(共30张PPT)
第3节
物体浮沉条件及应用
学习目标
【知识与技能】
1.知道物体在下沉、悬浮和上浮时,浮力与重力的大小关系。
2.了解利用空心的办法增大浮力。
3.了解轮船、潜水艇、气球和飞艇的浮沉原理。
【过程与方法】
1.通过做“空心的废牙膏皮能漂浮在水面上”的实验,学习研究物理问题的方法。
2.通过收集、交流关于浮力应用的资料,了解浮力应用的社会价值。
【情感、态度与价值观】
1.初步认识科学技术对社会发展的影响。
2.初步建立应用科学知识的意识。
1.浸没在液体(或气体)里的物体受到重力和浮力的作用。
(1)当F浮
>
G物时,物体将———,最终漂浮,此时ρ物_______ρ液;在未露出液面前,V排______V物。
(2)当F浮
<
G物时,物体将————,此时ρ物_____ρ液,V排————V物。
(3)当F浮=G物时,物体将————,此时ρ物_____ρ液,V排_______V物。
=
上浮
下沉
=
悬浮
<
>
=
=
自主学习
2.轮船:
(1)采用空心法,————排开水的体积,增大浮力。
(2)排水量:轮船满载时———————————。
增大
排开水的质量
3.潜水艇:靠水舱充水、排水改变————来实现上浮或下潜。
自重
4.气球和飞艇:里面充的气体密度—————空气密度。
5.密度计:同一支密度计漂浮在不同液体中,它受到的浮力都————其重力,但排开液体的体积—————,从而可以测量液体的密度。
小于
等于
不同
情景导入
气球的浮沉需要什么条件?
视频中气球为什么会出现上浮和悬浮?
除了上浮和悬浮,还有哪些浮沉现象?
我们今天就来研究物体的浮沉!
一、物体浮沉条件
物体的沉浮条件1:上浮
自学互研
物体的沉浮条件2:下沉
物体的沉浮条件3:悬浮
G
F浮
悬浮
F浮=G
物体的沉浮条件4:漂浮
G
F浮
F浮=
G
漂浮
物体的沉浮条件:
物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大小。
G
F浮
F浮=G
悬浮
G
F浮>G
上浮
F浮
G
F浮下沉
F浮
F浮
G
F浮=G
漂浮
F浮>
G
上浮:
r液>
r物
F浮=
G
悬浮:
r液
=
r物
F浮<
G
下沉:
r液<
r物
浮力:F浮=r液gV排
;
重力:G
=r物g
V物;
V排
=
V物
研究条件:实心物体浸没在液体中,受重力和浮力。
漂浮:
r液>r物
根据浮沉条件进行比较
1、物体密度与液体密度的关系
想想做做
将新鲜鸡蛋放入盛水容器中,向水中加盐,并搅拌,不断增加盐水的浓度。观察鸡蛋在容器中的位置变化。
(1)上浮和下沉是不平衡态;
悬浮和漂浮是平衡(静止)态
(2)上浮、下沉和悬浮:V排=V;
漂浮:V排<V
(3)空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平
均密度ρ物与液体密度ρ液比较
2、浮沉条件的讨论
芦湖独木舟
二、浮力的应用
孔明灯
浮桥
以舟起重
用橡皮泥做成能承载重物的小船,使它漂浮在水面上。
结论:要用密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体,可以把它做成________的,以使它排开更多的水,从而______ (增大、减小)可以利用的浮力。
空心
增大
想想做做
(1)工作原理:将钢铁做制成空心的轮船,可以排开更多的水,漂浮在水面上。
(2)排水量(m排):
轮船满载时排开水的质量:
F浮=
m排g
而
F浮=G
∴
m船+m货=
m排
(3)载重线
轮
船
工作原理:靠改变自身重力上浮和下潜。
模拟潜水艇:用注射器向密封的瓶内打起,将瓶内的水排出,瓶向上浮起
潜艇
潜水艇
工作原理:靠空气浮力升空
内部充有小于空气密度的气体
气球和飞艇
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。根据阿基米德原理,ρ液大时,V排小,即露出水面部分多,因此刻度值上小下大,刻度间隔不均匀,上疏下密。数值为待测液的ρ相对于ρ水的倍数
密度计
浮沉条件
上浮
下沉
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
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:
改变自身体积来实现升降
密度计:
测量液体密度的仪器
1、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
当堂演练
2、
关于浸在液体里的物体所受的浮力,下列说法中不正确的是
(
)
A.浮力的方向竖直向上;
B.浮力的施力物一定是水;
C.浮力的大小与排开液体的质量成正比;
D.实心的铁球也能浮在液面上.
B
3、用手将一个木球放入水中某一深度后,松开手,木球上浮,在木球未露出水面的时候,下列说法中正确的是 (
)
A.木球所受的重力、浮力都不变;
B.木球所受的重力不变,浮力变大;
C.木球所受的重力、浮力都变小;
D.木球所受的重力不变、浮力逐渐变小.
A
4、密度均匀的实心物体悬浮在水中,将物体截成大小不等的两块后,仍放入水中,则
(
)
A、大块下沉,小块悬浮
B、大块下沉,小块上浮
C、两块都上浮
D、两块都悬浮
D
5、将体积相同的A、B、C三个小球投入水中,出现如图所示的三种情况,下列关于对三个小球受到的浮力大小的说法正确的是( )
A A球浮在水面上,受到的浮力最大
B C球沉在底部,受到的浮力为零
C A球受到的浮力与B球受到的浮力相等
D B球受到的浮力与C球受到的浮力相等
A
B
C
C
6、浸没在液体中的物体,它在液体中的深度越深,受到的浮力 ( )
A、越大 B、越小
C、不变 D、都有可能
C
7、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