(共13张PPT)
第十章 第3节
物体的浮沉条件及应用
学习目标
1.知道物体的浮沉现象,能从受力分析的角度判断物体的浮沉状况.
2.知道物体的浮沉条件,能运用它解释浮沉现象.
学习重点
上浮、下沉、漂浮、悬浮的分析与判断.
课标要求
物体处在上浮、漂浮、悬浮、下沉的不同状态下,浮力、重力、密度的比较.
学习难点
物体在液体中都受到浮力,为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮?
是什么决定了物体的浮沉?
物体的浮沉取决于自身重力与所受浮力的关系。
悬浮
上
浮
下
沉
漂浮(上浮的终态)
沉底(下沉的终态)
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F支
F浮 = G
F浮>G
F浮<G
F浮=G
F浮<G
(G=F浮+F支)
浸没:V排=V物
V排F浮 =G排=m排g= ρ液 g V排 G= m物g = ρ物 g V物
ρ液>ρ物
ρ液=ρ物
m排=m物
m排=m物
m排ρ液<ρ物
想想做做
一只盛满水的杯子中有一枚鸡蛋沉在水底,可以用什么方法使这只鸡蛋浮起来?
1、质量相等的甲、乙、丙三个实心小球,放入水中后,甲球漂浮,乙球悬浮,丙球下沉,位置如图所示,则( )
A.F甲<F乙<F丙
B.ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.V甲<V乙<V丙
D.G甲=G乙=G丙
D
随堂演练
2、把鸡蛋放入盛清水的杯中,鸡蛋沉在杯底如图甲;向杯中加盐并搅拌,直到鸡蛋到达如图乙和图丙的位置.则,三幅图中,鸡蛋受到的浮力大小关系是:_________。
F甲A
B
3、如图所示,A、B两物体静止在水中( )
A.两物体受到的浮力一定相等
B.两物体受到的浮力不等,A物体受到的浮力大
C.两物体的密度不等,B物体的密度大
D.两物体的重力不等,B物体的重力大
C
拓展延伸
一块蜡漂浮在水面上,若将蜡水面以上的部分切去,则剩余的部分( )
A.上浮 B.下沉
C.悬浮 D.无法确定其浮沉情况
A
ρ蜡<ρ水
为什么生汤圆在水中是沉的,熟汤圆在水中是浮的
汤圆刚放入水中时,汤圆受到的浮力小于重力,汤圆沉入锅底;汤圆煮熟时,它的体积增大,排开水的体积也就变大,浮力也随之增大,汤圆受到的浮力大于重力,汤圆浮出水面。
3.某一木块的体积为200cm3,密度为0.8×103kg/m3。把它浸没在水中后放手,为什么木块不能悬浮在水中?木块最终漂浮在水面上静止时,浸在水中的体积有多大?
解:木块浸没在水中,V排=V木=200cm3=2×10-4m3
受到的浮力:
F浮=G排=ρ液gV排 =1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N
由ρ=得:
m木=ρ木V木 =0.8×103kg/m3×2×10-4m3=0.16kg,
木块得重力:G木 =m木g=0.16kg×10N/kg=1.6N
因为F浮>G木则上浮,
木块静止时漂浮在水面,F浮′=G木=
由 F浮=G排=ρ液gV排得:
V排′===1.6×10-4m3
课堂小结
浮沉条件
上浮
下沉或沉底
漂浮
悬浮
F浮>G
ρ液>ρ物
F浮ρ液<ρ物
F浮=G
ρ液>ρ物
F浮=G
ρ液=ρ物
浸没
部分浸入(共16张PPT)
第十章 第3节
物体的浮沉条件及应用
状态 浮力与重力的关系 液体密度与物体密度的关系
上浮 F浮______G ρ液______ρ物 V排______V物
下沉 F浮______G ρ液______ρ物 V排______V物
>
>
<
<
悬浮 F浮______G ρ液______ρ物 V排______V物
漂浮 F浮______G ρ液______ρ物 V排______V物
沉底 F浮_____G ρ液______ρ物 V排______V物
=
=
=
=
>
<
<
<
=
=
=
复习巩固
学习目标
1.知道轮船、潜水艇、热气球、飞艇、密度计的工作原理.
2.通过浮沉条件的实际应用,了解物理知识在生产、生活和社会中的应用.
学习重点
轮船、潜水艇、热气球的工作原理.
课标要求
密度计的工作原理和浮力的应用.
学习难点
橡皮泥的密度比水大,它在水中会下沉。根据阿基米德原理,怎样把橡皮泥做成一条小船,使它能漂浮在水面,并能承载重物?
(见教材P58)
想想做做
解答:将橡皮泥做成空心状,增大排水体积,增大可以利用的浮力,并能承载重物。
轮船
知识点一
钢铁的密度远大于水,用钢铁制成的轮船为何浮而不沉。
1、工作原理:制成_____增大V排使它排开更多的水,增大可利用的_____。使其______在水面工作。
2、排水量:
漂浮
空心
浮力
轮船(浮力大小取决于轮船自身的重力)
轮船满载时排开水的质量。m排=m船+m货
海水
河水
3、轮船在河里和海里都处于漂浮状态,受到的重力不变,则所受浮力不变,根据阿基米德原理,它在海水里比在河水里浸入的体积小。
一艘轮船的排水量是10000t,它满载货物时的总质量是————t,该船满载货物时受到水的浮力是—————N。若该船从大海驶入内河,船的重力大小——(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),受到的浮力大小————,由于河水密度比海水密度小,所以它排开水的体积———,因此轮船要 ——————(选填“上浮一些”或“下沉一些”)(g取10N/kg)
10000
1×108
不变
不变
变大
下沉一些
F浮=G排=ρ液 g V排
原理:通过对水舱进行充水和排水来改变自身重力,从而调节潜艇的上浮和下潜。
潜水艇
知识点二
在水下工作中所受浮力始终不变。
潜水艇是中空的,它可以漂浮在水面上,需要下沉时,就向水箱中____,增加潜艇受到的____;需要上浮时,就把水箱中的水____,减小潜艇受到的____。
排出水,潜艇受到的重力减小,F浮>G物,潜艇_______
注入水,潜艇受到的重力增大,F浮<G物,潜艇______
注水
重力
排出
重力
上浮
下沉
随堂演练
1.潜水艇浸没在水中,在它下潜的过程中,关于它受到的重力和浮力的说法正确的是( )
A.重力不变,浮力不变
B.重力变大,浮力变小
C.重力变大,浮力不变
D.重力变小,浮力变大
C
2、下列对此潜艇分析正确的是( )
A.潜艇下潜过程中浮力不断减小
B.潜艇上浮未露出海面的过程中浮力不断增大
C.潜艇悬浮时所受浮力等于同体积的海水所受的重力
D.潜艇是靠改变自身所受的重力和浮力实现上浮和下潜的
c
气球和飞艇
知识点三
原理:在气球和飞艇的气囊里充入密度小于空气的气体
原理:在任何液体里都是呈漂浮状态,所受浮力大小不变且都等于自身重力,
用途:直接测量液体密度的仪器。
密度计
知识点四
刻度特点:上小下大,刻度间隔不均匀。
F浮=G排=ρ液 g V排
读数:静止时液面所对刻度乘以水的密度
3.如图所示,把一个自制的密度计分别放入三种不同的液体中,则下列判断正确的是( )
A.这个密度计在丙液体中受到的浮力较大
B.这个密度计在乙液体中受到的浮力较大
C.甲液体的密度最大
D.丙液体的密度最小
D
制作类:制作简易密度计粗略比较液体的密度大小
“创新”实践活动小组正在自制测量仪器,用细木棍制作简易密度计,用来粗略比较食用油、水和盐水的密度大小。
1.补充物品:
2.制作过程:
3.实验过程:
4.结论:
铜丝、蜡
在细木棍表面涂上蜡,在它的一端绕上适量的铜丝,使其能漂浮在三种液体中
将自制的密度计分别放在食用油、水和盐水中,观察木棍露出液面的长度
木棍在盐水中露出液面的长度越长,盐水的密度大
课堂教学展示
课堂小结
浮力的应用
轮船:
制成“空心”增大浮力,使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮
潜水艇:
改变自身重力来实现浮沉
气球和飞艇:
在气囊中充入密度小于空气的气体,利用空气的浮力升空
密度计:
测量液体密度的仪器,F浮不变,V排大的,ρ液小。