内容正文:
1.知道物体的浮沉条件。
2.能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。如潜水艇、气球的浮沉原理等。
潜水艇时而浮于水面,时而潜入水底,有时又能停留在水中,其中的奥秘在哪里?我们用实验来研究。
想一想
活动1: 让鸡蛋像潜水艇一样浮沉
漂浮
物体静止在液面上称为漂浮,这时物体只受到两个力的作用,二力平衡,F浮=G。
受力分析
悬浮
物体将静止在液体中任意深度的地方称为悬浮,二力平衡,F浮=G。
受力分析
下沉
物体在液体中向下运动称为下沉,这时F浮<G。
受力分析
上浮
当时,合力方向竖直向上,物体在液体中向上运动称为上浮,此时F浮>G。
受力分析
一、物体的浮沉条件
当F浮>G时,浸在液体中的物体就会上浮;
当F浮<G时,浸在液体中的物体就会下沉;
当F浮=G时,物体悬浮在液体中或漂浮在液面。
F浮 >G物
F浮 <G物
F浮 =G物
F浮 =G物
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
ρ液=ρ物
ρ液>ρ物
分析运动状态变化的过程
分析平衡状态
ρ物是物体的密度(平均密度),而不是构成该物体的物质的密度
两个过程:
水面
F浮
G物
下沉
F浮< G物
物体下沉
上浮
F浮>G物
物体上浮
三个状态:
水面
漂浮
F浮
G物
F浮=G物
物体漂浮
F浮
G物
悬浮
F浮=G物
物体悬浮
水底
F浮
G物
下沉到水底
F浮<G物
物体下沉到水底
课堂练习
1.浸在液体中的物体受到的浮力F浮>物重G时,物体_______ ;当F浮<G时,物体 ,当F浮=G时,物体 。
上浮
下沉
悬浮或漂浮
2.如图所示,向盛水的烧杯中陆续加盐,并轻轻搅拌,鸡蛋将( )
A.下沉,浮力不变
B.上浮,浮力不变
C.下沉,浮力变小
D.上浮,浮力变大
D
课堂练习
3.把重5 N,密度为0.9×103 kg/m3的实心物体投入水中。当物体静止时,物体处于_______(选填“漂浮”“悬浮”或“沉在水底”)状态,物体所受到的浮力是_______N,排开的水的重力是_______ N。(g=10 N/kg)
漂浮
5
5
浮沉条件的应用
(一)潜水艇
工作原理:通过改变自身重力的方法来实现上浮和下潜。
潜艇
热气球的升降是一个比较复杂的过程,与热气球体积及热气球内部气体的密度变化有关。当热气球的巨大气袋充满空气(忽略体积变化),用喷嘴加热气袋中的空气,热气球内部气体的温度升高,密度减小。当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时,热气球便上升了。
(二)热气球
(三)飞艇
用充密度小于空气的气体的方法,使它受到的重力小于浮力而升空。
浮沉条件的应用
(四)密度计
(1)密度计是一种什么仪器?它的刻度有什么特点?
测量液体密度的仪器,刻度是上小下大,上稀下密.
(2)密度计的工作原理是什么?
物体漂浮在液面上的条件F浮=G
(3)密度计浸入液体中越深, 说明液体的密度是越大还是越小?
越小
(五)盐水选种
是沉底的种子好还是浮在水面的种子好呢?为什么?
ρ物>ρ液
物体下沉
ρ物<ρ液
物体上浮
(六)浮筒打捞沉船
浮筒打捞法是打捞沉船的一种方法,是用若干浮筒在水下充气后,借浮力将沉船浮出水面。在用浮筒打捞法打捞沉船时,把一组浮筒拖到沉船的作业区,使它们灌满水并沉到水底。潜水员下水,用钢缆把浮筒与沉船栓住。接着,开动打捞船上的压气机,把空气压进这组浮筒,并将压力舱的海水排空,打捞浮筒产生的浮力使沉船浮出水面。这些浮筒就会带着沉船一起浮到水面。
1.重力一定情况下改变浮力(F浮力=ρ液gV排 )。
如改变V排的有轮船等,改变密度的有密度计、盐水选种。
2.浮力(V排不变)一定情况下改变重力来实现浮沉。如潜水艇、气球、飞艇、浮筒打捞沉船等。
二、浮沉条件的应用
课堂练习
4.如图所示是学校物理兴趣小组制作的演示潜艇原理的模型,通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉或上浮,当从烧瓶中吸气使其下沉时,烧瓶受到的浮力将( )。
A.增大 B.减小
C.不变 D.无法判断
C
5.鱼类体内有鱼鳔,鱼通过改变鱼鳔的体积,可以轻易地改变自身的沉浮。鱼能控制自身的沉浮,主要是通过改变( )
A.所受的重力 B.所受的浮力
C.液体的密度 D.身体的温度
6.在下列几种情形中,物体所受浮力增大的是( )
A. 从海水中走向沙滩的游泳者
B. 从长江入海口驶向大海的轮船
C. 正在码头装载货物的轮船
D. 海面下正往深水处下潜的潜艇
B
C
课堂练习
一、物体的浮沉条件
当F浮>G时,浸在液体中的物体就会上浮;
当F浮<G时,浸在液体中的物体就会下沉;
当F浮=G