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第四节 沉与浮 第十章 流体的力现象 新课引入 飞艇在空中自由地上升、下降 人躺在死海中悠闲地看书 这个问题自然让我们想到物体在液体中的受力情况,因为只有离才能改变物体的运动状态。 对于以上这些现象,你们想提出什么问题? 物体的浮与沉取决于什么条件呢? 物体的沉浮条件 一 新知探究 观察 鸡蛋的沉浮 取一枚新鲜鸡蛋,放在清水中,观察它在水中沉浮的情况。向水中慢慢加些盐,并轻轻搅拌,观察到鸡蛋怎样运动?如果再加些清水,又会发生什么现象? 水中的鸡蛋同时受到重力和浮力的作用。当浮力大于重力时,鸡蛋上浮;当浮力小于重力时,鸡蛋下沉;当浮力等于重力时,鸡蛋悬浮在水中。 水面 G物 F浮 F浮 G物 下沉 上浮 两个过程: F浮< G物 物体下沉 F浮>G物 物体上浮 三个状态: F浮=G物 物体漂浮 F浮= G物 物体悬浮 F浮<G物 物体下沉到水底 G物 F浮 水面 F浮 G物 G物 F浮 漂浮 悬浮 下沉到水底 平时常见到 在水中会上浮; 在水中会下沉。 因为不同物质 不同。猜测物体在液体中的沉浮跟物体密度与液体密度之间的关系有关。 木头、泡沫等 石块、金属块等 密度 一个实心物体浸在液体中,你能否根据物体密度与液体密度之间的关系,对物体的浮沉作出判断? G F浮>G 上浮 F浮 G F浮<G 下沉 F浮 下沉:由F浮<G可得: 液g V排< 物g V物 因为 V排= V物 所以 液< 物 上浮:由F浮>G可得: 液g V排> 物g V物 因为 V排= V物 所以 液> 物 G F浮 F浮=G 悬浮 F浮 G F浮=G 漂浮 漂浮:由F浮=G可得: 液g V排= 物g V物 因为 V排< V物 所以 液> 物 悬浮:由F浮=G可得: 液g V排= 物g V物 因为 V排= V物 所以 液= 物 浸在液体中的物体的浮和沉,取决于所受的浮力和重力的合力的情况。还可以通过改变液体和物体密度来改变物体的浮沉状态。 总 结 对海洋生物来说,浮力非常重要。浩瀚的海洋中,许多生物用不同的方式控制沉与浮,这是一个精彩的世界! 抹香鲸靠加热或冷却脑油来控制沉浮 鹦鹉螺具有螺旋形的外壳,壳内有很大的充气囊 乌贼的骨中有许多小的充气分隔室 控制沉与浮 二 1.潜水艇 靠改变自身重力上浮和下潜(通过改变蓄水箱中的水的多少)。 工作原理: 潜艇最早用于军事侦察和袭击,现在也用于深海考察,为开发海洋、获得新资源提供信息。 用注射器向密封的瓶内打气,将瓶内的水排出,瓶向上浮起。 1.当注射器将气体压入玻璃球时,球内的水量减少球和球内的水受到的重力变小,G<F浮,球将上浮。 2.当注射器将球内的气体吸出时,球内的水量增多球和球内的水受到的重力变大, G>F浮,球将下沉。 动手做 做一个潜水艇 2.热气球 工作原理: F浮= 冷空气gV排 G总= 热空气gV球+G球面 F浮>G总 热气球上浮 加热内部空气密度减小,重力减小,使得浮力大于重力而上浮 动手做 做一个热气球 取一个大的轻纸袋,用细铁丝编一个简单的小筐,再用几条胶带把小筐挂在纸袋下面,筐里面放一团用酒精浸湿的棉花。把热气球拿到室外,点燃酒精棉,热气球就能慢慢升起来 工作原理 借助浮力打捞沉入海底的物体就是利用浮力的典型例子,如图。 将两只木船装上沙子并拴在一起,用铁索一端固定在船上,另一端拴住物体,往水中卸掉沙子,物体就可打捞出水。 3.沉船打捞 1. 根据F浮与G的关系判断:浸没在液体