内容正文:
浮力的应用
人类从远古时代就开始利用浮力了,我们顺着历史的脚步来了解一下人类在哪些方面应用了浮力。
人类最早的航行
为了自由往来于水上,人们发现木材可以漂浮在水面,故制造了独木舟作为航行的工具。
随后制造出了可以在海洋中航行的更大更舒适的大型船。
在公元一四○五至一四三三年这段短暂的时间,总兵郑和所指挥的宝船船队,七次英雄式的远航,遍及了中国海与印度洋,从台湾到波斯湾,并远及中国人心目中的黄金国--非洲。
木材制成的船可以漂浮在水面上,有些物体不能漂浮在水面上,什么因素决定着物体的沉浮?
一、物体的浮沉条件
动手做
将塑料盒浸没在水中,松开手观察它是上浮还是下沉?
试分析原因
请做受力分析
塑料盒浸没在水中
F浮
G
测量重力,根据阿基米德原理计算浮力。比较二力
浸没 (V排=V物)
F浮=G排
= ρ液gV排= ρ液gV物
V物=40cm3
F浮>G,物体所受合力向上,所以上浮。
当物体开始露出液面时,V排减小,F浮减小。漂浮在水面上( F浮=G )
当物体受到的浮力大于重力( F浮>G )时,物体上浮。
一、物体的浮沉条件
F浮<G,物体所受合力向下,所以下沉。
在下沉过程中,物体受到的浮力和重力是否有变化?
当物体与容器底接触时,物体又受到一个向上的支持力。重力不变,浮力不变。沉在水底时,( F浮+F支=G )
F浮+F支=G
G
F浮
F支
当物体受到的浮力大于重力( F浮>G )时,物体上浮。
当物体受到的浮力小于重力( F浮<G )时,物体下沉。
一、物体的浮沉条件
如果浸没的物体受到的F浮=G时,物体会处于什么状态?
悬浮
F浮
G
鱼在水中游动时为悬浮状态。
当物体受到的浮力大于重力( F浮>G )时,物体上浮。
当物体受到的浮力小于重力( F浮<G )时,物体下沉。
当浸没物体受到的浮力等于重力( F浮=G )时,物体悬浮。
一、物体的浮沉条件
漂浮
现代的轮船
现代的轮船均由金属材料制成,金属的密度大于水的密度,这样的轮船是如何能漂浮在水面上?
实验:
卷成一团的金属皮不能漂浮于水面上,将金属皮制成船型却可以漂浮在水面上。这是为什么?
分析:
金属受到的重力无法改变,但是制成船型,可以大大增加它排开水的重力,也使它受到的浮力增大了,所以能够浮在水面上。
二、轮船的排水量
轮船的大小通常用排水量