6.4.3 物体浮沉条件及应用（课件）九年级物理第一学期同步精品课堂（上海沪教版）

沪教版 九年级第一学期物理 6.4.3 物体浮沉条件及应用 第六章 压力与压强 当年诸葛亮被司马懿围困在平阳，全军上下束手无策，诸葛亮想出一条妙计，明算准风向，命人拿来白纸千张，糊成无数个灯笼，再利用烟雾向上的引力带着它们升空，一个个小小的灯笼升起，营内的士兵高呼着：“诸葛先生坐着天灯突围啦!”。司马懿竟然信以为真，带兵向天灯的方向追赶，诸葛亮得以脱险。于是后世就称这种灯笼为“孔明灯”。 孔明灯 孔明灯点然后，为什么可以上浮至空中？ 情景引入：观察 2 1912年4月14日23时40分左右，泰坦尼克号与一座冰山相撞，造成右舷船艏至船中部破裂，五间水密舱进水。4月15日凌晨2时20分左右，泰坦尼克船体断裂成两截后沉入大西洋底3700米处。2224名船员及乘客中，1517人丧生，其中仅333具罹难者遗体被寻回。泰坦尼克号沉没事故为和平时期死伤人数最为惨重的一次海难，其残骸直至1985年才被再度发现，目前受到联合国教育、科学及文化组织的保护。 泰坦尼克号 撞上冰山后， “泰坦尼克”号为什么会沉没？ 情景引入：观察 3 当F浮＜G时,合力方向竖直向下，物体在液体中向下运动称为下沉。 G F浮 下沉 当F浮=G时,合力为0，物体在液体中的状态称为悬浮。 G F浮 悬浮 当F浮＞G时,合力方向竖直向上，物体就上浮。 G F浮 上浮 漂浮时F浮＝G。 G F浮 漂浮 （1）浮力与重力的关系 一、物体的浮沉条件 4 巧施妙计： 浸没在水中的一只鸡蛋，由于鸡蛋受到的 力大于 力，鸡蛋下沉。想一想，如何让这个鸡蛋浮起来？ 浮 重 5 一只鸡蛋浸没在不同密度的盐水中出现的情况。 上浮 悬浮 下沉 请分析鸡蛋在三种状态下的受力情况，并比较浮力和重力的相对大小。 （2）浮力与密度的关系 探究实验 6 ρ液＞ρ物 上浮 实验结论 物体上浮、下沉以及悬浮时，物体浸没在液体中，V排 = V物。 F浮= ρ液 g V排 F浮＞G， ρ液 g V排 >ρ物 g V物 ， G = mg = ρ物 g V物 F浮=G， ρ液＜ρ物 下沉 ρ液＝ρ物 悬浮 理论推导 ρ液＞ρ物 上浮： 漂浮： ρ液 g V排 =ρ物 g V物 ， ρ液＞ρ物 F浮＜G， ρ液 g V排 <ρ物 g V物 ， F浮=G， ρ液 g V排 =ρ物 g V物 ， 下沉： 悬浮： ρ液＜ρ物 ρ液＝ρ物 7 3、悬浮和漂浮的相同点和区别： 相同点： 都是静止在液体中，都只受重力和浮力作用，根据二力平衡条件，重力和浮力相等，即： F浮 =G F浮 G F浮 G 悬浮 漂浮 8 不同点： （1）悬浮时，物体停留在液体内部的任何地方，它必定全部浸没在液体中； 而漂浮，物体是静止在液面上，它必定有一部分露在液面之上。 （2）悬浮时，物体浸没在液体中，所以V排=V物。 而漂浮时，物体只有一部分浸入液体中，所以V排<V物。 V排 =V物 V排 <V物 悬浮 漂浮 9 【趣味实验1】盐水浮鸡蛋 1.将鸡蛋放入装满清水的杯中，向清水中加入浓盐水，看看会发生什么现象？ 2.什么因素改变了？改变了哪个力的大小？ 沉底的鸡蛋慢慢浮了起来 二、实验分析物体的浮沉条件 F浮 G 鸡蛋G不变，浸没在液体中的V排不变，ρ盐＞ρ水，故ρ液增大了。 F浮= ρ液gV排 V排不变ρ液增大, F浮＞G 鸡蛋上浮 鸡蛋重力没有变，浮力变大了，浮力大于重力，合力方向向上导致鸡蛋向上运动。 小结：改变物体浮沉情况的方法可以改变ρ液，从而改变浮力。 【趣味实验2】实验辨析 设计问题： 1.下沉物体重力一定大于上浮物体的重力吗？（轻的物体一定上浮吗？） 2.上浮物体重力一定大于下沉物体的浮力吗？（浮力大就一定上浮吗？） 实验器材：盛水的水槽，弹簧测力计、小铁钉、大木块、大石头。 【趣味实验2】实验辨析 漂浮 沉底 大木块 铁钉 G=0.5N G=0.01N 沉底 漂浮 大石块 大木快 G=1.4N G=0.5N 结论:轻的物体不一定能上浮 结论:浮力大的物体不一定能上浮 判断某个物体单独浸没在液体中的沉浮情况，需要比较什么？物体所受合力的情况。 【趣味实验3】漂浮的橡皮泥 把一小块橡皮泥放入水中，松手后橡皮泥下沉。 想一想 有什么办法能让橡皮泥上浮吗？ 把橡皮泥做成“空心”的，它的重力不变，但放入水中后排开水的体积变大，受到的浮力变大，所以会漂在水面上。 有钢铁制造的轮船为什么能够浮在水面上？ 实心钢铁浸没在水中会下沉,根据F浮=ρ液gV排,在船的重力不变的情况下,尽可能的“挖成空心的”这样就可以增大V排,在ρ液g不变时,增大浮力等重力实现漂浮。 轮船采用了“空心法”