1、第3節(jié) 物體的浮沉條件及應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道物體的浮沉條件。2.會對生活中浮力的現(xiàn)象加以解釋。3.知道輪船、密度計、潛水艇、氣球和飛艇的工作原理。自主探究學(xué)點一:物體的浮沉條件 問題1:浸在液體中的物體都會受到浮力,但是有的物體要上浮,有的卻要下沉,這是為什么?你能畫出圖中物體所處幾種狀況下受力的情況嗎?(1)物體上浮:F浮 G,上浮的物體最終要漂浮; (2)物體下沉:F浮 G; (3)物體懸浮:F浮 G。 問題2:利用物體上浮、懸浮、下沉?xí)r,受到的浮力F浮和重力G的關(guān)系推導(dǎo):物體上浮:物 液; 物體下沉:物 液; 物體懸浮:物 液。 問題3:物體上浮過程中:未露出液面時,F浮 (填“不變”“

2、變大”或“變小”),露出液面后F浮 (填“不變”“變大”或“變小”),直到F浮 G時,物體漂浮在液面上。 歸納總結(jié):1.物體的浮沉條件:(1)物體上浮,F浮 G物,物 液; (2)物體懸浮,F浮 G物,物 液; (3)物體下沉,F浮 G物,物 液。 2.比較漂浮與懸浮的異同:(1)共同點:在平衡力的作用下靜止不動,浮力 重力; (2)不同點:漂浮是物體 浸入液體中,懸浮是物體 浸沒在液體中,而且 關(guān)系不同。 學(xué)點二:浮力的利用活動體驗:探究改變物體浮沉狀態(tài)的方法:請利用桌上器材(氣球、鐵釘、注射器、紙杯等)改變兩燒杯中物體的浮沉狀態(tài)。展示成果:(1)把牙膏皮做成船型(空心),就能浮在水面上,而

3、且還能裝載小西紅柿.(2)鐵塊放在紙杯里或吹大的氣球里,就能浮在水面上。(3)在燒杯里加適量的鹽,雞蛋會浮起來。(4)在泡沫上穿幾顆釘子,泡沫就沉下去了。引導(dǎo)總結(jié):改變物體浮沉狀態(tài)的方法:(1)改變浮力:改變V排、改變液;(2)改變重力;(3)同時改變浮力和重力。現(xiàn)象釋疑:為什么湯圓剛?cè)脲仌r沉底,煮熟了就浮到水面上了?自主學(xué)習(xí):閱讀課本P58P59的相關(guān)內(nèi)容,了解輪船、潛水艇、氣球和汽艇的工作原理。以問求答:(1)漂浮在水面的牙膏皮,可以把它看成一個小船,說出輪船的工作原理是什么?(2)輪船還有一個運載能力的問題,實際是用什么來衡量船的運載能力的?(3)由潛水艇你想到什么動物,你能說說魚是通過

4、什么方式來實現(xiàn)浮沉的嗎?(4)要使充了氦氣并已升到空中的氣球落回地面,可采用什么辦法?(5)要使熱氣球落回地面,可采用什么辦法?歸納總結(jié):1.輪船的工作原理:采用“空心”的辦法,增大 的體積,增大可以利用的 ,使輪船漂浮在水面上。 2.潛水艇的工作原理:潛水艇的上浮、下潛和懸浮,靠改變 來實現(xiàn)的。 3.氣球和汽艇的工作原理:氣球里的氣體密度 空氣的密度時,受到的浮力 重力,氣球可以漂浮在空中。 課堂檢測 1.如圖所示,海面上航行著兩艘相同的輪船甲、乙,甲船空載,乙船滿載。那么( )A.甲船所受浮力比重力大B.乙船所受浮力比重力小C.甲船所受浮力比乙船大D.乙船所受浮力比甲船大2.魚體內(nèi)有一器官

5、叫魚鰾,魚在水中可以自由地沉浮,就是靠改變魚鰾的體積來實現(xiàn)的。當(dāng)一只魚在水中沉浮時,你認(rèn)為它主要是改變( )A.所受的重力B.所受的浮力C.水的密度D.無法確定3.把重為8N、棱長為0.1m的正方體物塊投入水中,當(dāng)物塊靜止時,下列說法正確的是(g取10N/kg)( )A.物塊在水中處于懸浮狀態(tài)B.物塊所受的浮力為10NC.物塊下表面所受水的壓強為800PaD.物塊下表面所受水的壓強為1000Pa 4.某同學(xué)制作了如圖所示的潛艇模型,下列說法錯誤的是( )A.潛艇模型是通過改變潛艇的重力實現(xiàn)沉浮的B.向內(nèi)推注射器活塞,水會被壓入試管中,可實現(xiàn)潛艇下沉C.向外拉注射器活塞,試管內(nèi)水量適當(dāng)時,可實現(xiàn)

6、潛艇懸浮D.潛艇模型的試管上繞些鐵絲,可保持試管穩(wěn)定5.在一根表面涂蠟的細(xì)木棍的一端繞著適量的鐵絲,把它放到甲、乙、丙三種密度不同的液體中,木棍浸入液體里的情況如圖所示,則木棍在三種液體里受到的浮力F的大小及三種液體密度之間的關(guān)系,正確的是( ) A.F甲F乙F丙 甲乙丙B.F甲F乙F丙 甲乙乙丙D.F甲=F乙=F丙 甲乙 (2)= = (3)2.(1)等于 (2)部分 全部 密度學(xué)點二:浮力的利用1.排開水 浮力 2.自身的重力 3.小于 大于課堂檢測1.D 解析:兩艘輪船都處于漂浮狀態(tài),浮力都等于各自的重力,但乙船滿載,總重力較大。2.B 解析:當(dāng)魚鰾的體積改變時,魚排開水的體積也改變了,

7、水的密度不變,所以是改變了魚受到的浮力。3.C 解析:假設(shè)正方體物塊完全浸入水中,此時受到的浮力是F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg(0.1m)3=10N,G=8N,F浮G,所以物塊要上浮,最后漂浮于水面上,當(dāng)物塊靜止時,F浮=G=8N,因此A、B兩項錯誤;由F浮=8N,可算出V排=0.008m3,h=0.8m,p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.8m=800Pa。4.B 解析:潛水艇是通過改變自身的重力來實現(xiàn)下潛、懸浮和上浮的,結(jié)合這個特點來對此題的模型進(jìn)行分析。A項,當(dāng)潛艇模型浸沒在水中時,排開水的體積不變,所受浮力不變,因此模型的上浮和下沉是通過改變潛艇的重

8、力來實現(xiàn)的,故A項正確,但不符合題意;B項,現(xiàn)在潛艇模型浸沒于水中,向內(nèi)推注射器活塞,水會被壓出試管,此時模型的自重減小,模型上浮,故B項錯,符合題意;C項,向外拉注射器活塞,試管內(nèi)水增加,試管內(nèi)水量適當(dāng)時,潛艇可能懸浮,故C項正確,但不符合題意;D項,為了保持試管穩(wěn)定,潛艇模型的試管上繞些鐵絲,故D項正確,但不符合題意。5.C 解析:影響浮力大小的因素是液體的密度和物體排開液體的體積,物體漂浮時浮力等于自身重力。因為木棍漂浮,所以F浮=G,所以在三種液體中受到的浮力相等,所以F浮=液gV排,V排丙V排乙V排甲,所以丙乙甲。6.答案:0.6 下沉解析:雞蛋懸浮在鹽水中,F浮=G=mg=0.06

9、kg10N/kg=0.6N,如果往鹽水中注入清水,鹽水密度變小,根據(jù)公式F浮=液gV排可知,雞蛋所受浮力變小,雞蛋將下沉。7.答案:等于 減小解析:因為航母漂浮,所以它受到的浮力等于它的總重力;戰(zhàn)機從航母上起飛后,航母的總重力減小,根據(jù)漂浮物體的重力等于自身重力,所以浮力將減小,由阿基米德原理可知,排開水的體積會減小。8.答案:小于 增大解析:由題圖可知,投入瓶中的小石塊沉底,根據(jù)物體的浮沉條件可知小石塊受到的浮力小于其重力;由公式p=gh可知,水面上升過程中h增大,故水對瓶底的壓強增大。9.答案:500 1000解析:=500kg/m3;物體處于漂浮狀態(tài),受到的浮力等于其重力,所以F浮=G=

10、mg=100kg10N/kg=1000N。10.答案:1 密度 下沉解析:在水中石塊受到的浮力F浮1=G-F1=3N-2N=1N,在鹽水中石塊受到的浮力F浮2=G-F2=3N-1.8N=1.2N,由題圖可以看出,石塊在兩種液體中都是完全浸沒的,所以排開液體的體積一樣,而浮力不同,所以是由于液體密度不同造成的,由于石塊的重力大于在液體中受到的浮力,所以剪斷繩子石塊會下沉。11.答案:600 0.06解析:物體漂浮在水面上,F浮=G物=10kg10N/kg+500N=600N;由浮力公式F浮=液gV排可得,600N=1.0103kg/m310N/kgV排,得出此時排開水的體積為0.06m3。12.答案:(1)0.4N (2)1.6N(3)用鋼鐵造的船是空心的,增大了排開水的體積,從而增大了浮力。解析:(1)橡皮泥