10.4 沉与浮（第2课时） 课件
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(共24张PPT)
第十章 流体的力现象
10.4 沉与浮
第2课时 沉浮条件的应用
课时计划
课时划分说明：本节包含物体的浮沉条件及应用，浮沉条件既需要推导结论，还需要会应用结论进行浮沉判断，应用涉及多种情况，所以本节需要两个课时。第1课时主要讲浮沉条件的推导及应用判断，第2课时主要讲实际生产生活中关于浮沉条件的应用及分析。本课时为第2课时。
第2课时 沉浮条件的应用
学习目标与重难点
学习目标：
1.知道轮船、潜艇、气球、密度计等的工作原理。
2. 利用沉浮条件解决实际应用问题。
学习重难点：
1.重点：沉浮条件的应用。
2.难点：利用沉浮条件解决实际应用问题。
第2课时 沉浮条件的应用
小瓶是如何实现上浮、下沉和悬浮的呢？
课堂引入
演示实验：浮沉子
潜艇
下沉
上浮
悬浮
如何控制物体的沉与浮？
课堂引入
观察思考
1. 改变液体的密度 ρ液
如何让鸡蛋实现上浮和下沉？
3．沉浮条件的应用：控制沉与浮的方法
观察思考
类比：如何能使橡皮泥漂浮在水面上
做成空心后，重力不变， V排变大，浮力变大。
2. 将物体做成空心：改变V排
3．沉浮条件的应用：控制沉与浮的方法
钢铁制造的轮船（ρ铁＞ρ水）为什么能够漂浮在水面上
观察思考
（1）工作原理：轮船采用了“空心法”增大V排，来增大浮力。
（2）排水量：轮船满载时排开水的质量： m排=m船+m货
因为F浮=G排=m排g，
漂浮，则F浮=G船+货=（m船+m货）g
所以m船+m货=m排
思考：轮船从长江到大海，其浮力如何变化？
观察思考
3．沉浮条件的应用：轮船
（3）载重线（吃水线）
观看视频
3．沉浮条件的应用：轮船
上升
鱼鳔（biao四声、鱼泡）的大小变化能使鱼在水中自由沉浮。
那鱼的上浮下沉是通过改变什么实现的呢？
悬浮
下沉
改变V排
观察思考
3．沉浮条件的应用：鱼鳔
潜艇
潜艇是依靠什么原理实现上浮和下沉的呢？
3．沉浮条件的应用：潜艇
观察思考
工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。
假设潜水艇浸没在水下，潜水艇外形不变
潜水艇排水，重力减小，G潜水艇吸水，重力增大，G>F浮，潜艇下沉
V排不变，浮力不变
3. 改变物体的重力
3．沉浮条件的应用：控制沉与浮的方法
观察思考
潜艇最早用于军事侦察和袭击，现在也用于深海考察，为开发海洋、获得新资源提供信息。
观光潜艇能让游客欣赏到神秘的海底景观
3．沉浮条件的应用：潜艇
科技应用
浮沉子的工作原理：靠改变自身重力上浮和下沉。
捏外瓶，水被压入小玻璃瓶，G小瓶＋水变大，G小瓶>F浮，小罐子下沉
松手，小罐子气压压出水，G小瓶＋水变小，G小瓶你能解释浮沉子的原理了吗？
若以“小瓶和小瓶中的水”为研究对象
若以“小瓶和小瓶内空气”为研究对象如何分析？
捏外瓶，空气体积减小，所以V排减小
F浮减小 下沉
松手，空气体积增大，所以V排增大
F浮增大 上浮
原理解释
3．沉浮条件的应用：控制沉与浮的方法
加热空气或充入密度小于空气的气体（氦气）
气球和飞艇
4. 充入密度较小的气体
F浮>G
3．沉浮条件的应用：控制沉与浮的方法
观察思考
总结：控制物体沉与浮的方法：
方法1．改变浮力
方法2. 改变重力
1. 改变液体的密度 ρ液
2. 将物体做成空心：改变V排
3. 改变物体的重力
4. 充入密度较小的气体
方法总结
3．沉浮条件的应用：控制沉与浮的方法
盐水选种的原理是什么？
盐水选种
3．沉浮条件的应用：盐水选种
观察思考
打捞中山舰
中山舰是“浓缩了中国现代史”的一代名舰，其排水量780t，长62.48m，宽8.99m，1938年在长江被日军击中，沉入19m深的长江。
如果由你来组织打捞中山舰，你会怎么做？
观察思考
3．沉浮条件的应用：浮捞打船
浮筒绑在沉船两侧时使整体体积增大，总的浮力增大，排出浮筒中的水，浮筒的重力减小，当浮力大于重力时沉船上浮。
工作原理：借浮力起重，利用浮力大于重力而上浮
浮捞打船
观察思考
3．沉浮条件的应用：浮捞打船
三国时期有“曹冲称象”。
除了以舟称物之外，以舟起重也是中国人的发明。据史籍记载，真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创造了浮力起重法。
物理史话
3．沉浮条件的应用：浮捞打船
物理史话
3．沉浮条件的应用：浮捞打船
科技应用
3．沉浮条件的应用：密度计
用途:一种可以直接测量液体密度的仪器。
读数方法：静止时液面所对刻度，单位为g/cm3
刻度特点：上小下大，上疏下密。
工作原理：利用物体漂浮在液面上时浮力等于重力的原理制成的。
液体密度越大，密度计排开液体体积越小（浸入体积越小）
密度计
科技应用
3．沉浮条件的应用：密度计
物体的浮沉条件
上浮：F浮>G物
下沉：F浮< G物
悬浮或漂浮：F浮= G物
控制沉与浮
潜 艇
热气球
浮船打捞
沉与浮
决定因素：F浮与G物共同决定
浮沉条件
课堂小结
第2课时 沉浮条件的应用
第十章 流体的力现象
10.4 沉与浮
第2课时 沉浮条件的应用
课时计划
课时划分说明：本节包含物体的浮沉条件及应用，浮沉条件既需要推导结论，还需要会应用结论进行浮沉判断，应用涉及多种情况，所以本节需要两个课时。第1课时主要讲浮沉条件的推导及应用判断，第2课时主要讲实际生产生活中关于浮沉条件的应用及分析。本课时为第2课时。
第2课时 沉浮条件的应用
学习目标与重难点
学习目标：
1.知道轮船、潜艇、气球、密度计等的工作原理。
2. 利用沉浮条件解决实际应用问题。
学习重难点：
1.重点：沉浮条件的应用。
2.难点：利用沉浮条件解决实际应用问题。
第2课时 沉浮条件的应用
小瓶是如何实现上浮、下沉和悬浮的呢？
课堂引入
演示实验：浮沉子
潜艇
下沉
上浮
悬浮
如何控制物体的沉与浮？
课堂引入
观察思考
1. 改变液体的密度 ρ液
如何让鸡蛋实现上浮和下沉？
3．沉浮条件的应用：控制沉与浮的方法
观察思考
类比：如何能使橡皮泥漂浮在水面上
做成空心后，重力不变， V排变大，浮力变大。
2. 将物体做成空心：改变V排
3．沉浮条件的应用：控制沉与浮的方法
钢铁制造的轮船（ρ铁＞ρ水）为什么能够漂浮在水面上
观察思考
（1）工作原理：轮船采用了“空心法”增大V排，来增大浮力。
（2）排水量：轮船满载时排开水的质量： m排=m船+m货
因为F浮=G排=m排g，
漂浮，则F浮=G船+货=（m船+m货）g
所以m船+m货=m排
思考：轮船从长江到大海，其浮力如何变化？
观察思考
3．沉浮条件的应用：轮船
（3）载重线（吃水线）
观看视频
3．沉浮条件的应用：轮船
上升
鱼鳔（biao四声、鱼泡）的大小变化能使鱼在水中自由沉浮。
那鱼的上浮下沉是通过改变什么实现的呢？
悬浮
下沉
改变V排
观察思考
3．沉浮条件的应用：鱼鳔
潜艇
潜艇是依靠什么原理实现上浮和下沉的呢？
3．沉浮条件的应用：潜艇
观察思考
工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。
假设潜水艇浸没在水下，潜水艇外形不变
潜水艇排水，重力减小，G
V排不变，浮力不变
3. 改变物体的重力
3．沉浮条件的应用：控制沉与浮的方法
观察思考
潜艇最早用于军事侦察和袭击，现在也用于深海考察，为开发海洋、获得新资源提供信息。
观光潜艇能让游客欣赏到神秘的海底景观
3．沉浮条件的应用：潜艇
科技应用
浮沉子的工作原理：靠改变自身重力上浮和下沉。
捏外瓶，水被压入小玻璃瓶，G小瓶＋水变大，G小瓶>F浮，小罐子下沉
松手，小罐子气压压出水，G小瓶＋水变小，G小瓶
若以“小瓶和小瓶中的水”为研究对象
若以“小瓶和小瓶内空气”为研究对象如何分析？
捏外瓶，空气体积减小，所以V排减小
F浮减小 下沉
松手，空气体积增大，所以V排增大
F浮增大 上浮
原理解释
3．沉浮条件的应用：控制沉与浮的方法
加热空气或充入密度小于空气的气体（氦气）
气球和飞艇
4. 充入密度较小的气体
F浮>G
3．沉浮条件的应用：控制沉与浮的方法
观察思考
总结：控制物体沉与浮的方法：
方法1．改变浮力
方法2. 改变重力
1. 改变液体的密度 ρ液
2. 将物体做成空心：改变V排
3. 改变物体的重力
4. 充入密度较小的气体
方法总结
3．沉浮条件的应用：控制沉与浮的方法
盐水选种的原理是什么？
盐水选种
3．沉浮条件的应用：盐水选种
观察思考
打捞中山舰
中山舰是“浓缩了中国现代史”的一代名舰，其排水量780t，长62.48m，宽8.99m，1938年在长江被日军击中，沉入19m深的长江。
如果由你来组织打捞中山舰，你会怎么做？
观察思考
3．沉浮条件的应用：浮捞打船
浮筒绑在沉船两侧时使整体体积增大，总的浮力增大，排出浮筒中的水，浮筒的重力减小，当浮力大于重力时沉船上浮。
工作原理：借浮力起重，利用浮力大于重力而上浮
浮捞打船
观察思考
3．沉浮条件的应用：浮捞打船
三国时期有“曹冲称象”。
除了以舟称物之外，以舟起重也是中国人的发明。据史籍记载，真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创造了浮力起重法。
物理史话
3．沉浮条件的应用：浮捞打船
物理史话
3．沉浮条件的应用：浮捞打船
科技应用
3．沉浮条件的应用：密度计
用途:一种可以直接测量液体密度的仪器。
读数方法：静止时液面所对刻度，单位为g/cm3
刻度特点：上小下大，上疏下密。
工作原理：利用物体漂浮在液面上时浮力等于重力的原理制成的。
液体密度越大，密度计排开液体体积越小（浸入体积越小）
密度计
科技应用
3．沉浮条件的应用：密度计
物体的浮沉条件
上浮：F浮>G物
下沉：F浮< G物
悬浮或漂浮：F浮= G物
控制沉与浮
潜 艇
热气球
浮船打捞
沉与浮
决定因素：F浮与G物共同决定
浮沉条件
课堂小结
第2课时 沉浮条件的应用