内容正文:
第十章 浮 力
第三节 物体的浮沉条件及应用
新课导入
观察下面图片,看它们有哪些不同?
远洋客轮为何能漂浮在海上
氢气球怎么上升的
石块沉入水底
远洋客轮、气球、石块它们为什么有的漂浮、有的上升、有的下沉?
上面的现象,都和“浮力”有关。浮力的大小决定了远洋客轮能漂浮在海面上自由航行;气球才能缓缓上升;石块才能慢慢地沉入水底。
物体在液体中,有的漂浮、有的悬浮,而有的下沉,这些情况需要满足什么条件?
新课导入
今天我们就来一起学习有关知识。
①这么大的轮船它是怎么漂浮在海面上的呢?
②撞击冰山后,为什么又沉入海底呢?
③物体漂浮和下沉有什么条件?
课堂影院:请同学们欣赏——《 泰坦尼克号》片段
有钢铁制造的轮船为什么能够浮在水面上?
实心钢铁浸没在水中会下沉,根据F浮=ρ液gV排,在船的重力不变的情况下,尽可能的“挖成空心的”这样就可以增大V排,在ρ液g不变时,增大浮力等重力实现漂浮。
轮船采用了“空心法”来增大浮力。
1、轮船
(1)工作原理:
轮船采用了“空心法”来增大浮力。
(2)排水量(m排):
轮船满载时排开的水的质量。
F浮=G排=m排g
F浮=G船
【实验探究】
把木材放入装有水的烧杯中,在齐水面处画一道线,然后哦把木材放入盐水中,观察此时线的位置,观察到什么现象?
清水
盐水
木块两次都是漂浮状态,它受到的浮力等于它的重力,同时木块是不变的,所以它两次受到的浮力不变,由于盐水密度大于清水密度,所以它排开的海水面积小于它排开清水的体积,所以木块要上浮一些。
放入盐水中的木块比放在清水中的位置上浮一些
F浮 < G
物体的浮沉条件
ρ液V排g < ρ物V物g
ρ液 < ρ物
物体浸没 V排 = V物
下沉
F浮
G
浸没在液体中的物体,如果它的密度大于液体的密度,物体下沉
3.下沉
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物体的浮沉条件
上浮
悬浮
下沉
F浮
F浮
F浮
G
G
G
上浮 悬浮 下沉
F浮 > G F浮 = G F浮 < G
ρ物 < ρ液 ρ物 = ρ液 ρ物 > ρ液
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生活小实验
鸡蛋的浮与沉
9
物体的沉浮条件
实验小结:
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物体的沉浮条件
思考:通过上面三个不同的小实验你能得出什么结论?能总结出物体沉浮的条件是什么吗?
总结:浸没在液体中的物体,受到两个力:竖直向下的重力和竖直向上的浮力。根据浮力跟重力的大小的关系,物体的浮沉存在有上述三种情况。
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知识小结
浮力大于重力时,物体上浮。
浮力等于重力时,物体受力平衡,可以悬浮在液体内任何地方。
浮力小于重力时,物体下沉。
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悬浮与漂浮的区别与联系
悬浮 漂浮
不同点 在液体中的位置 静止在液体内部任何位置 静止在液体表面
体积关系 V排=V物 V排<V物
密度关系 ρ物=ρ液 ρ物<ρ液
相同点 F浮=G
F浮= F2-F1
F
F浮
G
F浮=G-F
(1)压力差法
(2)称重法
计算浮力的四种方法
(3)公式法
F浮= G排= m排g=ρ液gV排
(4)平衡法
F浮= G物
工作原理:靠空气浮力升空。
气球和飞艇内部充有密度小于空气密度的气体。
3.气球和飞艇
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)时,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。
工作原理
(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
4.密度计
知识讲解
新课引入
实验探究
课堂小结
随堂练习
布置作业
拓展延伸
浮力的应用
孔明灯
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知识讲解
新课引入
实验探究
课堂小结
随堂练习
布置作业
拓展延伸
浮力的应用
密度计
1、测量液体密度的仪器
2、原理: 漂浮 F浮 =G
玻璃管
玻璃泡
3、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。
(装入铅丸或铁砂)
使密度计能够竖立在液体中,便于读数
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知识讲解
新课引入
实验探究
课堂小结
随堂练习
布置作业
拓展延伸
浮力的应用
ρ液
F浮
V排g
=
密度计刻度不均匀,上疏下密,刻度值上小下大
同一密度计在使用中所受浮力大小不变(漂浮 F浮 =G)
ρ液
F浮
V排g
=
甲液体
乙液体
ρ甲 > ρ乙
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