1.3水的浮力(第4课时)

1、 物体的浮沉条件是什么？物体的浮沉条件是什么？ l(1)物体下沉：物体下沉：F浮 浮G物物 或 或液 液G物物 或 或液 液物物 l(3)物体悬浮物体悬浮：F浮 浮=G物物 或 或液 液= 物物 l(4)物体漂浮物体漂浮：F浮 浮=G物物 或 或液 液 物物 复习提问复习提问 浸没在液体中的物体浸没在液体中的物体 人类利用浮力从远古时代就开始了，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，而抱住或骑在一段树干上灾得到启示，而抱住或骑在一段树干上 顺水漂流。这是人类最早的航行，利用顺水漂流。这是人类最早的航行，利用 了了密度

2、小于水的木材密度小于水的木材受到的浮力。受到的浮力。 后来人们发现，把树干挖空成为独木后来人们发现，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物。从浮力利用的角度看这是个了不起的 进步：进步：采用采用“空心空心”的办法增大可以利用的办法增大可以利用 的浮力。的浮力。即使最现代化的轮船，也保持着即使最现代化的轮船，也保持着 这种古老的办法。这种古老的办法。 畅所欲言畅所欲言 你能举出生活中有哪些你能举出生活中有哪些 利用物体浮沉的例子吗？利用物体浮沉的例子吗？ 浮力的应用浮力的应用: : 如航标灯、浮桥、海上

3、采油钻井台、打捞沉船等。如航标灯、浮桥、海上采油钻井台、打捞沉船等。 物体的沉浮条件的应用物体的沉浮条件的应用 一、密一、密 度度 计计 密度计密度计漂浮漂浮在被测液体中，密度计的玻璃管上标有在被测液体中，密度计的玻璃管上标有 刻度值，可从液面处对应的刻度值读出被测液体的密度。刻度值，可从液面处对应的刻度值读出被测液体的密度。 密封的玻璃密封的玻璃 管，下端装管，下端装 有铅丸或水有铅丸或水 银银 思考：图中的甲、乙两种液体，谁的密度较大？思考：图中的甲、乙两种液体，谁的密度较大？ 液体甲液体甲 液体乙液体乙 同一支密度计在不同液体中受到的浮力同一支密度计在不同液体中受到的浮力 大小是相同的，

4、但排开的液体体积大小不同。大小是相同的，但排开的液体体积大小不同。 液体的密度越大，密度计露出的体积越多。液体的密度越大，密度计露出的体积越多。 密度计：密度计：根据漂浮物体露出的体积大小测定液体的密度 根据漂浮物体露出的体积大小测定液体的密度 刻度特点：刻度特点： 密密 度度 计计 0.8 1.0 1.8 2.0 0.6 某某 液液 刻度特点：刻度特点： 上小下大，刻度不均匀上小下大，刻度不均匀无无0 0刻度刻度 利用物体利用物体漂浮漂浮在液面时在液面时F F浮 浮 =G=G计 计原理工作的。 原理工作的。 密度计上的刻度线不均匀，密度计上的刻度线不均匀， 自上往下，刻度线越来越自上往下，刻

5、度线越来越 密，刻度值越来越大。密密，刻度值越来越大。密 度计上的刻度值是被测液度计上的刻度值是被测液 体的密度与水的密度的比体的密度与水的密度的比 值。值。 0.8 1.0 1.8 2.0 0.8 1.0 1.8 2.0 0.8 1.0 1.8 2.0硫硫 酸酸 水水 酒酒 精精 试一试：试一试： 将密度计放入清水中，盐水中、酒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精中，观察自制密度计浸入液体中的深 度，你有什么发现？度，你有什么发现？ 密度计密度计漂浮漂浮在不同的液体中时，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；若液体密度小，则密度计浸入液体

6、的体积大； 若液体密度大，则密度计浸入液体的体积小。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？会不同？ （不同的液体（不同的液体不同，而浮力不变不同，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，因此液体排开的体积不同，液面对应的位置也就 也不同）也不同） 密度计是利用密度计是利用 来测来测 量液体密度的仪器，被测液体的密量液体密度的仪器，被测液体的密 度越大，密度计浸入液体的深度度越大，密度计浸入液体的深度 越越 ，露出液面的部分，露出液面的部分 。 当把密度计放入某种液体中静止

7、时，当把密度计放入某种液体中静止时， 液面正对液面正对0.6这个刻度，则这种液体这个刻度，则这种液体 的密度为的密度为 kg/m3。 漂浮时漂浮时F浮 浮=G计计 浅浅 0.6103 0.8 1.0 1.8 2.0 0.6 某某 液液 越多越多 应用二：应用二：轮船轮船 应用二应用二 轮船轮船 问题：铁块放在水中会下沉，而用钢铁制成的船为什么问题：铁块放在水中会下沉，而用钢铁制成的船为什么 却能够漂浮在水面上？却能够漂浮在水面上？ 你能使铁在水中上浮吗？你能使铁在水中上浮吗？ 物体的沉浮条件的应用物体的沉浮条件的应用 轮轮 船船 活动：模拟轮船实验活动：模拟轮船实验 1.1.把一块橡皮泥放在水

8、面上时，观察橡皮泥能否浮在水面上；把一块橡皮泥放在水面上时，观察橡皮泥能否浮在水面上； 不不 能能 2.2.将橡皮泥捏成碗状，再放在水面上，观察橡皮泥能否浮在水面将橡皮泥捏成碗状，再放在水面上，观察橡皮泥能否浮在水面 上。上。 能能 利用利用“空心空心”的方法可以在不增加物体自重的条的方法可以在不增加物体自重的条 件件 下下增大排水体积增大排水体积，获得更大的浮力，最终使，获得更大的浮力，最终使F F浮浮=G=G船船， 使船漂浮。使船漂浮。 物体的沉浮条件的应用物体的沉浮条件的应用 轮轮 船船 排水量排水量：满载时：满载时排开的水的质量排开的水的质量。（不是重力）。（不是重力） l轮船有大小，

9、怎样反映轮船的运载能力呢？ 在远洋轮船的船舷上在远洋轮船的船舷上,都都 漆着五条漆着五条“吃水线吃水线”,又又 称称“载重线载重线”, 其中标有其中标有 W的是的是北大西洋载重线北大西洋载重线, 标有标有S的是的是印度洋载重线印度洋载重线. 当船从北大西洋驶向印度当船从北大西洋驶向印度 洋时洋时,试分析轮船受到的试分析轮船受到的 浮力以及北大西洋与印度浮力以及北大西洋与印度 洋的海水密度洋的海水密度1和和2的关的关 系系? 载重线载重线：是法规对船舶最大装载吃水线：是法规对船舶最大装载吃水线 思考与讨论思考与讨论: : 1 1、（、（轮船的大小常用排水量来表示，所谓排水轮船的大小常用排水量来表

10、示，所谓排水 量就是轮船装满货物时排开水的质量。一艘轮量就是轮船装满货物时排开水的质量。一艘轮 船自身的质量为船自身的质量为0.70.7万吨，它的排水量为万吨，它的排水量为1.81.8万吨，万吨， 则它最多可运载多少货物？则它最多可运载多少货物？ 2 2、一艘轮船从江河驶入大海后，受到的浮力如、一艘轮船从江河驶入大海后，受到的浮力如 何？排开水的体积如何变化？何？排开水的体积如何变化？ 1.11.1万吨万吨 浮力不变，排开水的体积变小。浮力不变，排开水的体积变小。 l轮船由江河驶入海里：重力 ，浮 力 ，轮船将 一些（填“上浮” 或“下沉”） 例例1 不变不变 不变不变 上浮上浮 l轮船是用密

11、度大于水的材料制成的，轮船是用密度大于水的材料制成的， 所以必须把它作成所以必须把它作成 的，这样虽的，这样虽 然受到的重力然受到的重力 ，但体积，但体积 很很 多，受到的浮力多，受到的浮力 ，所以能浮在水，所以能浮在水 面。面。 空心空心 不变不变增大增大 增大增大 应用三应用三:潜水艇潜水艇 潜潜 水水 艇艇 活动：潜水艇沉浮的模拟实验活动：潜水艇沉浮的模拟实验 1.1.在玻璃球内装满水，并用橡皮管把它连到大针筒上；在玻璃球内装满水，并用橡皮管把它连到大针筒上； 2.2.用针筒将玻璃球内的水抽出，观察玻璃球的运动情况；用针筒将玻璃球内的水抽出，观察玻璃球的运动情况； 玻璃球上浮玻璃球上浮

12、3.3.用针筒把水再次压入玻璃球中，观察玻璃球的运动情况。用针筒把水再次压入玻璃球中，观察玻璃球的运动情况。 玻璃球下沉玻璃球下沉 试一试：试一试：潜水艇潜水艇 采用什么方法可以使潜水艇下潜、悬浮在水中或浮采用什么方法可以使潜水艇下潜、悬浮在水中或浮 出水面？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，一旦水）受到的重力变小，一旦重力小于浮力重力小于浮力，球将，球将上浮上浮； 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

13、水）受到的重力变大，一旦球内的水）受到的重力变大，一旦重力大于浮力重力大于浮力，球将，球将下沉下沉。 应用三、潜水艇 l潜水艇浸没水中后V排不变，则浮 力不变，那么它是怎么来实现沉浮 的呢？ 潜潜 水水 艇艇 潜水艇是在不改变潜水艇是在不改变 的条件下，通过的条件下，通过 改变改变 来实现上浮和下潜的。来实现上浮和下潜的。 浮力（体积）浮力（体积） 自身的重量自身的重量 结论：结论： 潜水艇的下潜和上浮是靠潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力改变自身重力来来 实现的。实现的。 l潜水艇是靠改变潜水艇是靠改变 来实现上浮和下来实现上浮和下 潜的。当潜水艇由潜的。当潜水艇由100m深度下潜到水下深度

14、下潜到水下200m 深处，它受到水的压强将深处，它受到水的压强将 ，受到的浮力，受到的浮力 将将 。 自身的重力自身的重力 变大变大 不变不变 例例: 其体内充的是什么气体？这种气体的密度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？比空气的密度大还是小？它为什么能够升空？ 应用四：应用四：气球和气艇气球和气艇 节日气球、热气球、飞艇能不能节日气球、热气球、飞艇能不能 无限制升空？无限制升空？ 想一想，如果这是个载人的带吊篮的气球，为想一想，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？了使乘客返回地面，你打算采用什么办法？ 结论：结论

15、：气球和气艇是靠通过改变气球和气艇是靠通过改变自身的自身的 体积体积，从而改变浮力来实现升降的。，从而改变浮力来实现升降的。 l采用采用充密度比空气小的气体充密度比空气小的气体（氢气、氦气、热空（氢气、氦气、热空 气）的办法，使它受到的气）的办法，使它受到的浮力大于重力浮力大于重力而升空。升而升空。升 空时空时平均 平均 空气空气。 。 l用改变自身的体积，实现沉浮。如用改变自身的体积，实现沉浮。如减小体积减小体积,则有则有 F浮 浮G球球下降 下降。 l气球不能无限制地升入高空，当气球不能无限制地升入高空，当F浮 浮=G球球时，应该 时，应该 悬浮悬浮，实际上在没有达到悬浮时，其内部气压大于

16、，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。外部气压而破裂。 l气球和飞艇是靠改变气球和飞艇是靠改变 来实现来实现 浮沉的。浮沉的。 例例4 自身的体积自身的体积 应用五：盐水选种应用五：盐水选种 好的种子下沉，坏的、差的种子上浮好的种子下沉，坏的、差的种子上浮 结论结论: :通过改变液体的密度来改变浮力的大小，从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。而使不良种子上浮，最终漂浮。 应用六：测定血液密度应用六：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只需从人

17、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？做出什么判断？为什么？ P19 第五题第五题 5、医生给病人体检，有时需要测量病人血液的密度。如、医生给病人体检，有时需要测量病人血液的密度。如 果用密度计进行血液测量，需要血液量较多。分析人员果用密度计进行血液测量，需要血液量较多。分析人员 采用了一个巧妙的方法：先在几个试管内分别装入密度采用了一个巧妙的方法：先在几个试管内分别装入密度 不同的、呈淡蓝色的

18、硫酸铜溶液，然后分别在每个试管不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每个试管 中滴进一滴血液。只要看到哪一个试管中的血滴悬在硫中滴进一滴血液。只要看到哪一个试管中的血滴悬在硫 酸铜溶液中，就能判断出血液的密度。说说这一做法的酸铜溶液中，就能判断出血液的密度。说说这一做法的 依据。依据。 当血液悬浮于某一硫酸铜溶液中时，该血液所受重力和当血液悬浮于某一硫酸铜溶液中时，该血液所受重力和 浮力是一对平衡力，即浮力是一对平衡力，即m血液血液g=p血液血液V血液血液g=p溶液溶液V排液排液g，由，由 于此时于此时V血液血液=V排液排液，所以，所以p血液血液=p溶液溶液。 应用七：打捞沉船应用七：打捞沉

19、船 在沉船下部用结实的钢带将其托住，在钢带的两端固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结合，然后排出筒中水，水的浮力就把筒和船一起推 向水面。向水面。 P20 第六题第六题 6、人们常用、人们常用“浮筒打捞法：打捞沉船，它的做法是：浮筒打捞法：打捞沉船，它的做法是： 把几个浮筒灌满水，将它们沉到水底，潜水员用钢把几个浮筒灌满水，将它们沉到水底，潜水员用钢 索把它们栓在沉船的两侧。然后，打捞船上的机器索把它们栓在沉船的两侧。然后，打捞船上的机器

20、开动起来，把空气压进浮筒，将筒内的水排出去，开动起来，把空气压进浮筒，将筒内的水排出去， 沉船就可以浮起来，这样做的原理是什么？沉船就可以浮起来，这样做的原理是什么？ 将沉船和浮筒看做一个整体，当浮筒内灌满水将沉船和浮筒看做一个整体，当浮筒内灌满水 时，浮力小于重力；当浮筒内的水全部排出后，时，浮力小于重力；当浮筒内的水全部排出后， 整体所受重力减小至小于浮力，这样沉船和浮整体所受重力减小至小于浮力，这样沉船和浮 筒就可以浮起来了。筒就可以浮起来了。 v2.2.将一个铝制空心球用手没入水中，放将一个铝制空心球用手没入水中，放 手后球将：手后球将： （ ） A A、上浮、上浮 B B、下沉、下沉 C C、悬浮、悬浮 D D、无法确定、无法确定 巩固练习 D v1.1.船只采用船只采用“ ”的办法增大可以的办法增大可以 利用的浮力，漂浮在水面上。潜水艇靠利用的浮力，漂浮在水面上。潜水艇靠 改变改变 来实现浮沉，要使浮在来实现浮沉，要使浮在 水面的潜水艇潜入水中，应水面的潜水艇潜入水中，应 当当 。 空心空心 自身的重力自身的重力 向水舱充水向水舱充水 1.1.轮船的铁锚从水下深处向上提起，直至完全轮船的铁锚从水下深处向上提起，直至完全 提出水面，这个过程中，铁锚受到的浮力提出水面，这个过程中，铁锚