新人教版《103物体的浮沉条件及应用》课件.ppt
第3节、物体的浮沉条件及应用,知识回顾：,一.阿基米德原理的内容：,二.浮力的计算方法：,称重法 F浮=G物 F拉,阿基米德原理的计算公式：F浮=液gV排（公式法）,浮力产生的原因：（原因法）,液体对物体上下表面产生压力差。F浮=F向上-F向下,提出问题：,木块扔进水中，木块将如何？小铁钉扔进水中，铁钉将如何？在水中滴几滴油，油将如何？,物体的浮沉是由什么决定的？,1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？3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？5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？,提出问题,悬浮,1、受力分析：一个物体漂浮在液面上，受到浮力和重力，由二力平衡条件知道：物体在液体中受到的浮力等到于物体受到的重力。即：F浮=G物，由阿期米德原理F浮=G排开液体，可以推导出漂在液面上的物体有：G排开液体=G物，或者m排开液体=m物,思考：自由浸没于液体中的物体受到哪几个力的作用,F浮,F浮,F浮,F浮,1浮力与重力的关系,悬浮,上浮：F浮G,一、物体的浮沉条件,漂浮,漂浮：F浮=G,悬浮：F浮=G,下沉：F浮G,2物体密度与液体密度间的关系,F浮 G 上浮：r液 r物 F浮=G 悬浮：r液=r物 F浮 G 下沉：r液 r物,浮力：F浮r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：r液r物,根据浮沉条件进行比较,想想做做,将新鲜鸡蛋放入盛水容器中，向水中加盐，并搅拌，不断增加盐水的浓度。观察鸡蛋在容器中的位置变化。,3浮沉条件的讨论,（1）上浮和下沉是不平衡态；悬浮和漂浮是平衡（静止）态（2）上浮、下沉和悬浮：V排=V；漂浮：V排V（3）空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平 均密度物与液体密度液比较,一、物体的浮沉条件,钢铁的密度大于水，但用钢铁制成的轮船却可以在水面上行驶，这是为什么？,思考,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,二、浮力的应用,把橡皮泥放入水中，松手后橡皮泥下沉,实验探究：,如何使橡皮泥漂浮在水面上？,原因：,橡皮泥的密度大于水,把橡皮泥做成空心的，橡皮泥的平均密度小于水，它就会漂浮在水面上了从力的角度上看，它的重力不变，但放入水中后排水体积变大，受到的浮力变大，所以会漂在水面上,最初人们利用密度小于水的木材，顺水漂流,对于密度大于水的物体做成空心后可增大排水体积，增大浮力，漂浮于水面,后来把树干挖成空心，能装载更多的人和物,二、轮船也是采用“空心”的办法增大可以利用的浮力,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浮桥。,浮桥,我国古代对浮力的应用,我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼，灯笼能腾空而起，飞向天空。想一想它升空的原理是什么？,我国古代对浮力的应用,三国时期有“曹冲称象”。除了以舟称物之外，以舟起重也是中国人的发明。据史籍记载，真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创造了浮力起重法。,我国古代对浮力的应用,用橡皮泥做成能承载重物的小船，使它漂浮在水面上。,想想做做,二、浮力的应用,？,轮船,工作原理：把密度大于水的钢铁采用“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。,（1）工作原理：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。,（2）排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量：F浮=m排g 而 F浮=G m船+m货=m排,（3）载重线,轮 船,二、浮力的应用,1、轮船的大小通常用排水量来表示,排水量：满载时排开的水的质量。（不是排开水的重力），单位是吨(t),m排=m船+m货（满载）,每艘轮船的船身侧面都设计有一条最大吃水线，轮船在载物时水面不能超过这条吃线，从而确保了轮船的安全出航。,知识拓展,吃水线,工作原理：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气，将瓶内的水排出，瓶向上浮起,潜艇,二、浮力的应用,潜水艇,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,采用充密度比空气小的气体（氢气、氦气、热空气）的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。升空时平均 空气。用改变自身的体积，实现沉浮。如减小体积,则有F浮G球下降。气球不能无限制地升入高空，当F浮=G球时，应该悬浮，实际上在没有达到悬浮时，其内部气压大于外部气压而破裂。,四、气球和飞艇,五 密度计,103,用途：,一种可以直接测量液体密度的仪器。,读数方法：静止时液面所对刻度，单位为g/Cm3,刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。,工作原理：利用物体漂浮在液面上时浮 力 等于重力的原理制成的。,（五)密度计,五、密度计,利用物体漂浮在液面时F浮=G计原理工作的。密度计上的刻度线不均匀。密度计上的刻度值是被测液体的密度与水的密度的比值。,想一想,密度计的刻度为什么越往上值越小？,由F浮=G排=液gV排，得：液体的密度越大，排开液体的体积越小，密度计露出液面部分越多。,我学 我用,轮船总是漂浮在水面上，一艘轮船从河里驶向大海，它受到的重力大小（变大、变小、不变）；它受到的浮力 大小（变大、变小、不变）；它排开水的体积（变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？,不变,不变,变小,河水,河水,海水,上浮,例1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浮力大 B.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 D.没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大,运用浮力知识解决问题,C,三、例题分析,一轮船从长江开到海面上，由于海水的密度比江水的密度大，轮船在哪种液面上受到的浮力大些？为什么？轮船排开哪种液体的质量大些？为什么？轮船排开哪种液体的体积大些？为什么？轮船从长江开到海上是上升一点或是下降一点？为什么？一小块木头漂在水面上排开水10克，那么漂在酒精液面上排开酒精的质量是多少？为什么？一个橡皮泥捏造成实心投入到装有水的量筒中，橡皮泥落入水底，液面从40ml上升到60ml；若捏造成碗状漂浮在量筒的水面上，水面从40ml上升到80ml。那么橡皮泥的质量是，橡皮泥的体积是，橡皮泥的密度是。一个长方体木块漂浮在水面上，有五分之二的体积浸在水中，若设木块的体积为V，那么木块排开水的质量为，木块的质量为，木块的密度为。,一个烧杯总容积1000ml，自重400克，漂浮在水面上。那么空烧杯排开水的体积是；为了不沉入水底，杯中最多装 克的物体；加入物体的重力为；最大浮力为。有一种物体它的密度在水和酒精之间，酒物水，酒=0.8g/3.当它投入到酒精中静止时，排开洒精80克；若投入水中静止时排开水92克，那么该物体的体积为，物体的质量为，物体的密度为。,密度计利用 原理，如图所示同一支密度计分别放入两种不同液体中，则密度计所受浮力F甲 F乙，两种液体密度甲 乙。（填“”、“”或“=”）7、在远洋轮船的船舷上,都漆着五条吃水线,又称载重线,如图所示.其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线.当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度1和2的关系,有（）A.浮力增大,12 B.浮力减小,12C.浮力不变,12 D.浮力不变,12,2.将一个铝制空心球用手没入水中，放手后球将：（）A、上浮 B、下沉 C、悬浮 D、无法确定,巩固练习,D,1.船只采用“”的办法增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。潜水艇靠改变 来实现浮沉，要使浮在水面的潜水艇潜入水中，应当。,空心,自身的重力,向水舱充水,例2一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=G；它驶入河里也浮在河面上：F浮=G。G 不变，F浮不变：F浮=F浮 海水 g V排=海水 g V排，海水 海水，V排 V排,不变,不变,变小,例3重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了510-4 m3的水。则此物体是（）A浮在水面上 B沉到水底 C悬浮在水中 D以上几种情况都有可能【解析】根据阿基米德原理 F浮=水 gV排=1.0 103 kg/m3 9.8 N/kg510-4 m3=4.9 N15 N F浮G 物体下沉,B,例4如图所示，A、B两物体静止在水中（）。A两物体受到的浮力一定相等 B两物体受到的浮力不等，A 物体受到的浮力大 C两物体的密度不等，B物体的密度大 D两物体的重力不等，B物体的重力大,【解析】A物体漂浮，B物体悬浮。不知GA与GB的关系，不能根据F浮=G 比较浮力的大小。又 不知VA排与VB排的关系，不能根据F浮=水 gV排比较浮力的大小。,3.一艘轮船从东海驶入长江时，下列说法错误的是：（）A、轮船受到的浮力不变 B、轮船排开的液体受到的重力不变 C、轮船排开的液体的体积不变 D、轮船排开的液体的体积增大,C,4、关于浸在液体里的物体所受的浮力，下列说法中 不正确的是（）A浮力的方向竖直向上；B浮力的施力物一定是水；C浮力的大小与排开液体的质量成正比；D实心的铁球也能浮在液面上5、用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木 球上浮，在木球未露出水面的时候，下列说法中正 确的是（）A木球所受的重力、浮力都不变；B木球所受的重力不变，浮力变大；C木球所受的重力、浮力都变小；D木球所受的重力不变、浮力逐渐变小,A,B,例4如图所示，A、B两物体静止在水中（）A两物体受到的浮力一定相等 B两物体受到的浮力不等，A 物体受到的浮力大 C两物体的密度不等，B物体的密度大 D两物体的重力不等，B物体的重力大,【解析】A漂浮：A A，B A。,C,例5一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，容器中的水面将如何变化？,当冰化成水后，质量不变，所以，m水=m冰,冰排开水的体积等于冰化成水的体积 液面高度不变,【解析】冰漂浮在水面上，F浮=G冰,当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？,水 V盐水冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积 液面上升,【解析】冰漂浮在盐水中，F浮=G,6、密度均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截成大小 不等的两块后，仍放入水中，则（）A、大块下沉，小块悬浮 B、大块下沉，小块上浮 C、两块都上浮 D、两块都悬浮,D,7、将体积相同的A、B、C三个小球投入水中,出现如图所示的三种情况，下列关于对三个小球受到的浮力大小的说法正确的是（）AA球浮在水面上，受到的浮力最大BC球沉在底部，受到的浮力为零CA球受到的浮力与B球受到的浮力相等DB球受到的浮力与C球受到的浮力相等,A,B,C,D,8.排水量为1000t的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物共重 N，受到河水的浮力是 N，如果河水密度为1.0103kg/m3，船排开的河水的体积是 m3。（取g=10N/kg）,107,107,103,解：G=mg=1000X1000KgX10N/Kg=107N,漂浮 F浮=G=107N,F浮=gv v=F/v=103m3,107N,103kg/m3x10N/kg,2质量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受的浮力 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 铝球受的浮力（选填“”、“”、“=”）,1用同一支密度计测定不同液体的密度，下列叙述正确的是（）A 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 C 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,B D,作 业,潜水艇在水中航行时，排开海水2104吨，浮力为 N，重力为 N;若上浮最后漂在水面上排开海水1.5104吨,应从水舱中放出水 吨.一个小药瓶,本身质量40g,总体积100ml.要使它悬浮在水中,排开水 g,里面应加入 g的石子才会达到目的.一个石头密为石=2g/3,体积为60 ml,沉在水底.画出石头的受力分析,求出厂头受到的支持力.,一个石头密为 石=2.6g/3,体积为100 ml,放入水中后由于重力大于浮力而加速下降,在水中下降的过程中受到水的阻力,阻力与下降的速度的关系为f=0.12,那么当速度加速到多大时会匀速下降?,课堂小结,物体的浮沉条件,浮力的应用,浮力问题解析,轮船,潜水艇,气球和飞艇,作业：,1、完成中考夺魁；2、若有时间完成中考导引本课,
