研究物體的浮沉條件(上課課件)粵滬版

1、9.3 研究物體的浮沉條件研究物體的浮沉條件學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、通過實(shí)驗(yàn)，探究物體的浮沉條件；、通過實(shí)驗(yàn)，探究物體的浮沉條件；2、用物體的浮沉條件解釋潛水艇、氣、用物體的浮沉條件解釋潛水艇、氣球的浮沉原理和浮筒的打撈法。球的浮沉原理和浮筒的打撈法。 潛水艇時(shí)而浮出水面，時(shí)而潛入水中，其中的奧妙在哪里？我們用實(shí)驗(yàn)來研究。 物體的浮沉條件是什么討論與思考：1、雞蛋在鹽水中受到哪兩個(gè)力的作用？2、雞蛋處于不同狀態(tài)是由于哪個(gè)力發(fā)生變化？活動(dòng)活動(dòng) 讓雞蛋像潛艇一樣浮沉讓雞蛋像潛艇一樣浮沉實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)器材：杯、濃鹽水、食鹽、雞蛋、攪拌器杯、濃鹽水、食鹽、雞蛋、攪拌器實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 論實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 論 浸在

2、液體中的物體，其浮沉取決于浸在液體中的物體，其浮沉取決于它所受到的它所受到的 力和力和 力的大小。力的大小。物體浮沉條件物體浮沉條件F浮浮GF浮浮GF浮浮GF浮浮G浮重F浮GF浮GF浮GF浮G浮浮液液物物V排排V物物=液液gV排排gV物物物物浮浮液液物物浮浮V排排V物物=液液gV排排gV物物物物液液物物浮浮液液物物液液物物V排排V物物 FGF浮GF浮GF浮F浮G(1)(1)浸液中物浸液中物F F浮浮G G物物：_F F浮浮G G物物：_F F浮浮G G物物：_(2)(2)漂液上物：漂液上物： F F浮浮_ G_ G物物上浮上浮最終最終漂浮漂浮下沉下沉最終最終沉底沉底懸浮懸浮(可停任深可停任深)

3、(1) 漂浮漂浮 F浮浮=G V排排物物(2) 懸浮懸浮 F浮浮=G V排排=V物物 液液=物物(3) 上浮上浮 F浮浮G V排排=V物物 液液物物(4) 下沉下沉 F浮浮G V排排=V物物 液液物物 浸在液體中的物體的浮和沉浸在液體中的物體的浮和沉,決定于所受的決定于所受的浮力和重力的合力的情況浮力和重力的合力的情況 。物物是物體的密度（平均密度），而不是構(gòu)是物體的密度（平均密度），而不是構(gòu)成該物體的物質(zhì)的密度成該物體的物質(zhì)的密度物體的浮沉條件受力比較法受力比較法密度比較法密度比較法思考 改變物體浮沉的方法有哪些？ 改變自身的重力大小。改變自身的重力大小。 改變自身的體積大小或改變液體密改變

4、自身的體積大小或改變液體密度大小從而改變浮力大小。度大小從而改變浮力大小。長(zhǎng)風(fēng)破浪長(zhǎng)風(fēng)破浪航空母艦航空母艦二、浮沉條件在技二、浮沉條件在技術(shù)上的應(yīng)用術(shù)上的應(yīng)用1、輪船小小竹筏小小竹筏航空母艦航空母艦 輪船總是漂浮在水面上，輪船總是漂浮在水面上， 一艘輪船從一艘輪船從河里駛向駛向大海，它受到的重力大小它受到的重力大小 （變大、變小、不變）；它（變大、變小、不變）；它受到的浮力受到的浮力 大小大小 （變大、變小、不變）；它排開（變大、變小、不變）；它排開水的體積水的體積 （變大、變小、不變）；輪船是下沉（變大、變小、不變）；輪船是下沉些還是上浮些？些還是上浮些？河水河水海水海水我學(xué)我學(xué) 我用我用輪

5、船（1）工作原理：物體）工作原理：物體漂浮漂浮在水面的原理工作的。在水面的原理工作的。（2）利用把密度比水大的鋼材制成）利用把密度比水大的鋼材制成空心空心的使它的使它排開更多的水，增大可利用的浮力。排開更多的水，增大可利用的浮力。（3）輪船在河里和海里都是浮體，因而所受?。┹喆诤永锖秃＠锒际歉◇w，因而所受浮力相同，根據(jù)阿基米德原理，它在海水里比在力相同，根據(jù)阿基米德原理，它在海水里比在河水里浸入的體積小。河水里浸入的體積小。2、潛水艇利用吸水、排水的方法改變潛利用吸水、排水的方法改變潛水艇自身的重力實(shí)現(xiàn)上浮下潛的水艇自身的重力實(shí)現(xiàn)上浮下潛的 。二、浮沉條件在技術(shù)上的應(yīng)用二、浮沉條件在技術(shù)上的

6、應(yīng)用1、潛水艇、潛水艇1.1.工作原理：潛水艇的上浮、下潛和懸浮，工作原理：潛水艇的上浮、下潛和懸浮，靠改變自身的重力來實(shí)現(xiàn)的?？扛淖冏陨淼闹亓韺?shí)現(xiàn)的。2.2.潛水艇自重的改變?nèi)Q于水艙內(nèi)充水或潛水艇自重的改變?nèi)Q于水艙內(nèi)充水或放水的多少放水的多少。 潛水艇過程和原理:3、氣象探測(cè)氣球球內(nèi)充有密度比空氣小得多得氫氣，用于氣象觀察。利用熱空氣密度小，空氣利用熱空氣密度小，空氣受熱膨脹，熱氣球體積增大，受熱膨脹，熱氣球體積增大，也就是增大也就是增大V排排 ，達(dá)到增大浮，達(dá)到增大浮力的作用力的作用 。4 4、熱氣球熱氣球氣袋氣袋吊籃吊籃噴嘴噴嘴 噴嘴點(diǎn)火噴嘴點(diǎn)火加熱加熱, ,袋內(nèi)空袋內(nèi)空氣受熱膨脹

7、氣受熱膨脹, ,排開氣體的排開氣體的體積增大，體積增大，浮力增大浮力增大, ,浮浮力大于重力力大于重力時(shí)時(shí), ,氣球上升。氣球上升。 噴嘴火焰熄噴嘴火焰熄滅，袋內(nèi)空氣變滅，袋內(nèi)空氣變冷體積減小冷體積減小, ,排排開氣體的體積減開氣體的體積減小，小，浮力減小浮力減小, , 浮力小于重力浮力小于重力, ,氣球下降。氣球下降。5 5、孔明燈、孔明燈（熱氣球）（熱氣球）6、飛艇飛艇利用氦氣、氫氣密度比利用氦氣、氫氣密度比空氣的小，實(shí)現(xiàn)浮力大于重空氣的小，實(shí)現(xiàn)浮力大于重力而在空中上升力而在空中上升 。氣球和飛艇的共同點(diǎn)（1） 氣球和飛艇內(nèi)充有密度小于空氣的氣體氣球和飛艇內(nèi)充有密度小于空氣的氣體氫氣、氦氣

8、、熱空氣等。氫氣、氦氣、熱空氣等。（2）原理：利用空氣的浮力，通過改變自身體積）原理：利用空氣的浮力，通過改變自身體積來實(shí)現(xiàn)上升和下降的。來實(shí)現(xiàn)上升和下降的。知識(shí)平臺(tái)知識(shí)平臺(tái)7 7、鹽水選種、鹽水選種利用浸沒在液體中的物體受到的浮力跟液體的密度液有關(guān)，液越大， F浮越大。 物 液液，物體下沉。 干癟、蟲蛀的種子會(huì)上浮直至漂浮，而飽滿的種子下沉到容器底部。鹽水選種的道理：鹽水選種的道理：飽滿種子的密飽滿種子的密度要大于鹽水的密度而下沉。度要大于鹽水的密度而下沉。8密度計(jì) 工作原理工作原理：利用物體漂浮在液面上時(shí)浮利用物體漂浮在液面上時(shí)浮 力力 等于重力的原理制成的。等于重力的原理制成的。密度計(jì)密

9、度計(jì)刻度特點(diǎn)刻度特點(diǎn)：上小下大，刻度間隔不均勻。上小下大，刻度間隔不均勻。讀數(shù)方法讀數(shù)方法：靜止時(shí)液面所對(duì)刻度乘以水的密度靜止時(shí)液面所對(duì)刻度乘以水的密度用途用途：一種可以直接測(cè)量液體密度的儀器。一種可以直接測(cè)量液體密度的儀器。水水液體甲液體甲液體乙液體乙1.01.21.4原理：在各種液體中總是漂浮，原理：在各種液體中總是漂浮，F(xiàn)浮浮G?？潭戎档奶攸c(diǎn)：刻度值的特點(diǎn)：1、上面讀數(shù)小，下面讀數(shù)大；2、刻度不均勻，上疏下密、密度計(jì)是測(cè)液體密度的儀器，、密度計(jì)是測(cè)液體密度的儀器，它是根據(jù)物體漂浮在液面時(shí)它是根據(jù)物體漂浮在液面時(shí)F F浮浮_G_G物物（填、（填、 ）的原理制成的。）的原理制成的。、使用密度

10、計(jì)時(shí)必須使其、使用密度計(jì)時(shí)必須使其_，才能正確測(cè)出液體的密度。才能正確測(cè)出液體的密度。、密度計(jì)在各種不同的液體中所、密度計(jì)在各種不同的液體中所受浮力是受浮力是_（相同、不同）的，（相同、不同）的，在密度在密度_ _ （大、?。┑囊后w中露（大、?。┑囊后w中露出液面的體積較大，故密度計(jì)的刻度出液面的體積較大，故密度計(jì)的刻度是上是上_下下_（大、?。?。（大、?。?。9、浮筒打撈沉船 浮筒打撈法是打撈沉船的一種方法，是用若浮筒打撈法是打撈沉船的一種方法，是用若干浮筒在水下充氣后，借浮力將沉船浮出水面。干浮筒在水下充氣后，借浮力將沉船浮出水面。打撈沉船現(xiàn)代打撈沉船的方法是現(xiàn)代打撈沉船的方法是: :將幾個(gè)充

11、滿將幾個(gè)充滿水的大型浮筒水的大型浮筒 沉入水底沉入水底, ,用鋼纜把浮用鋼纜把浮筒與沉船緊緊地拴在一起筒與沉船緊緊地拴在一起, ,然后用高然后用高壓空氣把浮筒中水排出壓空氣把浮筒中水排出, ,沉船就隨著沉船就隨著浮筒一起浮出水面浮筒一起浮出水面. .請(qǐng)解釋這樣打撈請(qǐng)解釋這樣打撈沉船的道理沉船的道理答：浮筒中水排出后重力大大減少，浮力答：浮筒中水排出后重力大大減少，浮力卻沒有減少，即使拴上沉船也是卻沒有減少，即使拴上沉船也是GFGF浮浮，因，因此能浮上水面此能浮上水面浮浮力力2、物體浮、物體浮沉的判定沉的判定受力比較法受力比較法a、b、c、密度比較法密度比較法a、b、3、浮力計(jì)、浮力計(jì) 算方法算

12、方法a、稱、稱 重重 法、法、 F浮浮=G物物-Fb、壓、壓 力力 差差 法、法、 F浮浮=F向上向上-F向下向下c、原、原 理理 法、法、 F浮浮=G排排= 液液gV排排d、平、平 衡衡 法、法、 F浮浮= G物物 （懸浮或漂浮）（懸浮或漂?。┮阂何镂?上浮或漂浮上浮或漂浮液液= 物物 懸浮懸浮液液物物 下沉下沉4、浮力應(yīng)用：輪船、潛水艇、密度計(jì)、熱氣球等、浮力應(yīng)用：輪船、潛水艇、密度計(jì)、熱氣球等1、阿基米德原理：、阿基米德原理： F浮浮=G排排= 液液gV排排 （也適用于氣體）（也適用于氣體）F浮浮G物物 上浮上浮F浮浮= G物物 懸浮或漂浮懸浮或漂浮F浮浮G物物 下沉下沉c、1.1.下列

13、說法正確的是（）下列說法正確的是（）A.A.物體在上浮過程中受到浮力作用，在下沉?xí)r物體在上浮過程中受到浮力作用，在下沉?xí)r不受浮力作用不受浮力作用B.B.輪船無論是在海面上航行還是在碼頭處靜止，輪船無論是在海面上航行還是在碼頭處靜止，都受到水的浮力都受到水的浮力C.C.熱氣球內(nèi)的氣體密度大于空氣密度，球升空熱氣球內(nèi)的氣體密度大于空氣密度，球升空時(shí)不受浮力作用時(shí)不受浮力作用D.D.潛水艇在潛水艇在150m150m的深海中潛行時(shí)不受浮力作用的深海中潛行時(shí)不受浮力作用鞏固訓(xùn)練：鞏固訓(xùn)練：B B2.2.一個(gè)石塊重一個(gè)石塊重5N，把石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端，把石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端，將其浸沒在某種液體中，此

14、時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將其浸沒在某種液體中，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為為N，則該石塊受到液體的浮力為，則該石塊受到液體的浮力為_N。浮。浮力的方向力的方向 ，施力物體是施力物體是 _ _ 此石塊在液體中下沉?xí)r此石塊在液體中下沉?xí)r 浮力的作用（填浮力的作用（填“受到受到”、“不受到不受到”）。）。石塊重5N3豎直向上豎直向上液體液體受到受到3.第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期，德國(guó)納粹一潛水艇在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期，德國(guó)納粹一潛水艇在下潛過程中，撞到海底被擱淺而不能浮起來下潛過程中，撞到海底被擱淺而不能浮起來是因?yàn)椋ㄊ且驗(yàn)椋?）C4.把重5N、體積為06cm3的物體投入水中，當(dāng)物體靜止時(shí)，受到的浮力是多少？為什么？ 解

15、：物體的質(zhì)量m=G/g=5N/10N/kg=0.5kg物體的密=m/V=0.5kg/0.610-6m3=8.3105kg/m3因?yàn)?水因此當(dāng)物體靜止時(shí)漂浮在水面上，由漂浮條件可得F浮=G=5N。課堂練習(xí)：課堂練習(xí)：1、輪船由江河駛?cè)牒＠铮褐亓?、輪船由江河駛?cè)牒＠铮褐亓?，浮，浮力力 ，輪船將，輪船將 一些（填一些（填“上上浮浮”或或“下沉下沉”）不變不變不變不變上浮上浮3.3.有塑料球、木球和鐵球各一個(gè)，當(dāng)它們有塑料球、木球和鐵球各一個(gè)，當(dāng)它們?cè)谒徐o止時(shí)，如右圖所示在水中靜止時(shí)，如右圖所示_球球一定是空心的；一定是空心的；_球所受的浮球所受的浮力小于它的重力，木球所受的浮力力小于它的重力，木球所受的浮力_于它的重力（填于它的重力（填“大于大于”、“等于等于”或或“小于小于”）圖3c鐵塑料塑料等等BAc能力大比拼能力大比拼練習(xí)：練習(xí)：1、一個(gè)重為、一個(gè)重為10N的木塊在水中上浮，最后漂浮在的木塊在水中上浮，最后漂浮在水面上，這木塊受到的浮力（水面上，這木塊受到的浮力（ ）A. 上浮時(shí)小于上浮時(shí)小于10N ，漂浮時(shí)大于，漂浮時(shí)大于10NB.