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《研究物体的浮沉条件》浮力与升力PPT课件2

《研究物体的浮沉条件》浮力与升力PPT课件2 详细介绍:

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学习目标:

1、通过实验,探究物体的浮沉条件;

2、用物体的浮沉条件解释潜水艇、气球的浮沉原理和浮筒的打捞法。

物体的浮沉条件是什么

潜水艇时而浮出水面,时而潜入水中,其中的奥妙在哪里?我们用实验来研究。

活动   让鸡蛋像潜艇一样浮沉

实验器材:

杯、浓盐水、食盐、鸡蛋、搅拌器

讨论与思考:

1、鸡蛋在盐水中受到哪两个力的作用?

2、鸡蛋处于不同状态是由于哪个力发生变化?

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一、 物体的浮沉条件:

(1)浸液中物

F浮>G物:上浮→最终漂浮

F浮<G物:下沉→最终沉底

F浮=G物:悬浮(可停任深)

(2)漂液上物:F浮_____ G物

物体的浮沉条件

(1) 漂浮     F浮=G     V排<V物     ∴ρ液>ρ物

(2) 悬浮     F浮=G     V排=V物     ∴ρ液=ρ物

(3) 上浮     F浮>G     V排=V物     ∴ρ液>ρ物

(4) 下沉     F浮<G     V排=V物     ∴ρ液<ρ物

ρ物是物体的密度(平均密度),而不是构成该物体的物质的密度

浸在液体中的物体的浮和沉,决定于所受的浮力和重力的合力的情况 。

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课堂思考  漂浮与悬浮有什么共同点与不同点?

共同点:

在平衡力的作用下静止不动。           

在液面中漂浮与悬浮的物体,浮力等于重力。

不同点:

漂浮是物体一部分浸入液体中,悬浮是整个物体浸没在液体中。

思考  改变物体浮沉的方法有哪些?

改变自身的重力大小。

改变自身的体积大小或改变液体密度大小从而改变浮力大小。

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二、浮沉条件在技术上的应用

1、轮船

(1)工作原理:物体漂浮在水面的原理工作的。

(2)利用把密度比水大的钢材制成空心的使它排开更多的水,增大可利用的浮力。

(3)轮船在河里和海里都是浮体,因而所受浮力相同,根据阿基米德原理,它在海水里比在河水里浸入的体积小。

2、潜水艇

——利用吸水、排水的方法改变潜水艇自身的重力实现上浮下潜的 。

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。 

过程和原理:

①过程:潜水艇在水面下无论沉、浮,受到的浮力不变。当向水舱充水时,F浮<G潜水艇下沉, 当F浮=G时,潜水艇悬浮,而排水时,当 F浮>G时,则潜水艇上浮。

②原理:浸没水中后浮力不变,靠改变自身重力(向水舱充水或排水)来实现沉浮

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知识平台

气球和飞艇的共同点

(1) 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。

(2)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。

密度计

用途:一种可以直接测量液体密度的仪器。

读数方法:静止时液面所对刻度乘以水的密度

刻度特点:上小下大,刻度间隔不均匀。

工作原理:利用物体漂浮在液面上时浮力等于重力的原理制成的。

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巩固训练:

1.下列说法正确的是(   )

A.物体在上浮过程中受到浮力作用,在下沉时不受浮力作用

B.轮船无论是在海面上航行还是在码头处静止,都受到水的浮力

C.热气球内的气体密度大于空气密度,球升空时不受浮力作用

D.潜水艇在150m的深海中潜行时不受浮力作用

2.一个石块重5N,把石块挂在弹簧测力计下端,将其浸没在某种液体中,此时弹簧测力计的示数为2N,则该石块受到液体的浮力为__N。浮力的方向_____,施力物体是__________此石块在液体中下沉时_____浮力的作用(填“受到”、“不受到”)。

3.第二次世界大战时期,德国纳粹一潜水艇在下潜过程中,撞到海底被搁浅而不能浮起来是因为(     )

A、有浮力,但浮力小于重力

B、有浮力,且浮力等于重力

C、潜水艇底部没有水进入,不能产生浮力

D、机器坏了,不产生浮力

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练习:

1、一个重为10N的木块在水中上浮,最后漂浮在水面上,这木块受到的浮力(     )

A. 上浮时小于10N ,漂浮时大于10N

B. 上浮时大于10N ,漂浮时小于10N

C. 上浮时等于10N ,漂浮时等于10N

D. 上浮时大于10N ,漂浮时等于10N

2、把质量相同的实心木球和实心铁球浸没于水中放手后,木球上浮而铁球下沉。静止后它们受的浮力大小是(    )

A.  F木球>F铁球      B.  F木球< F铁球

C.  F木球= F铁球     D.  无法判断

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