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1、第3节 物体的浮沉条件及应用 濉溪县城关中心学校刘峰1.知道物体的浮沉条件.2.知道浮力的应用.【重点难点】重点:知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理.难点:理解改变物体所受的重力与浮力的关系,能增大可利用的浮力.物体的浮沉条件:浮力大于重力时,物体上浮,浮力等于重力时,物体受力平衡,可悬浮在液体内,浮力小于重力时,物体下沉.一、物体的浮沉条件当把物体浸没在液体中时,物体受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力的作用,如图(甲)所示.当F浮>G物时,物体受到非平衡力的作用,物体上浮,会露出液面一部分体积,最终漂浮在液面上,如图(乙)所示.
2、漂浮时:F浮=G物.当F浮=G物时,这两个力相互抵消,物体保持原来的静止状态,会悬浮在原来的位置,如图(丙)所示.悬浮时:F浮=G物.当F浮G物时,即ρ液gV排>ρ物gV物,可得出ρ液>ρ物时,物体上浮,最终漂浮在液面上.当F浮=G物时,即ρ液gV排=ρ物gV物,可得
3、出ρ液=ρ物时,物体悬浮在液体中.当F浮F浮或ρ物>ρ液,物体下沉.二、浮力的应用阅读课本上的内容,并回答下列问题:1.从浮力的角度看,轮船采用了空心法增大浮力,从而使轮船漂浮在水面上.这种办法的好处是:比同体积的实心体重力小(填“大”或“小”),而且还可以使排开的水的体积增大,所以受到的浮力比同体积的实心体受到的浮力大(填
4、“大”或“小”).轮船的大小通常用排水量来表示.排水量就是轮船满载时排开水的质量.如果一艘轮船,它的排水量是1×104t,在密度为1×103kg/m3的河水中航行,根据物体漂浮的条件(F浮=G物),它满载时排开河水的体积是1×104m3,如果在密度为1.03×103kg/m3的海水中,所排开的海水的体积比河水的体积小(填“大”或“小”),如果从河流驶入大海,它将上浮一些(填“上浮”或“下沉”).2.潜水艇两侧有水舱,向水舱中冲水时,潜水艇的重力逐渐增大,当潜水艇的重力等于它排开的水重力(即浮力)时,潜水艇可以悬浮在水中,当用压缩空气将水舱内的水排出一部分时
5、,潜水艇的重力变小,从而使重力小于浮力,而上浮.所以潜水艇是通过改变自身重来实现上浮和下沉的.3.气球里的气体密度小于空气的密度,这样在它的重力小于它排开的同体积的空气的重力(即浮力),所以能漂浮在空中.当气球里的气体体积减小时,它排开空气的体积减小,所受到的浮力减小,所以可以降到地面上.飞艇内冲入的也是密度较小的气体,也是通过改变自身的体积来改变浮力,从而实现上升和降落.1.浮沉条件.2.浮力的应用:轮船、潜水艇、气球、飞艇等.1.煮饺子时你会发现这样的现象:把包好的饺子放入锅中,饺子会沉到底部,但过一会饺子会全部浮到水面上来,请你利用浮力的知识解释这一
6、现象.开始饺子体积小,受到的浮力小,重力大于浮力,下沉.过一会体积变大,所受浮力增大,浮力大于重力,所以浮在水面.2.轮船的排水量是指轮船所排开水的质量.一艘轮船空载时排水为2600t,满载时排水量为5800t.则轮船自身的质量多大?该轮船最多能装货物的质量是多少千克?轮船自身的质量为2600t,轮船最多能装货物的质量是3.2×106kg.
