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2024版《浮力》浮力PPT课件.pdf

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《浮力》浮力PPT课 件 目录 •浮力基本概念与原理 •液体内部压强与浮力关系 •物体在液体中沉浮条件及判断方法 目录 •浮力应用举例与计算技巧 •实验探究：测量物体所受浮力大小 •总结回顾与拓展延伸 浮力基本概念与原理 01 浮力定义及产生原因 浮力定义 浸在流体内的物体受到流体竖直向 上托起的作用力叫作浮力。 产生原因 浸在液体或气体里的物体受到液体 或气体对物体向上的和向下的压力 差。 浮力方向与作用点 浮力方向 与重力相反，竖直向上。 作用点 称为浮心，与所排开液体体积的形心重合。 浮力大小计算方法 01压力差法 F浮=F向上-F向下（F向上=P向上×S，F向下=P向下×S）。 02称重法 F浮=G-F（G为物体受到的重力，F为物体浸入液体中时弹 簧测力计的读数）。 03阿基米德原理 F浮=G排=m排g=ρ液gV排。 影响因素分析 物体在液体中所受浮力的大小，只跟 它浸在液体中的体积和液体的密度有 关，与物体本身的密度、运动状态、 浸没在液体中的深度等因素无关。 液体的密度越大，物体所受浮力越大。 物体排开液体的体积越大，物体所受浮 力越大。 液体内部压强与浮力关系 02 液体内部压强特点 液体内部向各个方向都有压在同一深度，液体向各个方液体内部的压强随深度的增不同液体的压强还跟密度有 强。向的压强相等。加而增大。关系。 由压强差产生浮力原理 •浸在液体中的物体，由于物体上、下表面所处的深度不同， 下表面所处的深度大于上表面的深度，下表面受到的压强大 于上表面受到的压强，因此液体对物体产生的一个向上的压 力与向下的压力不相等，实际上，这两个压力的合力就是液 体对物体施加的向上托的作用，这个力习惯上称为浮力。 实例分析：潜水艇、鱼类等 潜水艇 通过改变自身重力实现上浮和下沉。 鱼类 通过鱼鳔改变自身体积，从而改变所受浮力，实现上浮和下沉。 应用拓展：液体密度计原理 •密度计是测量液体密度的仪器，它是根据漂浮条件和阿基米德 原理制造出来的。密度计是一根粗细不均匀的密封或空心玻璃 管，由下部的玻璃泡和上部的细玻璃管组成，管的下部装有铅 丸或水银，标有刻度及密度单位。将它放入待测密度的液体中 时，由于密度计本身的重力小于它受到的浮力，因此密度计会 浮在液面上，同时密度计被压入液体中的深度h就反映了待测液 体的密度。 物体在液体中沉浮条件及判断 方法 03 物体密度与液体密度关系判断沉浮 当物体密度小于液体当物体密度大于液体 密度时，物体会浮在密度时，物体会沉入 液面上。液体底部。 当物体密度等于液体 密度时，物体会悬浮 在液体中。 物体形状对沉浮影响分析 相同质量的物体，形状不同会影响其在液体中的沉浮状态。 01 形状规则的物体，如球体、长方体会比较容易计算其浮力 02和沉浮力矩。 不规则形状的物体，其浮力和沉浮力矩需要通过间接方式 03计算。 物体空心实心问题探讨 空心物体比实心物体更容易浮在计算空心物体的浮力时，需实心物体的沉浮状态主要取决 起来，因为其平均密度更低。要考虑其内部空气的体积和质于其密度和形状。 量。 实际应用：船只设计原理 船只利用浮力原理浮在水面上，船体设计需要考虑载重、吃水深现代船只还利用先进的材料技术 通过改变船体形状和重心位置来度、稳定性等因素，以确保船只和流体力学原理来优化船体设计， 控制船只的稳定性和航行性能。安全航行。提高航行效率和舒适度。 浮力应用举例与计算技巧 04 浮力在日常生活中的应用 010203 游泳船只潜水 人体在水中受到向上的浮船只利用浮力原理漂浮在潜水员通过穿戴潜水装备， 力作用，通过调整身体姿水面上，通过改变船体形利用浮力调节器调整自身 势和呼吸，可以实现漂浮状和装载量，可以调整船在水中的浮力，实现下潜 和游泳。只的浮态和稳定性。和上浮。 浮力在工业生产中的应用 选矿热力发电化工生产 在选矿过程中，利用矿物在热力发电厂的冷却塔中，在化工生产过程中，利用 的密度差异和浮力作用，利用水的浮力和空气流动浮力原理实现液-液分离、 通过浮选法将有用矿物与带走热量，降低冷却水的气-液分离等操作。 脉石分离。温度。 浮力在科学研究领域的应用 地球物理学 海洋科学在研究地球内部结构、地震、火山 等方面，利用浮力原理解释地壳运 动、岩浆上升等现象。 在研究海洋环流、海水温度、盐 度分布等方面，利用浮力原理设 计海洋浮标、潜标等观测设备。 生物学 在研究生物体形态结构、生理功能 等方面，利用浮力原理分析生物体 在水中的游动、捕食等行为。 计算技巧总结与提高 A掌握浮力计算公式理解影响浮力的因素B 熟练掌握阿基米德原理及