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1、第四课时第四课时物体浮沉的条件物体浮沉的条件 小结小结上浮上浮下沉下沉 悬浮悬浮 漂浮漂浮F浮浮 G物物F浮浮=G物物F浮浮物物液液物物物物V浸浸V物物=V浸浸V物物=V浸浸V物物=V浸浸V物物物体浮沉的条件不但可以用来解释许多生活现象,物体浮沉的条件不但可以用来解释许多生活现象,而且在生产、生活和科研上也有许多重要的应用。而且在生产、生活和科研上也有许多重要的应用。五五、物体浮沉的应用物体浮沉的应用(一)、轮(一)、轮 船船轮船漂浮在水面轮船漂浮在水面上上F浮浮G排液排液G自重自重G货物货物=1.一块钢板放在水里会下沉,但为什么用一块钢板放在水里会下沉,但为什么用 钢板制造的轮船却能够漂浮在
2、水面上呢?钢板制造的轮船却能够漂浮在水面上呢?吃水线吃水线(吃水线标志),通常指(吃水线标志),通常指船舶载重线船舶载重线,表,表明船明船体的体的吃水深度。商船一边油漆上的标志吃水深度。商船一边油漆上的标志,表表明船舶载货后可能的各种吃水程度明船舶载货后可能的各种吃水程度。轮船船体浸入水越深,表明排开的水量越多。轮船船体浸入水越深,表明排开的水量越多。轮船的大小常用轮船的大小常用排水量排水量来表示,所谓来表示,所谓排水量就是排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。轮船装满货物时排开水的质量。2.一艘轮船自重一艘轮船自重0.7万吨,它的排水量为万吨,它的排水量为 1.8万吨,则它最多可运载多少货物
3、?万吨,则它最多可运载多少货物?F浮浮G排液排液G自重自重G货物货物=G货物货物=G排液排液G自重自重=-1.8万吨万吨-0.7万吨万吨=1.1万吨万吨3.一艘轮船从江河驶入大海后,受到的浮力一艘轮船从江河驶入大海后,受到的浮力 如何变化?排开水的体积如何变化?如何变化?排开水的体积如何变化?从江海驶入大海,都是处在漂浮状态,故受到的从江海驶入大海,都是处在漂浮状态,故受到的浮力都等于重力,并保持不变。浮力都等于重力,并保持不变。但由于但由于海水的密度要大于江河水的密度海水的密度要大于江河水的密度,所以,所以,根据阿基米德原理根据阿基米德原理F浮浮液液 g V排液排液可可知,知,轮船排轮船排开
4、水的体积将减少开水的体积将减少。(二)、潜(二)、潜 艇艇 潜艇是海军的主要舰种之一,它潜艇是海军的主要舰种之一,它既能在水面航行,又能潜入水下进行机动作战。既能在水面航行,又能潜入水下进行机动作战。1.如如右右图所示,在玻璃球图所示,在玻璃球 内装满水,并用橡皮管内装满水,并用橡皮管 把它连到针筒上。把它连到针筒上。2.用针筒将玻璃球内的水抽出,用针筒将玻璃球内的水抽出,观察玻璃球的运动状况。观察玻璃球的运动状况。3.用针筒把水再次压入用针筒把水再次压入 玻璃球内,观察玻璃玻璃球内,观察玻璃 球的运动状况。球的运动状况。你知道你知道了了潜艇在水中潜艇在水中如如何何实现上浮和下沉实现上浮和下沉
5、的的吗?吗?改变潜艇自身的重力。改变潜艇自身的重力。2(三)、密度计(三)、密度计构造构造:密度计是一根密封的玻璃管密度计是一根密封的玻璃管,玻璃管下部的玻璃泡内封装玻璃管下部的玻璃泡内封装有小铅丸或水银有小铅丸或水银,玻璃管的玻璃管的上部标有刻度。上部标有刻度。原理原理:F浮浮液液 g V排液排液G计计所测所测液体的密度不同,密度计液体的密度不同,密度计排开液体的体积就不同,液面排开液体的体积就不同,液面对应密度计的位置也就不同。对应密度计的位置也就不同。(四)、航天员在水中处于悬浮状态训练(四)、航天员在水中处于悬浮状态训练为了使航天员能够适应太空的特殊环境,人为了使航天员能够适应太空的特
6、殊环境,人们设计了在大型水池中对航天员进行太空行们设计了在大型水池中对航天员进行太空行走模拟训练的方法走模拟训练的方法。为了保证航天员为了保证航天员在水中处于悬浮在水中处于悬浮状态,应使航天状态,应使航天员自身及所携带员自身及所携带的装备受到的浮的装备受到的浮力与重力相等力与重力相等。为了克服气球没有动力的缺点,人们制造了气艇,为了克服气球没有动力的缺点,人们制造了气艇,在大气囊下安装了带螺旋桨的发动机,如图所示。在大气囊下安装了带螺旋桨的发动机,如图所示。气艇曾被用于军事侦察、轰炸和作为空中交通工气艇曾被用于军事侦察、轰炸和作为空中交通工具。早期的气艇充的都是易燃的氢气,后来发生具。早期的气
7、艇充的都是易燃的氢气,后来发生了几次氢气爆炸事故,使人们改用了氦气。了几次氢气爆炸事故,使人们改用了氦气。1.医生给病人体检,有时需要测量病人血液医生给病人体检,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。分析人员采用了一个巧妙的方法:先在量较多。分析人员采用了一个巧妙的方法: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,然后分别在每个试管中滴进一滴血液。酸铜溶液,然后分别在每个试管中滴进一滴血液。只要看到哪一个试管中的血滴悬在硫酸铜溶液中,只要看到哪一个试管中的血滴悬在硫酸
8、铜溶液中,就能判断出血液的密度。说说这一做法的依据。就能判断出血液的密度。说说这一做法的依据。根据物体浮沉条件,根据物体浮沉条件,血滴悬血滴悬浮浮在在某种密度的某种密度的硫酸硫酸铜溶液中铜溶液中,则它受到,则它受到硫酸铜溶液硫酸铜溶液的浮力等于自身的浮力等于自身受到的重力。根据阿基米德原理,它的密度与该受到的重力。根据阿基米德原理,它的密度与该硫酸铜溶液硫酸铜溶液的密度相同。的密度相同。2.人们常用人们常用“浮筒打捞法浮筒打捞法”打捞沉船,它的做法是:打捞沉船,它的做法是:把几个浮筒灌满水,将它们沉到水底,潜水员用钢索把把几个浮筒灌满水,将它们沉到水底,潜水员用钢索把它们拴在沉船的两侧。然后,
9、打捞船上的机器开动起来,它们拴在沉船的两侧。然后,打捞船上的机器开动起来,把空气压进浮筒,将筒内的水排出去,沉船就可以浮起把空气压进浮筒,将筒内的水排出去,沉船就可以浮起来(如图来(如图1-33)。这样做的原理是什么?)。这样做的原理是什么?将沉船与浮筒看作一个整体,当浮筒内的水未排出时,将沉船与浮筒看作一个整体,当浮筒内的水未排出时,整体所受的重力大于浮力,整体所受的重力大于浮力,所以船不会浮起。而当所以船不会浮起。而当筒内的水排出后,整体筒内的水排出后,整体所受的重力变小,以至所受的重力变小,以至小于浮力,这样,轮船小于浮力,这样,轮船与浮筒都将浮出水面。与浮筒都将浮出水面。六、六、浮力产
10、生的原因浮力产生的原因设想有一个立方体的浸没在水中设想有一个立方体的浸没在水中它的六个表面都受到压力。它的六个表面都受到压力。左右两侧受到的压力有何关系?左右两侧受到的压力有何关系?前后两侧受到的压力有何关系?前后两侧受到的压力有何关系?上下两面受到的压力上下两面受到的压力有何关系?有何关系?上下两个面的压力的差,上下两个面的压力的差,就是液体对物体的浮力。就是液体对物体的浮力。F浮浮 =F下表面下表面-F上表面上表面 1.小科和妈妈一起上街到夜市买了一袋观小科和妈妈一起上街到夜市买了一袋观 赏鱼(如图赏鱼(如图 1-31),袋内约有),袋内约有13的体的体积是封闭的空气。小科回到家后将没有打
11、开塑料积是封闭的空气。小科回到家后将没有打开塑料袋的观赏鱼直接放入家里的鱼缸中。若不计塑料袋的观赏鱼直接放入家里的鱼缸中。若不计塑料袋的自重,那么这个装着水和鱼的塑料袋在鱼缸袋的自重,那么这个装着水和鱼的塑料袋在鱼缸的水中所处的状态是的水中所处的状态是-()A悬浮在水中悬浮在水中 B漂浮在水面漂浮在水面 C下沉到缸底下沉到缸底 D先悬浮,后下沉先悬浮,后下沉B2.完全浸没在水中的乒乓球,放手后从运动到静完全浸没在水中的乒乓球,放手后从运动到静 止的过程中,其浮力大小变化情况止的过程中,其浮力大小变化情况-()A.浮力不断变大,但小于重力浮力不断变大,但小于重力。B.浮力不变,但浮力大于重力浮力不变,但浮力大于重力。C.浮力先大于重力,后小于重力浮力先大于重力,后小于重力。D.浮力先不变,后变小,且始终大于重力直至浮力先不变,后变小,且始终大于重力直至 静止时,浮力才等于重力静止时,浮力才等于重力。3.如图所示两个密度计如图所示两个密度计a、b,a密度计最上部刻密度计最上部刻 线为线为1,而,而b密度计最下部刻线为密度计最下部刻线为1若要测定若要测定 酒精的密度,则应该使用密度计(酒精的密度,则应该使用密度计()Aa Bb C任意一个任意一个 D都不好用都不好用 DB
限制150内