水的浮力时解析学习教案.pptx

水的浮力水的浮力(fl)时解析时解析第一页，共40页。物体的浮沉(fchn)条件是什么？(1)物体下沉：F浮G物 或液G物 或液物(3)物体悬浮：F浮=G物 或液=物(4)物体漂浮：F浮=G物 或液 物复习复习(fx)提提问问浸浸没没在在液液体体(yt)中中的的物物体体第1页/共40页第二页，共40页。人类利用浮力从远古时代就开始了，最初人类利用浮力从远古时代就开始了，最初可能从抓住漂浮可能从抓住漂浮(pio f)(pio f)的树木免于灭顶之的树木免于灭顶之灾得到启示，而抱住或骑在一段树干上顺水漂灾得到启示，而抱住或骑在一段树干上顺水漂流。这是人类最早的航行，利用了密度小于水流。这是人类最早的航行，利用了密度小于水的木材受到的浮力。的木材受到的浮力。第2页/共40页第三页，共40页。后来人们发现，把树干挖空成为独木舟，后来人们发现，把树干挖空成为独木舟，不但乘坐舒适，还能承载更多的人和物。从浮不但乘坐舒适，还能承载更多的人和物。从浮力利用的角度看这是个了不起的进步：采用力利用的角度看这是个了不起的进步：采用“空心空心”的办法增大可以利用的浮力。即使的办法增大可以利用的浮力。即使(jsh)(jsh)最现代化的轮船，也保持着这种古老最现代化的轮船，也保持着这种古老的办法。的办法。第3页/共40页第四页，共40页。畅所欲言畅所欲言(chng su y yn)你能举出生活中有哪些利你能举出生活中有哪些利用物体用物体(wt)浮沉的例子吗浮沉的例子吗？浮力的应用浮力的应用:如航标灯、浮桥、海上采油如航标灯、浮桥、海上采油(ci yu)(ci yu)钻井台、打捞沉船等。钻井台、打捞沉船等。第4页/共40页第五页，共40页。物体的沉浮物体的沉浮(chnf)(chnf)条件条件的应用的应用一、密一、密 度度 计计密度计是一种用来快速测量密度计是一种用来快速测量密度计是一种用来快速测量密度计是一种用来快速测量(cling)(cling)(cling)(cling)液体密度的仪器液体密度的仪器液体密度的仪器液体密度的仪器 密度计漂浮在被测液体密度计漂浮在被测液体(yt)(yt)中，密度计的玻璃管上标有中，密度计的玻璃管上标有刻度值，可从液面处对应的刻度值读出被测液体刻度值，可从液面处对应的刻度值读出被测液体(yt)(yt)的密度。的密度。密封的玻璃密封的玻璃管，下端装管，下端装有铅丸或水有铅丸或水银银第5页/共40页第六页，共40页。思考：图中的甲、乙两种液体，谁的密度思考：图中的甲、乙两种液体，谁的密度(md)(md)较大？较大？液体甲液体甲液体乙液体乙 同一支密度计在不同液体中受到的浮力同一支密度计在不同液体中受到的浮力(fl)(fl)大小是相同的，但排开的液体体积大小不大小是相同的，但排开的液体体积大小不同。液体的密度越大，密度计露出的体积越多。同。液体的密度越大，密度计露出的体积越多。密度计：密度计：根据漂浮根据漂浮(pio f)物体露出的体积大小测定液体的物体露出的体积大小测定液体的密度密度刻度特点：刻度特点：第6页/共40页第七页，共40页。密密 度度 计计0.81.01.82.00.6某某液液刻度刻度(kd)(kd)特特点：点：上小下大，刻度上小下大，刻度(kd)不均匀不均匀无无0 0刻度刻度(kd)(kd)第7页/共40页第八页，共40页。利用物体漂浮利用物体漂浮利用物体漂浮利用物体漂浮(pio f)(pio f)(pio f)(pio f)在在在在液面时液面时液面时液面时F F F F浮浮浮浮=G=G=G=G计原理工作计原理工作计原理工作计原理工作的。的。的。的。密度计上的刻度线不均匀，密度计上的刻度线不均匀，密度计上的刻度线不均匀，密度计上的刻度线不均匀，自上往下，刻度线越来越自上往下，刻度线越来越自上往下，刻度线越来越自上往下，刻度线越来越密，刻度值越来越大。密密，刻度值越来越大。密密，刻度值越来越大。密密，刻度值越来越大。密度计上的刻度值是被测液度计上的刻度值是被测液度计上的刻度值是被测液度计上的刻度值是被测液体的密度与水的密度的比体的密度与水的密度的比体的密度与水的密度的比体的密度与水的密度的比值。值。值。值。0.81.01.82.00.81.01.82.00.81.01.82.0硫硫酸酸水水酒酒精精第8页/共40页第九页，共40页。试一试：试一试：将密度计放入清水中，盐水中、酒精中，观察自制密度计浸入液体中的深度，你有什么(shn me)发现？密度密度(md)(md)计漂浮在不同的液体中时，计漂浮在不同的液体中时，若液体密度若液体密度(md)(md)小，则密度小，则密度(md)(md)计浸入液体的体计浸入液体的体积大；积大；若液体密度若液体密度(md)(md)大，则密度大，则密度(md)(md)计浸入液体的体计浸入液体的体积小。积小。为什么将密度计放入不同为什么将密度计放入不同(b tn)的液体中，液面所对的位置的液体中，液面所对的位置会不同会不同(b tn)？（不同的液体（不同的液体密度密度密度密度不同，而浮力不变不同，而浮力不变 ，因此液体排开的体积不同，液面对应的位置也就也不同），因此液体排开的体积不同，液面对应的位置也就也不同）第9页/共40页第十页，共40页。密度计是利用 来测量(cling)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 ，露出液面的部分 。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。漂浮漂浮(pio f)时时F浮浮=G计计浅浅0.61030.81.01.82.00.6某液某液越多越多第10页/共40页第十一页，共40页。应用应用(yngyng)二：二：轮船轮船第11页/共40页第十二页，共40页。应用应用(yngyng)(yngyng)二二 轮船轮船 问题：铁块放在水中会下沉，而用钢铁制成的船为什么问题：铁块放在水中会下沉，而用钢铁制成的船为什么 却能够却能够(nnggu)(nnggu)漂浮在水面上？漂浮在水面上？你能使铁在水中上浮你能使铁在水中上浮(shn f)吗？吗？第12页/共40页第十三页，共40页。物体的沉浮条件物体的沉浮条件(tiojin)(tiojin)的应用的应用轮轮 船船活动活动(hu dng)(hu dng)：模拟：模拟轮船实验轮船实验1.1.把一块橡皮泥放在水面上时，观察把一块橡皮泥放在水面上时，观察(gunch)(gunch)橡皮泥能否浮在水面上；橡皮泥能否浮在水面上；不不 能能2.2.将橡皮泥捏成碗状，再放在水面上，观察橡皮泥能否浮在水面将橡皮泥捏成碗状，再放在水面上，观察橡皮泥能否浮在水面 上。上。能能第13页/共40页第十四页，共40页。利用利用“空心空心”的方法可以在不增加物体自重的条件的方法可以在不增加物体自重的条件下增大下增大(zn d)(zn d)排水体积，获得更大的浮力，最终使排水体积，获得更大的浮力，最终使F F浮浮=G=G船，使船漂浮。船，使船漂浮。物体的沉浮物体的沉浮(chnf)(chnf)条件条件的应用的应用轮轮 船船第14页/共40页第十五页，共40页。排水量：满载时排开的水的质量排水量：满载时排开的水的质量(zhling)。（不。（不是重力）是重力）l轮船有大小，怎样(znyng)反映轮船的运载能力呢？在远洋轮船的船舷上在远洋轮船的船舷上,都漆都漆着五条着五条“吃水线吃水线”,又称又称“载重线载重线”,其中标有其中标有W的的是北大西洋载重线是北大西洋载重线,标有标有S的是印度洋载重线的是印度洋载重线.当船从当船从北大西洋驶向印度洋时北大西洋驶向印度洋时,试试分析轮船受到的浮力以及分析轮船受到的浮力以及(yj)北大西洋与印度洋北大西洋与印度洋的海水密度的海水密度1和和2的关系的关系?载重线载重线：是法规对船舶最大装载吃水线：是法规对船舶最大装载吃水线 第15页/共40页第十六页，共40页。思考与讨论思考与讨论:1 1、（轮船的大小常用排水量来表示，所谓排水量就、（轮船的大小常用排水量来表示，所谓排水量就是轮船装满货物时排开水的质量是轮船装满货物时排开水的质量(zhling)(zhling)。一艘轮。一艘轮船自身的质量船自身的质量(zhling)(zhling)为为0.70.7万吨，它的排水量为万吨，它的排水量为1.81.8万吨，则它最多可运载多少货物？万吨，则它最多可运载多少货物？2 2、一艘轮船从江河驶入大海后，受到的浮力如何？、一艘轮船从江河驶入大海后，受到的浮力如何？排开水的体积如何变化？排开水的体积如何变化？1.11.1万吨万吨浮力浮力(fl)(fl)不变，排开水的体积变小。不变，排开水的体积变小。第16页/共40页第十七页，共40页。轮船(lnchun)由江河驶入海里：重力 ，浮力 ，轮船(lnchun)将 一些（填“上浮”或“下沉”）例例1不变不变不变不变上浮上浮(shn f)第17页/共40页第十八页，共40页。轮轮船船是是用用密密度度大大于于水水的的材材料料制制成成的的，所所以以(suy)必必须须把把它它作作成成 的的，这这样样虽虽然然受受到到的的重重力力 ，但但体体积积 很很多多，受受到到的的浮浮力力 ，所以所以(suy)能浮在水面。能浮在水面。空心空心(kng xn)不变不变增大增大(zn d)增大增大第18页/共40页第十九页，共40页。应用应用(yngyng)三三:潜水艇潜水艇第19页/共40页第二十页，共40页。潜潜 水水 艇艇活动活动(hu dng)(hu dng)：潜水艇沉浮的模拟：潜水艇沉浮的模拟实验实验1.1.在玻璃球内装满水，并用在玻璃球内装满水，并用(bn yn)(bn yn)橡皮管把它连到大针筒上；橡皮管把它连到大针筒上；2.2.用针筒用针筒(zhn tn)(zhn tn)将玻璃球内的水抽出，观察玻璃球的运动情将玻璃球内的水抽出，观察玻璃球的运动情况；况；玻璃球上浮玻璃球上浮3.3.用针筒把水再次压入玻璃球中，观察玻璃球的运动情况。用针筒把水再次压入玻璃球中，观察玻璃球的运动情况。玻璃球下沉玻璃球下沉第20页/共40页第二十一页，共40页。试一试：试一试：潜水艇潜水艇采用什么方法可以使潜水艇下潜、悬浮采用什么方法可以使潜水艇下潜、悬浮(xunf)(xunf)在水中或在水中或浮出水面？浮出水面？当注射器将气体压入玻璃球时，球内的水量当注射器将气体压入玻璃球时，球内的水量(shu lin)减少，球（和球内的减少，球（和球内的水）受到的重力变小，一旦重力小于浮力，球将上浮；水）受到的重力变小，一旦重力小于浮力，球将上浮；反之，当注射器将球内的气体吸出时，球内的水量反之，当注射器将球内的气体吸出时，球内的水量(shu lin)增多，球（和增多，球（和球内的水）受到的重力变大，一旦重力大于浮力，球将下沉。球内的水）受到的重力变大，一旦重力大于浮力，球将下沉。第21页/共40页第二十二页，共40页。应用(yngyng)三、潜水艇潜水艇浸没水中后V排不变，则浮力不变，那么它是怎么来实现(shxin)沉浮的呢？第22页/共40页第二十三页，共40页。潜潜 水水 艇艇 潜水艇是在不改变潜水艇是在不改变(gibin)(gibin)的条件下，通的条件下，通过过改变改变(gibin)(gibin)来实现上浮和下潜的。来实现上浮和下潜的。浮力浮力(fl)（体积）（体积）自身自身(zshn)的重量的重量第23页/共40页第二十四页，共40页。结论：结论：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力(zhngl)(zhngl)来实现的。来实现的。第24页/共40页第二十五页，共40页。潜潜潜潜水水水水艇艇艇艇是是是是靠靠靠靠改改改改变变变变 来来来来实实实实现现现现(shxin)(shxin)上上上上浮浮浮浮和和和和下下下下潜潜潜潜的的的的。当当当当潜潜潜潜水水水水艇艇艇艇由由由由100m100m深深深深度度度度下下下下潜潜潜潜到到到到水水水水下下下下200m200m深深深深处处处处，它它它它受受受受到到到到水水水水的的的的压压压压强强强强将将将将 ，受受受受到到到到的浮力将的浮力将的浮力将的浮力将 。自身自身(zshn)的的重力重力变大变大不变不变例例:第25页/共40页第二十六页，共40页。其体内(t ni)充的是什么气体？这种气体的密度比空气的密度大还是小？它为什么能够升空？应用应用(yngyng)四：气球四：气球和气艇和气艇第26页/共40页第二十七页，共40页。节日节日(jir)(jir)气球、热气球、飞艇能气球、热气球、飞艇能不能无限制升空？不能无限制升空？第27页/共40页第二十八页，共40页。想一想，如果这是个载人的带吊篮想一想，如果这是个载人的带吊篮(dio ln)(dio ln)的的气球，为了使乘客返回地面，你打算采用什么气球，为了使乘客返回地面，你打算采用什么办法？办法？第28页/共40页第二十九页，共40页。结论：气球结论：气球(qqi)(qqi)和气艇是靠通过改变自身和气艇是靠通过改变自身的体积，从而改变浮力来实现升降的。的体积，从而改变浮力来实现升降的。第29页/共40页第三十页，共40页。采用充密度比空气小的气体（氢气、氦气、热空气）的采用充密度比空气小的气体（氢气、氦气、热空气）的采用充密度比空气小的气体（氢气、氦气、热空气）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。升空时办法，使它受到的浮力大于重力而升空。升空时办法，使它受到的浮力大于重力而升空。升空时办法，使它受到的浮力大于重力而升空。升空时 平均平均平均平均 空气。空气。空气。空气。用改变自身的体积，实现沉浮。如减小体积用改变自身的体积，实现沉浮。如减小体积用改变自身的体积，实现沉浮。如减小体积用改变自身的体积，实现沉浮。如减小体积,则有则有则有则有F F浮浮浮浮GG球下降。球下降。球下降。球下降。气球不能无限制地升入高空，当气球不能无限制地升入高空，当气球不能无限制地升入高空，当气球不能无限制地升入高空，当F F浮浮浮浮=G=G球时，应该悬浮，球时，应该悬浮，球时，应该悬浮，球时，应该悬浮，实际上在没有实际上在没有实际上在没有实际上在没有(mi yu)(mi yu)达到悬浮时，其内部气压大于外部达到悬浮时，其内部气压大于外部达到悬浮时，其内部气压大于外部达到悬浮时，其内部气压大于外部气压而破裂。气压而破裂。气压而破裂。气压而破裂。第30页/共40页第三十一页，共40页。气气 球球 和和 飞飞 艇艇 是是 靠靠 改改 变变(gibin)来来实实现现浮沉的。浮沉的。例例4自身自身(zshn)的体积的体积第31页/共40页第三十二页，共40页。应用应用(yngyng)五：盐水五：盐水选种选种好的种子下沉好的种子下沉(xi chn)，坏的、差的种子，坏的、差的种子上浮上浮结论结论:通过通过(tnggu)(tnggu)改变液体的密度来改变浮力的大改变液体的密度来改变浮力的大小，从而使不良种子上浮，最终漂浮。小，从而使不良种子上浮，最终漂浮。第32页/共40页第三十三页，共40页。应用六：测定血液应用六：测定血液(xuy)密度密度 在试管中装如密度不同的硫酸铜溶液，然后只需从人体中抽取(chu q)少量血液，分别在每一只试管中滴一二滴血液，分析人员只要看到那一支试管中的血液不下沉也不上浮，而是悬浮在溶液中，就可以做出什么判断？为什么？第33页/共40页第三十四页，共40页。P19 P19 第五题第五题第五题第五题5 5、医生给病人体检，有时需要测量病人血液的密度。如、医生给病人体检，有时需要测量病人血液的密度。如、医生给病人体检，有时需要测量病人血液的密度。如、医生给病人体检，有时需要测量病人血液的密度。如果用密度计进行血液测量，需要血液量较多。分析人果用密度计进行血液测量，需要血液量较多。分析人果用密度计进行血液测量，需要血液量较多。分析人果用密度计进行血液测量，需要血液量较多。分析人员采用了一个员采用了一个员采用了一个员采用了一个(y)(y)巧妙的方法：先在几个试管内分巧妙的方法：先在几个试管内分巧妙的方法：先在几个试管内分巧妙的方法：先在几个试管内分别装入密度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别装入密度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别装入密度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别装入密度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每个试管中滴进一滴血液。只要看到哪一个别在每个试管中滴进一滴血液。只要看到哪一个别在每个试管中滴进一滴血液。只要看到哪一个别在每个试管中滴进一滴血液。只要看到哪一个(y(y)试管中的血滴悬在硫酸铜溶液中，就能判断出血液试管中的血滴悬在硫酸铜溶液中，就能判断出血液试管中的血滴悬在硫酸铜溶液中，就能判断出血液试管中的血滴悬在硫酸铜溶液中，就能判断出血液的密度。说说这一做法的依据。的密度。说说这一做法的依据。的密度。说说这一做法的依据。的密度。说说这一做法的依据。当血液当血液(xuy)悬浮于某一硫酸铜溶液中时，该血液悬浮于某一硫酸铜溶液中时，该血液(xuy)所受重力和浮力是一对平衡力，即所受重力和浮力是一对平衡力，即m血液血液(xuy)g=p血液血液(xuy)V血液血液(xuy)g=p溶液溶液V排液排液g，由于此时由于此时V血液血液(xuy)=V排液，所以排液，所以p血液血液(xuy)=p溶溶液。液。第34页/共40页第三十五页，共40页。应用应用(yngyng)七：七：打捞沉船打捞沉船在沉船下部用结实的钢带将其托住，在钢带的两端固定浮筒，在沉船下部用结实的钢带将其托住，在钢带的两端固定浮筒，现在浮筒中注满水，使筒沉到船附近与钢带结合，然后排出现在浮筒中注满水，使筒沉到船附近与钢带结合，然后排出(pi ch)(pi ch)筒中水，水的浮力就把筒和船一起推向水面。筒中水，水的浮力就把筒和船一起推向水面。第35页/共40页第三十六页，共40页。P20 P20 第六题第六题第六题第六题6 6、人们常用、人们常用、人们常用、人们常用“浮筒打捞法：打捞沉船，它的做法是：把几浮筒打捞法：打捞沉船，它的做法是：把几浮筒打捞法：打捞沉船，它的做法是：把几浮筒打捞法：打捞沉船，它的做法是：把几个浮筒灌满水，将它们沉到水底，潜水员用钢索把它们个浮筒灌满水，将它们沉到水底，潜水员用钢索把它们个浮筒灌满水，将它们沉到水底，潜水员用钢索把它们个浮筒灌满水，将它们沉到水底，潜水员用钢索把它们栓在沉船的两侧。然后，打捞船上的机器开动栓在沉船的两侧。然后，打捞船上的机器开动栓在沉船的两侧。然后，打捞船上的机器开动栓在沉船的两侧。然后，打捞船上的机器开动(kidng)(kidng)起来，把空气压进浮筒，将筒内的水排出去，沉船就可起来，把空气压进浮筒，将筒内的水排出去，沉船就可起来，把空气压进浮筒，将筒内的水排出去，沉船就可起来，把空气压进浮筒，将筒内的水排出去，沉船就可以浮起来，这样做的原理是什么？以浮起来，这样做的原理是什么？以浮起来，这样做的原理是什么？以浮起来，这样做的原理是什么？将沉船和浮筒看做一个整体，当浮筒内灌满水时，浮力将沉船和浮筒看做一个整体，当浮筒内灌满水时，浮力小于重力；当浮筒内的水全部排出后，整体所受重力减小于重力；当浮筒内的水全部排出后，整体所受重力减小至小于浮力，这样小至小于浮力，这样(zhyng)沉船和浮筒就可以浮起沉船和浮筒就可以浮起来了。来了。第36页/共40页第三十七页，共40页。vv2.2.将将一一个个铝铝制制空空心心球球用用手手没没入入水水中中，放放手手后后球球将将：（）vv A A、上浮、上浮 B B、下沉、下沉 vv C C、悬悬浮浮(xunf)(xunf)D D、无法确定、无法确定巩固(gngg)练习Dv1.1.船只采用船只采用“”“”的办法增大可以利用的办法增大可以利用的浮力的浮力(fl)(fl)，漂浮在水面上。潜水艇靠，漂浮在水面上。潜水艇靠改变改变 来实现浮沉，要使浮在水来实现浮沉，要使浮在水面的潜水艇潜入水中，应当面的潜水艇潜入水中，应当 。空心空心自身的重力自身的重力向水舱充水向水舱充水第37页/共40页第三十八页，共40页。1.1.1.1.轮轮轮轮船船船船的的的的铁铁铁铁锚锚锚锚从从从从水水水水下下下下(shu(shu(shu(shu xi)xi)xi)xi)深深深深处处处处向向向向上上上上提提提提起起起起，直直直直至至至至完完完完全全全全提提提提出出出出水水水水面面面面，这这这这个个个个过过过过程程程程中中中中，铁铁铁铁锚锚锚锚受受受受到到到到的浮力（的浮力（的浮力（的浮力（）A A A A、逐渐变小、逐渐变小、逐渐变小、逐渐变小 B B B B、保持不变、保持不变、保持不变、保持不变 C C C C、先保持不变，后逐渐变小、先保持不变，后逐渐变小、先保持不变，后逐渐变小、先保持不变，后逐渐变小 D D D D、先逐渐变小，后保持不变、先逐渐变小，后保持不变、先逐渐变小，后保持不变、先逐渐变小，后保持不变课后练习C2.2.有有一一个个(y(y)氦氦气气球球，其其体体积积为为20002000米米，若若空空气气的的密密度度为为1.31.3千千克克/米米,则则氦氦气气球球在在空空中中受受到到的的浮浮力为多大？力为多大？第38页/共40页第三十九页，共40页。浮浮 力力浮力浮力(fl)(fl)的的概概 念念定义定义(dngy)：浮力浮力(fl)的方向：的方向：产生的原因：产生的原因：浮力的测量：浮力的测量：物体沉浮的条件物体沉浮的条件（浮力的计算）（浮力的计算）浮力的应用浮力的应用阿基米德原理：阿基米德原理：上浮：上浮：下沉：下沉：漂浮或悬浮：漂浮或悬浮：轮船：轮船：潜水艇：潜水艇：气球和飞艇：气球和飞艇：密度计：密度计：浸入液体中的物体受到液体对它向上的托力叫做浮力浸入液体中的物体受到液体对它向上的托力叫做浮力竖直向上竖直向上上下表面由于深度不同而产生的压力差上下表面由于深度不同而产生的压力差称重法称重法 F浮浮 G F拉拉 F浮浮 G F浮浮 G F浮浮 =G 采用空心的方法增大可利用的浮力采用空心的方法增大可利用的浮力通过改变自重来控制沉浮通过改变自重来控制沉浮根据漂浮物体露出的体积大小测定液体的密度根据漂浮物体露出的体积大小测定液体的密度球（艇）内气体密度小于空气的密度球（艇）内气体密度小于空气的密度知知 识识 小小 结结F浮浮 =G排排 =r r液液g V排排第39页/共40页第四十页，共40页。