9.3 研究物体的浮沉条件
教学目标
1.知道物体的浮沉条件,会根据浮沉条件判断物体的浮沉。
2.知道通过改变物体受到的浮力或重力的大小可控制物体上浮或
下沉
3.能应用浮沉条件解释简单的物理现象。
学习过程
(一)引导建构
浸入液体中的物体都会受到浮力,为什么乒乓球会浮在水面,而小石头却沉入水底,物体的浮沉由什么决定?
潜水艇时而浮于水面,时而潜入水底,有时有能停留在水 中,其中的奥妙在哪里?
设疑:把橡皮泥、蜡烛、木块、加盖的小空玻璃瓶、鸡蛋和若干大头针浸没在水中,松手后,
上浮的物体有:加盖的小空玻璃瓶、____________;若要使小玻璃瓶沉入水底,你的做法是_____________;若要使沉在水底的鸡蛋上浮,你的做法是____________。通过探究可以知道,要控制物体的浮与沉,可以通过改变物体所受的重力和___________来实现。
一、活动:让鸡蛋象潜水艇一样浮沉,图9-14
1.思考与实验:[
鸡蛋在盐水中受到哪两个力的作用?
(1) 鸡蛋处于不同状态是由于哪个力发生了变化?
(2) 进行实验和收集证据:
漂浮时,F浮___________ G 悬浮时,F浮___________ G
上浮时,F浮___________ G 下沉时,F浮___________ G
请同学们讨论四种浮沉 状态,明确物体上浮、下沉是运动过程,物体 受非平衡力作用。下沉的结果是沉在液体 底部, 上浮的结果是浮出液面,最后漂浮在液面。
2.师生共同归纳物体的浮沉条件:
3.想一想
鸡蛋在悬浮和漂浮两种状态下,浮力都等于重力,那么,这两种状态的不同之处是什么?
二、浮沉条件在技术上的应 用
知道了物体的浮沉条件,就能自如地控制物体在液体中的浮沉了。
1.潜水艇的浮沉
(1) 潜水艇悬浮,F浮__________ G
(2) 潜水 艇上浮,艇重___________ ,F浮___________ G
(3) 潜水艇浮在水面,F浮___________ G
(4) 潜水艇下沉时,艇重___________,F浮___________ G
说明:潜水艇在水中潜行时,其受到的浮力是不变的,当高压气泵向压舱罐充入高压气体时,压舱罐向外排水,潜水艇重力减少,小到比浮力小时,就上浮;相反,就下沉。
2.探测气球升、降的原理
气球上升是由 于浮力大于重力,那么气球下降是通过改变重力还是改变浮力使其下降的呢?[
3.沉船打捞应用了什么知识?其具体做法是什么?打捞江底的沉船,下面采取的措施,不合理的是()
A.使沉船与水底淤泥尽量分离
B.使用费力的机械把沉船拉起来
C.清除船体的泥沙,使船变轻
D.将浮筒与船绑在一起,再排除浮筒中的水
4.小方法:浸没在液体中的物体,也可以比较物体的密度与液体的密度的方法,判断其浮沉;
当ρ物<ρ液时,物体将上浮至漂浮;
当ρ物=ρ液时,物体将悬浮;
当ρ物>ρ液时,物体将下沉至沉底。
我们知道当物体的密度小于液体密度时,物体可以漂浮在液面上,根据这一点人们很早就在实际生活中加以应用。
A.正是由于大型帆船的出现,促进了海上贸易的发展,拉近了各大洲之间的距离,给世界各地的经济繁荣提供了方便,但是由于木制帆船并不十分坚固 ,于是人们开始思考能否用钢铁来制造船只,其答案是肯定的。但是根据浮沉条件和密度的关系知道,如果 将铁直接放入水中它将下沉至沉底,这就形成了一对矛盾。