资源简介

(共24张PPT)
10.3物体的浮沉
条件及应用
【课程标准】
课程内容要求 学生必做实验
2011 版 运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。 例：了解潜水艇浮沉的原理。 无
2022 版 能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。例：了解潜水艇的浮沉原理。 无
【学习目标】
1. 知道物体的沉浮取决于浮力与重力的大小关系（重点）
2. 知道物体的沉浮与密度的关系（重点）
3. 知道人类从远古时候就开始利用浮力
4. 知道潜水艇、轮船、密度计等浮沉条件的应用（重点）
（1）物体上浮，最终漂浮在液面上。
小鸭子漂浮在水面上
液体中常见的三种浮沉现象
知识点1 物体的浮沉条件
鹦鹉螺悬浮在海水中
（2）物体悬浮，可以静止在液体中的任何位置。
潜水艇悬浮在海水中
石头沉在水底
（3）物体下沉，最终沉入液底。
残骸沉在海底
根据物体的受力情况分析判断物体的浮沉：
以浸在水中的鸡蛋为例分析：
把鸡蛋浸入水中时，受到重力G与浮力F浮两个力的作用。这两个力的方向相反、作用在同一直线上。
物体的浮沉就取决于重力G与浮力F浮两个力的大小。
F浮
G
物体在液体中，为什么有的漂浮、有的悬浮、有的沉底呢？
①若浮力F浮大于重力G，则鸡蛋会上浮
漂浮时，根据二力
平衡条件可知：F浮=G
F浮
G
F浮
G
向上运动
F浮＞G
最终静止在水面上，即漂浮。
2. 物体的浮沉条件（比较浮力）
2、密度计
密度计是测定液体密度的仪器，它是利用漂浮条件F浮＝G工作的。
金属钢、铁的密度是
7.8 g/cm3，为什么用钢铁做的战舰能漂浮在水上？
应用 一、船
采用“空心”的办法，增大体积，使它排开更多的水，达到增大浮力，最终使F浮=G船，浮在水面。
F浮
G船
4.气球
气球升空是利用充密度小于空气的气体(氦气),使它受到的浮力大于重力而升空的。
5.热气球
工作原理：
F浮=
ρ冷空气gV排
G总=ρ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
浮力的运用
思考探究：
取一只新鲜鸡蛋，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，观察到什么现象？鸡蛋放入清水后，它是上浮还是下沉？加盐轻轻搅拌的目的是什么？随着不断地往水里加盐，有什么现象出现？为什么会有这样的现象出现？
浮力的运用
【解析】
对鸡蛋做受力分析；这里有两个状态，一个是鸡蛋下沉的状态，另一个是鸡蛋上浮的状态；当它下沉的时候，它只受到浮力和重力的作用；当它上浮的时候，它只受到浮力和重力的作用；在两个状态过程中，鸡蛋的重力没有发生变化；鸡蛋只受到浮力和重力，重力没有变，那么肯定是浮力的变化引起它下沉和上浮；当浮力小于重力时，鸡蛋下沉；不断加盐，搅拌的原因是使盐尽快溶解于液体中，导致液体的密度增大，鸡蛋所受浮力逐渐增大，浮力等于重力时，鸡蛋悬浮；当浮力大于重力时，鸡蛋上浮。
工作原理：靠空气浮力升空
内部充有小于空气密度的气体
二、浮力的应用
气球和飞艇
例1　一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小 ，它受到的浮力 ；它排开水的体积 。（填变大，变小或不变）
【解析】轮船浮在海面上，F浮海 = G ；
它驶入河里也浮在河面上：F浮河= G 。
∵ G 不变，∴ F浮不变：
F浮海 = F浮河
　　　　　 ρ海水 g V排= ρ海水 g V′排，
　　　∵ ρ海水> ρ海水 ， ∴ V排 >V′排
不变
不变
变小
轮船是钢铁制成的，钢铁的密度远大于水的密度，为什么可以漂浮
在水面上，还能承载那么多货物呢？
制作橡皮泥小船
橡皮泥的密度比水的密度大橡皮泥放入水中会下沉。怎么使它漂浮在水面？
比一比，看看谁做的船能承载更多的重物？
下沉
漂浮
能承载重物
的橡皮泥船
把橡皮泥做成瓢状，它所受的重力没变，
但排开水的体积变大了，因而受到的浮力
变大了，所以能浮在水面上，
轮船 就是根据这个道理制成的。
二、浮力的应用
想想做做
（1）工作原理：
利用空心的方法，增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。F浮=G
（2）排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量.
所以：m排= m船+m货
因为轮船漂浮：
F浮=G ， F浮= m排g
轮 船
盐水选种
　　早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的观察，到殷商时已由制独木船发展到用木板组成大的船体，这是我国最早的木船。
芦湖独木舟
我国古代对浮力的应用
A. 橡皮泥的重力不变，是通过改变排开水的体积来实现漂浮的，故A错误；
B.潜水艇靠在水中排开水的体积不变，受到的浮力不变，是通过改变自身的重力来实现的，故B错误；
C.密度计漂浮在液体中， F浮始终等于G ，故C正确；
D.轮船从长江驶入东海， F浮= G船，由于ρ水变大，则V排变小，所以吃水深度变小，故D错误。
解析
2.关于物体沉浮条件及应用实例，下列分析合理的是（ ）
A.把橡皮泥捏成小船后可以漂浮在水面，是通过改变自身重力实现
B.潜水艇靠改变排水的体积来改变浮力，从而实现上浮和下沉
C.同一密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小相同
D.轮船从长江驶入东海，吃水深度变大
C
（1）由物块在甲容器悬浮有ρ物=ρ甲，由物块在乙容器漂浮有ρ物＜ρ乙，所以ρ甲＜ρ乙，故A错误；两容器液面等高，p=ρgh，所以两液体对容器底压强： p甲＜p乙，故D正确；
（2）两个相同的物块，在甲容器的物块悬浮，在乙容器的物块漂浮，两个相同的物块受到的浮力：F甲=F乙=G，故B错误；
由阿基米德原理得G甲排= F甲=F乙= G乙排，故C错误
解析
3.放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器盛有不同的液体，现将两个相同的物块分别放入两容器中．当两物块静止时，两容器中液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示．则（ ）
A. 甲容器中液体的密度较大
B. 乙容器中物块受到液体的浮力较大
C. 甲容器中物块排开液体的重力较大
D. 乙容器底部受到液体的压强较大
D
甲
乙

展开更多......

收起↑