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1、水的浮力,物体浮沉条件,鸡蛋在盐水中的实验,分别出现沉底、停留在盐水中间以及上浮直至漂浮在水面三种不同的情况,请分析,三个外观一样的乒乓球,当它们浸没在水中时,要求一个上浮,一个下沉,一个停留在水中不动。,?,三个乒乓球都受到液体对它竖直向上的浮力,为什么放不同质量的沙(或其他物质)就能实现有的上浮、有的下沉、有的还可停留在液体中的任何地方?,思考,原理:,在浮力不变的情下, 改变乒乓球所受到的重力,杯中放三个乒乓球,分别处于漂浮,悬浮,和下沉的状态,你能对他们进行受力分析吗?,G,F浮,上浮,F浮G物,F浮=G物,漂浮,G,F浮,上浮,漂浮,F浮= G,悬浮,下沉,判断浮沉的状态,物体的浮沉
2、取决于(浸没时) 物体所受的浮力和重力的大小,1.你知道”上浮”,”漂浮”,和”悬浮”的区别吗?,2.“浸在”和”浸没”有什么区别吗?,注意区别,上浮和下沉都是不稳定状态,上浮的物体最终会浮出液面,而处于漂浮状态;下沉的物体最终会沉到海底而处于静止状态。,A 上浮,B 漂浮,C 悬浮,D 下沉,动态,动态,静止,静止,F浮G物 上浮 在上浮过程中, 浮力大小不变,F浮=G物,V物V排,F浮=G物,物体可停在任何位置,且浮力大小相同,V物=V排,F浮G物,讨论:,在日常生活中,哪些物体是浮在水上,那些是沉在水中的,你能举些例子吗?,根据你的经验,你认为,物体的浮沉会和什么因素有关?,物体在液体中
3、的浮沉跟物质密度之间有什么关系呢?,想一想,猜测:,验证,悬浮:,G,浮,F = G,悬浮:,G,浮,F = G,悬浮:,排,=,物,G,浮,F = G,悬浮:,上浮:,F G,浮,漂浮:,G,F,浮,下沉:,下沉:,下沉:,下沉:,物体浮沉的条件,上浮: F浮 G物 (液 物) 上浮的必然结果是漂浮 漂浮: F浮= G物 (液 物) 悬浮: F浮= G物 (液=物) 下沉: F浮 G物 (液 物),汤圆刚放入水中,汤圆煮熟时,体积变化,举例1: 将体积为 的冰块,先后放入足够多的水和酒精中。求冰块在水和酒精中静止时受到的浮力有多大?(g取10牛千克),解 :,冰在水中将上浮至漂浮,静止时,冰
4、块在酒精中下沉,静止时,轮船由江河驶入海里: 重力 , 浮力 , 轮船将 一些(填“上浮”或“下沉”),不变,不变,上浮,举例2:,河水,海水,河水,海水,河水,海水,河水,海水,河水,海水,河水,海水,河水,海水,河水,海水,河水,海水,河水,海水,河水,海水,1.图中甲、乙、丙、丁是四个材料、体积、形状互不相同的物体,图中注明了它们的沉浮情况,试在图中补画出每个物体受到的浮力F与重力G的完整情况(只要定性地表示出力的相对大小)。,甲上浮,乙下沉,丙漂浮,丁悬浮,F浮,F浮,G,G,思考与练习,2.体积是 200cm3的铁块,一半浸在酒精里,它受到的浮力有多大?(g取10Nkg),解 : 铁
5、块排开酒精体积 V排 =100 cm31.010-4m3 铁块所受浮力,返回,巩固练习,分析浸没在水中的木块在上浮一直到漂浮在水面所受浮力情况。,巩固练习,应用:比较液体密度与物质密度(物体平均密度) 上浮 F浮 G;物 液 直至漂浮 F浮= G ;物 液 悬浮 F浮= G ;物 液 下沉 F浮 G ;物 液,(A) 上浮,(B) 漂浮,(C) 悬浮,(D) 下沉,=,动态,动态,静止,静止,课堂小结: 物体浮沉的条件,1.体积是 200cm3的铁块,一半浸在酒精里,它受到的浮力有多大?(g取10Nkg),解 : 铁块排开酒精体积 V排 =100 cm31.010-4m3 铁块所受浮力,返回,
6、巩固练习,2. 将体积为 的冰块,先后放入足够多的水和酒精中。求冰块在水和酒精中静止时受到的浮力有多大?(g取10牛千克),解 :,冰在水中将上浮至漂浮,静止时,冰块在酒精中下沉,静止时,轮船由江河驶入海里: 重力 , 浮力 , 轮船将 一些(填“上浮”或“下沉”),不变,不变,上浮,3.,水的浮力,物体浮沉条件的应用,物体的浮沉条件是什么? (1)物体下沉:F浮 液 (2)物体上浮:F浮G物 或物液 (3)物体悬浮:F浮=G物 或物= 液 (4)物体漂浮:F浮=G物 或物 液,复习提问,浸没在液体中的物体,人类利用浮力从远古时代就开始了,最初可能从抓住漂浮的树木免于灭顶之灾得到启示,而抱住或
7、骑在一段树干上顺水漂流。这是人类最早的航行,利用了密度小于水的木材受到的浮力。,后来人们发现,把树干挖空成为独木舟,不但乘坐舒适,还能承载更多的人和物。从浮力利用的角度看这是个了不起的进步:采用“空心”的办法增大可以利用的浮力。即使最现代化的轮船,也保持着这种古老的办法。,畅所欲言,你能举出生活中有哪些利用物体浮沉的例子吗?,浮力的应用: 如航标灯、浮桥、海上采油钻井台、打捞沉船等。,应用一:密度计,注意:密度计的下端装有铅丸或水银; 特点:从下到上,读数依次变大,数值间隔的长度不相等. (上小下大,刻度不均匀),利用物体漂浮在液面时F浮=G计原理工作的。 密度计上的刻度线不均匀,自上往下,刻
8、度线越来越密,刻度值越来越大。密度计上的刻度值是被测液体的密度与水的密度的比值。 ,试一试:,将密度计放入清水中,盐水中、酒精中,观察自制密度计浸入液体中的深度,你有什么发现?,密度计漂浮在不同的液体中时, 若液体密度小,则密度计浸入液体的体积大; 若液体密度大,则密度计浸入液体的体积小。,为什么将密度计放入不同的液体中,液面所对的位置 会不同?,(不同的液体密度不同,而浮力不变,因此液体排开的体积不同,液面对应的位置也就也不同),密度计是利用 来测量液体密度的仪器,被测液体的密度越大,密度计浸入液体的深度越 ,露出液面的部分 。当把密度计放入某种液体中静止时,液面正对0.6这个刻度,则这种液
9、体的密度为 kg/m3。,漂浮时F浮=G计,浅,0.6103,越多,应用二:轮船,捏成一团的橡皮泥会沉入水底,而做成空心的橡皮泥却为什么会浮在水面上?,试一试:,【轮船实验】,答:做成空心的目的是调节浮力和重力的关系,即把橡皮泥做成空心,它受到的重力没有改变,而因为空心的橡皮泥可以排开更多的液体,获得更大的浮力,从而使橡皮泥漂在液面。轮船也是如此,Titanic的沉没,进水。,答:因为浮力的大小不仅与船只排开水的体积有关,而且和水的密度有关。,思考:(p27阅读)轮船有多条载重线(吃水线)?,轮船是用密度大于水的材料制成的,所以必须把它作成 的,这样虽然受到的重力 ,但体积 很多,受到的浮力
10、,所以能浮在水面。,空心,不变,增大,增大,排水量:满载时排开的水的质量。 (不是排开水的重力),应用三:潜水艇,试一试:,潜水艇,采用什么方法可以使潜水艇下潜、悬浮在水中或浮出水面?,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,一旦重力小于浮力,球将上浮; 反之,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,一旦重力大于浮力,球将下沉。,结论: 潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。,潜水艇是靠改变 来实现上浮和下潜的。当潜水艇由100m深度下潜到水下200m深处,它受到水的压强将 ,受到的浮力将 。,自身重力,变大,不变,
11、例:,其体内充的是什么气体?这种气体的密度 比空气的密度大还是小?它为什么能够升空?,应用四:气球和气艇,节日气球、热气球、飞艇能不能无限制升空?,想一想,如果这是个载人的带吊篮的气球,为了使乘客返回地面,你打算采用什么办法?,结论:气球和气艇是靠通过改变自身的体积,从而改变浮力来实现升降的。,采用充密度比空气小的气体(氢气、氦气、热空气)的办法,使它受到的浮力大于重力而升空。升空时平均 空气。 用改变自身的体积,实现沉浮。如减小体积,则有F浮G球下降。 气球不能无限制地升入高空,当F浮=G球时,应该悬浮,实际上在没有达到悬浮时,其内部气压大于外部气压而破裂。,气球和飞艇是靠改变 来实现浮沉的
12、。,例4,自身的体积,应用五:盐水选种,好的种子下沉,坏的、差的种子上浮,结论:通过改变液体的密度来改变浮力的大小,从而使不良种子上浮,最终漂浮。,应用六:测定血液密度,在试管中装如密度不同的硫酸铜溶液,然后只需从人体中抽取少量血液,分别在每一只试管中滴一二滴血液,分析人员只要看到那一支试管中的血液不下沉也不上浮,而是悬浮在溶液中,就可以做出什么判断?为什么?,应用七:打捞沉船,在沉船下部用结实的钢带将其托住,在钢带的两端固定浮筒,现在浮筒中注满水,使筒沉到船附近与钢带结合,然后排出筒中水,水的浮力就把筒和船一起推向水面。,思考与练习,1.一个盛水的杯中悬浮着一个小球,杯子放在斜面上,如图,此处小球受到的浮力方向如何?,答:方向竖直向上。,2.将一个铝制空心球用手没入水中,放手后球将: ( ) A、上浮 B、下沉 C、悬浮 D、无法确定,巩固练习,D,1.船只采用“ ”的办法增大可以利用的浮力,漂浮在水面上。潜水艇靠改变 来实现浮沉,要使浮在水面的潜水艇潜入水中,应当 。,空心,自身的重力,向水舱充水,