浮力的利用-苏理平2013资料.ppt

把木块和铁块浸没在水中，松手后会怎么样？为什么？,浸没在水中的木块、铁块都受到浮力作用。松手后，木块将上浮，最后漂浮在水面；铁块将下沉，下沉至容器底部。,思考,第十章：浮力,第三节：物体的沉浮条件及应用,井河初中苏理平,G物,F浮,G物,F浮,G物,F浮,浸没在液体中的,1）,2）,3）,最后漂浮。漂浮时浮力等于重力。,1、,F浮=23N,G物=11N,物体的沉浮条件,思考,当F浮G物时，物体，最后，漂浮时F浮G物。在物体上浮的过程，1）物体露出水面之前，浮力；2）物体露出水面之后，浮力逐渐。在物体上浮的整个过程中，物体重力。,F浮=11N,G物=11N,上浮,漂浮,不变,变小,不变,F浮=15N,G物=15N,物体的沉浮条件,思考,当F浮G物时，物体。,=,悬浮,F浮=12N,G物=26N,物体的沉浮条件,思考,当F浮G物时，物体，下沉至容器底部。物体对容器底部的压力为,下沉,F底=G物-F浮,把木块和铁块浸没在水中，松手后会怎么样？为什么？,思考,G物,F浮,G物,F浮,木块上浮，最后漂浮。,铁块下沉，沉至底部。,F浮,G物,F浮,G物,F浮,G物,物体的沉浮与密度的关系,F浮,G物,=G排,=m排g,=液V排g,=液gV排,=m物g,=物V物g,思考,=物gV物,、物体浸没在液体中,最终漂浮(F浮=G物),则F浮G物，,物体上浮,1)若液 物，,则F浮=G物，,物体悬浮,2)若液=物，,，最终沉底,则F浮G物，,物体下沉,3)若液 物，,2、,铁块放入水中，要沉入容器底部，为什么几万吨的航空母舰却能漂浮于水面呢？,思考,3、采用“空心”的办法增大可以利用的浮力,4、,m排,轮船处于漂浮状态,F浮,=G物,=m排g,F浮=G排,G物,=m物g,m排,=m物,等于排水量。,m排,=m船+m货,解：,因为轮船是漂浮在水面的,m=1104t=107kg,F浮,V排=,F浮,水g,=,108N,1.0103kg/m3,10N/kg,=,104N,V排=,F浮,海水g,=,108N,1.03103kg/m3,10N/kg,=,9708.74N,因为：V排,V排,所以轮船从河流驶入海里将上浮一些。,=G物,=m物g,=107kg10N/kg=108N,潜水艇为什么能在水中下潜、上浮？,思考,潜水艇工作原理,潜水艇是靠改变自身重力来实现上浮和下潜的。,分析：,潜水艇漂浮在海面上，受到的浮力 重力，现在潜水艇要下潜，应往，使潜水艇的重力，当潜水艇的重力 浮力时，潜水艇，在下潜的过程中受到的浮力，压强，当潜水艇浸没悬浮时，受到的浮力 重力，此时潜水艇再往深处下潜，它受到的浮力，压强。,等于,水舱中充水,变大,大于,下潜,变大,变大,等于,不变,变大,分析：,潜水艇悬浮在海水中，受到的浮力 重力，现在潜水艇要上浮，应，使潜水艇的重力，当潜艇的重力 浮力时，潜水艇，在上浮的过程中（未露出水面）受到的浮力，压强，当潜艇露出海面上浮时，受到的浮力，压强，最后，潜艇处于漂浮状态，此时受到的浮力 重力,等于,将水舱中的水往外排一些,变小,小于,上浮,不变,变小,变小,变小,等于,氢气球、孔明灯、热气球、汽艇为什么能漂浮在空中？,思考,氢气球、孔明灯、热气球、汽艇工作原理,我们来自制一个热气球,飞艇,气球和飞艇是靠改变自身体积，从而改变受到的浮力来实现浮沉的。,如何测量物体的密度,测量液体密度的仪器密度计,密度计,1）密度计是利用物体漂浮在液面时F浮=G物的原理工作的。2）密度计上的刻度线不均匀，自上往下，刻度线越来越密，刻度值越来越大。密度计上的刻度值是被测液体的密度与水的密度的比值。,1)阿基米德原理法:F浮=G排=m液g=液gV排2)压力差法:F浮=F向上 F向下（规则物体）3)二次测量法:F浮=G物 F拉4)二力平衡法:F浮=G物 m排=m物（悬浮或漂浮）,10、计算浮力的四种方法：,G物,F浮,G物,F浮,G物,F浮,F浮,G物,F浮,G物,F浮,G物,物体浸没在液体中,F浮,G物,则F浮 G物,则F浮 G物,则F浮 G物,1）若液 物,2）若液=物,3）若液 物,=,=G排,=m液g,=液V排g,=液gV物,=m物g,=物gV物,F浮,G物,F浮,G物,F浮,G物,F合,F合,物体的沉浮条件,最终漂浮(F浮=G物),，最终沉底,11、物体浸没在液体中,则F浮G物，,物体下沉,则F浮=G物，,物体悬浮,则F浮G物，,物体上浮,F浮=G排=m液g=液V排g=液gV物,G物=m物g=物gV物,1)若液 物，,2)若液=物，,3)若液 物，,若液 物,若液=物,若液 物,浮力产生原因及沉浮条件,物体的沉浮条件下沉,物体的沉浮条件上浮,生活中的 浮力,航空母舰,解：,因为轮船是漂浮在水面的,m=1104t=107kg,F浮,V排=,F浮,水g,=,108N,1.0103kg/m3,10N/kg,=,104N,V排=,F浮,海水g,=,108N,1.03103kg/m3,10N/kg,=,9708.74N,因为：V排,V排,所以轮船从河流驶入海里将上浮一些。,=G物,=m物g,=107kg10N/kg=108N,分析：,潜水艇漂浮在海面上，受到的浮力 重力，现在潜水艇要下潜，应往，使潜水艇的重力，当潜水艇的重力 浮力时，潜水艇，在下潜的过程中受到的浮力，压强，当潜水艇浸没悬浮时，受到的浮力 重力，此时潜水艇再往深处下潜，它受到的浮力，压强。,等于,水舱中充水,变大,大于,下潜,变大,变大,等于,不变,变大,分析：,潜水艇悬浮在海水中，受到的浮力 重力，现在潜水艇要上浮，应，使潜水艇的重力，当潜艇的重力 浮力时，潜水艇，在上浮的过程中（未露出水面）受到的浮力，压强，当潜艇露出海面上浮时，受到的浮力，压强，最后，潜艇处于漂浮状态，此时受到的浮力 重力,等于,将水舱中的水往外排一些,变小,小于,上浮,不变,变小,变小,变小,等于,潜水艇是靠改变自身重力来实现上浮和下潜的。,1）压缩氦气，使气球的体积缩小,2）降低热空气温度，使体积缩小，密度增大,气球和飞艇是靠改变自身体积，从而改变受到的浮力来实现浮沉的。,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。,应用四、气球和飞艇,密度计,1）密度计是利用物体漂浮在液面时F浮=G物的原理工作的。2）密度计上的刻度线不均匀，自上往下，刻度线越来越密，刻度值越来越大。密度计上的刻度值是被测液体的密度与水的密度的比值。,密度计：,酒精 水,0.8g/cm3,1g/cm3,1g/cm3,0.8g/cm3,0.6g/cm3,1.2g/cm3,密度计是利用 来测量液体密度的仪器，被测液体的密度越大，密度计浸入液体的深度越，露出液面的部。当把密度计放入某种液体中静止时，液面正对0.6这个刻度，则这种液体的密度为 kg/m3。,例5,漂浮时F浮=G计,浅,0.6103,多,潜水艇：,潜水艇的了解：在上一章液体压强的知识中我们了解到，潜水艇需要在很深的水下工作，所以它的外壳是用较厚的钢板制成。思考：潜水艇是怎样实现上浮和下潜？是改变浮力（F浮），还是重力（G物）？分析：因为潜水艇的外壳坚硬，体积无法改变，根据F浮=液g V排，所以潜水艇浸没时受到的浮力无法改变。结论：潜水艇是靠改变自身重力实现上浮和下潜 的。,气球和飞艇：,1、气球和飞艇是因为受到空气浮力大于重力而升空的。2、气球和飞艇充进气囊内的气体密度小于空气的密度。,气球和飞艇是靠改变 来实现浮沉的。,例4,自身的体积,小结,利用浮力的关键是调节重力和浮力的关系。(1)若保持浮力不变，可改变自身的重力，实现沉浮（如浸没水中的潜水艇）(2)若保持重力不变，可改变排开液体（或气体）的体积实现沉浮。（如轮船、鱼泡和气球）。,小结：,1、物体的浮沉条件：上浮：物 G物最终漂浮(F浮=G物)悬浮：物=液 F浮=G物 沉底：物液 F浮 G物 2、密度计：a、密度计是漂浮条件的应用；b、密度计刻度的特点：上小下大 3、轮船：排水量：轮船满载时，排开液体的质量。4、潜水艇:潜水艇是靠改变自身的重力，实现上浮和下潜的5、气球和飞艇：气球和飞艇是因为受到空气的浮力，大于重力而升空的,潜水艇是靠改变 来实现上浮和下潜的。当潜水艇由100m深度下潜到水下200m深处，它受到水的压强将，受到的浮力将。,自身重力,变大,不变,例3,2.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,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.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）,107,107,103,5.在0和标准大气压的情况下，一个10m3的氢气球，在空气中受到多大的浮力？空气密度为1.29kg/m3，氢气密度为0.09kg/m3，取g=10N/kg。,1、一个金属球，从刚与某种液体的液面接触到沉没到底部的过程中，它所受到的浮力是（）A、逐渐增大；B、逐渐减小；C、不变；D、开始时逐渐增大,当球全部浸入液体后,所受浮力保持不变。2、甲、乙两物体的密度之比为3：5,质量之比为3：4，现将它们完全浸没在水中,则它们受到的浮力之比F甲：F乙为（）A、3：5 B、4：5 C、4：3 D、5：4 3、两个不同物体分别挂在弹簧秤上,将它们同时浸没在同种液体中,两弹簧秤示数减小的数值相同，则两物体必有相同的（）A、质量；B、密度；C、体积；D、形状。,解释生活中的现象:,1、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，最终漂浮在水面上，试用所学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。,8三个体积相同的实心小球，投入同一种足够多的液体中时，A球漂浮，B球悬浮，C球沉底，则其中受到浮力最小的是_球10A、B是体积相同的二个实心球，A球密度是1.2g/cm3，B球密度是0.8103kg/m3，同时投入足够多的水中静止时，它们各自受到的浮力大小之比FAFB=_,13三个体积相同的实心铁球，分别浸在足够多的酒精、水、水银槽中静止时，三个球受到的浮力是 A酒精中最大 B水中最大C水银中最大 D一样大16一块冰漂浮在杯中水面上，当冰全部熔化成水后，杯中水面位置将 A升高一点 B保持原位置C降低一点 D不好判断,2、（a）、（c）两容器中装有水、盐水两种液体，将同一木块分别放入后状态如图所示，试判断（a）、（c）容器中分别是何种液体？,水 盐水,为什么？,5、所受重力相等的铜球、铁球和铝球分别用细线悬挂而浸没在水中，则（）A、悬挂铜球的细线所受的拉力最大；B、悬挂铁球的细线所受的拉力最大；C、悬挂铝球的细线所受的拉力最大；D、三根细线所受拉力一样大。6、下列有关浮力的说法中不正确的是（）A浸没在液体中的物体所受的浮力与它所在深度无关；B物体只有浸没在液体中才受到浮力；C物体受到液体的浮力大小与物体的形状无关；D物体受到液体的浮力的大小只与物体的密度和体积有关,F浮,G物,F浮,G物,F浮,G物,F合,F合,物体的沉浮条件,最终漂浮(F浮=G物),，最终沉底,11、物体浸没在液体中,则F浮G物，,物体下沉,则F浮=G物，,物体悬浮,则F浮G物，,物体上浮,F浮=G排=m液g=液gV排g=液gV物,G物=m物g=物gV物,1)若液G物，,2)若液=G物，,3)若液 G物，,若液G物,若液=G物,若液 G物,采用：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，当潜水艇的平均密度平均水时，潜水艇下沉，当平均=水时,潜水艇悬浮，而排水时，当 平均水时，则潜水艇上浮。,把木块放入水中会,把铁块放入水中会,想一想，议一议,浸入水中的木块和铁块都受到水的浮力作用。,木块,铁块,F浮=23N,G物=11N,F合=12N,物体的沉浮条件,思考,当F浮G物时，物体上浮，最后漂浮，漂浮时F浮G物。在物体上浮的过程，1）物体露出水面之前，浮力不变；2）物体露出水面之后，浮力逐渐变小。在物体上浮的整个过程中，物体重力不变。,F浮=11N,G物=11N,F浮,G物,F浮,G物,F浮,G物,物体的沉浮与密度的关系,F浮,G物,3）F浮G物,2）F浮G物,1）F浮G物,=,=G排,=m排g,=液V排g,=液gV排,=m物g,=物V物g,思考,=,=物gV物,F浮,G物,F浮,G物,F浮,G物,物体的沉浮与物体密度、液体密度的关系,F浮,G物,3）F浮G物,2）F浮G物,1）F浮G物,=,=G排,=m排g,=液V排g,=液gV排,=m物g,=物V物g,思考,=,=物gV物,F浮,G物,F浮,G物,F浮,G物,F合,F合,物体的沉浮条件,最终漂浮(F浮=G物),，最终沉底,11、物体浸没在液体中,则F浮G物，,物体下沉,则F浮=G物，,物体悬浮,则F浮G物，,物体上浮,F浮=G排=m液g=液V排g=液gV物,G物=m物g=物gV物,1)若液 物，,2)若液=物，,3)若液 物，,若液 物,若液=物,若液 物,F浮,G物,F浮,G物,F浮,G物,物体浸没在液体中,F浮,G物,则F浮 G物,则F浮 G物,则F浮 G物,1）若液 物,2）若液=物,3）若液 物,=,=G排,=m液g,=液V排g,=液gV物,=m物g,=物gV物,