内容正文:
物体的浮沉条件及应用
知识回顾:
一.阿基米德原理的内容:
二.浮力的计算方法:
①称重法 F浮 = G物 —F拉
②阿基米德原理的计算公式:F浮 = ρ液gV排
三.浮力产生的原因:
液体对物体上下表面产生压力差。
浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力。
1.知道物体的浮沉条件。
2.知道轮船、潜水艇、气球和飞艇的应用原理。
3.通过浮沉条件的实际应用,了解物理知识在生产与生活中的应用。
4.通过观察和实验,使学生树立以观察和实验的方法来研究物理问题的思想,培养学生与他人交流与合作的精神。
教学目标
物体静止在液面上,有一部分体积露出液面这种状态称为 漂浮 。
物体浸没在液体中,处于静止或匀速直线运动状态称为悬浮。
上浮指的是一种竖直向上的运动,如乒乓球在水里向上浮起来
下沉指的是一种竖直向下的运动,如沉在在水里的鸡蛋。
4
提出问题:
木块扔进水中,木块将如何?
石块扔进水中,石块将如何?
物体的浮沉是由什么决定的?
2023/5/15
物体的沉浮现象
1.实验演示
将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手,观察现象。
铁块
蜡块
液体中常见的三种浮沉现象
漂浮、上浮和下沉
物体的沉浮现象
2.物体在液体中的三种状态
物体在液体中静止时的三种状态:漂浮、悬浮、沉底。
漂浮
悬浮
沉底
物体的沉浮现象
2.物体在液体中的三种状态
一、物体上浮,最终漂浮在液面上。
小鸭子漂浮在水面上
物体的沉浮现象
2.物体在液体中的三种状态
二、物体悬浮,可以静止在液体中的任何位置。
鹦鹉螺悬浮在海水中
潜水艇悬浮在海水中
物体的沉浮现象
2.物体在液体中的三种状态
三、物体下沉,最终沉入水底。
石头沉在水底
残骸沉在海底
物体的沉浮现象
2.物体在液体中的三种状态
视频展示
总结:物体的浮沉条件
浸没在液体中的物体的浮沉条件( V排=V物)
F浮>G ,物体上浮
F浮<G ,物体下沉
F浮=G , 物体悬浮
漂浮(上浮的最终结果)( V排<V物)
F浮=G,物体漂浮
G
F浮
2023/5/15
P57页:想想做做
Why?
A
B
C
四.物体浮沉条件
【实验】把外观相同的3只乒乓球(分别装有不同质量的沙, 同体积,不同重力)浸没水中。
现象:
一只上浮出水面
一只悬浮在水中
一只下沉到水底
物体浸没在液体中,为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮?那些因素会影响物体上浮,悬浮,下沉?
我们知道物体的运动状态与受力有关
1前提条件:物体浸没在液体中,且只受重力和浮力作用
2浮沉条件:物体的浮沉取决于所受重力和浮力。
F浮
G
排水量(m排):
轮船满载时排开水的质量:
F浮= m排g 而 F浮=G
∴ m船+m货= m排
1轮 船
浮力的应用
二
工作原理:将钢铁制成空心的轮船,可以增大排开水的体积,增大可以利用的浮力
工作原理:靠空气浮力升空
内部充有小于空气密度的气体
2气球和飞艇
浮力的应用
二
工作原理:靠改变自身重力上浮和下潜。
模拟潜水艇:用注射器向密封的瓶内打气,将瓶内的水排出,瓶向上浮起
潜艇
3潜水艇
浮力的应用
二
密度计是一种什么仪器?它的刻度有什么特点?
。
密度计的工作原理是什么?
4密度计
浮力的应用
二
测量液体密度的仪器,刻度是上小下大,上稀下密
物体漂浮在液面上的条件F浮=G
越小
密度计浸入液体中越深,说明
液体的密度是越大还是越小?
盐水选种
三国时期有“曹冲称象”。
除了以舟称物之外,以舟起重也是中国人的发明。据史籍记载,真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创造了浮力起重法。
我国古代对浮力的应用
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曹冲称象的故事中,曹冲两次把大象和石头分别放在同一艘船上,并使两次水面在船上所对的刻度相同,这样做是为了保证两次船在水下的 相同,两次的浮力 ,两次的重力 ,两次的质量 ,因此只要称出石块的质量也就知道了大象的质量。
体积
相同
相等
相等
互帮互学
密度计:
1.用途:测量液体的密度。
2.工作原理:漂浮 G= F浮
3.刻度值的特点:
刻度不均匀,上疏下密;
读数上小下大。
例1 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
【解析】
轮船浮在海面上,F浮 = G ;