物体浮沉条件修改课件.ppt

知识回顾：知识回顾：一一.阿基米德原理的内容：阿基米德原理的内容：二二.浮力的计算方法：浮力的计算方法：称重法称重法 F F浮浮 =G=G物物 FF拉拉 阿基米德原理的计算公式：阿基米德原理的计算公式：F浮浮=液液gV排排三三.浮力产生的原因：浮力产生的原因：液体对物体上下表面产生压力差。液体对物体上下表面产生压力差。浮力的应用浮力的应用死海不死为什么淹不为什么淹不死他们？是神在死他们？是神在保护他们吗保护他们吗相传相传2000年前，罗马帝国的年前，罗马帝国的远征军来到了死海附近，击溃远征军来到了死海附近，击溃了这里的土著人，并抓获了一了这里的土著人，并抓获了一群俘虏，统帅命令士兵把俘虏群俘虏，统帅命令士兵把俘虏们投进死海。奇怪的是，这些们投进死海。奇怪的是，这些俘虏竟然没有沉下去，而是个俘虏竟然没有沉下去，而是个个都浮在水面之上，统帅以为个都浮在水面之上，统帅以为这是神灵在保佑他们，就把俘这是神灵在保佑他们，就把俘虏释放了。虏释放了。一，浮力一，浮力物体沉浮条件物体沉浮条件 我来试试我来试试研究对象研究对象受力分析受力分析浸没在液体中浸没在液体中静止静止的物体的物体重力、浮力与浮沉的关系重力、浮力与浮沉的关系ABC一一.物体浮沉条件物体浮沉条件【实验实验】把外观相同的把外观相同的3只乒乓球只乒乓球(分别装有不分别装有不同质量的沙同质量的沙,同体积同体积,不同重力不同重力)浸没水中。浸没水中。现象：现象：一只一只上浮上浮出水面出水面一只一只悬浮悬浮在水中在水中一只一只下沉下沉到水底到水底原因：三只球所受到的原因：三只球所受到的重力不同重力不同四四.物体浮沉条件物体浮沉条件物体的沉浮条件物体的沉浮条件1 1：物体的沉浮条件物体的沉浮条件2 2：GF浮F F浮浮=G=G漂浮漂浮F F浮浮G 当当F F浮浮G G时，合力方向竖直向上，时，合力方向竖直向上，物体在液体中向上运动称为物体在液体中向上运动称为上浮上浮。G上上浮浮F F浮浮F F浮浮G G时，合力为零，物体静止在时，合力为零，物体静止在液面上称为液面上称为漂浮漂浮。漂漂浮浮物体的沉浮条件物体的沉浮条件3 3：当当F F浮浮G G时时,合力方向竖直合力方向竖直向下，物体在液体中向下运动称向下，物体在液体中向下运动称为为下沉下沉G GF F浮浮浮浮下沉下沉物体的沉浮条件物体的沉浮条件4 4：GF浮悬浮悬浮F F浮浮=G=GF浮浮 当当F F浮浮G G时时,合力为零，即二力合力为零，即二力平衡，此时物体将静止在液体中任平衡，此时物体将静止在液体中任意深度的地方称为意深度的地方称为悬浮悬浮。G悬浮悬浮GGF F浮浮浮浮F F浮浮浮浮GG当当F F浮浮G G时时,合力为零，合力为零，即二力平衡，即二力平衡，此时物体将此时物体将悬浮悬浮。当当F F浮浮G G时，时，合力方向竖直合力方向竖直向上，物体就向上，物体就上浮上浮漂浮漂浮时时F F浮浮G G。当当 F F浮浮G G时时,合力方向竖直合力方向竖直向下，物体就向下，物体就下沉下沉。F F浮浮浮浮GG物体的沉浮条件：物体的沉浮条件：物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大小。小。小。小。密度与实心物体运动状态（浮沉）的关系密度与实心物体运动状态（浮沉）的关系两力关系两力关系 密度关系密度关系 运动状态运动状态 物物 液液 物物 液液 物物 液液 (F浮+F支=G物)上浮上浮直至直至漂浮漂浮下沉下沉至容器至容器底部底部悬浮悬浮F浮浮=液液V排排gG=物物VgGF浮浮GF浮浮G=F浮浮V排排=V=平时常见到平时常见到平时常见到平时常见到 在水中会上在水中会上在水中会上在水中会上浮浮浮浮;在水中会下沉。在水中会下沉。在水中会下沉。在水中会下沉。因为不同物质因为不同物质因为不同物质因为不同物质 不同。猜测物体在不同。猜测物体在不同。猜测物体在不同。猜测物体在液体中的沉浮跟物体密度与液体密度之液体中的沉浮跟物体密度与液体密度之液体中的沉浮跟物体密度与液体密度之液体中的沉浮跟物体密度与液体密度之间的关系有关。间的关系有关。间的关系有关。间的关系有关。木头、泡沫等木头、泡沫等石块、金属块等石块、金属块等密度密度2、比较液体密度与物质密度、比较液体密度与物质密度(物体平均密度物体平均密度)上浮上浮F浮浮G;物物液液漂浮漂浮F浮浮=G;物物液液悬浮悬浮F浮浮=G;物物液液下沉下沉F浮浮G;物物液液讨论：讨论：一个实心物体浸没在液体中，你能否一个实心物体浸没在液体中，你能否一个实心物体浸没在液体中，你能否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，对根据物体密度与液体密度之间的关系，对根据物体密度与液体密度之间的关系，对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？物体的浮沉作出判断？物体的浮沉作出判断？物体的浮沉作出判断？结论结论结论结论:物物物物=液液液液悬浮悬浮悬浮悬浮 物物物物液液液液下沉下沉下沉下沉 物物物物液液液液上浮上浮上浮上浮把铁块放在水中时，把铁块放在水中时，铁块会铁块会；放在水放在水银中时铁块会银中时铁块会；最；最终终。巩固新知巩固新知下沉下沉上浮上浮漂漂浮于水银表面浮于水银表面汤圆刚放入水中时，汤圆刚放入水中时，会沉入锅底会沉入锅底汤圆煮熟时，则会汤圆煮熟时，则会浮出水面。浮出水面。物体沉浮条件应用物体沉浮条件应用在咸水池中，在咸水池中，人能悠闲自得地躺在水面上看书，人能悠闲自得地躺在水面上看书，是因为是因为这是因为水里含盐多，密度大，人的身体这是因为水里含盐多，密度大，人的身体只要有一大半没在水面下，所得到的浮力只要有一大半没在水面下，所得到的浮力就足以托起全身的重量了。因此，这位游就足以托起全身的重量了。因此，这位游客就可以躺在客就可以躺在“死海死海”里自由自在地看书里自由自在地看书了！了！实验探究实验探究 怎样使密度大于水的怎样使密度大于水的物体能够漂浮在水面上呢物体能够漂浮在水面上呢？怎样使橡皮泥漂浮在水面上？浮起来了浮起来了!橡皮泥、两次牙膏袋所受的重力、两次牙膏袋所受的重力G G甲甲和和G G乙乙的大小关的大小关系是：系是：G G甲甲_ G G乙乙。、两次排开水的体积、两次排开水的体积V V甲甲和和V V乙乙的大小关系是：的大小关系是：V V甲甲_ _ _V V乙乙。、两次所受浮力、两次所受浮力F F甲浮甲浮和和F F乙浮乙浮的大小关系是：的大小关系是：F F甲浮甲浮_F F乙浮乙浮。=结论结论：要用密度大于水的材料制成能够：要用密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体，可以把它做成漂浮在水面上的物体，可以把它做成_的，以使它排开更多的水的，以使它排开更多的水，从从而而(增大、减小）可以利用增大、减小）可以利用的浮力。的浮力。空心空心空心空心增大增大增大增大二、浮沉条件的应用二、浮沉条件的应用1.轮船 小小竹排一叶小舟一叶小舟长风破浪长风破浪航空母舰航空母舰不沉的航母不沉的航母独木舟独木舟由此，你想到了什么？由此，你想到了什么？轮船也是采用轮船也是采用“空心空心”的办法增大可的办法增大可以利用的浮力以利用的浮力轮船（1）制作原理：制作原理：利用把密度比水大的钢材利用把密度比水大的钢材制成制成空心空心的使它排开更多的水，增大可利用的使它排开更多的水，增大可利用的浮力。的浮力。（2）工作原理工作原理：漂浮条件（：漂浮条件（F F浮浮=G=G物物）。）。（3）轮船在河里和海里都是）轮船在河里和海里都是漂浮状态漂浮状态，因，因而所受浮力相同，根据阿基米德原理，它在而所受浮力相同，根据阿基米德原理，它在海水里比在河水里浸入的体积小。海水里比在河水里浸入的体积小。轮船的大小用轮船的大小用排水量排水量来表示来表示排水量：船满载时排开水的质量。排水量：船满载时排开水的质量。这艘轮船的排水量是这艘轮船的排水量是100吨，吨，当它满载时受的浮力是多大？当它满载时受的浮力是多大？F浮浮=G排排=m排排g=100t9.8N/Kg=100000Kg9.8N/Kg=980000N（注意（注意:F浮浮=G排排=G（物（物+船）船）轮船总是漂浮在水面上，轮船总是漂浮在水面上，一艘轮船从一艘轮船从河里河里驶向驶向大海大海，它受到的重力大小它受到的重力大小（变大、变小、不变）；它（变大、变小、不变）；它受到的浮力受到的浮力大小大小（变大、变小、不变）；它排开（变大、变小、不变）；它排开水的体积水的体积（变大、变小、不变）；轮船是下沉（变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？些还是上浮些？河水河水海水海水不变不变不变不变不变不变不变不变变小变小变小变小我学我学 我用我用密密度度计计 工作原理工作原理：利用物体漂浮在液面上时，利用物体漂浮在液面上时，F F浮浮=G=G物物原理制成的。原理制成的。2 2、密度计密度计刻度特点刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。上小下大，刻度间隔不均匀。读数方法读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度静止时液面所对刻度乘以水的密度用途用途：一种可以直接测量液体密度的仪器。一种可以直接测量液体密度的仪器。、密度计是测液体密度的仪器，它是、密度计是测液体密度的仪器，它是根据物体漂浮在液面时根据物体漂浮在液面时F F浮浮_G_G物物（填、（填、）的原理制成的。）的原理制成的。、使用密度计时必须使其、使用密度计时必须使其_，才，才能正确测出液体的密度。能正确测出液体的密度。、密度计在各种不同的液体中所受浮、密度计在各种不同的液体中所受浮力是力是_（相同、不同）的，在密度（相同、不同）的，在密度_ _（大、小）的液体中露出液面的体（大、小）的液体中露出液面的体积较大，故密度计的刻度是上积较大，故密度计的刻度是上_下下_（大、小）。（大、小）。漂浮漂浮相同相同大大大大小小 把下端缠有一些铁丝的细木棍放在液体把下端缠有一些铁丝的细木棍放在液体把下端缠有一些铁丝的细木棍放在液体把下端缠有一些铁丝的细木棍放在液体A A A A中露中露中露中露出液面的长度是出液面的长度是出液面的长度是出液面的长度是5cm5cm5cm5cm，放在液体，放在液体，放在液体，放在液体B B B B中露出液面的长中露出液面的长中露出液面的长中露出液面的长度度度度4cm4cm4cm4cm，放在液体，放在液体，放在液体，放在液体C C C C中露出液面的长度是中露出液面的长度是中露出液面的长度是中露出液面的长度是6cm6cm6cm6cm，则液，则液，则液，则液体体体体 的密度最大。的密度最大。的密度最大。的密度最大。BcAc大多数鱼类在水中游动时，能向上游动，也能向下沉，甚至大多数鱼类在水中游动时，能向上游动，也能向下沉，甚至能在水中不动，那么鱼类为什么能随意地上浮和下沉呢？能在水中不动，那么鱼类为什么能随意地上浮和下沉呢？鱼鳔的功能当鱼鳔充气时，鱼体的当鱼鳔充气时，鱼体的平均密度平均密度减小，鱼体减小，鱼体上浮上浮；鱼鳔排气时，鱼体的鱼鳔排气时，鱼体的平均密度平均密度增大，鱼体下沉。增大，鱼体下沉。鱼鳔起着调节鱼体鱼鳔起着调节鱼体平均密度平均密度的功能的功能。1.当注射器将气体压入玻当注射器将气体压入玻璃球时，球内的水量减少璃球时，球内的水量减少球和球内的水）受到的重球和球内的水）受到的重力变小力变小GF浮浮，球将上浮，球将上浮.2.当注射器将球内的气体吸当注射器将球内的气体吸出时球内的水量增多，球和出时球内的水量增多，球和球内的水）受到的重力变大球内的水）受到的重力变大,GF浮浮，球将下沉，球将下沉.3、走近潜水艇潜水艇也能在水中随意的上浮和下沉，它和鱼类的工作原理潜水艇也能在水中随意的上浮和下沉，它和鱼类的工作原理是否一样？是否一样？水中蛟龙水中蛟龙水中蛟龙水中蛟龙潜水艇G F浮浮水舱水舱潜水艇G F浮浮看一看看一看想一想想一想潜水艇在水下工作时浮力潜水艇在水下工作时浮力 ；（变大、变小、不变）（变大、变小、不变）要想上浮，要想上浮，F F浮浮 G G（大于、小于、等于）（大于、小于、等于）要想下沉，要想下沉，F F浮浮 G G（大于、小于、等于）（大于、小于、等于）要想上浮和下沉，应该改变什么？要想上浮和下沉，应该改变什么？1.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。2.潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少。潜水艇人类实现飞天的梦想人类实现飞天的梦想人类实现飞天的梦想人类实现飞天的梦想4.气球和飞艇（1）气球和飞艇内充有密度小于空气的气体气球和飞艇内充有密度小于空气的气体氢气、氦气、热空气等。氢气、氦气、热空气等。（2）原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积）原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积来实现上升和下降的。来实现上升和下降的。知识平台知识平台气袋气袋吊篮吊篮喷嘴喷嘴 喷嘴点火加喷嘴点火加 热热,袋内空气袋内空气受受 热膨胀热膨胀,浮浮力增大力增大,浮力大浮力大于重力于重力,气球上气球上升。升。喷嘴火焰熄灭，喷嘴火焰熄灭，袋内空气变冷袋内空气变冷,浮浮力减小力减小,浮力小浮力小于重力于重力,气球下降。气球下降。气球气球（1）气球内充有密度气球内充有密度小于空气的气体小于空气的气体氢气、氦气等。氢气、氦气等。（2）原理：）原理：当当气气 GG物物，物体在空气中上，物体在空气中上浮浮知识拓展知识拓展别别样样的的气气球球我国汉代曾发明一种作军事信号用的灯笼，俗称孔明灯想一想它升空的原理是什么？学到了什么？当当F F浮浮G G物物时，合力方向竖直向下，物体就下沉时，合力方向竖直向下，物体就下沉 当当F F浮浮G G物物时，合力为零，即二力平衡，此时物体将时，合力为零，即二力平衡，此时物体将悬浮悬浮 当当F F浮浮G G物物时，合力方向竖直向上，物体就上浮时，合力方向竖直向上，物体就上浮 物体物体漂浮漂浮时，时，F F浮浮G G物物一一.物体的浮沉条件物体的浮沉条件轮船、密度计、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理。轮船、密度计、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理。轮船、密度计、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理。轮船、密度计、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理。二二.浮沉条件的应用浮沉条件的应用 曹冲称象的故事中，曹冲两次把大象和石头分别放在同一曹冲称象的故事中，曹冲两次把大象和石头分别放在同一艘船上，并使两次水面在船上所对的刻度相同，这样做是为了艘船上，并使两次水面在船上所对的刻度相同，这样做是为了保证两次船在水下的保证两次船在水下的 相同，两次的浮力相同，两次的浮力，两次的重，两次的重力力，两次的质量，两次的质量，因此只要称出石块的质量也就知，因此只要称出石块的质量也就知道了大象的质量。道了大象的质量。体积体积体积体积相同相同相同相同相等相等相等相等相等相等相等相等拓展与应用拓展与应用打打 捞捞 沉沉 船船打打 捞捞 沉沉 船船浮浮船船坞坞浮浮船船坞坞盐盐 水水 选选 种种盐盐 水水 选选 种种黄河岸边的铁牛打捞沉船现代打捞沉船的方法是现代打捞沉船的方法是:将几个充满将几个充满水的大型浮筒水的大型浮筒 沉入水底沉入水底,用钢缆把浮用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起筒与沉船紧紧地拴在一起,然后用高然后用高压空气把浮筒中水排出压空气把浮筒中水排出,沉船就随着沉船就随着浮筒一起浮出水面浮筒一起浮出水面.请解释这样打捞请解释这样打捞沉船的道理沉船的道理答：浮筒中水排出后重力大大减少，浮力答：浮筒中水排出后重力大大减少，浮力却没有减少，即使拴上沉船也是却没有减少，即使拴上沉船也是GFGF浮浮，因，因此能浮上水面此能浮上水面盐盐水水选选种种盐盐水水选选种种盐水选种的道理：盐水选种的道理：饱满种子的密饱满种子的密度要大于盐水的密度而下沉。度要大于盐水的密度而下沉。1 1关于浸在液体里的物体所受的浮力，下列关于浸在液体里的物体所受的浮力，下列说说法中法中 不正确不正确的是的是 （）A A浮力的方向浮力的方向竖竖直向上；直向上；B B浮力的施力物一定是水；浮力的施力物一定是水；C C浮力的大小与排开液体的浮力的大小与排开液体的质质量成正比；量成正比；D D实实心的心的铁铁球也能浮在液面上球也能浮在液面上2 2用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木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球上浮，在木球未露出水面的时时候，下列候，下列说说法中法中正正 确确的是（的是（）A A木球所受的重力、浮力都不木球所受的重力、浮力都不变变；B B木球所受的重力不木球所受的重力不变变，浮力，浮力变变大；大；C C木球所受的重力、浮力都木球所受的重力、浮力都变变小；小；D D木球所受的重力不木球所受的重力不变变、浮力逐、浮力逐渐变渐变小小AB3、密度均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截成大小、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（不等的两块后，仍放入水中，则（）A、大块下沉，小块悬浮、大块下沉，小块悬浮B、大块下沉，小块上浮、大块下沉，小块上浮C、两块都上浮、两块都上浮D、两块都悬浮、两块都悬浮D4、将体积相同的、将体积相同的A、B、C三个小球投入水中三个小球投入水中,出出现如图所示的三种情况，下列关于对三个小球受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（）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，受到的浮力为零球沉在底部，受到的浮力为零CA球受到的浮力与球受到的浮力与B球受到的浮力相等球受到的浮力相等DB球受到的浮力与球受到的浮力与C球受到的浮力相等球受到的浮力相等ABCC5、浸没在液体中的物体，它在液体中的深度越深，受到、浸没在液体中的物体，它在液体中的深度越深，受到的浮力（）的浮力（）A、越大、越大B、越小、越小C、不变、不变D、都有可能、都有可能6、一实心铁球分别浸没水、酒精、水银中，受到浮力最大、一实心铁球分别浸没水、酒精、水银中，受到浮力最大的是（的是（）A、水、水B、酒精、酒精C、水银、水银D、无法确定、无法确定水水酒精酒精水银水银CC7、有一体积是、有一体积是2分米分米3，密度是，密度是0.6103千克千克/米米3的的木块，用绳子将它拴在水池底部的钩子上，如图所示，如果木块，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：绳子断了，木块就上浮到水面，问：（1）木块在上浮过程中）木块在上浮过程中(未露出水面），受到浮力未露出水面），受到浮力的大小是否会发生变化？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？）木块漂浮在水面时露出液面的体积多大？一量筒内装有一量筒内装有60毫升的水，把一个质量为毫升的水，把一个质量为20克的物体放入该量筒后液面升高到克的物体放入该量筒后液面升高到75毫升处，毫升处，则该物体最后在水中的状态是则该物体最后在水中的状态是 （）A一定漂浮一定漂浮 B一定下沉一定下沉 C可能漂浮可能漂浮 D可能悬浮可能悬浮B1.有一个实心物体，为了测量构成它的物质的有一个实心物体，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，此物体的体积是牛，此物体的体积是()米米3，质，质量是量是()千克，由此可知其密度是千克，由此可知其密度是()。2.若给你一块矿石，再给你一支弹簧测力计、若给你一块矿石，再给你一支弹簧测力计、一杯水和细线。利用上述器材进行实验，并运一杯水和细线。利用上述器材进行实验，并运用有关知识进行计算，能测出这块矿石的：用有关知识进行计算，能测出这块矿石的：A质量质量B所受水浮力所受水浮力C体积体积D密度密度3.弹簧秤下挂一个体积为弹簧秤下挂一个体积为200厘米厘米3的的实心实心金属金属球球（金属（金属的密度是的密度是8103千克千克/米米3），弹簧秤的示），弹簧秤的示数为数为。将球的。将球的一半一半浸入水中，球受浸入水中，球受到浮力到浮力牛，此时，弹簧秤的示数牛，此时，弹簧秤的示数为为牛。牛。4.有一飞艇有一飞艇,体积是体积是500米米3,在地面附近的空中在地面附近的空中静静止止时时,空气对它的浮力是空气对它的浮力是牛顿牛顿,飞艇的自飞艇的自重是重是牛顿牛顿.(空气空气=1.29千克千克/米米3)5、用细绳系着的铁块，把它从水中匀速拉至水面、用细绳系着的铁块，把它从水中匀速拉至水面（铁块未露出水面），此过程中绳对铁块的拉力：（铁块未露出水面），此过程中绳对铁块的拉力：A逐渐变大逐渐变大B逐渐变小逐渐变小C始终不变始终不变D无法判断无法判断6.弹簧秤下挂着体积是弹簧秤下挂着体积是1分米分米3的钢块的钢块,试问试问:钢钢块浸没在水中静止时块浸没在水中静止时,弹簧秤的读数是多少牛弹簧秤的读数是多少牛顿顿?7.一个重一个重27牛的铝块浸没在水中时，所受到的牛的铝块浸没在水中时，所受到的浮力是多少？浮力是多少？8.给你一个弹簧秤，一个金属块，一杯水，请给你一个弹簧秤，一个金属块，一杯水，请你设计一个测量金属块密度的实验，要求：你设计一个测量金属块密度的实验，要求：、写出实验步骤和记录实验数据的表格；、写出实验步骤和记录实验数据的表格；、写出金属块密度的表达式。写出金属块密度的表达式。再见再见!