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1、 物体的浮沉条件及应用 教学案北京 蔡雨翔 20013.04教学目标： 1掌握物体的浮沉条件及浮力应用。2通过调节浮力和重力的关系来得到减小或增大可利用的浮力。教学过程： 一物体的浮沉条件 我们都吃过饺子，但是注意煮饺子时饺子浮沉情况是变化的。为什么饺子下锅后先下沉，后悬浮，再上浮，最终漂浮在液面上，它所受力的关系又是怎样的？ 为什么钢铁做成的轮船能浮在水面上？钢铁做成的潜水艇能在水中上浮和下潜呢？1、比较物体的重力和浮力.悬浮上浮v浸在液体中的物体都会受到浮力，但是有的物体要上浮，有的却要下沉，这是为什么？画出图中物体所处几种状况下受力的情况。下沉v物体上浮：F浮 G物 上浮的物体最终要漂浮
2、；物体漂浮：F浮 = G物;物体下沉：F浮 G物，物体下沉，最终沉底;物体悬浮：F浮 = G物2、比较物体的密度上浮： 物液悬浮： 物 = 液下沉： 物液二.浮力的应用1.轮船轮船做成中空的来获得较大浮力，漂浮在水面上；轮船的大小常用排水量来表示。2、潜水艇潜水艇通过改变自重来实现浮沉。3.气球和飞艇取一个稍大的薄塑料袋，袋口用很细的铜丝框成一个圆口，开口朝下，用电吹风向袋内吹热空气。放手后，塑料袋热气球便冉冉上升。气球和飞艇通过改变浮力大小来实现浮沉。4.我国古代在沉浮条件上的一些应用（1）孔明灯：如图所示为传说中三国时代诸葛亮为了军事目的而放飞的“孔明灯”，灯笼内有一个放有松脂的小碟，点燃
3、松脂后，灯笼内空气变热密度变小而使灯笼飞起悬于空中，这其实就是热气球的一种雏形。（2）公元1066年，宋朝的河中府发生黄河水患，冲走了城外桥头的大铁牛，为了把这铁牛从水中捞起，有人潜入水底用绳子拴牢铁牛，绳子另一端系于船上，船当时装满沙土，使绳索绷紧，然后船上人慢慢取走船上沙土，铁牛就被拉了上来，这和现在通用的浮筒打捞法有异曲同工之妙。如图所示。（3）曹冲称象：传说三国时代有人送给曹操一头大象，谁也没有办法称出大象有多重，曹操一个小儿子曹冲十分聪明，他首先让人把大象拉到船上，记下船的吃水深度，再用石块代替大象达到同样的吃水深度，最后分别称出许多石块的总重，也就知道了大象的体重了，如图所示。5.
4、 沉浮条件的一些其他应用（1）浮运架桥法：早在唐朝时，中国人就在黄河上架起大型浮架，贯通了黄河两岸的运输，战争期间有舟桥部队，现在浮运架桥仍然被使用。（2）浮法玻璃生产法：让玻璃液流入熔融金属（如锡液）的槽中，浮在金属液表面，自由摊平可生产出大面积、高质量的平板玻璃。（3）石油钻探平台：随着能源的紧张，人们开始开采海面以下的石油，可造出大型石油钻探平台，开到所在位置再用锚固定，进行石油钻探和开采，我国在南海已经用这种方法生产石油。（4）密度计刻度；密度计的刻度规律；观察密度计的刻度，上面的刻度值小，下面的刻度值大。密度计刻度原理：密度计使用总是漂浮在液面上，在不同的液体中受到的浮力总等于密度计
5、的自身重力，所以根据阿基米德原理，液体的密度和密度计浸入液体中的体积成反比。巩固练习:1、一只氦气球，如图所示容积为5000m3，自身重15000N，已知氦气密度为，空气密度为，那么此氦气球所受的浮力多大？让它载重，若平均每人重700N，可运送多少人？2、一只密度计放入水中时，水面在比重计的a点，放在酒精中时，液面在比重计的b点，若将此比重计放入盐水中，液面将在比重计的（ ）A. a点以下 B. b点以上 C. a、b点之间 D. 无法确定3、潜水艇的有关说法中，正确的是（ ）A. 潜水艇自身重力不变靠改变它的浮力来决定上升或下沉B. 潜水艇所受浮力不变，靠改变自身的重力来决定上升或下沉C.
6、潜水艇在下沉过程，浮力在减小D. 潜水艇在上升过程，浮力在增大当堂检测：1. 把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中，情况如图中甲、乙所示，由此得出的下列判断中正确的是 ( )A这个密度计在甲液体中受的浮力较大 B这个密度计在乙液体中受的浮力较大C甲种液体的密度较大 D密度计在B处的刻度值应大于在A处的刻度值2.某农户长绿豆芽时，将绿豆倒人盛水的容器中，发现成熟饱满的绿豆沉入水底，干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上，产生这二现象的原因是 ( )A沉底的绿豆受到的浮力小于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力大于重力B沉底的绿豆受到的浮力小于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力等于重力C沉底的绿豆受到的浮力
7、大于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力等于重力：D沉底的绿豆受到的浮力等于重力，漂浮在液面的绿豆受到的浮力小于重力3. 漂浮和悬浮是物体在液体中时可能处的两种状态，它们的相同点是 ；而从V排和V物的关系上来区别，物体漂浮时V排 V物，而物体悬浮时V排 V物；从物体密度和液体密度的关系上来区别，能漂浮的物体，物 液，而悬浮的物体，物 液(填“”、“”或“=”)4. 用手将一重为6N的物体全部压入水中，物体排开的水重为10N；则此时物体受到的浮力为_ N；放手后物体将 (填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)，待物体静止时所受的浮力为 N。课后作业: 1浸在液体中的物体，其浮沉取决于它所受到的_力和_力的
8、大小2鸡蛋放在清水中会下沉，是因为鸡蛋受到的浮力_(选填“大于”、“小于”或“等于”，下同)它的重力；在清水中倒人适量的浓盐水，鸡蛋就会上浮，这是因为鸡蛋受到的浮力_它的重力；当鸡蛋受到的浮力等于它的重力时，鸡蛋就会处于_状态或_状态3一艘远洋轮船装上货物后，发现船身下沉了一些，则它受到的浮力_(选填“变大”、“变小”或“不变”)，当船由内河驶入大海后，船受到的浮力_(选填“变大”、“变小”或“不变”)，船身相对于水面将_(选填“上浮”、“下沉”或“不变”)4一小球所受的重力为5N，体积为510-4m3，将它浸没在水中，所受的浮力大小为_N(取g为10N/kg)，浮力的方向是_放开手后，小球将
9、_(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)5浸没在液体中的物体，如果物体的密度_液体的密度，物体上浮至漂浮；如果物体的密度 液体的密度，物体下沉到容器底；如果物体的密度_液体的密度，物体悬浮(填“大于”、“小于”或“等于”) 6一块蜡放在水中能够漂浮在水面上，那么，在下列提供的液体中，放人_中悬浮；放人_中下沉；放人_中也是漂浮(参考数据，蜡0.9103kg/m3，植物油0.9 103kg/m3，海水1.03103kg/m3，酒精0.8103kg/m3)7如图所示，将一只玩具青蛙放入水中，它能漂浮在水面；把它放入另一种液体中，它却沉人底部，则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较( )A在
10、水中受到的浮力较大B在另一种液体中受到的浮力较大C受到的浮力一样大D无法比较浮力大小8. 三国时代，诸葛亮曾放出一种“会飞”的灯笼，后人称其为“孔明灯”，如图所示它上升的主要原因是：灯笼内的热空气密度 空气密度，导致灯笼受到的浮力 灯笼的重力，所以灯笼才上升9小梅帮妈妈做饭时，把一个质量为100g的土豆放进盛满水的盆里，有90mL水溢出，则此土豆在水中处于什么状态?10体积为50cm3、质量为48g的生橡胶块放人足够深的水中静止后，水对它的浮力是多少N?(g取10N/kg)挑战中考：1.如图（a）所示的圆柱形容器，底面积为200cm2，里面装有高20cm的水，将一个体积为500cm3的实心铝球
11、放入水中后，球沉底（容器中水未溢出） 求：（1）（b）中水对容器底的压强和容器底增加的压力 （2）（b）中容器对水平桌面的压强和压力（不计容器重，铝2.7103kg/m3，g取10N/kg） （a） （b） 、2.底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水，将其竖直放在水平桌面上，把边长为10cm的正方体木块A放入水后，再在木块A的上方放一物体B，物体B恰好没入水中，如图（a）所示已知物体B的密度为6103kg/m3质量为0.6kg（取g10N/kg） （a） （b ） 求：（1）木块A的密度 （2）若将B放入水中，如图（b）所示，求水对容器底部压强的变化已知：S400cm20.04m2，
12、A边长a10cm0.1m，B6103kg/m2，mB0.6kg求：（1）pA；（2）p3.在水平桌面上竖直放置一个底面积为S的圆柱形容器，内装密度为1的液体将挂在弹簧测力计下体积为V的金属浸没在该液体中（液体未溢出）物体静止时，弹簧测力计示数为F；撤去弹簧测力计，球下沉并静止于容器底部，此时液体对容器底的压力为容器底对金属球的支持力的n倍求（1）金属球的密度；（2）圆柱形容器内液体的质量4.如图（a），在天平左盘放一杯水，右盘放砝码，使天平平衡 （1）将一质量为27g的铝块（铝2.7g/m3）放入左盘水中，水不溢出，天平还能平衡吗?怎么办？ （a） （b）（2）将铝块如图（b）方式放入左盘中，天平还能平衡吗？怎么办？5.如图中，容器内分别装有水和盐水，在液面上浮着一块冰，问：（1）冰在水中熔化后，水面如何变化?（2）冰在盐水中熔化后，液面如何变化? （a） （b） 6.如图（a），在一个较大的容器中盛有水，水中放有一个木块，木块上面放有物体A，此时木块漂浮；如果将A从木块上拿下，并放入水中，当木块和A都静止时（水未溢出），下面说法正确的是（） A当A的密度小于水的密度时，容器中水面上
