(共21张PPT)
第十章 · 流体的力现象
第四节 沉与浮
一、课前回顾:
阿基米德原理:
浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受到的重力。
用公式表示:
F浮=G排=ρ液gV排
二、分组实验
实验一:将鸡蛋和塑料泡沫浸没在水中,松手后我们会观察到什么现象?
思考:为什么塑料泡沫上浮鸡蛋下沉?
实验器材:烧杯、新鲜鸡蛋、水、食盐、搅拌棒、泡沫
上浮
F合:向上
F浮>G物
G
F
浮
F浮
G
F浮
G
下沉
F合:向下
F浮悬浮
F合=0
F浮=G物
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
ρ液=ρ物
状态 二力关系
(F浮、G物) 密度关系
(ρ液、ρ物)
上浮
下沉
悬浮
F浮=G物
F浮>G物
F浮<G物
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
ρ液=ρ物
物体浸没在液体中时:
F浮
G
G
F
浮
漂浮
F浮=G物
悬浮
F浮=G物
V排<V物
V排=V物
ρ液>ρ物
ρ液=ρ物
注意漂浮与悬浮的异同:
状态 共同点 不同点
漂浮
悬浮
F浮=G物
V排<V物
V排=V物
ρ物<ρ液
ρ物=ρ液
取一枚新鲜鸡蛋,放在清水中,观察它在水中沉浮的情况。向水中慢慢加些盐,并轻轻搅拌,观察到鸡蛋怎样运动?如果再加些清水,又会发生什么现象?
思考:我们是如何改变鸡蛋的沉浮条件的?
实验二:鸡蛋的沉浮
(1)重力不变,改变浮力
改变ρ液 (鸡蛋的沉浮)
改变V排 (鱼的沉浮)
(2)浮力不变,改变自身重力(潜艇的沉浮)
三、控制沉与浮
{
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?
三、控制沉与浮
抹香鲸通过加热或冷却脑油来控制浮沉
三、控制沉与浮
鹦鹉螺的壳内有很大的充气囊
三、控制沉与浮
乌贼的骨中有许多小的充气分隔室
三、控制沉与浮
潜水艇也能在水中随意的上浮和下沉,它和鱼类的工作原理是否一样?
三、控制沉与浮
1.当注射器将气体压入玻璃球时,球内的水量减少,球和球内的水受到的重力变小
G<F浮,球将上浮.
2.当注射器将球内的气体吸出时球内的水量增多,球和球内的水受到的重力变大 , G>F浮,球将下沉.
动手做一个潜艇
热气球
三、控制沉与浮
孔明灯,为什么能飞上天?
三、控制沉与浮
热气球
(热空气)
三、控制沉与浮
飞艇(氦气)
三、控制沉与浮
900多年前,僧人怀丙打捞万斤大铁牛
学以致用
1938年10月24日,中山舰在保卫大武汉的战斗中,与敌机激战75分钟后,在武汉金口长江段被炸沉。请你设计一个方案打捞中山舰。
打捞中山舰
学以致用