浮力的应用(2012.12.12).ppt

第六节 浮力的应用,像“泰坦尼克”号这样的钢铁巨轮为什么能浮在海面上？,撞上冰山后， “泰坦尼克”号为什么会沉没？,到底什么决定了物体的沉浮？,鸡蛋放入水中，然后加盐,结论：1浮力的大小与_有关,观察,液体的密度,解释生活中的现象:,容器中有一个鸡蛋沉在水下，当不断向容器加盐搅拌后，鸡蛋会从水中浮出来，最终漂浮在水面上，试用所学的物理知识解释这种现象。,答：开始因为鸡蛋的密度大于水的密度所以沉底；加盐后，盐水的密度变大，当盐水的密度大于鸡蛋的密度时，鸡蛋就会漂浮在水面上。,当F浮G物时,合力方向竖直 向下，物体在液体中向下运动称 为下沉,G物,F浮,下沉,物体的浮沉条件,F浮,当F浮G物时,合力为零，即二力平衡，此时物体将静止在液体中任意深度的地方称为悬浮。,G物,悬浮,F浮,G物,当F浮G物时，合力方向竖直向上， 物体在液体中向上运动称为上浮。,G物,上浮,F浮,F浮G物时，合力为零，物体静止在 液面上称为漂浮。,漂浮,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 漂浮时F浮G物。,当 F浮G物时, 合力方向竖直 向下，物体就 下沉。,物体的浮沉条件,浸没在液体中静止的物体 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,物体漂浮时，F浮 G物,课堂思考 漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？,共同点： 在平衡力的作用下静止不动。 漂浮与悬浮在液体中的物体，浮力等于重力。 不同点： 漂浮是物体一部分浸入液体中，悬浮是整个物体浸没在液体中。,F浮,G物,假设：实心物体完全浸没在液体中时, V排=V物,=液g V排,=物g V物,迁移深化,图钉、铁块在水中下沉 小木块、大木块在水中上浮至漂浮,(1) 漂浮 F浮=G物 V排物,(2) 悬浮 F浮=G物 V排=V物 液=物,(3) 上浮 F浮G物 V排=V物 液物,(4) 下沉 F浮G物 V排=V物 液物,浸在液体中的物体的浮和沉,决定于所受的浮力和重力的合力的情况 。,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,物体的浮沉条件,思考 改变物体浮沉的方法有哪些？,改变自身的重力大小。 改变自身的体积大小或改变液体密度大小从而改变浮力大小。,长风破浪,航空母舰,二、浮沉条件在技术上的应用 1、轮船,小小竹筏,一叶小舟,长风破浪,航空母舰,不沉的航母,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）；轮船是下沉些还是上浮些？,不变,不变,变小,我学 我用,轮船 （1）工作原理：物体漂浮在水面的原理工作的。 （2）利用把密度比水大的钢材制成空心的使它排开更多的水，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。,水中蛟龙,水中蛟龙,2、潜水艇,过程:潜水艇在水面下无论沉、浮，受到的浮力不变。当向水舱充水时，F浮G物时，则潜水艇上浮。 原理：浸没水中后浮力不变，靠改变自身重力（向水舱充水或排水）来实现沉浮,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，空气受热膨胀，热气球体积增大，也就是增大V排 ，达到增大浮力的作用 。,4、热气球,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，袋内空气变冷体积减小,排开气体的体积减小，浮力减小, 浮力小于重力,气球下降。,5、孔明灯（热气球）,6、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 。,可上九天揽月 可下五洋捉鳖,人类实现飞天的梦想,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。,7、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，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,盐水选种的道理：饱满种子的密度要大于盐水的密度而下沉。,8 密度计,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,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:将几个充满水的大型浮筒 沉入水底,用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起,然后用高压空气把浮筒中水排出,沉船就随着浮筒一起浮出水面.请解释这样打捞沉船的道理,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GF浮，因此能浮上水面,将糖浆、水以及油注入高玻璃杯，由于密度不同，液体分成三层。,把橡皮、蜡块、瓶塞及鸡蛋，等放入杯中，观察这些东西分别位于哪一层液面上？,物体的密度小，就漂浮在上层，密度最大的就沉到最下层。,浮力与生活,气球 （1） 气球内充有密度小于空气的气体氢气、氦气等。 （2）原理：当气 空气时，必有F浮G物，物体在空气中上浮,知识拓展,汤圆刚放入水中时，会沉入锅底,汤圆煮熟时，则会浮出水面,鱼鳔的功能,当鱼鳔充气时，鱼体的平均密度减小，鱼体上浮； 鱼鳔排气时，鱼体的平均密度增大，鱼体下沉。,鱼鳔起着调节鱼体平均密度的功能。,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,F浮=G排=液gV排 F浮= F向上 F向下 F浮= G物 F F浮=G物（悬浮或漂浮）,浮力公式总结：,水中的气泡上升过程中，汽泡的,2体积_,4重力_,5压强_,6浮力_,1质量_,3密度_,不变,变大,变小,不变,变大,变小,知识体系框架,浮 力,2、物体浮 沉的判定,受力比较法,a、,b、,c、,密度比较法,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、,冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变， 冰中含有铁块、石块等密度大于水的物体，冰化为水后液面下降。,一冰块放在一杯盐水中，若冰块全部溶化后，杯中液面将_（上升、下降、不变）,液面上升 由漂浮时，G物=G排 可知冰的重=排开的盐水重 冰变成水后，水密度小于盐水，则