内容正文:
第九章 浮力
第4节 物体的浮与沉
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预习清单
1.浸在液体中的物体,其浮沉取决于它所受到的_______力和______力的大小关系。当浮力________重力时,物体上浮;当浮力________重力时,物体下沉;当浮力等于重力时,物体处于____________状态。
2.潜水艇是靠改变自身的_______来实现自身的浮沉的。在水下航行的潜水艇,当潜向深处时,潜水艇要储水,从而使______大于________,此过程中,潜水艇所受浮力_______,所受压强_______。
大于
浮
重力
不变
重
小于
悬浮或漂浮
重力
浮力
变大
导入新课
思考:
(1)把一块橡皮泥放水里,观察它的浮沉情况;把它捏成小船形状,再放在水里,观察它的浮沉情况。
(2)把形状相同的铁块和木块放入水中,观察它们的浮沉情况。
(3)回忆木船在水中的情况和轮船在水中的状态。
任务一:物体的浮沉条件
浸没在液体中的物体不同状况下的受力情况。
(1)物体在液体中上浮。
(2)物体在液体中悬浮。
(3)物体在液体中下沉。
任务一:物体的浮沉条件
浸没在液体中的物体在上浮时、悬浮时、下沉时的重力与浮力有怎样的大小关系?
(1)当重力大于浮力时,物体下沉。
(2)当重力等于浮力时,物体悬浮。
(3)当重力小于浮力时,物体上浮。
任务一:物体的浮沉条件
上浮、悬浮、下沉三种情况下物体密度与液体密度的大小关系:
物体上浮时:F浮 >G,则有ρ液Vg>ρ物Vg,解得ρ液 >ρ物。
物体悬浮时:ρ液 =ρ物。
物体下沉时:ρ液 <ρ物 。
任务一:物体的浮沉条件
物体漂浮时,物体密度与液体密度之间的大小关系又是如何的呢?
物体漂浮时,所受的重力为G=ρ物Vg;物体排开液体的体积为V排,则它所受的浮力为F浮 =ρ液V排g。
物体漂浮在液面上,有F浮 =G,即ρ物Vg=ρ液V排g,因为V排 <V,可知ρ液 >ρ物。
任务二:物体的浮沉条件的应用
密度计
密度计的用途:测量液体密度的仪器。
密度计的原理:同一密度计在使用中所受浮力大小不变(漂浮时F浮 =G)。
密度计的使用方法:将密度计插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值。
任务二:物体的浮沉条件的应用
钢铁的密度远大于水,怎样用沉重而坚硬的钢铁制成可以承载那么多货物的万吨巨轮呢?
原理:船体做成空心的,排开水的体积增大,受到的浮力增大。
排水量:轮船装满货物时排开水的质量。
任务二:物体的浮沉条件的应用
潜水艇
潜水艇是通过改变自重来改变浮力和重力的大小关系,从而实现上浮和下沉的。
任务二:物体的浮沉条件的应用
热气球
加热器加热球囊内的空气,使其受热膨胀,密度减小。持续加热使得热气球本身及球囊内的空气的质量减小,而其总的排开空气的体积不变。当其所受的重力小于其所受的浮力时,热气球就可以升起来了。
核心总结
1.浸在液体中的物体的浮沉状态:上浮(至漂浮)、下沉、悬浮。
2.物体的浮沉条件:
3.物体的浮沉条件的应用:轮船、潜水艇、密度计、热气球。
课堂评价
1.把两个质量相同的实心铁球和铝球,浸没在水中,它们受到的浮力 ( )
A.相等 B.铝球的比铁球大
C.铝球的比铁球小 D.浮力都等于重力
B
课堂评价
2. 水平桌面上有两个完全相同的容器,装有质量相等的盐水和清水,小明先用盐水浸泡草莓,然后放入清水中清洗,草莓在盐水和清水中的浮沉情况如图所示(草莓由盐水到清水带走的盐水和草莓质量、体积的变化均忽略不计)。下列判断正确的是 ( )
课堂评价
①草莓a的密度小于草莓b的密度
②草莓c在盐水和清水中所受浮力相等
③草莓b和c在清水中受到的浮力一定相等
④两容器中有草莓时,对水平桌面的压强相等
A.② B.①③ C.①④ D.①②③④
答案:C
谢谢!
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