9.3 研究物体的浮沉条件5.6

1、第三节第三节 研究物体的浮沉条件研究物体的浮沉条件我来试试我来试试研究对象研究对象受力分析受力分析浸没在液体中浸没在液体中静止静止的物体的物体重力、浮力与浮沉的关系重力、浮力与浮沉的关系 当当F F浮浮G G时时, ,物体在液体中向下运动物体在液体中向下运动称为称为下沉下沉G G下沉下沉 当当F F浮浮G G时时, ,即二力平衡，即二力平衡，物体将静止在液体中任意深度的地方物体将静止在液体中任意深度的地方称为称为悬浮悬浮。悬浮悬浮 当当F F浮浮G G时，时，物体在液体中向上运动物体在液体中向上运动称为称为上浮上浮。F F浮浮G G时，时，物体静止在液面上物体静止在液面上称为称为漂浮漂浮。当当

2、F F浮浮G G时时, ,即二力平衡，即二力平衡，物体将物体将悬浮悬浮。当当F F浮浮G G时，时，物体就物体就上浮上浮至至漂浮漂浮，此时此时 F F浮浮G G。当当 F F浮浮G G时时, ,物体就物体就下沉下沉至底部至底部F浮浮+F支支=G。物体的浮沉条件物体的浮沉条件浸没浸没在液体中在液体中静止静止的物体的物体当当F F浮浮G G时，物体就时，物体就下沉下沉当当F F浮浮G G时，即二力平衡时，即二力平衡 此时物体将此时物体将悬浮悬浮当当F F浮浮G G时，物体就时，物体就上浮上浮物体物体漂浮漂浮时，时，F F浮浮G G（平衡法）（平衡法）（ V排排V物物）（ V排排=V物物）你知道吗？

3、你知道吗？ 当当液液 = = 物物时，必有时，必有F F浮浮=G=G物物， 物体可以悬浮在液体中物体可以悬浮在液体中当当 液液 物物时，必有时，必有F F浮浮G 物物时，必有时，必有F F浮浮GG物物， 物体在液体中上浮物体在液体中上浮F浮浮=液液g V排排G物物=物物g V物物浮浮F GF G上浮上浮: :液液物物V排排V物物=液液gV排排gV物物物物浮浮下沉下沉:F GV排排V物物=液液gV排排gV物物物物液液物物G 漂浮 F=G 悬浮 F=G 物=液 下沉 F液物物液液 把铁块放在水中时，把铁块放在水中时，铁块会铁块会 ； 放在水放在水银中时铁块会银中时铁块会 ；最；最终终 。巩固新知巩

4、固新知下沉下沉上浮上浮漂浮于水银表面漂浮于水银表面 这既不是一个古老的传说，也不是一个科学这既不是一个古老的传说，也不是一个科学的幻想，而是当今世界一种真实的自然现象。的幻想，而是当今世界一种真实的自然现象。 在亚洲西部，离地中海不远的地方，有一个在亚洲西部，离地中海不远的地方，有一个内陆湖，名字就叫内陆湖，名字就叫“死海死海”。这个湖里没有鱼，。这个湖里没有鱼，也没有虾，更谈不上蟹了。湖水是又苦又咸，所也没有虾，更谈不上蟹了。湖水是又苦又咸，所以人们给它起了以人们给它起了“死海死海”这样一个名字。死海的这样一个名字。死海的水里含盐量大得惊人水里含盐量大得惊人:每每100斤海水含盐就有斤海水含

5、盐就有20斤斤以上！人在以上！人在“死海死海”里非但不会淹死，还可以躺里非但不会淹死，还可以躺在水面上自由自在地看书。这是什么原因呢？在水面上自由自在地看书。这是什么原因呢？ 思维升华思维升华躺在“死海”里看书 因为水里含盐多，密度大，人的身体只要有一大半没因为水里含盐多，密度大，人的身体只要有一大半没在水面下，所得到的浮力就足以托起全身的重量了。因此，在水面下，所得到的浮力就足以托起全身的重量了。因此，这位游客就可以躺在这位游客就可以躺在“死海死海”里自由自在地看书了！里自由自在地看书了！实验探究实验探究 怎样使密度大于水的物怎样使密度大于水的物体能够漂浮在水面上呢？体能够漂浮在水面上呢？怎

6、样使橡皮泥漂浮在水面上？橡皮泥、两次牙膏袋所受的重力、两次牙膏袋所受的重力G G甲甲和和G G乙乙的大小关的大小关系是：系是： G G甲甲_ G G乙乙。、两次排开水的体积、两次排开水的体积V V甲甲和和V V乙乙的大小关系是：的大小关系是： V V甲甲_V V乙乙。、两次所受浮力、两次所受浮力F F甲浮甲浮和和F F乙浮乙浮的大小关系是：的大小关系是： F F甲浮甲浮_F F乙浮乙浮。结论结论：要用密度大于水的材料制成能：要用密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体，可以把它做够漂浮在水面上的物体，可以把它做成成_的，以使它排开更多的水的，以使它排开更多的水，从从而而( (增大、减小）可以

7、利用的增大、减小）可以利用的浮力。浮力。二、浮沉条件的应用二、浮沉条件的应用1.轮船 航空母舰航空母舰轮船（1）工作原理：利用物体）工作原理：利用物体漂浮漂浮在水面的原在水面的原理工作的。理工作的。 F F浮浮=G=G物物（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的使它排开更多的水，增大可利用的浮力。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）轮船在河里和海里都是漂浮体漂浮体，因而，因而所受浮力相同，根据阿基米德原理，它在海所受浮力相同，根据阿基米德原理，它在海水里比在河水里浸入的体积小。水里比在河水里浸入的体积小。（4 4）排水量：）排水量：

8、船满载时排开水的质量。船满载时排开水的质量。 m m排排 = = m m船船 + + m m货货（满载）（满载） 轮船总是漂浮在水面上，一艘轮船从轮船总是漂浮在水面上，一艘轮船从河里驶向驶向大海大海，它受到的重力大小它受到的重力大小 （变大、变小、不变）；它受（变大、变小、不变）；它受到的浮力到的浮力 大小大小 （变大、变小、不变）；它排开水（变大、变小、不变）；它排开水的体积的体积 （变大、变小、不变）；轮船是下（变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？沉些还是上浮些？河水河水海水海水我学我学 我用我用密密度度计计 作用：用来测液体密度的仪器 工作条件：密度计漂浮在液面。此时浮力等于重力

9、。 由F浮= G排=液gV排，得：液体的密度越大，排开液体的体积越小，密度计露出液面部分越多。分析 密度计的刻度为什么越往上值越小？密度计的刻度为什么越往上值越小？ 密度计刻度的特点：l 上面的刻度小，下面的刻度大， 即上小下大；l 刻度线的间隔是不均匀的。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 力等于重力的原理制成的。力等于重力的原理制成的。2 2、密度计密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

10、液体密度的仪器。、密度计是测液体密度的仪器，它是、密度计是测液体密度的仪器，它是根据物体漂浮在液面时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。、使用密度计时必须使其、使用密度计时必须使其_，才，才能正确测出液体的密度。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、密度计在各种不同的液体中所受浮力是力是_（相同、不同）的，在密度（相同、不同）的，在密度_ _ （大、小）的液体中露出液面的体（大、小）的液体中露出液面的体积较大，故密度计的刻度是上积较大，故密度计的刻度是上_下下_（大、小）。（大、小）。把下端缠有一些铁丝的细木棍放在液体把下端

11、缠有一些铁丝的细木棍放在液体A A中露中露出液面的长度是出液面的长度是5cm5cm，放在液体，放在液体B B中露出液面的长中露出液面的长度度4cm4cm，放在液体，放在液体C C中露出液面的长度是中露出液面的长度是6cm6cm，则液，则液体体 的密度最大。的密度最大。BAc能力大比拼能力大比拼3、走近潜水艇看一看看一看想一想想一想潜水艇在水下工作时浮力潜水艇在水下工作时浮力 ；（变大、变小、不变）（变大、变小、不变）要想上浮，要想上浮，F F浮浮 G G（大于、小于、等于）（大于、小于、等于）要想下沉，要想下沉，F F浮浮 G G（大于、小于、等于）（大于、小于、等于）要想上浮和下沉，应该改变

12、什么？要想上浮和下沉，应该改变什么？潜水艇： 潜水艇的了解：在上一章液体压强的知识中我们了解到，潜水艇需要在很深的水下工作，所以它的外壳是用较厚的钢板制成。 思考：潜水艇是怎样实现上浮和下潜？ 是改变浮力（ F浮），还是重力（ G物）？ 分析：因为潜水艇的外壳坚硬，体积无法改变，根据F浮= 液g V排，所以潜水艇浸没时受到的浮力无法改变。 结论结论： 潜水艇是靠改变自身重力实现上浮和下潜的。1.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。 特点：浮力大小不变。2.潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少。 潜水艇4.气球和飞艇（1） 气球和飞艇内充有密度小于空气的气球和飞

13、艇内充有密度小于空气的气体气体氢气、氦气、热空气等。氢气、氦气、热空气等。（2）原理：）原理： 利用空气的浮力，通过改变利用空气的浮力，通过改变自身体积自身体积来实现上升和下降的。来实现上升和下降的。气袋气袋吊篮吊篮喷嘴喷嘴 喷嘴点火加喷嘴点火加 热热, ,袋内空气袋内空气受受 热膨胀热膨胀, ,浮浮力增大力增大, ,浮力大浮力大于重力于重力, ,气球上气球上升。升。 喷嘴火焰熄灭，喷嘴火焰熄灭， 袋内空气变冷袋内空气变冷, ,浮浮力减小力减小, , 浮力小浮力小于重力于重力, ,气球下降。气球下降。我国汉代曾发明一种作军事信号用的灯笼，俗称孔明灯我国汉代曾发明一种作军事信号用的灯笼，俗称孔明

14、灯 曹冲称象的故事中，曹冲两次把大象和石头分别放在同一曹冲称象的故事中，曹冲两次把大象和石头分别放在同一艘船上，并使两次水面在船上所对的刻度相同，这样做是为了艘船上，并使两次水面在船上所对的刻度相同，这样做是为了保证两次船在水下的保证两次船在水下的 相同，两次的浮力相同，两次的浮力 ，两次的重，两次的重力力 ，两次的质量，两次的质量 ，因此只要称出石块的质量也就知，因此只要称出石块的质量也就知道了大象的质量。道了大象的质量。利用浮力巧测人体血液的密度利用浮力巧测人体血液的密度 测定人体血液密度时，如果使用通常测定人体血液密度时，如果使用通常的方法，需要较多的血液量，对人体不利。的方法，需要较多的血液量，对人体不利。巧妙的方法是：利用血液在密度不同的淡巧妙的方法是：利用血液在密度不同的淡蓝色硫酸铜溶液里，受到的浮力不同的原蓝色硫酸铜溶液里，受到的浮力不同的原理来测定。理来测定。ABCD血液滴入密度不同的硫酸铜溶液血液滴入密度不同的硫酸铜溶液小结 1、物体的浮沉条件：、物体的浮沉条件： 上浮：上浮：物物 G G物物 最终漂浮最终漂浮(F F浮浮= G G物物) 悬浮：悬浮：物物=液液 F F浮浮= G G物物 下沉：下沉：物物液液 F F浮浮 物物 V排排V物物