研究物体的浮沉条件

研究物体的浮沉条件第1页/共57页第九章浮力与升力9.3研究物体的浮沉条件第2页/共57页1、知道物体的浮沉条件，会根据浮沉条件判断物体的沉浮

2、运用物体的浮沉条件说明生产、生活中一些现象2023/4/20

学习目标学习难点：理解物体的浮沉条件，会用浮沉条件解决简单的实际问题第3页/共57页2023/4/20

阅读P94页活动讨论下面两个问题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的变化？

重力G和浮力F浮浮力大小与液体密度有关，加入清水容器中液体密度减少，浮力在减少，加入盐粒后浮力在增大。第4页/共57页2023/4/20漂浮悬浮停留静止平衡状态受到平衡力上浮下沉加速运动运动状态发生改变非平衡状态受到非平衡力第5页/共57页2023/4/20漂浮悬浮停留静止平衡状态受到平衡力F浮GF浮G当F浮＝G时，合力为零，即二力平衡，物体静止在液面上称为漂浮。当F浮＝G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。第6页/共57页2023/4/20上浮下沉加速运动运动状态发生改变非平衡状态受到非平衡力GF浮GF浮当F浮＜G时,合力方向竖直向下，物体在液体中向下加速运动称为下沉．当F浮＞G时，合力方向竖直向上，物体在液体中向上加速运动称为上浮。第7页/共57页沉浮条件第8页/共57页第9页/共57页物体的浮沉条件浸没在液体中静止的物体当物体受到的浮力F浮

物体G时，浸在液体中的物体就会上浮当物体受到的浮力F浮

物体G时，浸在液体中的物体就会下沉当物体受到的浮力F浮

物体G时，物体悬浮在液体中或漂浮在液面注：（1）物体漂浮和悬浮时处于静止状态即二力平衡状态（2）物体上浮和下沉是加速运动状态即受到非平衡力（3）下沉的结果是沉到液体底部，上浮的结果是漂浮在液面第10页/共57页小组讨论

悬浮和漂浮两种状态的相同点和不同点？共同点：在平衡力的作用下静止不动。漂浮与悬浮在液面上的物体，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。第11页/共57页F浮G假设：实心物体完全浸没在液体中时,

V排=V物=V=ρ液gV=ρ物gV迁移深化生活中我们能感受到图钉、铁块、石块在水中－－下沉小木块、大木块在水中－－上浮至漂浮第12页/共57页(1)漂浮F浮=GV排<V物∴ρ液>ρ物(2)悬浮F浮=GV排=V物∴ρ液=ρ物(3)上浮F浮>GV排=V物∴ρ液>ρ物(4)下沉F浮<GV排=V物∴ρ液<ρ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。ρ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第13页/共57页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。第14页/共57页长风破浪航空母舰二、浮沉条件在技术上的应用1、轮船小小竹筏第15页/共57页一叶小舟第16页/共57页长风破浪第17页/共57页航空母舰第18页/共57页不沉的航母第19页/共57页第20页/共57页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？河水海水不变不变变小我学

我用第21页/共57页轮船

（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。

第22页/共57页水中蛟龙水中蛟龙2、潜水艇第23页/共57页——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

。二、浮沉条件在技术上的应用1、潜水艇第24页/共57页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。2.潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少。

潜水艇第25页/共57页①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潜水艇下沉，当F浮=G时,潜水艇悬浮，而排水时，当

F浮>G时，则潜水艇上浮。②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:第26页/共57页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。第27页/共57页——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、热气球第28页/共57页气袋吊篮喷嘴第29页/共57页

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。第30页/共57页

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。第31页/共57页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

。第32页/共57页可上九天揽月可下五洋捉鳖人类实现飞天的梦想第33页/共57页第34页/共57页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。

知识平台第35页/共57页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ρ液有关，ρ液越大，F浮越大。

ρ物<

ρ液，物体上浮；

ρ物>

ρ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。第36页/共57页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。第37页/共57页8

密度计第38页/共57页工作原理：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。第39页/共57页水液体甲液体乙1.01.21.4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，上疏下密第40页/共57页

１、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。２、使用密度计时必须使其______，才能正确测出液体的密度。３、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）。＝漂浮相同大大小第41页/共57页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。第42页/共57页打捞沉船第43页/共57页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G<F浮，因此能浮上水面第44页/共57页①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。②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。浮力与生活第45页/共57页气球

（1）气球内充有密度小于空气的气体——氢气、氦气等。

（2）原理：当ρ气>ρ空气时，必有F浮>G物，物体在空气中上浮．知识拓展第46页/共57页汤圆刚放入水中时，会沉入锅底汤圆煮熟时，则会浮出水面第47页/共57页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。第48页/共57页当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第49页/共57页

F浮=G排=ρ液gV排

F浮=F向上－

F向下F浮=G物－

FF浮=G物（悬浮或漂浮）浮力公式总结：第50页/共57页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第51页/共57页知识体系框架浮力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-Fb、压力差法、F浮=F向上-F向下c、原理法、F浮=G排=ρ液gV排d、平衡法、F浮=G物（悬浮或漂浮）ρ液﹥ρ物上浮或漂浮ρ液=ρ物悬浮ρ液﹤ρ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=ρ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、第52页/共57页冰或冰中含有木块、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。

第53页/共57页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，则变成水的体积大于排开盐水的体积即溶化后液体总体积变大，即液面上升第54页/共57页“自我评价与作业”指导略上浮下沉悬浮或漂浮死海中的水含盐量较高,