第三节物体的沉浮条件及应用教学课件

1、Clszwangjie2012/7/27昌黎三中昌黎三中 王杰王杰Clszwangjie2012/7/271、称重法测浮力：、称重法测浮力：2、浮力产生原因：、浮力产生原因：3、阿基米德原理：、阿基米德原理：F浮浮=G排液排液=液液gV排排F浮浮=F向上向上-F向下向下F浮浮=G物物 - F拉拉4、二力平衡法：漂浮或悬浮时、二力平衡法：漂浮或悬浮时F浮浮=G物物 即：即：液液gV排排=物物gV物物Clszwangjie2012/7/27物体的沉浮条件及应用物体的沉浮条件及应用学习目标学习目标：1物体的浮沉是由什么决定的？物体的浮沉是由什么决定的？ 2.浮力的应用：浮力的应用：1）轮船）轮船 2

2、）潜水艇）潜水艇3）气球和飞艇）气球和飞艇4）密度计）密度计Clszwangjie2012/7/27ABC【实验实验】把外观相同的把外观相同的3只乒乓球分别只乒乓球分别装有不同质量的沙装有不同质量的沙浸没浸没水中。水中。 一只一只上浮上浮出水面出水面 一只一只悬浮悬浮在水中在水中 一只一只下沉下沉到水底到水底原因：三只球所受到的原因：三只球所受到的重力重力 ；物体的浮沉是由什么决定的？物体的浮沉是由什么决定的？ 现象：现象：都浸没水中时三只球所受到的都浸没水中时三只球所受到的浮力浮力 。不同不同相同相同Clszwangjie2012/7/27物体的沉浮条件物体的沉浮条件1：Clszwangji

3、e2012/7/27物体的沉浮条件物体的沉浮条件2：G物F浮Clszwangjie2012/7/27物体的沉浮条件物体的沉浮条件3：G物物F浮浮Clszwangjie2012/7/27物体的沉浮条件物体的沉浮条件4：Clszwangjie2012/7/271.木块按进水中，放开后木快将如何？木块按进水中，放开后木快将如何？下沉。因为橡皮泥密度比水大。下沉。因为橡皮泥密度比水大。上浮。因为木块密度比水小。上浮。因为木块密度比水小。2 橡皮泥放入水中，它将如何？橡皮泥放入水中，它将如何？猜想：由此物体的浮沉还可能与什么有关系呢？猜想：由此物体的浮沉还可能与什么有关系呢？ 是否跟密度有关呢？是否跟密

4、度有关呢？ Clszwangjie2012/7/27 物体的浮沉条件是什么？物体的浮沉条件是什么？ (1)物体下沉：物体下沉：F浮浮 G物物 或或物物 液液 (2)物体上浮：物体上浮：F浮浮 G物物 或或物物 液液 物体漂浮：物体漂浮：F浮浮 G物物 或或物物 液液 (3)物体悬浮：物体悬浮：F浮浮 G物物 或或物物 液液物体悬浮和漂浮的异同点物体悬浮和漂浮的异同点 状态状态相同点相同点不同点不同点悬浮悬浮F F浮浮G G物物物体全部浸在液体中物体全部浸在液体中漂浮漂浮F F浮浮G G物物物体部分浸在液体中物体部分浸在液体中 =Clszwangjie2012/7/27动动脑动动脑 你能让橡皮泥

5、浮在水面吗？你能让橡皮泥浮在水面吗？你能解释原因吗？你能解释原因吗？你发现了什么？你发现了什么？利用利用空心空心增大排水体积增大排水体积的办法，能增大的办法，能增大可以利用的浮力可以利用的浮力Clszwangjie2012/7/27最初人们利用密度小于最初人们利用密度小于水的木材，顺水漂流水的木材，顺水漂流后来把树干挖成空心，后来把树干挖成空心，能装载更多的人和物能装载更多的人和物轮船也是采用轮船也是采用“空空心心”增大排水体积的增大排水体积的办法增大可以利用的浮办法增大可以利用的浮力力二、浮力的利用二、浮力的利用1、船船Clszwangjie2012/7/27例题：例题： 一艘轮船装满货物时

6、船货总重一艘轮船装满货物时船货总重107N，它受到的浮力多大？排开的水多，它受到的浮力多大？排开的水多重？排开水的质量是多少？重？排开水的质量是多少？工作条件：漂浮在液面工作条件：漂浮在液面 F浮浮=G船船轮船的大小轮船的大小排水量：船满载时排开水的排水量：船满载时排开水的质量。质量。 m排排=m船船+m货货（满载）（满载）（不是排开水的重力）（不是排开水的重力）阿基米德原理：阿基米德原理： F浮浮=G排排 G船船=G排排 m排排=G排排/gClszwangjie2012/7/27潜水艇潜水艇Clszwangjie2012/7/27原理：浸没水中后原理：浸没水中后浮力浮力 ，靠，靠改变改变 （

7、向水舱充水或排水）来实现沉浮向水舱充水或排水）来实现沉浮二、浮力的利用二、浮力的利用2、潜水艇潜水艇不变不变自身重力自身重力Clszwangjie2012/7/27Clszwangjie2012/7/27 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、（氢气、氦气、热空气）的办法，使它受到的热空气）的办法，使它受到的浮力大于重力浮力大于重力而而升空。升空时升空。升空时平均平均 空气空气。 不变用不变用 ，实现沉浮。，实现沉浮。 如如增大增大 ,则有则有 。 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球球时时，应该，应该悬浮悬浮，实际上在没有达到悬浮时，其

8、内，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。部气压大于外部气压而破裂。二、浮力的利用二、浮力的利用3、气球和飞艇气球和飞艇重力重力改变自身的体积改变自身的体积F浮浮G球球上升上升体积体积Clszwangjie2012/7/271.用途：测量液体的密度。用途：测量液体的密度。2.工作原理：工作原理：3.刻度值的特点：刻度值的特点：（1）上面读数）上面读数 ，下面，下面读数读数 ；（2）刻度不均匀，上疏）刻度不均匀，上疏下密。下密。二、浮力的利用二、浮力的利用4、密度计密度计小小大大F浮浮=G物物F浮浮=液液gV排排液液gV排排=G物物浮筒打捞沉船浮筒打捞沉船 浮筒打捞法是打捞沉船的

9、一种方法，是用若干浮筒在水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。在用浮筒打捞法打捞下充气后，借浮力将沉船浮出水面。在用浮筒打捞法打捞沉船时，把一组浮筒拖到沉船的作业区沉船时，把一组浮筒拖到沉船的作业区, ,使它们灌满水并沉使它们灌满水并沉到水底。潜水员下水到水底。潜水员下水, ,用钢缆把浮筒与沉船栓住。用钢缆把浮筒与沉船栓住。. .接着，接着，开动打捞船上的压气机，把空气压进这组浮筒，将压力舱开动打捞船上的压气机，把空气压进这组浮筒，将压力舱的海水排空，打捞浮筒产生的浮力使沉船浮出水面。这些的海水排空，打捞浮筒产生的浮力使沉船浮出水面。这些浮筒就会带着

10、沉船一起浮到水面。浮筒就会带着沉船一起浮到水面。浮沉条件的应用浮沉条件的应用Clszwangjie2012/7/27思考：为什么汤圆煮熟后会浮起？思考：为什么汤圆煮熟后会浮起？解释生活中的现象解释生活中的现象: :答：答：开始因为开始因为汤圆的重力大于水的浮力汤圆的重力大于水的浮力所以所以沉底；沉底；加热后，汤圆的加热后，汤圆的体积变大体积变大，汤圆受的，汤圆受的浮力逐渐变大浮力逐渐变大，当，当大于汤圆的重力大于汤圆的重力时，时，鸡蛋鸡蛋就会上浮，最终漂浮在水面上。就会上浮，最终漂浮在水面上。Clszwangjie2012/7/27解释生活中的现象解释生活中的现象: : 2、容器中有一个鸡蛋沉

11、在水下，当不断向、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，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最终漂浮在水面上，试用所学的物理知识解释这种现象。解释这种现象。答：开始因为鸡蛋的重力大于水的浮力答：开始因为鸡蛋的重力大于水的浮力所以沉底；加盐后，盐水的密度变大，所以沉底；加盐后，盐水的密度变大，鸡蛋受的浮力逐渐变大，当大于鸡蛋的鸡蛋受的浮力逐渐变大，当大于鸡蛋的重力时，鸡蛋就会上浮，最终漂浮在水重力时，鸡蛋就会上浮，最终漂浮在水面上。面上。Clszwangjie2012/7/27小结小结： 1、物体的浮沉条件：、物体的浮沉条件：

12、上浮上浮： 悬浮：悬浮： 沉底：沉底： 2、 轮船：轮船： 3、潜水艇、潜水艇: 4、气球和飞艇：、气球和飞艇： a、密度计是、密度计是漂浮条件漂浮条件的应用；的应用； b、密度计刻度的特点：、密度计刻度的特点：上小下大上小下大排水量：排水量：轮船轮船满载时，满载时，排开液体的排开液体的质量。质量。靠改变自身的重力，靠改变自身的重力，实现上浮和下潜实现上浮和下潜5、密度计：、密度计：物物 G物物 最终漂浮最终漂浮(F浮浮=G物物)物物=液液 F浮浮= G物物物物液液 F浮浮 G物物采用采用“空心空心”的办法增大可以利用的浮力。的办法增大可以利用的浮力。用用改变自身的体积改变自身的体积，实现沉浮

13、，实现沉浮Clszwangjie2012/7/271.1.一块金属在空气中挂在弹簧秤下读数是一块金属在空气中挂在弹簧秤下读数是24.4N,24.4N,将该物体浸将该物体浸没在水中读数为没在水中读数为17.9N,17.9N,则此金属块在水中受到的浮力是多少？则此金属块在水中受到的浮力是多少？解：解：F F浮浮G GF F拉拉24.4N24.4N17.9N17.9N6.5N6.5N2.2.如图如图, ,三个体积相同而材料不同的物体甲、乙、丙，判断三个体积相同而材料不同的物体甲、乙、丙，判断上浮的物体是上浮的物体是 , ,下沉的物体是下沉的物体是 , ,悬浮的物体是悬浮的物体是 。3.3.将一个重为

14、将一个重为5N5N的物体放入水中后，受到的浮力是的物体放入水中后，受到的浮力是5N5N， 则这个物体将在水中（则这个物体将在水中（ ） A A上浮上浮 B.B.下沉下沉 C.C.一定漂浮在水面上一定漂浮在水面上 D.D.可能漂浮在水面上，也可能悬浮在水中可能漂浮在水面上，也可能悬浮在水中乙乙甲甲丙丙丙丙甲甲乙乙D DF F浮浮F F浮浮F F浮浮G GG GG GClszwangjie2012/7/274.利用浮力的关键是利用浮力的关键是调节重力和浮力的关系调节重力和浮力的关系。 1)若保持若保持 ，可，可 ， 实现沉浮（如浸没水中的潜水艇）实现沉浮（如浸没水中的潜水艇） 2)若保持若保持 ，

15、 可可 实现沉浮实现沉浮。（如轮船、鱼泡和气球）。（如轮船、鱼泡和气球）。浮力不变浮力不变改变自身的重力改变自身的重力重力不变重力不变改变排开液体（或气体）的体积改变排开液体（或气体）的体积5.排水量为排水量为1000t的轮船在河水中航行，满载时的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物共重船及所装货物共重 N，受到河水的浮力，受到河水的浮力是是 N，如果河水密度为，如果河水密度为1.0103kg/m3，船排开的河水的体积是船排开的河水的体积是 m3。（取。（取g=10N/kg）107107103Clszwangjie2012/7/27 6、（、（a）、（）、（c）两容器中装有水、盐水两）两容器中

16、装有水、盐水两种液体，将同一木块分别放入后状态如图种液体，将同一木块分别放入后状态如图所示，试判断所示，试判断（a）、（）、（c）容器中分别）容器中分别是何种液体？是何种液体？ 水水 盐水盐水为什么？为什么？Fa=G=agV排大排大Fc=G=cgV排小排小acClszwangjie2012/7/277、将体积相同的、将体积相同的A、B、C三个小球投入水三个小球投入水中中,出现如图所示的三种情况，下列关于对出现如图所示的三种情况，下列关于对三个小球受到的浮力大小的说法正确的是三个小球受到的浮力大小的说法正确的是（）（）AA球浮在水面上，受到的浮力最大球浮在水面上，受到的浮力最大BC球沉在底部，受到的浮力为零球沉在底部，受到的浮力为零CA球受到的浮力与球受到的浮力与B球受到的浮力相等球受到的浮力相等DB球受到的浮力与球受到的浮力与C球受到的浮力相等球受到的浮力相等ABCCClszwangjie2012/7/27 8.轮船是用密度大于水的材料制成的，所轮船是用密度大于水的材料制成的，所以必须把它作成以必须把它作成 的，这样虽然受的，这样虽