五、浮力 (3).ppt

1、第五节 物体的浮沉条件及应用,亮源中学 王松华,像“泰坦尼克”号这样的钢铁巨轮为什么能浮在海面上？,到底什么决定了物体的沉浮？,沉浮条件,2020/8/5,下沉：由F浮G可得： 液 gV排 物 gV物 因为 V排= V物 所以 液 物,上浮：由F浮G可得： 液 gV排物 gV物 因为 V排= V物 所以 液 物,当F浮G时, 合力为零， 即二力平衡， 此时物体将 悬浮。,当F浮G时， 合力方向竖直 向上，物体就 上浮 漂浮时F浮G。,当 F浮G时, 合力方向竖直 向下，物体就 下沉。,漂浮：由F浮=G可得： 液 gV排=物 gV物 因为 V排物,悬浮：由F浮=G可得： 液 gV排=物 gV物

2、因为 V排= V物 所以 液= 物,讲授新课,思考 漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？,浮沉条件 漂浮 F浮=G V排物 悬浮 F浮=G V排=V物 液=物 上浮 F浮G V排=V物 液物 下沉 F浮G V排=V物 液物 简单的说，浸在液体中的物体的浮和沉，取决于所受的浮力和重力的合力的情况。还可以通过改变液体和物体密度来改变物体的浮沉状态。 悬浮与漂浮有何不同？ 悬浮物体全部浸入；漂浮物体部分浸入。,将新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中，观察鸡蛋在容器中的位置。,做一做,讲授新课,思考 改变物体浮沉的方法有哪些？,F浮 G物,F浮 G物,F浮 =G物,F浮 =G物,分析运动状态变化的过程

3、,分析平衡状态,液物,液物,液=物,液物,物 是物体的密度（平均密度），而不是构成该物体的物质的密度,讲授新课,F浮,G,假设：实心物体完全浸没在液体中时, V排=V物=V,=液gV,=物gV,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,讲授新课,长风破浪,航空母舰,二、浮沉条件在技术上的应用 1、船,小小竹筏,工作原理：将钢铁制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。,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,载重线,轮 船,讲授新课,6万吨以上,0.8万吨2万吨,几百吨几千吨,几十吨几百吨,1、轮船 （1）工作原理：

4、轮船是利用物体_在水面的原理工作的。 （2）利用把密度比水大的钢材制成_的使它排开更多的水，增大可利用的_。 （3）轮船在河里和海里都处于漂浮状态，因而所受浮力_，根据阿基米德原理，它在海水里比在河水里浸入的体积_。,漂浮,空心,浮力,相等,小,浮力的应用,轮船总是漂浮在水面上，一艘轮船从河里驶向大海，它受到的重力大小_ （变大、变小、不变）；它受到的浮力 大小_（变大、变小、不变）；它排开水的体积_（变大、变小、不变）；轮船将会_一些.(下沉、上浮）,不变,不变,变小,上浮,河水,海水,水中蛟龙,水中蛟龙,2、潜水艇,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气

5、，将瓶内的水排出，瓶向上浮起,潜艇,潜水艇,讲授新课,潜水艇的浮沉,看一看 想一想,潜水艇在水下工作时浮力 ；（变大、变小、不变）,要想上浮，F浮 G（大于、小于、等于）;要想下沉，F浮 G（大于、小于、等于）;要想上浮和下沉，应该改变什么？,变小,大于,小于,潜水艇是中空的，它可以漂浮在水面上，需要下沉时，就向水箱中_，增加潜艇受到的_；需要上浮时，就把水箱中的水_，减小潜艇受到的_。,排出水，潜艇受到的重力减小，潜艇_,注入水，潜艇受到的重力增大，潜艇_,注水,重力,排出,重力,上浮,下沉,1,2,3,4,工作原理： 靠空气浮力升空,内部充有小于空气密度的气体,气球和飞艇,讲授新课,气袋,

6、喷嘴,吊篮,喷嘴点火加热,袋内空气受热膨胀,排开气体的体积增大，浮力增大,浮力大于重力时,气球上升。,喷嘴火焰熄灭，袋内空气变冷, 浮力减小, 浮力小于重力, 气球下降。,4.气球和飞艇 （1）气球和飞艇内充有_小于空气的气体氢气、氦气、热空气等。 （2）原理：利用空气的浮力，通过改变自身_来实现上升和下降的。,浮力的应用,密度,体积,3、孔明灯（热气球）,4、飞艇,利用氦气、氢气密度比空气的小，实现浮力大于重力而在空中上升 。,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，通过改变自身体积来实现上升和下降的。,盐水选种,利用浸没

7、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，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。,工作原理：利用物体漂浮在液面上时浮 力 等于重力的原理制成的。,密度计,刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。,读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度,用途：,一种可以直接测量液体密度的仪器。,水,液体甲,液体乙,1.0,1.2,1.4,原理：在各种液体中总是漂浮，F浮G。,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，它是根据物体漂浮在液面时F浮_G物（填、）的原理制成的。 、使用密度计时必须

8、使其_，才能正确测出液体的密度。 、密度计在各种不同的液体中所受浮力是_（相同、不同）的，在密度_ （大、小）的液体中露出液面的体积较大，故密度计的刻度是上_下_（大、小）。,漂浮,相同,大,大,小,汤圆刚放入水中时，会沉入锅底,汤圆煮熟时，则会浮出水面,完成导学案：当堂检测,当F浮G物时，合力方向竖直向下，物体就下沉 当F浮G物时，合力为零，即二力平衡，此时物体将悬浮 当F浮G物时，合力方向竖直向上，物体就上浮 当物体漂浮时，F浮G物,一.物体的浮沉条件,轮船、密度计、热气球、潜水艇的浮沉原理。,二.浮沉条件的应用,小结,小结：,浮 力,2、物体浮 沉的判定,受力比较法,a、,b、,c、,密

9、度比较法,a、,b、,3、浮力计 算方法,a、称 重 法、 F浮=G物-F b、压 力 差 法、 F浮=F向上-F向下 c、原 理 法、 F浮=G排= 液gV排 d、平 衡 法、 F浮= G物 （悬浮或漂浮）,液物 上浮或漂浮,液= 物 悬浮,液物 下沉,4、浮力应用：轮船、潜水艇、密度计、热气球等,1、阿基米德原理： F浮=G排= 液gV排 （也适用于气体）,F浮G物 上浮,F浮= G物 悬浮或漂浮,F浮G物 下沉,c、,2. 如图10-3-5所示，一艘远洋轮船上标有在不同海域航行时的吃水线，当这艘满载的船在不同水域航行时，下列说法正确的是 （ ） A. 这艘船受到的浮力 F印度洋F北大西洋

10、 B. 这艘船排开海水的质量m印度洋=m北大西洋 C. 印度洋和北大西洋海水的密度印度洋北大西洋 D. 这艘船排开海水的体积 V印度洋=V北大西洋,B,1、一个重为0.5N的土豆浸没在装满水的烧杯中溢出了0.4N的水，则土豆在水中 （ ） A、下沉 B、悬浮 C、上浮 D、以上都有可能,A,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 N/kg510-4 m3 =4.9 N15 N F浮G 物体下沉,B,4、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 所以液面高度不变,【解析】冰漂浮在水面上，F浮= G冰,5、当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？,因为 水 V排 冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积， 所以液面上升。,【解析】冰漂浮在盐水中，F浮 = G,6、如图所示，一艘轮船正在长江上航行，假设船体和货物总重为7500吨，江水的密度为1.0103kg/m3。（g=10N/kg）求：(1)轮船受到的浮力；(2)船体浸在水面下