N 练习1：一个体积为45分米3、质量为46.35千克的密封铁箱，不慎掉入海里。他将下沉到海底，还是悬浮在海水中，或是上浮到海面？如果铁箱掉在河里，又将如何？ （已知海水的密度为1.03×103 千克/米3） 解：G=mg=46.35kg×9.8N/kg=454.23N F浮=ρ液g V排 = 1.03×103 kg/m3 ×9.8N/kg×45×10-3m3 = 454.23N ∵物体浸没 ∴ V排= V物 ∵ F浮= G物 ∴ 铁箱悬浮在海水中 如果铁箱掉在河里，又将如何？ 如果铁箱是掉在河水中，因为河水的密度比海水小，可见铁箱完全浸没在河水中时受到的浮力要小于454.23N，即小于铁箱受到的重力，所以铁箱将会下沉到河底。 练习2：有一木块浸入水中，露出水面部分占总体积的2／５，求此木块的密度。 解： 由题意得，物体漂浮 F浮 = G木 ρ水gV排＝ ρ木V木g ρ木＝ V排 V木 ρ水 ρ木＝ ３ ５ ρ水＝０.６g/cm3 练习3：你能计算一座冰山有多少体积沉在水中吗？ ∵冰山漂浮 ∴F浮=G木 ρ水gV排＝ ρ冰V冰g ρ冰 V冰 ρ水 ＝ 9 10 V排＝ V冰 思考：当汤圆或饺子刚放入水中时，会沉入锅底；而当汤圆或饺子煮熟时，则会浮出水面，这时为什么？ 当汤圆或饺子刚放入水中时，汤圆或饺子受到的浮力小于重力，汤圆或饺子沉入锅底； 当汤圆或饺子煮熟时，它的体积增大，由F浮 =ρ水gV排水可知汤圆或饺子受到的浮力增大，当浮力大于重力时，汤圆或饺子上浮，最后漂浮在水面上。 思考：某同学要买观赏鱼，每一袋观赏鱼内约有1/3的体积是封闭的空气。回到家后，他将装着水和观赏鱼的塑料袋直接放入家里的鱼缸中。如果不计塑料袋的自重，那么这个装着水和鱼的塑料袋在鱼缸内的水中将处于什么状态？ 漂浮在水面 可认 ... ...
