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1、第十章 第节 物体的浮沉条件及应用 1浸没在水中的木块为什么向上浮起? 2浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部? 3浸没在水银中的铁块为什么向上浮起? 4钢铁制成的船为什么能在海面上航行? 5物体在液体中都受到浮力,为什么有的上浮、 有的下沉、有的悬浮? 提出问题 悬浮 上浮 下沉 1 1浮力与重力的关系浮力与重力的关系 悬浮 上浮 下沉 F浮 G F浮 G F浮 G 上浮: F浮G 一、物体的浮沉条件 F浮 G 漂浮 漂浮:F浮 = G 悬浮:F浮 = G 下沉: F浮G 2物体密度与液体密度间的关系 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
2、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。 一、物体的浮沉条件 漂浮: r液r 物 根据浮沉条件进行比较 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。 3 3浮沉条件的讨论浮沉条件的讨论 (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 均密度物与液体密度液比较 一、物体的浮沉条件 早在殷商之前,我国古代人民对浮力就有深入的 观察,到殷商时已由制独木船
3、发展到用木板组成大的 船体,这是我国最早的木船。 芦湖独木舟 我国古代对浮力的应用 二、浮力的应用 周朝以后不仅在小河上能架设浮桥,在黄河、长 江这样的大河流上也多次架设过浮桥。 浮桥 我国古代对浮力的应用 我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼,灯 笼能腾空而起,飞向天空。 我国古代对浮力的应用 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。 我国古代对浮力的应用 用橡皮泥做成能 承载重物的小船 ,使它漂浮在水 面上。 想想做做 二、浮力的应用 (1)工作原理:将钢铁做制成空心的轮船,可以排开 更多的水
4、,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 二、浮力的应用 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 二、浮力的应用 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 二、浮力的应用 气球和飞艇 例1 关于浮力,下列说法中正确的是( )。 A. 上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大 B. 沉在容器底部的物体一定不受浮力 C. 在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮 D. 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮 力越大 运
5、用浮力知识解决问题 C 三、例题分析 例2 一艘轮船从海里驶入河里,它受到的重力大小 ,它受到的浮力 ;它排开水的体积 。(填变大,变小或不变) 【解析】 轮船浮在海面上,F浮 = G ; 它驶入河里也浮在河面上:F浮= G 。 G 不变, F浮不变: F浮 = F浮 海水 g V排= 海水 g V排, 海水 海水 , V排 V排 不变不变 变小 例3 重为15 N的物体,浸没于装满水的容器中后, 溢出了510-4 m3的水。则此物体是( ) A浮在水面上 B沉到水底 C悬浮在水中 D以上几种情况都有可能 【解析】 根据阿基米德原理 F浮 = 水 gV排 =1.0 103 kg/m3 9.8
6、N/kg510-4 m3 =4.9 N A 。 C 例5 一冰块漂浮在水面上,当冰完全熔化后, 容器中的水面将如何变化? 当冰化成水后,质量不变,所以,m水= m冰 冰排开水的体积等于冰化成水的体积 液面高度不变 【解析】冰漂浮在水面上,F浮= G冰 当冰放入盐水中时,冰熔化后,液面如何变化? 水 V盐水 冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积 液面上升 【解析】冰漂浮在盐水中,F浮 = G 课堂小结 物体的浮沉条件 浮力的应用 浮力问题解析 轮船 潜水艇 气球和飞艇 2质量相等的实心铝球和铁球放在水中,铁球受 的浮力 铝球受的浮力;若把它们都放在水银 中静止时,则铁球受的浮力 铝球受的浮力( 选填“”、“”、“=”) 1用同一支密度计测定不同液体的密度,下列叙 述正确的是( ) A 密度计漂浮的越高,所受的浮力越大 B 密度计漂浮在不同液体中,所受的浮力都相等 C 密度计排液体积越大,液体密度越大 D 密度计漂浮的越高,液体密度越大 B D 作 业