《研究物體的浮沉條件》浮力與升力PPT課件
溫故知新
1、浮力的大小與哪些因素有關(guān)？
ρ液、V排
2、浮力的大小跟物體排開的液重之間的關(guān)系？
F浮=G排
3、物體的重力怎樣計算？
G=mg=ρgV
4、運動和力的關(guān)系是怎樣的？
物體受平衡力作用時，運動狀態(tài)不改變
物體受非平衡力作用時，運動狀態(tài)改變
... ... ...
點撥：這些物體都受到了浮力，也都受到重力的作用。
提出問題
物體上浮或下沉?xí)r，浮力和重力的大小有什么關(guān)系？
做做想想：演示浮沉子的浮與沉。
一、物體的浮沉條件是什么？
提出問題：怎樣可以控制浮沉子的浮沉？
活動：讓雞蛋像潛艇一樣浮沉
把一個雞蛋輕輕地放入濃鹽水中
現(xiàn)象①——漂浮
將清水緩緩倒入濃鹽水中，并輕輕地攪拌。
現(xiàn)象②——懸浮
繼續(xù)將清水緩緩倒入濃鹽水中，并輕輕地攪拌。
現(xiàn)象③——下沉
再加入適量的鹽粒，并輕輕地攪拌。
現(xiàn)象④——上浮
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交流與合作
（1）雞蛋在鹽水中受到哪兩個力的作用？
（2）雞蛋處于不同狀態(tài)是由于哪個力發(fā)生了變化？
歸納總結(jié)
浸在液體中的物體，其浮或沉取決于它所受到的浮力和重力的大小。
物體的浮沉條件
①當(dāng)F浮>G時，物體上浮；
②當(dāng)F浮<G時，物體下沉；
③當(dāng)F浮=G時，物體處于懸浮或者漂浮的狀態(tài)。
因為物體處于懸浮或者漂浮的狀態(tài)時，F(xiàn)浮=G
于是得到測浮力大小的另一種方法——平衡法：F浮=G物
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思維啟發(fā)
雞蛋為什么既可在鹽水中漂浮，又可懸��？
雞蛋在漂浮或懸浮時，F(xiàn)浮=G，由于G不變，F(xiàn)浮也不會改變。
根據(jù)F浮=G排=m排g =ρ液gV排可知
ρ液變大時， V排應(yīng)變�。�
ρ液變小時， V排應(yīng)變大。
想一想
輪船從河里航行到海里，船會上浮一些還是下沉一些？為什么？
輪船始終漂浮，F(xiàn)浮不變，ρ液變大， V排應(yīng)變小，船會上浮一些。
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例1：把重5N、體積為0．6dm3的物體投入水中，當(dāng)物體靜止時，受到的浮力是多少？為什么？
已知：G=5N，V= 0.6dm3
求：F浮
解：假設(shè)物體能浸沒于水中，則此時受到的浮力F浮為：
F浮=ρ液gV排=1．0kg/cm3×10N/kg×0.6dm3=6N>5N
因為：F浮>G，物體最終會漂浮在水面上
所以：F浮=G=5N。
答：物體受到的浮力為5N。
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解決浮力計算題的方法：
（1）確定研究對象，認(rèn)準(zhǔn)要研究的物體；
（2）分析物體受力情況并畫出受力示意圖，判斷物體在液體中所處的狀態(tài)(看是否靜止或做勻速直線運動)；
（3）選擇合適的方法列出等式（一般考慮平衡條件）。
（4）根據(jù)具體情況，合理選擇適用公式。在通常情況下，有關(guān)浮力的計算題，常會用到多個計算公式，有時同一公式會多次使用，但有關(guān)的物理量有所不同。
二、浮沉條件在技術(shù)上的應(yīng)用
根據(jù)物體的浮沉條件，可以控制物體在液體中的浮沉。
利用物體浮沉條件的關(guān)鍵是調(diào)節(jié)重力G和浮力F浮的關(guān)系。
(1)若保持浮力不變，可改變自身的重力，實現(xiàn)沉��；
(2)若保持重力不變，可改變排開液體（或氣體）的體積或液體（或氣體）密度的大小實現(xiàn)沉浮。
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1、潛水艇
（1）工作原理：潛水艇的上浮、下潛和懸浮，靠改變自身的重力來實現(xiàn)的。
（2）潛水艇自重的改變?nèi)Q于水艙內(nèi)充水或放水的多少。
2、氣象探測氣球
球內(nèi)充有密度比空氣小得多得氫氣，用于氣象觀察。安裝的探空儀，能把高空的溫度、氣壓、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等情況傳送給地面觀測站。
氣象探測氣球通過改變自身體積來改變浮力的大小，從而實現(xiàn)氣球的上升和下降。
3、熱氣球
噴嘴點火加熱,袋內(nèi)空氣受熱膨脹,熱氣球體積增大，浮力增大,當(dāng)浮力大于重力時,氣球上升。
4、飛艇
利用氦氣、氫氣密度比空氣密度的小，通過改變自身體積來改變浮力的大小，從而實現(xiàn)飛艇的上升和下降。
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課堂練習(xí)
1.物體在液體中的浮沉決定于液體所受的____力和____力的大小。
2.當(dāng)物體所受的重力____ 浮力時，物體下沉；當(dāng)物體所受的重力____ 浮力時，物體上�。划�(dāng)物體所受的重力____ 浮力時，物體漂浮。當(dāng)物體所受的重力____ 浮力時，物體懸浮。
3.鐵塊在水中下沉是因為鐵塊受到的浮力____ 重力；鐵制的輪船漂浮在水面上是因為輪船受到的浮力____ 重力。
4.船只采用“______”的辦法增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。潛水艇靠改變______來實現(xiàn)浮沉，要使浮在水面的潛水艇潛入水中，應(yīng)當(dāng)向水艙充水
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本 節(jié) 小 結(jié)
一、物體的浮沉條件：
（1）受力比較法
①當(dāng)F�。糋物時，合力方向豎直向下，物體下沉；
②當(dāng)F�。紾物時，合力為零，即二力平衡，此時物體將懸�。�
③當(dāng)F�。綠物時，合力方向豎直向上，物體就上浮；
④當(dāng)物體漂浮時，F(xiàn)�。紾物．
（2）密度比較法
①ρ液﹤ρ物 物體下沉；
②ρ液= ρ物 物體懸��；
③ρ液﹥ρ物 物體上浮或漂浮
二、浮力計算的方法：
①稱重法：F浮= G－F
②壓力差法：F浮= F向上 － F向下
③阿基米德原理公式法：F浮=G排=ρ液gV排
④二力平衡法：F浮=G物
三、浮沉條件的應(yīng)用：
（1）潛水艇——利用吸水、排水的方法改變潛水艇自身的重力實現(xiàn)上浮下潛的 。
（2）氣象探測氣球——通過改變自身體積來改變浮力的大小，從而實現(xiàn)氣球的上升和下降。
（3）浮筒打撈沉船——利用高壓空氣把浮筒中水排出,從而改變自身重力，沉船就隨著浮筒一起浮出水面。
（4）密度計——利用密度計在各種液體中總是漂浮的狀態(tài)，F(xiàn)�。紾 ，浮力大小不變。
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