物体的浮沉条件及应用.ppt

物体浮沉条件及应用,问题1:,浸在水中的乒乓球和铁球都受到重力和浮力，那么为什么一个会上浮？一个会下沉？,浸在液体中的物体，其浮沉与什么因素有关？在什么情况下上浮、下沉、悬浮或漂浮？,四.物体浮沉条件,【实验】把外观相同的3只乒乓球(分别装有不同质量的沙,同体积,不同重力)浸没水中。,现象：一只上浮出水面 一只悬浮在水中 一只下沉到水底原因：三只球所受到的重力不同,一只鸡蛋浸没在不同密度的盐水中出现的情况,【实验】一只鸡蛋浸没在不同密度的盐水中出现的情况,现象：一只上浮出水面 一只悬浮在水中 一只下沉到水底原因：三只鸡蛋所受到的浮力不同,实验验证,探究过程一：将实验桌上的小瓶、牙膏皮分别投入水中，观察它们在水中的浮沉情况。观察到什么现象？探究过程二：请同学们想办法改变它们的沉浮，并尝试思考你是通过什么方法来改变它们原来的浮沉情况的？,四.物体浮沉条件,物体的沉浮条件1：,物体的沉浮条件2：,物体的沉浮条件3：,G,F浮,悬浮,F浮=G,物体的沉浮条件4：,G,F浮,F浮=G,漂浮,物体的沉浮条件：物体的浮沉取决于物体浸没在液体中受到的 的相对大小。,浮力和重力,讨论：,一个实心物体浸没在液体中，你能否根据物体密度与液体密度之间的关系，对物体的浮沉作出判断？如何推导？,结论:物液 下沉 物=液 悬浮,（F浮 液gV排，Gmg物V物g，物体浸没时，式中的V排 和 V物是相等的，因此浮力和重力的大小只要比较一下物体和液体的大小即可）,G,F浮,四、物体的浮沉条件：,F浮 G F浮=G 物 液 物=液 物 液 物 液,1、前提条件：物体浸在液体中，且只受浮力和重力。2、浮沉条件,思考 改变物体浮沉的方法有哪些？,改变自身的重力大小。改变自身的体积大小或改变液体密度大小从而改变浮力大小。,3、悬浮与漂浮的比较相同点：受平衡力作用而静止 F浮=G 不同：悬浮液=物；V排=V物 漂浮液 物；V排V物,V排=V浸=V物,V排=V浸V物,（完全浸没）,（部分浸没）,g,g,为什么汤圆刚入锅时沉底的，煮熟了就浮到水面上了？,生活现象解释1,海洋的灾难油污染,泄漏的石油为什么都漂浮在水面？,生活现象解释2,解放军水路两栖坦克,坦克也能“游泳”,达标练习题：,一、填空：,上浮,下沉,漂浮或悬浮,1、浸没在液体中的物体，当FG时，物体将-；当FG时，物体将-；当F=G时，物体将-。,2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,3、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,4、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,6、一实心铁球分别浸没水、酒精、水银中，受到浮力最大的是（）A、水 B、酒精 C、水银 D、无法确定,C,5.一量筒内装有60毫升的水，把一个质量为20克的物体放入该量筒后液面升高到75毫升处，则该物体最后在水中的状态是（）A一定漂浮 B一定下沉 C可能漂浮 D可能悬浮,B,7、有一体积是2分米3，密度是0.6103千克/米3的木块，用绳子将它拴在水池底部的钩子上，如图所示，如果绳子断了，木块就上浮到水面，问：（1）木块在上浮过程中(未露出水面），受到浮力的大小是否会发生变化？（2）木块漂浮在水面时露出液面的体积多大？,浮沉条件的应用,1.轮船,2.潜水艇,3.热气球,长风破浪,航空母舰,1、轮船,小小竹筏,轮船工作原理：增大 来增大浮力利用把密度比水大的钢材制成空心的使它的平均密度减小，同时排开更多的水，增大可利用的浮力。轮船在河里和海里都是浮体，因而所受浮力相同，都等于轮船自身的重力（即F浮=G轮船）。根据阿基米德原理，它在海水里比在河水里浸入的体积小。,排开液体体积,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,水中蛟龙,水中蛟龙,2、潜水艇,潜水艇工作原理：潜水艇的上浮、下潜和悬浮，靠改变自身的重力来实现的。潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少。,（改变自重，体积不变）,3、热气球,喷嘴点火加热,袋内空气受热膨胀,排开气体的体积增大，浮力增大,浮力大于重力时,气球上升。,喷嘴火焰熄灭，袋内空气变冷体积减小,排开气体的体积减小，浮力减小,浮力小于重力,气球下降。,气球（1）气球内充有密度小于空气的气体氢气、氦气等。（2）原理：当气 空气时，必有F浮G物，物体在空气中上浮,知识拓展,盐水选种,盐水选种的道理：饱满种子的密度要大于盐水的密度而下沉。,打捞沉船,现代打捞沉船的方法是:将几个充满水的大型浮筒 沉入水底,用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起,然后用高压空气把浮筒中水排出,沉船就随着浮筒一起浮出水面.请解释这样打捞沉船的道理,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GF浮，因此能浮上水面,潜水艇是模仿自然界中的鱼制造出来的，你能说说鱼是通过什么方式来实现浮沉的？,拓展：鱼的浮沉,鱼鳔的功能,当鱼鳔充气时，鱼体的平均密度减小，鱼体上浮；鱼鳔排气时，鱼体的平均密度增大，鱼体下沉。,鱼鳔起着调节鱼体平均密度的功能。,密度计,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。,密度计,刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。,读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度,用途：,一种可以直接测量液体密度的仪器。,上疏下密,当F浮G物时，合力方向竖直向下，物体就下沉当F浮G物时，合力为零，即二力平衡，此时物体将悬浮当F浮G物时，合力方向竖直向上，物体就上浮当物体漂浮时，F浮G物,一.物体的浮沉条件,轮船、密度计、热气球、潜水艇的浮沉原理。,二.浮沉条件的应用,小结,浮上来的皮球，从它刚露出水面到最后漂在水面上不动的过程，它受到的浮力怎样变化？（）重力怎样变化？,我们来猜一猜：,变小,达标练习题：,一、填空：,自身重力,自身体积,1、潜水艇是靠改变-来实现浮沉的。气球是靠改变-来实现升降的。,2、一木块漂浮在水面上，没入水中的体积为总体积的3/5，则该木块密度为-。,600千克/米,3,3、轮船从河里驶入海里，重力-，浮力-，排开水的体积-。,4、密度计是测定-的仪器，它浮在不同液体中受的浮力是-的，在密度较大的液体中排开液体体积-，玻璃管浸入液面下的深度越-。,不变,不变,减小,液体密度,一定,较小,小,5、水面上漂浮着一块冰，当冰完全熔化后，水面刻度将（）A、上升 B、下降 C、不变 D、无法确定,6、水池中有一木船，装有石块，将石块投入池水中后，水面将（）A、上升 B、下降 C、不变 D、无法确定,C,B,7、把重5N,体积为610-4m3的物体投入水中,如不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是()A 物体漂浮,F浮=6N B 物体悬浮,F浮=5NC 物体漂浮,F浮=5N D 物体沉在水底,F浮=6N,C,8、把一个小球轻轻放入盛满水的杯中，静止时溢出了0.1kg的水，则小球的质量（）A 一定等于0.1kg B 一定小于0.1kgC 大于或等于0.1kg D 小于或等于0.1kg,C,9、如图所示,甲、乙、丙三球静止在水中,它们受到的浮力分别是F甲、F乙、F丙,则:(1)若三球体积相等,则它们的浮力的大小关系是_.(2)若三球质量相等,则它们的浮力的大小关系是_.,F乙=F丙 F甲,F乙=F甲 F丙,10.如图,三个体积相同而材料不同的物体甲、乙、丙，判断上浮的物体是,下沉的物体是,悬浮的物体是。,11.将一个重为5N的物体放入水中后，受到的浮力是5N，则这个物体将在水中（）A上浮 B.下沉 C.一定漂浮在水面上 D.可能漂浮在水面上，也可能悬浮在水中,乙,丙,甲,乙,D,F浮,F浮,F浮,G,G,G,12.质量相等的实心铁块和木块，投入水中静止时所受的浮力（）A 铁块大 B 木块大C 一样大 D 无法确定,13.质量相等的实心铁块和木块，投入水银中静止时所受的浮力（）A 铁块大B 木块大 C 一样大D 无法确定,B,C,14、如图:弹簧测力计下方挂的正方体铁块重80N，其边长 为0.1m,上表面距水面0.05m，求:（1）铁块受到的浮力（2）弹簧测力计的示数。（g=10N/kg）,已知:水1000kg/m3 S0.01m2 h10.15m h20.05m解F浮F向上F向下 P向上SP向下S 水gh1S水gh2S 水gS(h1h2)1000100.01(0.150.05)10N F浮GF拉 F拉GF浮80N-10N=70N,15.有一个实心物体，为了测量构成它的物质的密度，将它挂在弹簧秤下，弹称秤的示数为19.6牛，将它没入水中称，弹簧秤的示数为14.7牛，此物体的体积是 米3，质量是 千克，由此可知其密度是。,F浮GF拉,F浮 液gV排,V物=V排,m=G/g,物=m/V物,510-4,2,4103kg/m3,已知：G F拉,