1、第十章第十章 第节第节 物体的浮沉条件及应用物体的浮沉条件及应用 1浸没在水中的木块为什么向上浮起？浸没在水中的木块为什么向上浮起？2浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部？浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部？3浸没在水银中的铁块为什么向上浮起？浸没在水银中的铁块为什么向上浮起？4钢铁制成的船为什么能在海面上航行？钢铁制成的船为什么能在海面上航行？5物体在液体中都受到浮力，为什么有的上浮、物体在液体中都受到浮力，为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮？有的下沉、有的悬浮？提出问题提出问题悬浮悬浮上浮上浮下沉下沉悬浮悬浮上浮上浮下沉下沉F浮浮GF浮浮GF浮浮G上浮：上浮：F浮浮G一、物体的浮沉条件F浮浮
2、G漂浮漂浮漂浮：漂浮：F浮浮=G悬浮：悬浮：F浮浮=G下沉：下沉：F浮浮G2物体密度与液体密度间的关系物体密度与液体密度间的关系F浮浮 G 上浮：上浮：r r液液 r r物物 F浮浮=G 悬浮：悬浮：r r液液=r r物物 F浮浮 G 下沉：下沉：r r液液 r r物物浮力：F浮r液液gV排 ；重力：G r物g V物；V排=V物研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。一、物体的浮沉条件漂浮：漂浮：r r液液r r物物 根据浮沉条件进行比较想想做做想想做做将新鲜鸡蛋放入盛水容器将新鲜鸡蛋放入盛水容器中，向水中加盐，并搅拌，中，向水中加盐，并搅拌，不断增加盐水的浓度。观不断增加盐水的浓度。观
3、察鸡蛋在容器中的位置变察鸡蛋在容器中的位置变化。化。（1）上浮和）上浮和下沉是不平衡态；下沉是不平衡态；悬浮和悬浮和漂浮是平衡（静止）态漂浮是平衡（静止）态（2）上浮、上浮、下沉和悬浮：下沉和悬浮：V排排=V；漂浮：漂浮：V排排V（3）空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平）空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平 均密度均密度物物与液体密度与液体密度液液比较比较一、物体的浮沉条件早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的观察，到殷商时已由制深入的观察，到殷商时已由制独木船独木船发展到用发展到用木板组成大的船体，这是我国最早的木船。木板组成大的船体，这是我国最早的
4、木船。芦湖独木舟芦湖独木舟我国古代对浮力的应用我国古代对浮力的应用二、浮力的应用周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长江这样的大河流上也多次架设过河、长江这样的大河流上也多次架设过浮桥浮桥。浮桥浮桥我国古代对浮力的应用我国古代对浮力的应用我国汉代曾发明过一种做军事我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯信号用的灯笼笼，灯笼能腾空而起，飞向天空。，灯笼能腾空而起，飞向天空。我国古代对浮力的应用我国古代对浮力的应用 三国时期有三国时期有“曹冲称象曹冲称象”。除了除了以舟称物以舟称物之外，之外，以舟起重以舟起重也是中国人也是中国人的发明。据史籍记载，真定县僧人怀丙
5、曾的发明。据史籍记载，真定县僧人怀丙曾“打打捞铁牛捞铁牛”。他创造了浮力起重法。他创造了浮力起重法。我国古代对浮力的应用我国古代对浮力的应用用橡皮泥做成能用橡皮泥做成能承载重物的小船，承载重物的小船，使它漂浮在水面使它漂浮在水面上。上。想想做做想想做做二、浮力的应用（1）工作原理：工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。更多的水，漂浮在水面上。（2）排水量（排水量（m排排）：）：轮船满载时排开水的质量：轮船满载时排开水的质量：F浮浮=m排排g 而而 F浮浮=G m船船+m货货=m排排（3）载重线载重线 轮轮 船船二、浮力的应用工作原理：
6、工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。靠改变自身重力上浮和下潜。模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶内打起，将瓶内的水排出，瓶向上浮起潜艇潜艇二、浮力的应用潜水艇潜水艇 工作原理：工作原理：靠空气浮力升空靠空气浮力升空内部充有小于空气密度的气体内部充有小于空气密度的气体二、浮力的应用气球和飞艇气球和飞艇例例1 1关于浮力，下列说法中正确的是（关于浮力，下列说法中正确的是（）。）。A.上浮的物体一定比下沉的物体受到的上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大浮力大 B.沉在容器底部的物体一定不受浮力沉在容器底部的物体一定不受浮力 C.在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮 D.没入
7、水中的物体在水中的位置越深受没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大到的浮力越大运用浮力知识解决问题C三、例题分析例例2一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小小 ，它受到的浮力，它受到的浮力 ；它排开水；它排开水的体积的体积 。（填变大，变小或不变）。（填变大，变小或不变）【解析解析】轮船浮在海面上，轮船浮在海面上，F浮浮=G；它驶入河里也浮在河面上：它驶入河里也浮在河面上：F浮浮=G。G 不变不变，F浮浮不变：不变：F浮浮=F浮浮 海水海水 g V排排=海水海水 g V排排，海水海水 海水海水，V排排 V排排不变不变不变不变变小变小例例3重为重为1
8、5 N的物体，浸没于装满水的容器中后，的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了溢出了510-4 m3的水。则此物体是（的水。则此物体是（）A浮在水面上浮在水面上 B沉到水底沉到水底 C悬浮在水中悬浮在水中 D以上几种情况都有可能以上几种情况都有可能【解析解析】根据阿基米德原理根据阿基米德原理 F F浮浮=水水 gV排排 =1.0 103 kg/m3 9.8 N/kg510-4 m3 =4.9 N15 N F浮浮G 物体下沉物体下沉BAB例例4如图所示，如图所示，A、B两物体两物体静止在水中（静止在水中（）。）。A两物体受到的浮力一定相等两物体受到的浮力一定相等 B两物体受到的浮力不等，两物体受到
9、的浮力不等，A 物体受到的浮力大物体受到的浮力大 C两物体的密度不等，两物体的密度不等，B物体的密度大物体的密度大 D两物体的重力不等，两物体的重力不等，B物体的重力大物体的重力大【解析解析】A物体漂浮，物体漂浮，B物体悬浮。物体悬浮。不知不知GA与与GB的关系，的关系，不能根据不能根据F浮浮=G 比较浮力的大小。比较浮力的大小。又又 不知不知VA排排与与VB排排的关系，的关系，不能根据不能根据F浮浮=水水 gV排排比较浮力的大小。比较浮力的大小。AB例例4如图所示，如图所示，A、B两物体两物体静止在水中（静止在水中（）A两物体受到的浮力一定相等两物体受到的浮力一定相等 B两物体受到的浮力不等
10、，两物体受到的浮力不等，A 物体受到的浮力大物体受到的浮力大 C两物体的密度不等，两物体的密度不等，B物体的密度大物体的密度大 D两物体的重力不等，两物体的重力不等，B物体的重力大物体的重力大【解析解析】A漂浮：漂浮：A A，B A。C例例5一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，容器中的水面将如何变化？容器中的水面将如何变化？GmFVggr rr rr r 冰冰冰冰浮浮排排水水水水水水当冰化成水后，质量不变，所以，当冰化成水后，质量不变，所以，m水水=m冰冰mmVr rr r 水水冰冰化化水水水水水水 冰排开水的体积等于冰化成水的体积冰排开水的体积等于冰化成水
11、的体积 液面高度不变液面高度不变【解析解析】冰漂浮在水面上，冰漂浮在水面上，F浮浮=G冰冰当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？GmVgr rr r 冰冰冰冰排排盐盐水水盐盐水水mmVr rr r 水水冰冰化化水水水水水水 水水 V盐水盐水冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积 液面上升液面上升【解析解析】冰漂浮在盐水中，冰漂浮在盐水中，F浮浮=G课堂小结课堂小结物体的浮沉条件物体的浮沉条件浮力的应用浮力的应用浮力问题解析浮力问题解析轮船轮船潜水艇潜水艇气球和飞艇气球和飞艇 2质量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受质
12、量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受的浮力的浮力 铝球受的浮力；若把它们都放在水银铝球受的浮力；若把它们都放在水银中静止时，则铁球受的浮力中静止时，则铁球受的浮力 铝球受的浮力（铝球受的浮力（选填选填“”、“”、“=”）1用同一支密度计测定不同液体的密度，下列叙用同一支密度计测定不同液体的密度，下列叙述正确的是（述正确的是（）A 密度计漂浮的越高，所受的浮力越大密度计漂浮的越高，所受的浮力越大 B 密度计漂浮在不同液体中，所受的浮力都相等密度计漂浮在不同液体中，所受的浮力都相等 C 密度计排液体积越大，液体密度越大密度计排液体积越大，液体密度越大 D 密度计漂浮的越高，液体密度越大密度计漂浮
13、的越高，液体密度越大B D作作 业业24第4节 机械能及其转化251 1.知道动能和重力势能的转化。能举例说明动能和重力势知道动能和重力势能的转化。能举例说明动能和重力势能的转化。能的转化。2 2.知道动能和弹性势能的转化，能举例说明动能和弹性势知道动能和弹性势能的转化，能举例说明动能和弹性势能的转化。能的转化。3 3.分析和解释实例，说明动能和势能的转化过程，动能、分析和解释实例，说明动能和势能的转化过程，动能、势能、机械能的变化情况。势能、机械能的变化情况。26过山车在运动的过程中，动能和势能会发生什么变化？过山车在运动的过程中，动能和势能会发生什么变化？27摆球的动能和重力势能的转化摆球
14、的动能和重力势能的转化281.1.摆球向下摆动过程中摆球向下摆动过程中,重力势能变小重力势能变小,速度变大，摆锤的速度变大，摆锤的动能变大动能变大,摆锤的摆锤的重力势能转化为动能重力势能转化为动能。2.2.当摆锤过中点向上转动过程中当摆锤过中点向上转动过程中,速度变小速度变小,摆锤的摆锤的动能变动能变小小,重力势能变大重力势能变大，摆锤的，摆锤的动能转化为重力势能动能转化为重力势能。29滚摆的动能和重力势能的转化滚摆的动能和重力势能的转化301.1.滚摆向下运动过程中，重力势能减小，动能增大，滚摆向下运动过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。重力势能转化为动能。2.2.滚摆向上运
15、动过程中，动能减小，重力势能增大，滚摆向上运动过程中，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。动能转化为重力势能。31分析其中的动能和势能的转化分析其中的动能和势能的转化32动能和弹性势能的转化动能和弹性势能的转化在拉开的弓把箭射出去的过程中，在拉开的弓把箭射出去的过程中，弓的弓的弹性势能减小弹性势能减小，箭的，箭的动能增动能增大大，弓的，弓的弹性势能转化为箭的动弹性势能转化为箭的动能能。在生活中，你还能举哪些例子在生活中，你还能举哪些例子呢？呢？33铁球压缩弹簧过程中，铁球的铁球压缩弹簧过程中，铁球的动能减小动能减小，弹簧的，弹簧的弹性势能弹性势能增大增大，动能转化为弹性势能动能转化为弹
16、性势能。弹簧恢复过程中，弹簧的弹簧恢复过程中，弹簧的弹性势能减小弹性势能减小，铁球的，铁球的动能增大动能增大，弹性势能转化为动能弹性势能转化为动能。34机械能守恒机械能守恒动能、重力势能和弹性势能统称为动能、重力势能和弹性势能统称为机械能机械能。如果没有摩擦阻力如果没有摩擦阻力,在在只有只有动能和势能相互转化的过程动能和势能相互转化的过程中中,机械能的总量机械能的总量保持不变。保持不变。351.1.弹簧门在推开以后能自己关闭，从能的转化角度来说明这弹簧门在推开以后能自己关闭，从能的转化角度来说明这一过程。一过程。弹簧门被推开的过程，动能转化为弹性势能；弹簧门弹簧门被推开的过程，动能转化为弹性势
17、能；弹簧门自动关闭的过程，弹性势能转化为动能。自动关闭的过程，弹性势能转化为动能。362.2.说明下列过程中机械能的转化：说明下列过程中机械能的转化：（1 1）雪橇从山坡上滑下来）雪橇从山坡上滑下来（2 2）炮弹从炮口斜向上射出，又落回到远处地上。）炮弹从炮口斜向上射出，又落回到远处地上。重力势能转化为动能重力势能转化为动能动能转化为重力势能再转化为动能动能转化为重力势能再转化为动能373.3.分析皮球从手中落下又弹起的过程中的能量的分析皮球从手中落下又弹起的过程中的能量的转化。转化。皮球落向地面时，皮球落向地面时，_能转化为能转化为_能；撞击地能；撞击地板时，板时，_能转化为能转化为_能，恢
18、复形变（未离开能，恢复形变（未离开地面）向上弹起时，地面）向上弹起时，_能能转化为转化为_能，离开能，离开地面向上弹跳时，地面向上弹跳时，_能转化为能转化为_能。能。动动动动动动弹性势弹性势弹性势弹性势重力势重力势动动重力势重力势384.“4.“神舟五号神舟五号”载人飞船的成功返航，实现了中国人几载人飞船的成功返航，实现了中国人几千年的飞天梦。当飞船减速着陆后航天英雄杨利伟的千年的飞天梦。当飞船减速着陆后航天英雄杨利伟的 ()A.A.动能增加，重力势能减少动能增加，重力势能减少B.B.动能减少，重力势能减小动能减少，重力势能减小C.C.动能减少，重力势能不变动能减少，重力势能不变D.D.动能不
19、变，重力势能减少动能不变，重力势能减少395.5.如图是某城市地铁的设计方案图如图是某城市地铁的设计方案图,进站和出站的轨道都进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡与站台构成一个缓坡,为了充分利用能量为了充分利用能量,火车进站上坡前火车进站上坡前关闭发动机关闭发动机,由于惯性冲上缓坡由于惯性冲上缓坡,则上坡时火车的动能逐渐则上坡时火车的动能逐渐_重力势能逐渐重力势能逐渐_。(选填选填“增大增大”“”“减小减小”或或“不变不变”)减小减小增大增大406.6.体积相同的实心铁球和木球体积相同的实心铁球和木球,铁球静放在水平桌面上铁球静放在水平桌面上,而木球从桌边由静止开始落向地面而木球从桌边由静止开
20、始落向地面,则则()A.A.铁球和木球的机械能始终相等铁球和木球的机械能始终相等B.B.铁球和木球同在桌面上时，重力势能相等铁球和木球同在桌面上时，重力势能相等C.C.铁球的重力势能始终大于木球的重力势能铁球的重力势能始终大于木球的重力势能D.D.铁球的动能始终大于木球的动能铁球的动能始终大于木球的动能C C417.7.学生在做模拟学生在做模拟“蹦极蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端的小实验。一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在系一个小石块，另一端固定在a a点，点，b b点是橡皮筋不系点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，小石块自然下垂时下端所在的位置，c c点是小石块从点是小石块从
21、a a点自由下落所能到达的最低点。在小石块由点自由下落所能到达的最低点。在小石块由a a点到点到c c点点运动的过程中，以下说法正确的是运动的过程中，以下说法正确的是()A.A.小石块动能一直在增加小石块动能一直在增加B B小石块减少的重力势能全部转化为动能小石块减少的重力势能全部转化为动能C.C.小石块经过小石块经过b b点时，橡皮筋具有弹性势能点时，橡皮筋具有弹性势能D D小石块到达小石块到达c c点时，动能为零点时，动能为零421.1.动能和势能。动能和势能。2.2.动能和势能的相互转化。动能和势能的相互转化。努力不一定成功，但是放弃必定会失败。44第4节 机械能及其转化451 1.知道
22、动能和重力势能的转化。能举例说明动能和重力势知道动能和重力势能的转化。能举例说明动能和重力势能的转化。能的转化。2 2.知道动能和弹性势能的转化，能举例说明动能和弹性势知道动能和弹性势能的转化，能举例说明动能和弹性势能的转化。能的转化。3 3.分析和解释实例，说明动能和势能的转化过程，动能、分析和解释实例，说明动能和势能的转化过程，动能、势能、机械能的变化情况。势能、机械能的变化情况。46过山车在运动的过程中，动能和势能会发生什么变化？过山车在运动的过程中，动能和势能会发生什么变化？47摆球的动能和重力势能的转化摆球的动能和重力势能的转化481.1.摆球向下摆动过程中摆球向下摆动过程中,重力势
23、能变小重力势能变小,速度变大，摆锤的速度变大，摆锤的动能变大动能变大,摆锤的摆锤的重力势能转化为动能重力势能转化为动能。2.2.当摆锤过中点向上转动过程中当摆锤过中点向上转动过程中,速度变小速度变小,摆锤的摆锤的动能变动能变小小,重力势能变大重力势能变大，摆锤的，摆锤的动能转化为重力势能动能转化为重力势能。49滚摆的动能和重力势能的转化滚摆的动能和重力势能的转化501.1.滚摆向下运动过程中，重力势能减小，动能增大，滚摆向下运动过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。重力势能转化为动能。2.2.滚摆向上运动过程中，动能减小，重力势能增大，滚摆向上运动过程中，动能减小，重力势能增大，
24、动能转化为重力势能。动能转化为重力势能。51分析其中的动能和势能的转化分析其中的动能和势能的转化52动能和弹性势能的转化动能和弹性势能的转化在拉开的弓把箭射出去的过程中，在拉开的弓把箭射出去的过程中，弓的弓的弹性势能减小弹性势能减小，箭的，箭的动能增动能增大大，弓的，弓的弹性势能转化为箭的动弹性势能转化为箭的动能能。在生活中，你还能举哪些例子在生活中，你还能举哪些例子呢？呢？53铁球压缩弹簧过程中，铁球的铁球压缩弹簧过程中，铁球的动能减小动能减小，弹簧的，弹簧的弹性势能弹性势能增大增大，动能转化为弹性势能动能转化为弹性势能。弹簧恢复过程中，弹簧的弹簧恢复过程中，弹簧的弹性势能减小弹性势能减小，
25、铁球的，铁球的动能增大动能增大，弹性势能转化为动能弹性势能转化为动能。54机械能守恒机械能守恒动能、重力势能和弹性势能统称为动能、重力势能和弹性势能统称为机械能机械能。如果没有摩擦阻力如果没有摩擦阻力,在在只有只有动能和势能相互转化的过程动能和势能相互转化的过程中中,机械能的总量机械能的总量保持不变。保持不变。551.1.弹簧门在推开以后能自己关闭，从能的转化角度来说明这弹簧门在推开以后能自己关闭，从能的转化角度来说明这一过程。一过程。弹簧门被推开的过程，动能转化为弹性势能；弹簧门弹簧门被推开的过程，动能转化为弹性势能；弹簧门自动关闭的过程，弹性势能转化为动能。自动关闭的过程，弹性势能转化为动
26、能。562.2.说明下列过程中机械能的转化：说明下列过程中机械能的转化：（1 1）雪橇从山坡上滑下来）雪橇从山坡上滑下来（2 2）炮弹从炮口斜向上射出，又落回到远处地上。）炮弹从炮口斜向上射出，又落回到远处地上。重力势能转化为动能重力势能转化为动能动能转化为重力势能再转化为动能动能转化为重力势能再转化为动能573.3.分析皮球从手中落下又弹起的过程中的能量的分析皮球从手中落下又弹起的过程中的能量的转化。转化。皮球落向地面时，皮球落向地面时，_能转化为能转化为_能；撞击地能；撞击地板时，板时，_能转化为能转化为_能，恢复形变（未离开能，恢复形变（未离开地面）向上弹起时，地面）向上弹起时，_能能转
27、化为转化为_能，离开能，离开地面向上弹跳时，地面向上弹跳时，_能转化为能转化为_能。能。动动动动动动弹性势弹性势弹性势弹性势重力势重力势动动重力势重力势584.“4.“神舟五号神舟五号”载人飞船的成功返航，实现了中国人几载人飞船的成功返航，实现了中国人几千年的飞天梦。当飞船减速着陆后航天英雄杨利伟的千年的飞天梦。当飞船减速着陆后航天英雄杨利伟的 ()A.A.动能增加，重力势能减少动能增加，重力势能减少B.B.动能减少，重力势能减小动能减少，重力势能减小C.C.动能减少，重力势能不变动能减少，重力势能不变D.D.动能不变，重力势能减少动能不变，重力势能减少595.5.如图是某城市地铁的设计方案图
28、如图是某城市地铁的设计方案图,进站和出站的轨道都进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡与站台构成一个缓坡,为了充分利用能量为了充分利用能量,火车进站上坡前火车进站上坡前关闭发动机关闭发动机,由于惯性冲上缓坡由于惯性冲上缓坡,则上坡时火车的动能逐渐则上坡时火车的动能逐渐_重力势能逐渐重力势能逐渐_。(选填选填“增大增大”“”“减小减小”或或“不变不变”)减小减小增大增大606.6.体积相同的实心铁球和木球体积相同的实心铁球和木球,铁球静放在水平桌面上铁球静放在水平桌面上,而木球从桌边由静止开始落向地面而木球从桌边由静止开始落向地面,则则()A.A.铁球和木球的机械能始终相等铁球和木球的机械能始终相
29、等B.B.铁球和木球同在桌面上时，重力势能相等铁球和木球同在桌面上时，重力势能相等C.C.铁球的重力势能始终大于木球的重力势能铁球的重力势能始终大于木球的重力势能D.D.铁球的动能始终大于木球的动能铁球的动能始终大于木球的动能C C617.7.学生在做模拟学生在做模拟“蹦极蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端的小实验。一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在系一个小石块，另一端固定在a a点，点，b b点是橡皮筋不系点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，小石块自然下垂时下端所在的位置，c c点是小石块从点是小石块从a a点自由下落所能到达的最低点。在小石块由点自由下落所能到达的最低点。在小石块由a a点到点到c c点点运动的过程中，以下说法正确的是运动的过程中，以下说法正确的是()A.A.小石块动能一直在增加小石块动能一直在增加B B小石块减少的重力势能全部转化为动能小石块减少的重力势能全部转化为动能C.C.小石块经过小石块经过b b点时，橡皮筋具有弹性势能点时，橡皮筋具有弹性势能D D小石块到达小石块到达c c点时，动能为零点时，动能为零621.1.动能和势能。动能和势能。2.2.动能和势能的相互转化。动能和势能的相互转化。努力不一定成功，但是放弃必定会失败。
