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《物体的浮沉条件》压强与浮力PPT课件
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《物体的浮沉条件》压强与浮力PPT课件

观察与思考

1.浸没在水中的木块为什么向上浮起?

2.浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部?

3.钢铁制成的船为什么能在海面上航行?

4.物体在液体中都受到浮力,为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮?

... ... ...

一、物体的浮沉条件

1.浮力与重力的关系

将木块和铁块分别放入水中,观察松手后它们的运动方向,试着分析其中的原因。

当F浮>G时,合力向上,物体上浮。

当F浮<G时,合力向下,物体下沉。

当F浮=G时,合力为零,物体悬浮在水中。

2.物体密度与液体密度间的关系

研究条件:实心物体浸没在液体中,受重力和浮力。

浮力:F浮=ρ液gV排; 重力:G =ρ物g V物;

V排 = V物

根据浮沉条件进行比较:

F浮> G    上浮: ρ液> ρ物 

F浮= G     悬浮: ρ液 = ρ物 

F浮< G    下沉: ρ液< ρ物

漂浮: ρ液>ρ物 

3.浮沉条件的讨论

(1)上浮和下沉是不平衡态;悬浮和漂浮是平衡(静止)态

(2)上浮、下沉和悬浮:V排=V;漂浮:V排<V

(3)空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平均密度ρ物与液体密度ρ液比较

... ... ...

思考

螺母在水中下沉,为什么比螺母大得多的军舰却能漂浮在水面上?

实验探究

阿基米德原理:

物体受到的浮力等于物体排开的液体所受的重力。

实验结论

要用密度大于水的材料制成能够浮在水面上的物体,可以把物体做成空心的,增大它们排开液体的体积,增大浮力。

... ... ...

二、浮力的应用

想想做做

用橡皮泥做成能承载重物的小船,使它漂浮在水面上。

轮船

(1)工作原理:将钢铁做制成空心的轮船,可以排开更多的水,漂浮在水面上。

(2)排水量(m排):轮船满载时排开水的质量:F浮= m排g   而 F浮=G     

∴ m船+m货= m排

(3)载重线 

潜水艇

模拟潜水艇:用注射器向密封的瓶内打起,将瓶内的水排出,瓶向上浮起

工作原理:靠改变自身重力上浮和下潜。

... ... ...

例2 一艘轮船从海里驶入河里,它受到的重力大小______,它受到的浮力______;它排开水的体积______。(填变大,变小或不变)

【解析】

轮船浮在海面上,F浮 = G ;

它驶入河里也浮在河面上:F′浮= G 。

∵ G 不变,∴ F浮不变:

 F浮 = F′浮

ρ海水 g V排= ρ海水 g V′排,

∵ ρ海水> ρ海水 , ∴ V排 >V′排

例3 重为15 N的物体,浸没于装满水的容器中后,溢出了5×10-4 m3的水。则此物体是(    )

A.浮在水面上    B.沉到水底

C.悬浮在水中    D.以上几种情况都有可能

【解析】

根据阿基米德原理  

F浮 = ρ水 gV排 

=1.0 ×103 kg/m3 ×9.8 N/kg×5×10-4 m3

=4.9 N<15 N       

∵ F浮<G  ∴物体下沉

... ... ...

作 业

1.用同一支密度计测定不同液体的密度,下列叙述正确的是(     ) 

A 密度计漂浮的越高,所受的浮力越大

B 密度计漂浮在不同液体中,所受的浮力都相等     

C 密度计排液体积越大,液体密度越大      

D 密度计漂浮的越高,液体密度越大

2.质量相等的实心铝球和铁球放在水中,铁球受的浮力______铝球受的浮力;若把它们都放在水银中静止时,则铁球受的浮力______铝球受的浮力(选填“>”、“<”、“=”) 

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