《物體的沉浮條件及應用》示范公開課教學課件

第十章第３節(jié)物體的浮沉條件及應用

1．浸沒在水中的木塊為什么向上浮起？

2．浸沒在水中的鐵塊為什么沉到容器底部？

3．浸沒在水銀中的鐵塊為什么向上浮起？

4．鋼鐵制成的船為什么能在海面上航行？

5．物體在液體中都受到浮力，為什么有的上浮、有的下沉、有的懸??？提出問題懸浮上浮下沉1．浮力與重力的關(guān)系懸浮上浮下沉F浮GF浮GF浮G上浮：

F?。綠一、物體的浮沉條件F浮G漂浮漂?。篎浮=G懸?。篎浮=G下沉：F浮＜G2．物體密度與液體密度間的關(guān)系F?。?/p>

G上?。簉液＞

r物

F浮=

G懸?。簉液

=r物

F?。?/p>

G下沉：r液＜r物浮力：F?。絩液gV排；重力：G＝r物g

V物；

V排=V物研究條件：實心物體浸沒在液體中，受重力和浮力。一、物體的浮沉條件漂?。?/p>

r液＞r物

根據(jù)浮沉條件進行比較想想做做將新鮮雞蛋放入盛水容器中，向水中加鹽，并攪拌，不斷增加鹽水的濃度。觀察雞蛋在容器中的位置變化。解釋生活中的現(xiàn)象:

容器中有一個雞蛋沉在水下，當不斷向容器加鹽攪拌后，雞蛋會從水中浮出來，最終漂浮在水面上，試用所學的物理知識解釋這種現(xiàn)象。

答：開始因為雞蛋的密度大于水的密度所以沉底；加鹽后，鹽水的密度變大，當鹽水的密度大于雞蛋的密度時，雞蛋就會漂浮在水面上。3．浮沉條件的討論（1）上浮和下沉是不平衡態(tài)；懸浮和漂浮是平衡（靜止）態(tài)（2）上浮、下沉和懸?。篤排=V物；

漂浮：V排＜物（3）空心物體運用浮沉條件時可以用物體的平均密度ρ物與液體密度ρ液比較一、物體的浮沉條件

早在殷商之前，我國古代人民對浮力就有深入的觀察，到殷商時已由制獨木船發(fā)展到用木板組成大的船體，這是我國最早的木船。蘆湖獨木舟我國古代對浮力的應用二、浮力的應用

周朝以后不僅在小河上能架設(shè)浮橋，在黃河、長江這樣的大河流上也多次架設(shè)過浮橋。

浮橋我國古代對浮力的應用（1）工作原理：將鋼鐵做制成空心的輪船，減小平均密度，可以排開更多的水，漂浮在水面上。（2）排水量（m排）：輪船滿載時排開水的質(zhì)量：F浮=m排g

而F浮=G

∴m船+m貨=m排（3）載重線輪船二、浮力的應用用橡皮泥做成能承載重物的小船，使它漂浮在水面上。想想做做二、浮力的應用

三國時期有“曹沖稱象”。

除了以舟稱物之外，以舟起重也是中國人的發(fā)明。據(jù)史籍記載，真定縣僧人懷丙曾“打撈鐵?！?。他創(chuàng)造了浮力起重法。我國古代對浮力的應用曹沖稱象的故事中，曹沖兩次把大象和石頭分別放在同一艘船上，并使兩次水面在船上所對的刻度相同，這樣做是為了保證兩次船在水下的

相同，兩次的浮力

，兩次的重力

，兩次的質(zhì)量

，因此只要稱出石塊的質(zhì)量也就知道了大象的質(zhì)量。體積相同相等相等互幫互學

輪船總是漂浮在水面上，一艘輪船從河里駛向大海，它受到的重力大小

（變大、變小、不變）；它受到的浮力大小

（變大、變小、不變）；它排開水的體積

（變大、變小、不變）；輪船是下沉些還是上浮些？河水海水不變不變變小魚鰾的功能當魚鰾充氣時，魚體的平均密度減小，魚體上??；魚鰾排氣時，魚體的平均密度增大，魚體下沉。魚鰾起著調(diào)節(jié)魚體平均密度的功能。工作原理：靠改變自身重力上浮和下潛。模擬潛水艇：用注射器向密封的瓶內(nèi)打起，將瓶內(nèi)的水排出，瓶向上浮起潛艇二、浮力的應用潛水艇

潛水艇是中空的，它可以漂浮在水面上，需要下沉時，就向水箱中____，增加潛艇受到的____；需要上浮時，就把水箱中的水____，減小潛艇受到的____。

排出水，潛艇受到的重力減小，潛艇____

注入水，潛艇受到的重力增大，潛艇____注水重力排出重力上浮下沉

我國漢代曾發(fā)明過一種做軍事信號用的燈籠，燈籠能騰空而起，飛向天空。

我國古代對浮力的應用工作原理：靠空氣浮力升空內(nèi)部充有小于空氣密度的氣體二、浮力的應用氣球和飛艇4.氣球和飛艇

（1）氣球和飛艇內(nèi)充有____小于空氣的氣體（氫氣、氦氣、熱空氣等）。

（2）原理：利用空氣的浮力，通過改變自身____來實現(xiàn)上升和下降的。

浮力的應用密度體積密度計工作原理：利用物體漂浮在液面上時浮力等于重力（二力平衡）的原理制成的。密度計刻度特點：上小下大，刻度間隔不均勻。讀數(shù)方法：靜止時液面所對刻度乘以水的密度用途：一種可以直接測量液體密度的儀器。上疏下密學到了什么？一.物體的浮沉條件二.浮沉條件的應用輪船、密度計、氣球、飛艇、潛水艇的浮沉原理。ρ物＜ρ液Ｆ合＝０ρ物＝ρ液Ｇ物＝Ｆ?。坪希剑唉盐铮睛岩海坪舷蛳拢俏铮迹聘?/p>

Ｆ合向上漂浮懸浮下沉上浮密度關(guān)系浮力和重力的關(guān)系合力知識盤點Ｇ物＞Ｆ浮

Ｇ物＝Ｆ浮ρ物＜ρ液浮力題中的壓強問題1.液體壓強公式P=

ρ液

gh

2.固體壓強（容器對桌面的壓強)G總的幾類情況：1.當沒有液體溢出，又沒有拉力時，G總=G杯+G液+G物（不管物體是漂浮，懸浮還是沉底）。2.當沒有液體溢出，有拉力時，G總=G杯+G液+G物-F拉。3.當有液體溢出，有拉力時，G總=G杯+G液+G物-F拉-G排。例1

關(guān)于浮力，下列說法中正確的是（）。

A.上浮的物體一定比下沉的物體受到的浮力大

B.沉在容器底部的物體一定不受浮力

C.在水中上浮的物體在煤油中可能懸浮

D.沒入水中的物體在水中的位置越深受到的浮力越大運用浮力知識解決問題C三、例題分析×××√例2

一艘輪船從海里駛?cè)牒永?，它受到的重力大?/p>

，它受到的浮力

；它排開水的體積

。（填變大，變小或不變）【解析】

輪船浮在海面上，F(xiàn)浮

=G；它駛?cè)牒永镆哺≡诤用嫔希篎′浮=G?！逩不變，∴F浮不變：

F浮

=F′浮

ρ海水

g

V排=ρ水

g

V′排，∵ρ海水>ρ水

，∴V排

<V′排不變不變變大例3

重為15

N的物體，浸沒于裝滿水的容器中后，溢出了5×10-4m3的水。則此物體是（）

A．浮在水面上B．沉到水底

C．懸浮在水中D．以上幾種情況都有可能【解析】

根據(jù)阿基米德原理

F浮

=ρ水

gV排

=1.0

×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-4m3

=4.9N<15N

∵F浮<G

∴物體下沉BAB例4

如圖所示，A、B兩物體靜止在水中（）。

A．兩物體受到的浮力一定相等

B．兩物體受到的浮力不等，A物體受到的浮力大

C．兩物體的密度不等，B物體的密度大

D．兩物體的重力不等，B物體的重力大【解析】A物體漂浮，B物體懸浮。

∵不知GA與GB的關(guān)系，∴不能根據(jù)F浮=G

比較浮力的大小。又∵不知VA排與VB排的關(guān)系，

∴不能根據(jù)F浮

=ρ水

gV排比較浮力的大小。AB例4

如圖所示，A、B兩物體靜止在水中（）

A．兩物體受到的浮力一定相等

B．兩物體受到的浮力不等，A物體受到的浮力大

C．兩物體的密度不等，B物體的密度大

D．兩物體的重力不等，B物體的重力大【解析】A漂?。害袮<ρ水

；B懸?。害袯＝ρ水

∴

ρB＝ρ水>ρA

，

ρB>ρA。C例5

一冰塊漂浮在水面上，當冰完全熔化后，容器中的水面將如何變化？當冰化成水后，質(zhì)量不變，所以，m水=m冰

冰排開水的體積等于冰化成水的體積

∴液面高度不變【解析】冰漂浮在水面上，F(xiàn)浮=G冰當冰放入鹽水中時，冰熔化后，液面如何變化？∵

ρ水<ρ鹽水，∴V化水>

V排冰排開鹽水的體積小于冰化成水的體積∴液面上升【解析】冰漂浮在鹽水中，F(xiàn)浮

=G

2．質(zhì)量相等的實心鋁球和鐵球放在水中，鐵球受的浮力

鋁球受的浮力；若把它們都放在水銀中靜止時，則鐵球受的浮力

鋁球受的浮力（選填“＞”、“＜”、“=”）

1．用同一支密度計測定不同液體的密度，下列敘述正確的是（）

A密度計漂浮的越高，所受的浮力越大

B密度計漂浮在不同液體中，所受的浮力都相等

C密度計排液體積越大，液體密度越大

D密度計漂浮的越高，液體密度越大BD＜＝作業(yè)考點梳理一、物體的浮沉條件1、物體浮沉條件：物體的浮沉決定于它受到的

和

的大小關(guān)系；（1）當F?。糋物，物體

；（2）當F浮＝G物，物體

；（3）當F浮＞G物，物體

；直至F浮

G物時，物體

。2.物體浸沒在液體中的浮沉也取決于

和

的關(guān)系：（1）當ρ液＜ρ物時，物體

；（2）當ρ液＝ρ物時，物體

。（3）當ρ液＞ρ物時，物體

；直至物體

。二、浮