内容正文:
9.3物体的浮与沉
学科素养目标
物理观念
1. 通过浮沉条件的实际应用,了解物理在生产、生活和社会中的应用。
2. 知道密度计、潜水艇、热气球的原理。
科学探究、物理观念
通过物体的浮沉现象的实验探究,知道物体的浮沉条件。
课前引入
把实心的松木球和铁球浸没在水中,放手后,木球上浮,直至漂浮在水面,铁球下沉至水底。类似的浮沉现象还有许多(图9-14)。那么,物体的浮与沉取决于什么条件呢?本节我们就来学习物体的浮与沉。
一、自学提纲
任务一:物体的浮与沉
状态
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
受力分析
F浮与G物
的关系
F浮___G物
F浮___G物
F浮__G物
F浮__G物
F浮+N
___G物
ρ液与ρ物
的关系
ρ液___ρ物
ρ液___ρ物
ρ液___ρ物
ρ液___ρ物
ρ液___ρ物
V排与V物
的关系
浸没时,V排___V物;
露出液面的过程中,V排___V物
V排___V物
V排__V物
V排__V物
V排__V物
物体的
状态
处于动态(运动状态不断改变),受______(填“平衡”或“非平衡”)力作用
可以停留在液体的任何深度处
是“上浮”过程的最终条件
是“下沉”过程的最终状态
处于静态,受___力作用(填“平衡”或“非平衡”)
任务二:浮力方法总结
(1)计算浮力的4种方法:
①称重法测浮力:___________。②压力差法:___________。
③阿基米德原理法:______________________。(适用条件:体积相同的不同物体)
④力的平衡(浮沉条件):___________。(适用条件:同一物体或质量相同的不同物体)
(2) 当物体处于悬浮或漂浮状态时,m物______m排
任务三:浮沉条件的应用:
1. 密度计:
(1) 用途:测量_____的密度。
(2) 原理:______________________________。
(3) 结构:刻度不均匀,上_____下_____。(密度计上的数值表示待测液体与水的倍数关系)
例1;如图所示,把两只完全相同的自制密度计分别放在甲、乙两种液体中,密度计静止时,两种液体的深度相同,他们所受的浮力F甲_____F乙;两种液体的密度ρ甲_____ρ乙;容器底部所受压强P甲_____P乙(选填“>”、“=”、“<”)
2.盐水选种:
把种子放入浓度适宜的盐水中,__________的种子由于密度小于盐水的密度而会上浮直至漂浮;__________的种子由于密度大于盐水的密度而会下沉到容器底部。
3.潜水艇:
工作原理:通过改变__________来实现上浮和下沉的。
4.热气球和飞艇:
工作原理:通过改变气囊里的_______________来实现升降。
5.轮船:
工作原理:采用空心的办法增大了排开水的体积,从而增大浮力,使其漂浮在水面上,浮力_____重力。轮船的载重量大小用排水量(排开水的质量)来表示。
6. 鱼:
工作原理:通过鱼鳔,改变__________从而改变浮力来实现上浮和下沉
二、思考探究
1、孔明灯为什么能上升?
2、氢气球为什么能上升?
3、在水中下沉和上浮的物体受到的力的合力方向是怎样的?
三、反馈检测
1、如图所示,把两只完全相同的自制密度计分别放在甲、乙两种液体中,密度计静止时,两种液体的深度相同,他们所受的浮力F甲_____F乙;两种液体的密度ρ甲_____ρ乙;容器底部所受压强P甲_____P乙(选填“>”、“=”、“<”)
2、圆圆煮汤圆时发现,生汤圆放入锅内,由于浮力_______(选填“大于”或“小于”)重力而下沉,煮熟的汤圆因其内部受热膨胀,浮力_______(选填“增大”或“减小”),汤圆上浮,若一个汤圆的体积为20cm3,那么它在上浮过程中(未露出水面)所受浮力为_______。
3、如图,094 型战略核潜艇潜艇是是我国自主研发的目前国内最先进的核潜艇是海军的主要舰种之一。下列关于潜艇涉及的相关知识正确的是( )
A.核潜艇通过改变浮力大小来实现上浮和下沉
B.浸没在水中的核潜艇上浮时,所受浮力会逐渐变大
C.浸没在水中的核潜艇下潜时,所受浮力大于自身重力
D.潜艇浸没在水中越深,受到水的压强越大
4、如图所示,放在同一水平桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液体,现将同一木块分别放入两容器中,当木块静止时两容器中液面相平。两种情况相比,下列判断不正确的是( )
A.木块在甲液体中受的浮力较大
B.木块受到的浮力一样大
C.乙液体对容器底部的压强较大
D.盛乙液体的容器对桌面的压强较大
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