93-研究物体的浮沉条件-.ppt

1、9像像“泰坦尼克泰坦尼克”号这样的钢铁巨轮为什么能浮在海面上？号这样的钢铁巨轮为什么能浮在海面上？撞上冰山后，撞上冰山后，“泰坦尼克泰坦尼克”号为什么会沉没？号为什么会沉没？到底什么决定了物体的沉浮？到底什么决定了物体的沉浮？鸡蛋放入水中，然后加盐鸡蛋放入水中，然后加盐结论：结论：1 1浮力的大小与浮力的大小与_有关有关观察观察液体的密度液体的密度解释生活中的现象解释生活中的现象:容器中有一个鸡蛋沉在水下，当不断向容容器中有一个鸡蛋沉在水下，当不断向容器加盐搅拌后，鸡蛋会从水中浮出来，最终漂浮器加盐搅拌后，鸡蛋会从水中浮出来，最终漂浮在水面上，试用所学的物理知识解释这种现象。在水面上，试用所学

2、的物理知识解释这种现象。答：开始因为鸡蛋的密度大于水的密度所以沉底；加盐后，盐水的密度变大，当盐水的密度大于鸡蛋的密度时，鸡蛋就会漂浮在水面上。沉浮条件沉浮条件 当当F F浮浮G G时时,合力方向竖直合力方向竖直向下，物体在液体中向下运动称向下，物体在液体中向下运动称为为下沉下沉G G下沉下沉 当当F F浮浮G G时时,合力为零，即二力合力为零，即二力平衡，此时物体将静止在液体中任平衡，此时物体将静止在液体中任意深度的地方称为意深度的地方称为悬浮悬浮。悬浮悬浮 当当F F浮浮G G时时,合力为零，合力为零，即二力平衡，即二力平衡，此时物体将此时物体将悬浮悬浮。当当F F浮浮G G时，时，合力方

3、向竖直合力方向竖直向上，物体就向上，物体就上浮上浮漂浮漂浮时时F F浮浮G G。当当 F F浮浮G G时时,合力方向竖直合力方向竖直向下，物体就向下，物体就下沉下沉。物体的浮沉条件物体的浮沉条件浸没在液体中浸没在液体中静止静止的物体的物体当当F F浮浮G G时，合力方向竖直向下，物体就下时，合力方向竖直向下，物体就下沉沉当当F F浮浮G G时，合力为零，即二力平衡此时物时，合力为零，即二力平衡此时物体将悬浮体将悬浮当当F F浮浮G G时，合力方向竖直向上，物体就上时，合力方向竖直向上，物体就上浮浮物体物体漂浮漂浮课堂思考课堂思考 漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？

4、共同点：共同点：在平衡力的作用下静止不动。在平衡力的作用下静止不动。漂浮与悬浮在液面上的物体，浮力等于重力。漂浮与悬浮在液面上的物体，浮力等于重力。不同点：不同点：漂浮是物体一部分浸入液体中，悬浮是整个物体漂浮是物体一部分浸入液体中，悬浮是整个物体浸没在液体中。浸没在液体中。F F浮浮G G假设：假设：实心物体完全浸没在液体中时实心物体完全浸没在液体中时,V V排排=V=V物物=V=V=液液gVgV=物物gVgV迁移深化迁移深化 图钉、铁块在水中下沉图钉、铁块在水中下沉小木块、大木块在水中上浮至漂浮小木块、大木块在水中上浮至漂浮(1)(1)漂浮漂浮 F F浮浮=G V=G V排排V物物(2)(

5、2)悬浮悬浮 F F浮浮=G V=G V排排=V=V物物 液液=物物(3)(3)上浮上浮 F F浮浮G VG V排排=V=V物物 液液物物(4)(4)下沉下沉 F F浮浮G VG V排排=V=V物物 液液物物 浸在液体中的物体的浮和沉浸在液体中的物体的浮和沉,决定于所决定于所受的浮力和重力的合力的情况受的浮力和重力的合力的情况 。物物是物体的密度（平均密度），而不是构是物体的密度（平均密度），而不是构成该物体的物质的密度成该物体的物质的密度物体的浮沉条件物体的浮沉条件思考思考 改变物体浮沉的方法有哪些？改变物体浮沉的方法有哪些？改变自身的重力大小。改变自身的重力大小。改变自身的体积大小或改变液

6、体密度大小改变自身的体积大小或改变液体密度大小从而改变浮力大小。从而改变浮力大小。长风破浪长风破浪航空母舰航空母舰二、浮沉条件在技二、浮沉条件在技术上的应用术上的应用1、轮船小小竹筏小小竹筏航空母舰航空母舰 轮船总是漂浮在水面上，轮船总是漂浮在水面上，一艘轮船从一艘轮船从河里驶向驶向大海大海，它受到的重力大小，它受到的重力大小 （变大、变（变大、变小、不变）；它受到的浮力小、不变）；它受到的浮力 大小大小 （变大、（变大、变小、不变）；它排开水的体积变小、不变）；它排开水的体积 （变（变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？河水河水海水海水我学我学

7、 我用我用轮船（1 1）工作原理：物体）工作原理：物体漂浮漂浮在水面的原理工在水面的原理工作的。作的。（2 2）利用把密度比水大的钢材制成）利用把密度比水大的钢材制成空心空心的的使它排开更多的水，增大可利用的浮力。使它排开更多的水，增大可利用的浮力。（3 3）轮船在河里和海里都是浮体，因而所）轮船在河里和海里都是浮体，因而所受浮力相同，根据阿基米德原理，它在海水受浮力相同，根据阿基米德原理，它在海水里比在河水里浸入的体积小。里比在河水里浸入的体积小。2、潜水艇利用吸水、排水的方法改变潜利用吸水、排水的方法改变潜水艇自身的重力实现上浮下潜的水艇自身的重力实现上浮下潜的 。二、浮沉条件在技术上的应

8、用二、浮沉条件在技术上的应用1、潜水艇、潜水艇1.1.工作原理：潜水艇的上浮、下潜和悬浮，工作原理：潜水艇的上浮、下潜和悬浮，靠改变自身的重力来实现的。靠改变自身的重力来实现的。2.2.潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少放水的多少。潜水艇 过程:潜水艇在水面下无论沉、浮，受到的浮力不变。当向水舱充水时，F浮G时，则潜水艇上浮。原理：浸没水中后浮力不变，靠改变自身重力（向水舱充水或排水）来实现沉浮过程和原理:3、气象探测气球球内充有密度比空气小得多得氢气，用于气象观察。利用热空气密度小，空气利用热空气密度小，空气受热膨胀，热气球体积增大，受热膨胀，热气

9、球体积增大，也就是增大也就是增大V V排排 ，达到增大浮，达到增大浮力的作用力的作用 。4 4、热气球热气球气袋气袋吊篮吊篮喷嘴喷嘴 喷嘴点喷嘴点火火加加热热,袋内袋内空气受热膨空气受热膨胀胀,排开气体排开气体的体积增大，的体积增大，浮力增大浮力增大,浮浮力大于重力力大于重力时时,气球上升。气球上升。喷嘴火喷嘴火焰熄灭焰熄灭，袋内空袋内空气变冷气变冷体积减小体积减小,排开气体的体积排开气体的体积减小，减小，浮力减小浮力减小,浮力小于重力浮力小于重力,气球下降。气球下降。5 5、孔明灯、孔明灯（热气球）（热气球）6 6、飞艇、飞艇利用氦气、氢气密度比利用氦气、氢气密度比空气的小，实现浮力大于重空

10、气的小，实现浮力大于重力而在空中上升力而在空中上升 。气球和飞艇的共同点（1 1）气球和飞艇内充有密度小于空气的气体气球和飞艇内充有密度小于空气的气体氢气、氦气、热空气等。氢气、氦气、热空气等。（2 2）原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积）原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积来实现上升和下降的。来实现上升和下降的。知识平台知识平台7 7、盐水选种、盐水选种利用浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体的密度液有关，液越大，F浮越大。物 液液，物体下沉。干瘪、虫蛀的种子会上浮直至漂浮，而饱满的种子下沉到容器底部。盐水选种的道理：盐水选种的道理：饱满种子的密饱满种子的密度要大于盐水的密度而下沉。度要

11、大于盐水的密度而下沉。8 8密密度度计计 工作原理工作原理：利用物体漂浮在液面上时浮利用物体漂浮在液面上时浮 力力 等于重力的等于重力的原理制成的。原理制成的。密度计密度计刻度特点刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。上小下大，刻度间隔不均匀。读数方法读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度静止时液面所对刻度乘以水的密度用途用途：一种可以直接测量液体密度的仪器。一种可以直接测量液体密度的仪器。水水液体甲液体甲液体乙液体乙1.01.01.21.21.41.4原理：在各种液体中总是漂浮，原理：在各种液体中总是漂浮，F F浮浮G G。刻度值的特点：刻度值的特点：1、上面读数小，下面读数大；2、刻度不均

12、匀，上疏下密、密度计是测液体密度的仪器，它是、密度计是测液体密度的仪器，它是根据物体漂浮在液面时根据物体漂浮在液面时F F浮浮_G_G物物（填、（填、）的原理制成的。）的原理制成的。、使用密度计时必须使其、使用密度计时必须使其_，才，才能正确测出液体的密度。能正确测出液体的密度。、密度计在各种不同的液体中所受浮、密度计在各种不同的液体中所受浮力是力是_（相同、不同）的，在密度（相同、不同）的，在密度_ _（大、小）的液体中露出液面的体（大、小）的液体中露出液面的体积较大，故密度计的刻度是上积较大，故密度计的刻度是上_下下_（大、小）。（大、小）。9、浮筒打捞沉船 浮筒打捞法是打捞沉船的一种方法

13、，是用若浮筒打捞法是打捞沉船的一种方法，是用若干浮筒在水下充气后，借浮力将沉船浮出水面。干浮筒在水下充气后，借浮力将沉船浮出水面。打捞沉船现代打捞沉船的方法是现代打捞沉船的方法是:将几个充满将几个充满水的大型浮筒水的大型浮筒 沉入水底沉入水底,用钢缆把浮用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起筒与沉船紧紧地拴在一起,然后用高然后用高压空气把浮筒中水排出压空气把浮筒中水排出,沉船就随着沉船就随着浮筒一起浮出水面浮筒一起浮出水面.请解释这样打捞请解释这样打捞沉船的道理沉船的道理答：浮筒中水排出后重力大大减少，浮力答：浮筒中水排出后重力大大减少，浮力却没有减少，即使拴上沉船也是却没有减少，即使拴上沉船也是G

14、FG 空气空气时，必有时，必有F F浮浮GG物物，物体在，物体在空气空气中上中上浮浮知识拓展知识拓展汤圆刚放入水中时，汤圆刚放入水中时，会沉入锅底会沉入锅底汤圆煮熟时，则会浮汤圆煮熟时，则会浮出水面出水面鱼鳔的功能当鱼鳔充气时，鱼体的当鱼鳔充气时，鱼体的平均密度平均密度减小，鱼体减小，鱼体上浮上浮；鱼鳔排气时，鱼体的鱼鳔排气时，鱼体的平均密度平均密度增大，鱼体下沉。增大，鱼体下沉。鱼鳔起着调节鱼体鱼鳔起着调节鱼体平均密度平均密度的功能的功能。当当F F浮浮G G物物时，合力方向竖直向下，物体就下沉时，合力方向竖直向下，物体就下沉当当F F浮浮G G物物时，合力为零，即二力平衡，此时物体将时，合

15、力为零，即二力平衡，此时物体将悬浮悬浮当当F F浮浮G G物物时，合力方向竖直向上，物体就上浮时，合力方向竖直向上，物体就上浮当当物体漂浮物体漂浮时，时，F F浮浮G G物物小结小结n F F浮浮=G=G排排=液液gVgV排排u F F浮浮=F=F向上向上 F F向下向下p F F浮浮=G=G物物 F FlF F浮浮=G=G物物（悬浮或漂浮（悬浮或漂浮）浮力公式总结浮力公式总结：水中的气泡上升过程中，汽泡的水中的气泡上升过程中，汽泡的2 2体积体积_4 4重力重力_5 5压强压强_6 6浮力浮力_1 1质量质量_3 3密度密度_不变不变变大变大变小变小不变不变变大变大变小变小浮浮力力2 2、物

16、体浮、物体浮沉的判定沉的判定受力比较法受力比较法a a、b b、c c、密度比较法密度比较法a a、b b、3 3、浮力计、浮力计 算方法算方法a a、称、称 重重 法、法、F F浮浮=G=G物物-F Fb b、压、压 力力 差差 法、法、F F浮浮=F=F向上向上-F F向下向下c c、原、原 理理 法、法、F F浮浮=G=G排排=液液gVgV排排d d、平、平 衡衡 法、法、F F浮浮=G=G物物 （悬浮或漂浮）（悬浮或漂浮）液液物物 上浮或漂上浮或漂浮浮液液=物物 悬悬浮浮液液物物 下沉下沉4 4、浮力应用：轮船、潜水艇、密度计、热气球等、浮力应用：轮船、潜水艇、密度计、热气球等1 1、

17、阿基米德原理：、阿基米德原理：F F浮浮=G=G排排=液液gVgV排排 （也适用于气体）（也适用于气体）F F浮浮G G物物 上浮上浮F F浮浮=G=G物物 悬浮或漂浮悬浮或漂浮F F浮浮G G物物 下沉下沉c c、冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变液面不变，冰中含有铁块、石块等密度大于水的物体，冰化为水后液面下液面下降降。一冰块放在一杯盐水中，若冰块全部溶化后，一冰块放在一杯盐水中，若冰块全部溶化后，杯中液面将杯中液面将_（上升、下降、不变）（上升、下降、不变）液面上升 由漂浮时，G物=G排 可知冰的重=排开的盐水重 冰变成水后，水密度小于盐水，则变成水的体积大于排开盐水的体积 即溶化后液体总体积变大，即液面上升 “自我评价与作业自我评价与作业”指导指导 略 上浮 下沉 悬浮或漂浮 死海中的水含盐量较高,密度较大，产生的浮力较大，当人受到的浮力和自身的重力相等时，人就可以漂浮在海面上读书。C 13/103把重把重5N5N、体积为、体积为0 06cm36cm3的物体投入水中，当的物体投入水中，当物体静止时，受到的浮力是多少？为什么？物体静止时，受到的浮力是多少？为什么？解：假设物体能浸没于水中，则此时受到的浮力为 F浮=液gV排=10g/cm310N/kg06cm3=6N 大于物体自身的重力，因此物体最终会漂浮在水面上，由漂浮条件可得F浮=G=5N。