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(共27張PPT)
第3節(jié) 研究物體的浮沉條件
溫故知新
1.阿基米德原理：
浸在液體里的物體受到豎直向上的浮力，浮力的大小等于它排開(kāi)液體所受到的重力。
2.二力平衡的條件：
作用在同一物體上、大小相等、方向相反、作用在同一直線上
想一想
潛水艇時(shí)而浮出水面，時(shí)而潛入水底，有時(shí)又能停留在水中，其中的奧秘在哪里？
活動(dòng) 讓雞蛋像潛艇一樣浮沉
活動(dòng) 讓雞蛋像潛艇一樣浮沉
如圖所示，把一個(gè)雞蛋輕輕地放入濃鹽水中，使雞蛋處于漂浮狀態(tài)（即停留在液面上，有一部分體積露出液面），然后將清水緩緩倒入濃鹽水中，并輕輕地?cái)嚢?。隨著鹽水密度的減小，雞蛋排開(kāi)液體的體積也隨之增大，由漂浮狀態(tài)慢慢變到懸浮狀態(tài)（即雞蛋全部浸沒(méi)在水中，并可停留在液體里任何深度地方）；繼續(xù)倒入清水，雞蛋下沉；如再加入適量鹽粒，雞蛋重新又緩慢地上浮。
討 論：
（1）雞蛋在鹽水中受到哪兩個(gè)力的作用？
G
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
雞蛋在鹽水中受到重力和浮力的作用。
討 論：
（2）雞蛋處于不同狀態(tài)時(shí)由于哪個(gè)力發(fā)生了變化？
當(dāng)雞蛋漂浮時(shí)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，重力和浮力為一對(duì)平衡力，即F浮=G。
當(dāng)雞蛋懸浮時(shí)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，重力和浮力為一對(duì)平衡力，即F浮=G。
討 論：
（2）雞蛋處于不同狀態(tài)時(shí)由于哪個(gè)力發(fā)生了變化？
當(dāng)雞蛋下沉?xí)r，處于非平衡狀態(tài)，雞蛋的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，雞蛋受到非平衡力作用，且合力方向向下，則F浮當(dāng)雞蛋上浮時(shí)，處于非平衡狀態(tài)，雞蛋的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，雞蛋受到非平衡力作用，且合力方向向上，即F浮>G。
一、物體的浮沉條件
當(dāng)物體受到的浮力F浮 物體G時(shí)，浸在液體中的物體就會(huì)上浮
當(dāng)物體受到的浮力F浮 物體G時(shí)，浸在液體中的物體就會(huì)下沉
當(dāng)物體受到的浮力F浮 物體G時(shí)，物體懸浮在液體中或漂浮在液面。
>
<
=
共同點(diǎn)：
在平衡力的作用下靜止不動(dòng)。漂浮與懸浮在液面上的物體，浮力等于重力。
討 論
漂浮和懸浮兩種狀態(tài)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？
不同點(diǎn)：
漂浮是物體一部分浸入液體中，懸浮是整個(gè)物體浸沒(méi)在液體中。
生活中我們能感受到圖釘、鐵塊、石塊在水中——下沉
小木塊、大木塊在水中——上浮至漂浮
假設(shè)：實(shí)心物體完全浸沒(méi)在液體中時(shí)：
想一想
F浮
G
=ρ液gV
=ρ物gV
V物=V排=V
(1) 漂浮 F浮=G V排ρ物
(2) 懸浮 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ρ物是物體的密度（平均密度），而不是構(gòu)成該物體的物質(zhì)的密度
物體的浮沉條件
物體的浮沉取決于所受的浮力和自身的重力。
例1 質(zhì)量為0.1 kg的物體，放入盛滿水的容器中，溢出了0.08 kg的水，則此物體在水中的狀態(tài)是（　?。?br/>A.下沉
B.懸浮
C.漂浮
D.無(wú)法判斷
練一練
A
例2 俗話說(shuō)“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中會(huì)漂浮，李子投入水中會(huì)下沉.對(duì)此現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是(　　）
A. 西瓜的密度比李子的密度大
B. 西瓜漂浮時(shí)所受浮力大于重力
C. 李子下沉過(guò)程中所受水的壓強(qiáng)不變
D. 李子浸沒(méi)后，下沉過(guò)程中所受浮力大小不變
練一練
D
想一想
改變物體浮沉的辦法有哪些？
(1)改變自身重力；
（2）改變自身體積大小或液體密度，從而改變所受到的浮力。
二、浮沉條件在技術(shù)上的應(yīng)用
輪 船
工作原理：將鋼鐵制成空心，可以排開(kāi)更多的水，從而浮在水面上。
河水
海水
潛水艇
工作原理：靠改變自身重力實(shí)現(xiàn)上浮和下沉。
氣象探測(cè)氣球
工作原理：球內(nèi)充有密度比空氣小得多的氫氣，氣球升空后，安裝在它上面的探空儀能把高空的溫度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向等情況用無(wú)線電傳送給地面觀測(cè)站。探測(cè)氣球的頂部裝有放氣閥門(mén)，當(dāng)其工
作完畢后，會(huì)自動(dòng)打開(kāi)閥門(mén)釋放掉部分氫氣，使氣球體積縮小，所受浮力隨之減小，氣球就換換地落回地面。
浮筒打撈沉船
工作原理：利用浮筒打撈沉船時(shí)，先在浮筒內(nèi)注滿水，并將其固定在沉船上，再向浮筒內(nèi)輸入高壓空氣，排出其中的水，使沉船和浮筒所受重力小于浮力，沉船隨之上升。
密度計(jì)
密度計(jì)
1.用途：一種可以直接用于測(cè)量液體密度的儀器。
2.刻度特點(diǎn)：上小下大，刻度不均勻。
3.讀數(shù)：靜止時(shí)液面所對(duì)刻度乘以水的密度。
4.工作原理：利用物體靜止在水面上時(shí)，浮力等于重力制作而成。
例3 長(zhǎng)江上，一艘滿載貨物的輪船在卸完一半貨物后,該艘輪船
(　　)
A.會(huì)浮起一些，所受浮力變小　
B.會(huì)浮起一些，所受浮力變大　
C.會(huì)下沉一些，所受浮力變大　
D.會(huì)始終漂浮，所受浮力不變
練一練
A
例4 某潛水艇在海面下隱蔽跟蹤某個(gè)目標(biāo)，有時(shí)要上浮或下潛，但都未露出水面.若該潛水艇下潛時(shí)所受的重力為G1，浮力為F1；上浮時(shí)所受的重力為G2，浮力為F2，下列對(duì)力之間大小關(guān)系的判斷，正確的是 （　　）
A. F1=F2，G1>G2
B. F1=F2，G1=G2
C. F1D. F1>G1，F(xiàn)2練一練
A
例5 某同學(xué)自制的簡(jiǎn)易密度計(jì)如圖所示,它是用木棒的一端纏繞銅絲做成的，將其放入不同的液體中，會(huì)呈豎直漂浮狀態(tài)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A.木棒漂浮在水面上，靜止時(shí)密度計(jì)的重力等于水對(duì)其浮力　
B.木棒浸入液體的體積越大，說(shuō)明該液體密度越小　
C.讀數(shù)時(shí)需用手扶住密度計(jì)　
D.木棒越細(xì),測(cè)量誤差越小
練一練
C
研究物體的浮沉條件
課堂小結(jié)
物體浮沉的判定
受力比較法
密度比較法
ρ液﹥?chǔ)盐? 上浮或漂浮
ρ液= ρ物 懸浮
ρ液﹤ρ物 下沉
4、浮力應(yīng)用：輪船、潛水艇、密度計(jì)、熱氣球等
F浮﹥G物 上浮
F浮= G物 懸浮或漂浮
F浮﹤G物 下沉
浮沉條件的應(yīng)用
改變自身重力：潛水艇
改變浮力：輪船、氣象探測(cè)氣球等

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