第十章 第3节 物体的浮沉条件及应用 第2课时 物体浮沉条件的应用 2022-2023学年人教版八年级下册物理

第十章 浮力 第3节　物体的浮沉条件及应用 第2课时　物体浮沉条件的应用 学习目标 1.知道轮船、潜水艇、热气球、飞艇、密度计的工作原理。 2.通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产、生活和社会中的应用。 课前自学准备 课标要求 1.轮船： （1）采用空心法，————排开水的体积，增大浮力。 （2）排水量：轮船满载时———————————。 增大 课前自学准备 预习检测 排开水的质量 2.潜水艇：靠水舱充水、排水改变————来实现上浮或下潜。 自重 3.气球和飞艇：里面充的气体密度—————空气密度。 4.密度计：同一支密度计漂浮在不同液体中，它受到的浮力都————其重力，但排开液体的体积—————，从而可以测量液体的密度。 小于 等于 不同 情景导入 物体浮沉条件在生活中其实有很多应用，视频中的制作浮沉子就是其中的应用之一，那么除了制作浮沉子还有哪些应用呢？ 浮沉子的制作 点击图片 进行播放 合作探究 知识点一 “空心法”增大浮力 多媒体展示 如图甲所示，木头漂浮在水面上，从密度角度来讲，是因为木头的密度小于水的密度。如果将其挖成空心，则其自身重力变小，可载货物重力增加。 甲 后来人们发明了船(如图乙所示)，就是利用“空心法”来增大浮力的。 乙 丙 如图丙所示为纪念郑和下西洋600周年发行的邮票，1405年郑和下西洋时乘坐的木船，长约147 m，是当时世界上最大的木船。 知识点二 轮船 多媒体展示 橡皮泥的密度大于水的密度，直接将实心橡皮泥放入水中，它会下沉。如果将橡皮泥做成小船状，橡皮泥所受的重力不变，但是排开水的体积增加，故受到的浮力增大，所以就能够承载更多的重物漂浮在水面上，如图所示。轮船就是根据这个道理制造的。 橡皮泥的密度比水大，它在水中会下沉。根据阿基米德原理，怎样把橡皮泥做成一条小船，使它能漂浮在水面，并能承载重物？ （见教材P58） 反馈总结 想想做做 解答：将橡皮泥做成空心状，增大排水体积，增大可以利用的浮力，并能承载重物。 知识延伸 排水量：轮船的大小通常用排水量来表示。排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。 警示误区: 关于排水量： ●不要误认为排水量是轮船“排开水的重力”，或“排开水的体积”。 ●轮船的排水量指轮船按设计要求满载货物时排开水的质量，是一定的，不变的；轮船空载或载货不满时，排开水的质量不能叫轮船的“排水量”。 ●轮船漂浮，则G总=F浮，m船+m货=m排。 如图所示，取一支大试管，用一个 钻有两个小孔的橡皮塞塞紧管口，在两 个小孔中各插入一根短玻璃管，并在玻璃管上分别接上一根长度适当的软胶管，其中一根胶管和注射器相连，另一根胶管只需当试管水平浮在水面时，管口能没入水面以下即可。为使试管能水平浮在水面，可在试管的底部绕几圈铁丝，作为配重，使它平衡。将试管放入大玻璃水槽内，使它水平浮于水面。用注射器从试管中抽气，试管内的水就增多，试管下沉；往试管内压气，试管内的水就减少，试管上浮。 知识点三 潜水艇 演示实验 归纳总结 当注射器从试管中抽气时，试管内的水增多，此时试管的总重力增加，当其受到的重力大于浮力时，便会下沉；当其受到的重力等于浮力时，便会悬浮在水中；当注射器向试管中压气时，试管内的水减少，此时试管的总重力减小，当其受到的重力小于浮力时，便会上浮。因此试管能够上浮或下沉是依靠改变自身的重力来实现的。潜水艇就是根据这个道理制造的。 潜艇的工作原理 潜艇是靠改变自身重力实现上浮和下潜。 点击图标 进行播放 释放一个氢气球，氢气球上浮至天花板。 现场吹一个气球，扎紧口并松手，气球降至地面。 知识点四 气球和飞艇 演示实验 提出问题 两个气球都受浮力吗？为什么一个上浮，另一个下降呢？如何才能让气球浮在空中？ 多媒体展示 如图甲、乙所示，节日放飞的气球、携带气象仪的高空探测气球等，里面充的是密度小于空气的气体，例如氢气或氦气等；体育、娱乐活动用的热气球，充的是被燃烧器加热而体积膨胀的热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们还制成了飞艇：在大气囊下面装了带螺旋桨的发动机和载人、装货的吊篮，如图丙所示。 甲 丙 乙 归纳总结 气球和飞艇的升降原理：利用里面充的气体的密度小于空气的密度，产生的浮力大于自身的重力来升空；利用减小浮力来下降。 [中考·福建]“福船”因由福建所造而得名，是古代海上丝绸之路的重要航运工具。如图4 所示，船的总质量为2×105 kg，则该船所受到的浮力是________N。(g 取10 N/kg) 例2 解题秘方：根据轮船在水面上“漂浮”这一条件计算浮力。 2×106 解析：轮船漂浮，则受到的浮