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第八章壓強(qiáng)和浮力第七節(jié)物體的浮沉條件極其應(yīng)用1學(xué)習(xí)目標(biāo)2課時(shí)導(dǎo)入3感悟新知4隨堂檢測(cè)5課堂小結(jié)1.知道物體在液體中可能出現(xiàn)的狀態(tài),了解漂浮、懸浮及下沉,實(shí)踐如何將物體實(shí)現(xiàn)浮沉,并能從物理角度分析2.根據(jù)二力平衡的條件、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、密度關(guān)系分析物體的浮沉情況,歸納總結(jié)物體的浮沉條件3.會(huì)運(yùn)用物體的浮沉條件進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算,能解釋生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象4.了解物體的浮沉條件在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用為什么潛水器既可以下潛又可以上???泰坦尼克號(hào)這樣的鋼鐵巨輪為什么能漂浮在海面上?而撞上冰山后,卻沉沒(méi)了?飛機(jī)那么重是怎么保持在天上飛的?為什么硬幣可以浮在液體上,也可以沉在底部?物體上浮和下沉是由什么因素決定的?知識(shí)點(diǎn)
物體的浮沉條件1浸在水中的物體都會(huì)受到豎直向上的浮力,當(dāng)我們把實(shí)心的木塊、泡沫塑料塊、鐵塊、石塊沒(méi)入水中釋放后,為什么不論其質(zhì)量大小,木塊和泡沫塑料塊總會(huì)在水中浮起,而鐵塊和石塊則會(huì)下沉呢?知識(shí)點(diǎn)
物體浮沉的條件1蘋果浮在水面上將蘋果放入盛水的容器中,觀察它的浮沉情況。知識(shí)點(diǎn)
物體的浮沉條件1當(dāng)F浮>G
時(shí),合力的方向豎直向上,物體就會(huì)上浮。當(dāng)物體浸沒(méi)在水中時(shí),受到豎直向上的浮力F浮和豎直向下的重力G。這兩個(gè)力的合力決定了物體在水中由靜止釋放后如何運(yùn)動(dòng)。當(dāng)F浮=G
時(shí),合力為零,物體就會(huì)懸浮在水中。當(dāng)F浮<G
時(shí),合力的方向豎直向下,物體就會(huì)下沉。知識(shí)點(diǎn)
物體的浮沉條件1漂?。焊拍睿褐皇苤亓透×Φ奈矬w靜止在液面上,有一部分體積露出液面的狀態(tài)。F浮等于GGF浮物體處于平衡狀態(tài)知識(shí)點(diǎn)
物體的浮沉條件1懸?。焊拍睿航](méi)在液體中的物體,當(dāng)它受到的浮力等于它的重力時(shí),物體在該液體中的狀態(tài)稱為懸浮。F浮等于GGF浮物體處于平衡狀態(tài)知識(shí)點(diǎn)
物體的浮沉條件1沉底:F浮+F支=G物體沉在底部,物體處于平衡狀態(tài),物體不僅受到重力和浮力,還受到底部對(duì)物體的支持力。GF浮F支知識(shí)點(diǎn)
物體的浮沉條件1分析物體的浮沉條件:上?。篎?。?/p>
GGF浮F?。糋GF浮下沉:,ρ液gV排
=ρ物gV物V排<V物,則ρ液>ρ物,ρ液gV排<ρ物gV物V排=V物,則ρ液<ρ物知識(shí)點(diǎn)
物體的浮沉條件1分析物體的浮沉條件:懸?。篎?。?/p>
G,ρ液gV排
=ρ物gV物V排=V物,則ρ液=ρ物知識(shí)點(diǎn)
物體的浮沉條件1物體的浮沉條件:(1)當(dāng)
F?。紾
時(shí),物體漂浮或懸浮。
(2)當(dāng)
F?。糋
時(shí),合力方向豎直向下,物體下沉,最終沉底。(3)當(dāng)
F浮>G
時(shí),合力方向豎直向上,物體上浮。浮力與重力的關(guān)系:對(duì)于浸沒(méi)在液體中的物體,由靜止釋放后:知識(shí)點(diǎn)
物體的浮沉條件1物體的浮沉條件:(1)當(dāng)ρ液<ρ物時(shí),物體就下沉,最終沉底。(2)當(dāng)ρ液=ρ物時(shí),最終懸浮。液體密度與物體密度的關(guān)系:(3)當(dāng)ρ液>ρ物時(shí),物體就上浮,最終漂浮。對(duì)于浸沒(méi)在液體中的物體,由靜止釋放后:1.媽媽生日那天,小明給媽媽煮餃子時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)把餃子放入沸騰的水中后,餃子先下沉到鍋底,過(guò)了一會(huì)兒又上浮,最終漂浮在水面上。下列分析正確的是()A.餃子在下沉的過(guò)程中不受浮力B.餃子上浮過(guò)程中,受到的浮力小于它所受的重力C.餃子上浮過(guò)程中,受到的浮力等于它排開(kāi)的水所受的重力D.餃子在水面漂浮時(shí),受到的浮力大于它所受的重力C2.周末小明幫媽媽做飯時(shí),發(fā)現(xiàn)放入油鍋中的油條都會(huì)先沉底。然后上浮至油面,如圖所示。油條所受浮力為F浮,油條自身的重力為G,下列說(shuō)法正確的是()A.油條在下沉過(guò)程中,F(xiàn)浮>GB.油條浮在油面上時(shí),F(xiàn)?。綠C.油條浸沒(méi)在油中時(shí),受熱體積膨脹,F(xiàn)浮不變D.油條在上浮過(guò)程中,F(xiàn)浮等于它排開(kāi)油受到的重力D3..把重為0.5N的雞蛋放入鹽水中,雞蛋靜止時(shí)如圖所示,此時(shí)雞蛋處于_______(選填“漂浮”或“懸浮”)狀態(tài),它受到的浮力為_(kāi)______N。若再往玻璃杯中加鹽,雞蛋將會(huì)_______(選填“上浮”或“下沉”)一些,與加鹽前相比,雞蛋靜止時(shí)受到的浮力_______。懸浮0.5上浮相等4.如圖所示,環(huán)保檢驗(yàn)人員在盛放密度分別為ρ甲、ρ乙和ρ丙的檢測(cè)溶液試管中,分別滴入一滴完全相同的工業(yè)廢液,一段時(shí)間后出現(xiàn)了如圖所示的情形。則工業(yè)廢液在
試管溶液中受到的浮力最小,工業(yè)廢液的密度與
試管中溶液的密度相同。丙乙鐵塊在水中會(huì)下沉,而鋼鐵制成的萬(wàn)噸巨輪為什么能漂浮在水面上呢?知識(shí)點(diǎn)
物體浮沉條件的應(yīng)用2根據(jù)阿基米德原理,物體所受的浮力等于排開(kāi)液體的重力。鋼鐵制成的潛水艇又為什么能在水中自由地下潛和上浮呢?知識(shí)點(diǎn)
物體浮沉條件的應(yīng)用2潛艇的兩側(cè)有水艙,通過(guò)向水艙中充水或從水艙向外排水,可以改變潛艇的自重,從而控制其下沉或上浮。當(dāng)F?。紾時(shí),潛艇能懸浮在水中任何位置;若向水艙中充水,則潛艇自重增大,F(xiàn)?。糋,潛艇會(huì)下沉。潛艇的浮與沉原理處在水面下的潛艇,所受浮力是一定的。若從水艙向外排水,則潛艇自重減小,F(xiàn)?。綠,潛艇會(huì)上浮。知識(shí)點(diǎn)
物體浮沉條件的應(yīng)用2知識(shí)點(diǎn)
物體浮沉條件的應(yīng)用2取一塊橡皮泥,先將它捏成船形放入水中,-它可以漂浮在水面上。將船形橡皮泥從水中取出,將它捏成實(shí)心球狀后再放入水中,它就沉入水底。形狀不同的橡皮泥在水中的浮沉情況不同。橡皮泥兩次所受的重力G甲和G乙的大小關(guān)系是G甲
G乙,兩次所受的浮力F甲和F乙的大小關(guān)系是F甲
F乙,兩次排開(kāi)水的體積V甲和V乙的大小關(guān)系是V甲
V乙。甲乙=<>知識(shí)點(diǎn)
物體浮沉條件的應(yīng)用2想出控制物體浮沉的方法:要用密度大于水的材料制成能夠浮在水面上的物體,就要把它做成空心的,以使它能排開(kāi)足夠多的水,增大浮力。比如輪船等。改變物體浸入液體的體積或改變液體的密度改變浮力(F?。┓椒ㄒ环椒ǘ淖兾矬w重力(G)知識(shí)點(diǎn)
物體浮沉條件的應(yīng)用2交流討論:體育和娛樂(lè)活動(dòng)中的熱氣球與飛艇不但能在空氣中上升,還能改變?cè)诳諝庵猩细?、下沉和懸浮的狀態(tài)。它們是如何實(shí)現(xiàn)在空氣中上浮、下沉和懸浮的呢?
熱氣球:在氣囊開(kāi)口處,有一個(gè)“噴火”裝置,噴火時(shí),氣囊中溫度升高,氣球重力減小,小于浮力時(shí),氣球就上升;不噴火時(shí),氣囊中的熱空氣逐漸冷卻,氣球下沉。知識(shí)點(diǎn)
物體浮沉條件的應(yīng)用2交流討論:
飛艇:飛艇外氣囊充滿氦氣或氫氣,內(nèi)氣囊是空氣,通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)控制體積,內(nèi)氣囊充空氣,體積增大,外氣囊中的氦氣體積減小,浮力減?。粌?nèi)氣囊抽出空氣,體積減小,外氣囊中氦氣體積增大,浮力增大。知識(shí)點(diǎn)
物體浮沉條件的應(yīng)用1密度計(jì):原理:1.阿基米德原理。密度計(jì)總漂浮在水面上,浮力等于重力,而密度計(jì)的重力不變,即密度計(jì)在不同液體中所受的浮力是不變的。2.密度與體積關(guān)系:在浮力相等的情況下,液體的密度越大,密度計(jì)排開(kāi)液體的體積就越小,從而導(dǎo)致密度計(jì)在液體中的浸入深度也越小。反之,液體密度越小,密度計(jì)浸入液體的深度就越大。知識(shí)點(diǎn)
物體浮沉條件的應(yīng)用2密度計(jì):密度計(jì)上刻度值的標(biāo)注有何規(guī)律?這些刻度之間的間隔是均勻的嗎?根據(jù)阿基米德定律可知:F浮
=ρ液
gV排則:V排ρ液刻度值上方小、下方大;刻度值不均勻且間距上方稀疏、下方密集,也就是上疏下密。深水打撈
拓展閱讀1066年,懷丙把一根大木頭綁在兩只裝滿沙土的大船上,請(qǐng)人潛到水底,用繩索的一端捆牢鐵牛,把繩索的另一端捆在兩船間的大木頭上,并將繩索繃緊。然后,他叫人把船上的沙土卸走,隨著沙土的逐漸減少,鐵牛被慢慢從淤泥中拉了出來(lái)。這個(gè)辦法正是巧妙地利用了水的浮力。深水打撈
拓展閱讀現(xiàn)代的輪船越造越大,一旦沉沒(méi),我們常用的是“浮筒打撈法”。浮簡(jiǎn)是密封的大鋼筒,能浮在水面上。打撈工作船把若干個(gè)浮簡(jiǎn)拖到沉船所在處上方的水面上,將浮筒灌滿水,讓它們沉到海底。潛水員用鋼索把灌滿水的浮筒拴牢在沉船兩旁,然后利用壓縮機(jī)將空氣壓進(jìn)浮筒,把水排出,浮筒就會(huì)帶著沉船浮到水面上來(lái)。思考:分析懷丙打撈鐵牛的方法與“浮簡(jiǎn)打撈法”的區(qū)別。1.做中學(xué)是學(xué)習(xí)物理的有效方法,小一在學(xué)習(xí)了潛水艇知識(shí)后,利用硬塑料瓶、透明膠帶、螺母、塑料管、容器和水等,制作如圖所示的潛水艇模型,不計(jì)進(jìn)排氣管體積,要讓原本懸浮的潛水艇下沉,采取的措施是使瓶?jī)?nèi)氣體()A.減少B.增加C.先增加后減少D.先減少后增加A2.為了航行安全,遠(yuǎn)洋輪的船體需標(biāo)有國(guó)際航行載重線,即輪船滿載時(shí)的“吃水線”。如圖所示是某船滿載時(shí)在不同水域、季節(jié)時(shí)的“吃水線”,該船在不同水域、季節(jié)航行時(shí),水(海水)面正好與“吃水線”相平,當(dāng)船從北大西洋駛向印度洋時(shí)(忽略燃料質(zhì)量變化),下列分析正確的是()A.這艘船受到的浮力變小B.這艘船排開(kāi)海水的質(zhì)量變小C.印度洋海水密度比北大西洋海水密度大D.這艘船排開(kāi)海水的體積變大D3.如圖,孔明燈通過(guò)加熱燈罩內(nèi)的空氣,使孔明燈內(nèi)部的空氣密度比外部空氣密度______(選填“大”或“小”),這樣,孔明燈
______(選填“重力減小”或“浮力增大”),當(dāng)浮力______(選填“大于”“小于”或“等于”)重力時(shí),孔明燈就會(huì)上升。小重力減小大于4.同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí),把橡皮泥捏成小船放入水槽里,“小船”漂浮在水面(如圖甲);然后把橡皮泥捏成一團(tuán)放在水槽里,它沉在水底(如圖乙),對(duì)這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,下列說(shuō)法不正確的是()A.橡皮泥所受重力不變B.橡皮泥漂浮時(shí)所受浮力比它沉底時(shí)所受浮力大C.橡皮泥沉底時(shí)所受浮力等于它的重力D.橡皮泥沉底時(shí),它排開(kāi)水的體積比漂浮時(shí)小D5.小亮發(fā)現(xiàn)媽媽剛買的紅蘿卜在清洗的時(shí)候會(huì)沉入水中,在家里放置一段時(shí)間后,蘿卜會(huì)變“糠”,但是看上去和新買時(shí)沒(méi)什么兩樣,再次放入水中后,會(huì)漂起來(lái),下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.蘿卜變“糠”后與剛買時(shí)相比,密度變小B.蘿卜變“糠”后,其質(zhì)量變小了C.“看上去和新買時(shí)沒(méi)什么兩樣”說(shuō)明蘿卜的體積沒(méi)有改變D.蘿卜兩次在水中所受的浮力大小不同,變“糠”后比變“糠”前大D6.在傳統(tǒng)農(nóng)耕文化中,勞動(dòng)人民一般采用“鹽水選種”
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