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《研究物體的浮沉條件》浮力與升力PPT課件

《研究物體的浮沉條件》浮力與升力PPT課件 詳細介紹:

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《研究物體的浮沉條件》浮力與升力PPT課件

溫故知新

1、浮力的大小與哪些因素有關?

ρ液、V排

2、浮力的大小跟物體排開的液重之間的關系?

F浮=G排

3、物體的重力怎樣計算?

G=mg=ρgV

4、運動和力的關系是怎樣的?

物體受平衡力作用時,運動狀態(tài)不改變

物體受非平衡力作用時,運動狀態(tài)改變

... ... ...

點撥:這些物體都受到了浮力,也都受到重力的作用。

提出問題

物體上浮或下沉時,浮力和重力的大小有什么關系?

做做想想:演示浮沉子的浮與沉。

一、物體的浮沉條件是什么?

提出問題:怎樣可以控制浮沉子的浮沉?

活動:讓雞蛋像潛艇一樣浮沉

把一個雞蛋輕輕地放入濃鹽水中

現(xiàn)象①——漂浮

將清水緩緩倒入濃鹽水中,并輕輕地攪拌。

現(xiàn)象②——懸浮

繼續(xù)將清水緩緩倒入濃鹽水中,并輕輕地攪拌。

現(xiàn)象③——下沉

再加入適量的鹽粒,并輕輕地攪拌。

現(xiàn)象④——上浮

... ... ...

交流與合作

(1)雞蛋在鹽水中受到哪兩個力的作用?

(2)雞蛋處于不同狀態(tài)是由于哪個力發(fā)生了變化?

歸納總結

浸在液體中的物體,其浮或沉取決于它所受到的浮力和重力的大小。

物體的浮沉條件

①當F浮>G時,物體上。

②當F浮<G時,物體下沉;

③當F浮=G時,物體處于懸浮或者漂浮的狀態(tài)。

因為物體處于懸浮或者漂浮的狀態(tài)時,F(xiàn)浮=G

于是得到測浮力大小的另一種方法——平衡法:F浮=G物

... ... ...

思維啟發(fā)

雞蛋為什么既可在鹽水中漂浮,又可懸?

雞蛋在漂浮或懸浮時,F(xiàn)浮=G,由于G不變,F(xiàn)浮也不會改變。

根據(jù)F浮=G排=m排g =ρ液gV排可知

ρ液變大時, V排應變;

ρ液變小時, V排應變大。

想一想

輪船從河里航行到海里,船會上浮一些還是下沉一些?為什么?

輪船始終漂浮,F(xiàn)浮不變,ρ液變大, V排應變小,船會上浮一些。

... ... ...

例1:把重5N、體積為0.6dm3的物體投入水中,當物體靜止時,受到的浮力是多少?為什么?

已知:G=5N,V= 0.6dm3

求:F浮

解:假設物體能浸沒于水中,則此時受到的浮力F浮為:

F浮=ρ液gV排=1.0kg/cm3×10N/kg×0.6dm3=6N>5N 

因為:F浮>G,物體最終會漂浮在水面上

所以:F浮=G=5N。 

答:物體受到的浮力為5N。

... ... ...

解決浮力計算題的方法:

(1)確定研究對象,認準要研究的物體;

(2)分析物體受力情況并畫出受力示意圖,判斷物體在液體中所處的狀態(tài)(看是否靜止或做勻速直線運動);

(3)選擇合適的方法列出等式(一般考慮平衡條件)。

(4)根據(jù)具體情況,合理選擇適用公式。在通常情況下,有關浮力的計算題,常會用到多個計算公式,有時同一公式會多次使用,但有關的物理量有所不同。

二、浮沉條件在技術上的應用

根據(jù)物體的浮沉條件,可以控制物體在液體中的浮沉。

利用物體浮沉條件的關鍵是調節(jié)重力G和浮力F浮的關系。

(1)若保持浮力不變,可改變自身的重力,實現(xiàn)沉;

(2)若保持重力不變,可改變排開液體(或氣體)的體積或液體(或氣體)密度的大小實現(xiàn)沉浮。

... ... ...

1、潛水艇

(1)工作原理:潛水艇的上浮、下潛和懸浮,靠改變自身的重力來實現(xiàn)的。

(2)潛水艇自重的改變取決于水艙內充水或放水的多少。 

2、氣象探測氣球

球內充有密度比空氣小得多得氫氣,用于氣象觀察。安裝的探空儀,能把高空的溫度、氣壓、濕度、風速、風向等情況傳送給地面觀測站。

氣象探測氣球通過改變自身體積來改變浮力的大小,從而實現(xiàn)氣球的上升和下降。

3、熱氣球

噴嘴點火加熱,袋內空氣受熱膨脹,熱氣球體積增大,浮力增大,當浮力大于重力時,氣球上升。

4、飛艇

利用氦氣、氫氣密度比空氣密度的小,通過改變自身體積來改變浮力的大小,從而實現(xiàn)飛艇的上升和下降。

... ... ...

課堂練習

1.物體在液體中的浮沉決定于液體所受的____力和____力的大小。

2.當物體所受的重力____  浮力時,物體下沉;當物體所受的重力____  浮力時,物體上;當物體所受的重力____   浮力時,物體漂浮。當物體所受的重力____   浮力時,物體懸浮。

3.鐵塊在水中下沉是因為鐵塊受到的浮力____  重力;鐵制的輪船漂浮在水面上是因為輪船受到的浮力____  重力。

4.船只采用“______”的辦法增大可以利用的浮力,漂浮在水面上。潛水艇靠改變______來實現(xiàn)浮沉,要使浮在水面的潛水艇潛入水中,應當向水艙充水

... ... ...

本 節(jié) 小 結

一、物體的浮沉條件:

(1)受力比較法

①當F。糋物時,合力方向豎直向下,物體下沉;

②當F。紾物時,合力為零,即二力平衡,此時物體將懸;

③當F。綠物時,合力方向豎直向上,物體就上;

④當物體漂浮時,F(xiàn)。紾物.

(2)密度比較法

①ρ液﹤ρ物    物體下沉;

②ρ液= ρ物    物體懸;

③ρ液﹥ρ物    物體上浮或漂浮

二、浮力計算的方法:

①稱重法:F浮= G-F

②壓力差法:F浮= F向上 - F向下

③阿基米德原理公式法:F浮=G排=ρ液gV排

④二力平衡法:F浮=G物 

三、浮沉條件的應用:

(1)潛水艇——利用吸水、排水的方法改變潛水艇自身的重力實現(xiàn)上浮下潛的 。

(2)氣象探測氣球——通過改變自身體積來改變浮力的大小,從而實現(xiàn)氣球的上升和下降。

(3)浮筒打撈沉船——利用高壓空氣把浮筒中水排出,從而改變自身重力,沉船就隨著浮筒一起浮出水面。

(4)密度計——利用密度計在各種液體中總是漂浮的狀態(tài),F(xiàn)。紾 ,浮力大小不變。

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