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1、,第三节物体的浮沉条件及应用,到底什么决定了物体的沉浮?,鸡蛋放入水中,然后加盐,结论:1浮力的大小与_有关,观察,液体的密度,解释生活中的现象:,容器中有一个鸡蛋沉在水下,当不断向容器加盐搅拌后,鸡蛋会从水中浮出来,最终漂浮在水面上,试用所学的物理知识解释这种现象。,答:开始因为鸡蛋的密度大于水的密度所以沉底;加盐后,盐水的密度变大,当盐水的密度大于鸡蛋的密度时,鸡蛋就会漂浮在水面上。,当F浮G时,合力方向竖直 向下,物体在液体中向下运动称 为下沉,G,F浮,下沉,F浮,当F浮G时,合力为零,即二力平衡,此时物体将静止在液体中任意深度的地方称为悬浮。,G,悬浮,F浮,G,当F浮G时,合力方向
2、竖直向上, 物体在液体中向上运动称为上浮。,G,上浮,F浮,F浮G时,合力为零,物体静止在 液面上称为漂浮。,漂浮,当F浮G时, 合力为零, 即二力平衡, 此时物体将 悬浮。,当F浮G时, 合力方向竖直 向上,物体就 上浮 漂浮时F浮G。,当 F浮G时, 合力方向竖直 向下,物体就 下沉。,一、物体的浮沉条件,浸没在液体中静止的物体 当F浮G时,合力方向竖直向下,物体就下沉 当F浮G时,合力为零,即二力平衡此时物体将悬浮 当F浮G时,合力方向竖直向上,物体就上浮,物体漂浮时,F浮G,课堂思考 漂浮与悬浮有什么共同点与不同点?,共同点: 在平衡力的作用下静止不动。 漂浮与悬浮在液面上的物体,浮力
3、等于重力。 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。,F浮,G,假设:实心物体完全浸没在液体中时, V排=V物=V,=液gV,=物gV,迁移深化,图钉、铁块在水中下沉 小木块、大木块在水中上浮至漂浮,(1) 漂浮 F浮=G V排物,(2) 悬浮 F浮=G V排=V物 液=物,(3) 上浮 F浮G V排=V物 液物,(4) 下沉 F浮G V排=V物 液物,浸在液体中的物体的浮和沉,决定于所受的浮力和重力的合力的情况 。,物是物体的密度(平均密度),而不是构成该物体的物质的密度,物体的浮沉条件,思考 改变物体浮沉的方法有哪些?,改变自身的重力大小。 改变自身的体积大小或改
4、变液体密度大小从而改变浮力大小。,长风破浪,航空母舰,二、浮沉条件在技术上的应用 1、轮船,小小竹筏,一叶小舟,长风破浪,航空母舰,不沉的航母,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?,不变,不变,变小,我学 我用,轮船 (1)工作原理:物体漂浮在水面的原理工作的。 (2)利用把密度比水大的钢材制成空心的使它排开更多的水,增大可利用的浮力。 (3)轮船在河里和海里都是浮体,因而所受浮力相同,根据阿基米德原理,它在海水里比在河水里浸入的体积小。,
5、水中蛟龙,水中蛟龙,2、潜水艇,利用吸水、排水的方法改变潜水艇自身的重力实现上浮下潜的 。,三、浮沉条件在技术上的应用,1、潜水艇,1.工作原理:潜水艇的上浮、下潜和悬浮,靠改变自身的重力来实现的。 2.潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少。,潜水艇,过程:潜水艇在水面下无论沉、浮,受到的浮力不变。当向水舱充水时,F浮G时,则潜水艇上浮。 原理:浸没水中后浮力不变,靠改变自身重力(向水舱充水或排水)来实现沉浮,过程和原理:,3、气象探测气球,球内充有密度比空气小得多得氢气,用于气象观察。,利用热空气密度小,空气受热膨胀,热气球体积增大,也就是增大V排 ,达到增大浮力的作用 。,4、热气
6、球,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。,5、孔明灯(热气球),6、飞艇,利用氦气、氢气密度比空气的小,实现浮力大于重力而在空中上升 。,可上九天揽月 可下五洋捉鳖,人类实现飞天的梦想,气球和飞艇的共同点 (1) 气球和飞艇内充有密度小于空气的气体氢气、氦气、热空气等。 (2)原理:利用空气的浮力,通过改变自身体积来实现上升和下降的。,7、盐水选种,利用浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体的密度液有关,液越大, F浮越大。 物 液,物体下沉。,干瘪、虫
7、蛀的种子会上浮直至漂浮,而饱满的种子下沉到容器底部。,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。,8 密度计,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。,密度计,刻度特点:上小下大,刻度间隔不均匀。,读数方法:静止时液面所对刻度乘以水的密度,用途:,一种可以直接测量液体密度的仪器。,水,液体甲,液体乙,1.0,1.2,1.4,原理:在各种液体中总是漂浮,F浮G。,刻度值的特点: 1、上面读数小,下面读数大; 2、刻度不均匀,上疏下密,、密度计是测液体密度的仪器,它是根据物体漂浮在液面时F浮_G物(填、)的原理制成的。 、使用密度计时必须使其_,才能正确
8、测出液体的密度。 、密度计在各种不同的液体中所受浮力是_(相同、不同)的,在密度_ (大、小)的液体中露出液面的体积较大,故密度计的刻度是上_下_(大、小)。,漂浮,相同,大,大,小,9、浮筒打捞沉船,浮筒打捞法是打捞沉船的一种方法,是用若干浮筒在水下充气后,借浮力将沉船浮出水面。,打捞沉船,现代打捞沉船的方法是:将几个充满水的大型浮筒 沉入水底,用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起,然后用高压空气把浮筒中水排出,沉船就随着浮筒一起浮出水面.请解释这样打捞沉船的道理,答:浮筒中水排出后重力大大减少,浮力却没有减少,即使拴上沉船也是GF浮,因此能浮上水面,将糖浆、水以及油注入高玻璃杯,由于密度不同,
9、液体分成三层。,把橡皮、蜡块、瓶塞及鸡蛋,等放入杯中,观察这些东西分别位于哪一层液面上?,物体的密度小,就漂浮在上层,密度最大的就沉到最下层。,浮力与生活,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:当气 空气时,必有F浮G物,物体在空气中上浮,知识拓展,汤圆刚放入水中时,会沉入锅底,汤圆煮熟时,则会浮出水面,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。,当F浮G物时,合力方向竖直向下,物体就下沉 当F浮G物时,合力为零,即二力平衡,此时物体将悬浮 当F浮G物时,合力方向竖直向上
10、,物体就上浮 当物体漂浮时,F浮G物,一.物体的浮沉条件,轮船、密度计、热气球、潜水艇的浮沉原理。,二.浮沉条件的应用,小结,F浮=G排=液gV排 F浮= F向上 F向下 F浮= G物 F F浮=G物(悬浮或漂浮),浮力公式总结:,水中的气泡上升过程中,汽泡的,2体积_,4重力_,5压强_,6浮力_,1质量_,3密度_,不变,变大,变小,不变,变大,变小,知识体系框架,浮 力,2、物体浮 沉的判定,受力比较法,a、,b、,c、,密度比较法,a、,b、,3、浮力计 算方法,a、称 重 法、 F浮=G物-F b、压 力 差 法、 F浮=F向上-F向下 c、原 理 法、 F浮=G排= 液gV排 d、
11、平 衡 法、 F浮= G物 (悬浮或漂浮),液物 上浮或漂浮,液= 物 悬浮,液物 下沉,4、浮力应用:轮船、潜水艇、密度计、热气球等,1、阿基米德原理: F浮=G排= 液gV排 (也适用于气体),F浮G物 上浮,F浮= G物 悬浮或漂浮,F浮G物 下沉,c、,冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变, 冰中含有铁块、石块等密度大于水的物体,冰化为水后液面下降。,一冰块放在一杯盐水中,若冰块全部溶化后,杯中液面将_(上升、下降、不变),液面上升 由漂浮时,G物=G排 可知冰的重=排开的盐水重 冰变成水后,水密度小于盐水,则变成水的体积大于排开盐水的体积 即溶化后液体总体积
12、变大,即液面上升,堂堂清练习,1、浸没在液体中的物体,当F浮G物时,物体将_;当F浮G物时,物体将_;当F浮=G物时,物体将_。 2、轮船是利用物体_的原理工作的。它是利用把密度比水大的钢材制成_的使它排开更多的水,增大可利用的_。 潜水艇是靠改变_来实现浮沉的。 气球是靠改变_来实现升降的。 密度计是利用物体_在液面上时浮力等于重力的原理来测量液体密度的.,上浮,下沉,漂浮或悬浮,自身重力,自身体积,漂浮,漂浮,空心,浮力,3、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,
13、4、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,5、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,6、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,C,C,7、一实心铁球分别放入水、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 8、水面上漂浮着一块冰,当冰完全熔化后,水面将 ( ) A、上升 B、下降 C、不变 D、无法确定 9、水池中有一木船,装有石块,将石块投入池水中后,水面将 ( ) A、上升 B、下降 C、不变 D、无法确定,C,C,B,祝同学们学习进步!,再见!,