内容正文:
第十章 浮力
10.3 物体的浮沉条件及应用
一、学习目标
1.知道物体的浮沉条件,了解轮船是怎样浮在水面上的。
2.了解浮沉的各种现象,规范描述各种浮沉状态的语言。
3.理解物体的浮沉条件是二力平衡知识的具体应用,结合阿基米德原理掌握浮力问题的解决方法。
4.能应用浮沉条件解释简单的物理现象。
5.知道密度计、潜艇、气象探测气球的原理。
通过物体的浮沉现象的实验研究,培养学生思维能力和实验研究能力。
认识浮力知识在生产、生活中的应用价值。
1.通过浮力知识应用实例培养学生理论联系实际的良好学风,激发兴趣和提高学生的思维方法。
2.初步建立应用科学知识的意识。
3.通过对轮船、潜水艇、气球、飞艇的浮沉原理的学习,体验科学、技术、社会的紧密联系。
4.通过浮力知识应用实例培养学生理论联系实际的良好学风,激发学生学习情趣;通过学生自己的探究实验,激发学习欲望。
浮沉条件和密度大的物体实现漂浮的方法。
知道密度计、潜艇、气象探测气球的原理。
综合利用二力平衡的知识探究浮沉条件。
能应用浮沉条件解释简单的物理现象。
2、 学习过程
1) 、知识点梳理
★物体沉浮的条件
1.前提条件:物体浸没在液体中,且只受 和 。
2.示意图:重力与浮力的关系如图所示:
如图所示,(1)当时,物体 ;。
当时,物体 ;。
当时,物体 ;。
当(物体未完全浸没液体)时,物体 ;。
3. 说明:
(1) 密度均匀物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。
(2)物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的,则物体密度为ρ。
(3) 悬浮与漂浮的比较:相同点: ;
不同点:悬浮时,,;漂浮时,,。
(4)判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较与G或比较与。
(5)物体吊在测力计上,在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中,示数为F,则物体密度为:。
(6)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、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。
4.漂浮问题“五规律”:
规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;
规律二:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同;
规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;
规律四:漂浮物体浸入液体体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;
规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力,外力等于液体对物体增大的浮力。
★浮力的利用
1. 轮船
(1)工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。
排水量:轮船满载时排开水的 。单位是t,由排水量m 可计算出:排开液体的体积;排开液体的重力;轮船受到的浮力,轮船和货物共重。
2. 潜水艇工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠 来实现的。
3. 气球和飞艇工作原理:气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度 空气的气体如:氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。
4. 密度计
原理:利用物体的 条件来进行工作。
构造:下面的金属粒能使密度计直立在液体中。
刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越 (上小下大)。
二)、例题 练习
例1、近年来我的国防力量越来越强大。如图是我国自主研发的第一艘航母“山东舰”在海上进行科目训练的场景。下列说法正确的是( )
A.航母是采用“空心”的方法减小了可利用的浮力
B.舰载机飞离航母后,航母船身相对于水面会下沉些
C.舰载机飞离航母后,航母所受的浮力减小而船身稍稍上浮
D.航母能漂浮在海面上是因为它受到的总重力小于它的浮力
练1.1、已知小球A能在水中悬浮,小球B能在水中下沉,小球C能漂浮在水面上。现将三个小球放在一只盒内,然后把小盒漂浮在盛水的容器里,测下列判断正确的是( )
A.只把小球A从小盒中拿出放入水里,容器中水面下降
B.只把小球B从盒中拿出放入水中,容器中水面下降
C.只把小球C从盒中拿出放入水里,容器中水面下降
D.任意把A、B、C三小球中的一个从盒中拿出放入水里,容器中水面高度都不变
练1.2、两个完全相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将完全相同的两个小球分别放入容器中,当两球静止时,液面相平,球所处的位置如图所示,设甲、乙两种液体对容器底的压强大小分别为p甲、p乙,则它们的关系是( )
A.p甲=p乙 B.p甲>p乙 C.p甲<p乙 D.无法确定
练1.3、如图所示,小明将两个完全相同的鸡蛋,放在水平桌面上的两个同样的玻璃杯中的盐水