研究物体的浮沉条件(上课课件)粤沪版

1、9.3 研究物体的浮沉条件研究物体的浮沉条件学习目标：学习目标：1、通过实验，探究物体的浮沉条件；、通过实验，探究物体的浮沉条件；2、用物体的浮沉条件解释潜水艇、气、用物体的浮沉条件解释潜水艇、气球的浮沉原理和浮筒的打捞法。球的浮沉原理和浮筒的打捞法。 潜水艇时而浮出水面，时而潜入水中，其中的奥妙在哪里？我们用实验来研究。 物体的浮沉条件是什么讨论与思考：1、鸡蛋在盐水中受到哪两个力的作用？2、鸡蛋处于不同状态是由于哪个力发生变化？活动活动 让鸡蛋像潜艇一样浮沉让鸡蛋像潜艇一样浮沉实验器材：实验器材：杯、浓盐水、食盐、鸡蛋、搅拌器杯、浓盐水、食盐、鸡蛋、搅拌器实 验 结 论实 验 结 论 浸在

2、液体中的物体，其浮沉取决于浸在液体中的物体，其浮沉取决于它所受到的它所受到的 力和力和 力的大小。力的大小。物体浮沉条件物体浮沉条件F浮浮GF浮浮GF浮浮GF浮浮G浮重F浮GF浮GF浮GF浮G浮浮液液物物V排排V物物=液液gV排排gV物物物物浮浮液液物物浮浮V排排V物物=液液gV排排gV物物物物液液物物浮浮液液物物液液物物V排排V物物 FGF浮GF浮GF浮F浮G(1)(1)浸液中物浸液中物F F浮浮G G物物：_F F浮浮G G物物：_F F浮浮G G物物：_(2)(2)漂液上物：漂液上物： F F浮浮_ G_ G物物上浮上浮最终最终漂浮漂浮下沉下沉最终最终沉底沉底悬浮悬浮(可停任深可停任深)

3、(1) 漂浮漂浮 F浮浮=G V排排物物(2) 悬浮悬浮 F浮浮=G V排排=V物物 液液=物物(3) 上浮上浮 F浮浮G V排排=V物物 液液物物(4) 下沉下沉 F浮浮G V排排=V物物 液液物物 浸在液体中的物体的浮和沉浸在液体中的物体的浮和沉,决定于所受的决定于所受的浮力和重力的合力的情况浮力和重力的合力的情况 。物物是物体的密度（平均密度），而不是构是物体的密度（平均密度），而不是构成该物体的物质的密度成该物体的物质的密度物体的浮沉条件受力比较法受力比较法密度比较法密度比较法思考 改变物体浮沉的方法有哪些？ 改变自身的重力大小。改变自身的重力大小。 改变自身的体积大小或改变液体密改变

4、自身的体积大小或改变液体密度大小从而改变浮力大小。度大小从而改变浮力大小。长风破浪长风破浪航空母舰航空母舰二、浮沉条件在技二、浮沉条件在技术上的应用术上的应用1、轮船小小竹筏小小竹筏航空母舰航空母舰 轮船总是漂浮在水面上，轮船总是漂浮在水面上， 一艘轮船从一艘轮船从河里驶向驶向大海，它受到的重力大小它受到的重力大小 （变大、变小、不变）；它（变大、变小、不变）；它受到的浮力受到的浮力 大小大小 （变大、变小、不变）；它排开（变大、变小、不变）；它排开水的体积水的体积 （变大、变小、不变）；轮船是下沉（变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？些还是上浮些？河水河水海水海水我学我学 我用我用轮

5、船（1）工作原理：物体）工作原理：物体漂浮漂浮在水面的原理工作的。在水面的原理工作的。（2）利用把密度比水大的钢材制成）利用把密度比水大的钢材制成空心空心的使它的使它排开更多的水，增大可利用的浮力。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）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。河水里浸入的体积小。2、潜水艇利用吸水、排水的方法改变潜利用吸水、排水的方法改变潜水艇自身的重力实现上浮下潜的水艇自身的重力实现上浮下潜的 。二、浮沉条件在技术上的应用二、浮沉条件在技术上的

6、应用1、潜水艇、潜水艇1.1.工作原理：潜水艇的上浮、下潜和悬浮，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。靠改变自身的重力来实现的。2.2.潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少放水的多少。 潜水艇过程和原理: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，空气利用热空气密度小，空气受热膨胀，热气球体积增大，受热膨胀，热气球体积增大，也就是增大也就是增大V排排 ，达到增大浮，达到增大浮力的作用力的作用 。4 4、热气球热气球气袋气袋吊篮吊篮喷嘴喷嘴 喷嘴点火喷嘴点火加热加热, ,袋内空袋内空气受热膨胀

7、气受热膨胀, ,排开气体的排开气体的体积增大，体积增大，浮力增大浮力增大, ,浮浮力大于重力力大于重力时时, ,气球上升。气球上升。 喷嘴火焰熄喷嘴火焰熄灭，袋内空气变灭，袋内空气变冷体积减小冷体积减小, ,排排开气体的体积减开气体的体积减小，小，浮力减小浮力减小, , 浮力小于重力浮力小于重力, ,气球下降。气球下降。5 5、孔明灯、孔明灯（热气球）（热气球）6、飞艇飞艇利用氦气、氢气密度比利用氦气、氢气密度比空气的小，实现浮力大于重空气的小，实现浮力大于重力而在空中上升力而在空中上升 。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气球和飞艇内充有密度小于空气的气体氢气、氦气

8、、热空气等。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）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。来实现上升和下降的。知识平台知识平台7 7、盐水选种、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 液液，物体下沉。 干瘪、虫蛀的种子会上浮直至漂浮，而饱满的种子下沉到容器底部。盐水选种的道理：盐水选种的道理：饱满种子的密饱满种子的密度要大于盐水的密度而下沉。度要大于盐水的密度而下沉。8密度计 工作原理工作原理：利用物体漂浮在液面上时浮利用物体漂浮在液面上时浮 力力 等于重力的原理制成的。等于重力的原理制成的。密度计密

9、度计刻度特点刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。上小下大，刻度间隔不均匀。读数方法读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度静止时液面所对刻度乘以水的密度用途用途：一种可以直接测量液体密度的仪器。一种可以直接测量液体密度的仪器。水水液体甲液体甲液体乙液体乙1.01.21.4原理：在各种液体中总是漂浮，原理：在各种液体中总是漂浮，F浮浮G。刻度值的特点：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，、密度计是测液体密度的仪器，它是根据物体漂浮在液面时它是根据物体漂浮在液面时F F浮浮_G_G物物（填、（填、 ）的原理制成的。）的原理制成的。、使用密度

10、计时必须使其、使用密度计时必须使其_，才能正确测出液体的密度。才能正确测出液体的密度。、密度计在各种不同的液体中所、密度计在各种不同的液体中所受浮力是受浮力是_（相同、不同）的，（相同、不同）的，在密度在密度_ _ （大、小）的液体中露（大、小）的液体中露出液面的体积较大，故密度计的刻度出液面的体积较大，故密度计的刻度是上是上_下下_（大、小）。（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。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现代打捞沉船的方法是: :将几个充

11、满将几个充满水的大型浮筒水的大型浮筒 沉入水底沉入水底, ,用钢缆把浮用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起筒与沉船紧紧地拴在一起, ,然后用高然后用高压空气把浮筒中水排出压空气把浮筒中水排出, ,沉船就随着沉船就随着浮筒一起浮出水面浮筒一起浮出水面. .请解释这样打捞请解释这样打捞沉船的道理沉船的道理答：浮筒中水排出后重力大大减少，浮力答：浮筒中水排出后重力大大减少，浮力却没有减少，即使拴上沉船也是却没有减少，即使拴上沉船也是GFGF浮浮，因，因此能浮上水面此能浮上水面浮浮力力2、物体浮、物体浮沉的判定沉的判定受力比较法受力比较法a、b、c、密度比较法密度比较法a、b、3、浮力计、浮力计 算方法算

12、方法a、称、称 重重 法、法、 F浮浮=G物物-Fb、压、压 力力 差差 法、法、 F浮浮=F向上向上-F向下向下c、原、原 理理 法、法、 F浮浮=G排排= 液液gV排排d、平、平 衡衡 法、法、 F浮浮= G物物 （悬浮或漂浮）（悬浮或漂浮）液液物物 上浮或漂浮上浮或漂浮液液= 物物 悬浮悬浮液液物物 下沉下沉4、浮力应用：轮船、潜水艇、密度计、热气球等、浮力应用：轮船、潜水艇、密度计、热气球等1、阿基米德原理：、阿基米德原理： F浮浮=G排排= 液液gV排排 （也适用于气体）（也适用于气体）F浮浮G物物 上浮上浮F浮浮= G物物 悬浮或漂浮悬浮或漂浮F浮浮G物物 下沉下沉c、1.1.下列

13、说法正确的是（）下列说法正确的是（）A.A.物体在上浮过程中受到浮力作用，在下沉时物体在上浮过程中受到浮力作用，在下沉时不受浮力作用不受浮力作用B.B.轮船无论是在海面上航行还是在码头处静止，轮船无论是在海面上航行还是在码头处静止，都受到水的浮力都受到水的浮力C.C.热气球内的气体密度大于空气密度，球升空热气球内的气体密度大于空气密度，球升空时不受浮力作用时不受浮力作用D.D.潜水艇在潜水艇在150m150m的深海中潜行时不受浮力作用的深海中潜行时不受浮力作用巩固训练：巩固训练：B B2.2.一个石块重一个石块重5N，把石块挂在弹簧测力计下端，把石块挂在弹簧测力计下端，将其浸没在某种液体中，此

14、时弹簧测力计的示数将其浸没在某种液体中，此时弹簧测力计的示数为为N，则该石块受到液体的浮力为，则该石块受到液体的浮力为_N。浮。浮力的方向力的方向 ，施力物体是施力物体是 _ _ 此石块在液体中下沉时此石块在液体中下沉时 浮力的作用（填浮力的作用（填“受到受到”、“不受到不受到”）。）。石块重5N3竖直向上竖直向上液体液体受到受到3.第二次世界大战时期，德国纳粹一潜水艇在第二次世界大战时期，德国纳粹一潜水艇在下潜过程中，撞到海底被搁浅而不能浮起来下潜过程中，撞到海底被搁浅而不能浮起来是因为（是因为（ ）C4.把重5N、体积为06cm3的物体投入水中，当物体静止时，受到的浮力是多少？为什么？ 解

15、：物体的质量m=G/g=5N/10N/kg=0.5kg物体的密=m/V=0.5kg/0.610-6m3=8.3105kg/m3因为 水因此当物体静止时漂浮在水面上，由漂浮条件可得F浮=G=5N。课堂练习：课堂练习：1、轮船由江河驶入海里：重力、轮船由江河驶入海里：重力 ，浮，浮力力 ，轮船将，轮船将 一些（填一些（填“上上浮浮”或或“下沉下沉”）不变不变不变不变上浮上浮3.3.有塑料球、木球和铁球各一个，当它们有塑料球、木球和铁球各一个，当它们在水中静止时，如右图所示在水中静止时，如右图所示_球球一定是空心的；一定是空心的；_球所受的浮球所受的浮力小于它的重力，木球所受的浮力力小于它的重力，木球所受的浮力_于它的重力（填于它的重力（填“大于大于”、“等于等于”或或“小于小于”）图3c铁塑料塑料等等BAc能力大比拼能力大比拼练习：练习：1、一个重为、一个重为10N的木块在水中上浮，最后漂浮在的木块在水中上浮，最后漂浮在水面上，这木块受到的浮力（水面上，这木块受到的浮力（ ）A. 上浮时小于上浮时小于10N ，漂浮时大于，漂浮时大于10NB.