(共29张PPT)
五、物体的浮与沉
知识回顾:
一.阿基米德原理的内容:
二、阿基米德原理的计算公式:
物体全部或部分浸在液体中时,它会受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力的大小。
F浮 = ρ液gV排
在水里,许多东西能浮在水面,比如乒乓球、木块,石蜡等;也有许多东西沉到水底,比如石头、硬币、橡皮等;那么物体的浮沉取决于什么呢?
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮>G
上浮
F浮=G
F浮下沉
悬浮(静止)
完全浸入液体内的物体的受力分析
上浮到液面呈漂浮状态,F浮逐渐减少到F浮=G
下沉至容器底部,F浮不变,但F浮+N支持=G
悬浮体
思考:
漂浮与悬浮有什么共同点与不同点?
不同点:漂浮是物体一部分浸入液体中,悬浮是整个物体浸没在液体中。
共同点:
1.在平衡力的作用都处于静止状态(其中悬浮是静止在液面以下的任何位置;漂浮是静止在液面上的任何位置)。
2.物体处于悬浮和漂浮时,浮力等于重力。
实验结论一
物体悬浮或漂浮
物体下沉,最终沉底
F =G
浮
物
F >G
浮
物
物体上浮,
最终漂浮(F浮= G物 )
F < G
浮
物
物体的浮沉(力的条件)
平时常见到 在水中会上浮; 在水中会下沉。
因为不同物质 不同。猜测物体在液体中的沉浮跟物体密度与液体密度之间的关系有关。
木头、泡沫等
石块、金属块等
密度
2、比较液体密度与物质密度(物体平均密度)
上浮 F浮 >G; ρ物 ρ液
漂浮 F浮= G ;ρ物 ρ液
悬浮 F浮= G ;ρ物 ρ液
下沉 F浮< G ;ρ物 ρ液
G
下沉
F浮
物体的浮沉条件
G
上浮
F浮
F浮
G
悬浮
同理
(请你推导)
ρ 液=ρ物
同理
(请你推导)
ρ 液>ρ物
F浮<G物
G排<G物
m排g<m物g
ρ液gV排<ρ物gV物
∵V排=V物
∴ρ 液<ρ物
G
下沉
F浮
物体的浮沉条件
G
上浮
F浮
F浮
G
悬浮
F浮<G物
G排<G物
m排g<m物g
ρ液gV排<ρ物gV物
∵V排=V物
∴ρ 液<ρ物
F浮=G物
G排=G物
m排g=m物g
ρ液gV排=ρ物gV物
∵V排=V物
∴ρ 液=ρ物
∴ρ 液> ρ物
F浮> G物
G排> G物
m排g > m物g
ρ液gV排> ρ物gV物
∵V排=V物
G
F浮
G
F浮
物体的浮沉条件
G
F浮
F浮
G
下沉
F浮 < G
ρ液<ρ物
悬浮
F浮 = G
ρ液 =ρ物
上浮
F浮 > G
ρ液 >ρ物
漂浮
F浮 = G
ρ液 >ρ物
汤圆刚放入水中时,会沉入锅底。
汤圆煮熟时,则会浮出水面。
为什么生汤圆在水中是沉的,熟汤圆在水中是浮的
思考与讨论
生汤圆在水中是沉的,熟汤圆在水中是浮的原因:
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,浮力也随之增大,汤圆受到的浮力大于重力,汤圆浮出水面。
浮沉条件的应用
1.轮船
2.潜水艇
3.热气球
长风破浪
航空母舰
1、轮船
小小竹筏
轮船
工作原理:
物体漂浮在水面的原理工作的。
利用把密度比水大的钢材制成空心的使它的平均密度减小,同时排开更多的水,增大可利用的浮力。
利用把密度比水大的钢材制成空心的使它的平均密度减小,同时排开更多的水,增大可利用的浮力。
轮船总是漂浮在水面上, 一艘轮船从河里驶向大海,它受到的重力大小 (变大、变小、不变);它受到的浮力 大小 (变大、变小、不变);它排开水的体积 (变大、变小、不变);轮船是下沉些还是上浮些?
河水
海水
不变
不变
变小
大多数鱼类在水中游动时,能向上游动,也能向下沉,甚至能在水中不动,那么鱼类为什么能随意地上浮和下沉呢?
鱼鳔的功能
当鱼鳔充气时,鱼体的平均密度减小,鱼体上浮;
鱼鳔排气时,鱼体的平均密度增大,鱼体下沉。
鱼鳔起着调节鱼体平均密度的功能。
知识拓展
二、潜水艇
水中蛟龙
2.潜水艇
工作原理:潜水艇的上浮、下沉和悬浮,靠改变自身的重力来实现的。
潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少。
3、热气球
气袋
吊篮
喷嘴
喷嘴点火加热,袋内空气受热膨胀,排开气体的体积增大,浮力增大,浮力大于重力时,气球上升。
喷嘴火焰熄灭,袋内空气变冷体积减小,排开气体的体积减小,浮力减小, 浮力小于重力,气球下降。
气球
(1) 气球内充有密度小于空气的气体——氢气、氦气等。
(2)原理:当ρ气 ρ空气时,必有F浮>G物,物体在空气中上浮.
知识拓展
盐水选种
盐水选种的道理:饱满种子的密度要大于盐水的密度而下沉。
应用:
练 习
1、浸没在液体中的物体,当F>G时,物体将_______;当F上 浮
下 沉
漂浮或悬浮
2、一只实心球恰好能悬浮于酒精中(酒精的密度是0.8g/cm3),把此球浸没于水中,则 ( )
A 一定下沉 B 一定上浮 C 悬浮 D 都有可能
B
3、 将一只漂浮在水面上的咸鸭蛋从水中捞出投入到盐水中,在两种不同的液体中,咸鸭蛋受到的浮力哪一个更大 ( )
A. 水中的大 B.盐水 中的大 C.一样大 D.不能确定
C
3、一实心铁球分别浸没水、酒精、水银中,受到浮力最大的是( )
A、水 B、酒精
C、水银 D、无法确定
水
酒精
水银
C
谢 谢