1、9.3 9.3 研究物体的浮沉条件研究物体的浮沉条件1 1.知道知道物体的浮沉条件物体的浮沉条件2 2.通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产、生、生活和社会中的应用活和社会中的应用3 3.知道密度计、潜水艇知道密度计、潜水艇、热气球的原理、热气球的原理神秘的神秘的“死海死海”在亚洲西部，巴勒斯坦和约旦交界处，有一个在亚洲西部，巴勒斯坦和约旦交界处，有一个“死海死海”。传说大约两千年前，罗马统帅狄杜进兵耶路撒冷，攻到死传说大约两千年前，罗马统帅狄杜进兵耶路撒冷，攻到死海岸边，下令处决俘虏来的奴隶。奴隶们被投入死海，并海岸边，下令处决俘虏来的奴隶。奴
2、隶们被投入死海，并没有沉到水里淹死，却被波浪送回岸边。狄杜勃然大怒，没有沉到水里淹死，却被波浪送回岸边。狄杜勃然大怒，再次下令将俘虏扔进海里，但是奴隶们依旧安然无恙。狄再次下令将俘虏扔进海里，但是奴隶们依旧安然无恙。狄杜大惊失色，以为奴隶们受神灵保佑，屡淹不死，只好下杜大惊失色，以为奴隶们受神灵保佑，屡淹不死，只好下令将他们全部释放。令将他们全部释放。观察下面几个物体的浮沉情况观察下面几个物体的浮沉情况提问：物体的浮与沉是由什么因素决定的呢？提问：物体的浮与沉是由什么因素决定的呢？潜水艇时而浮于水面，时而潜入水底，有时又能停留在水潜水艇时而浮于水面，时而潜入水底，有时又能停留在水中，其中的奥秘
3、在哪里？我们用实验来研究。中，其中的奥秘在哪里？我们用实验来研究。活动活动1:1:让鸡蛋像潜水艇一样浮沉让鸡蛋像潜水艇一样浮沉活动活动2:2:探究物体的浮沉条件探究物体的浮沉条件我们可以从浸在液体里的物体的受力情况去分析，设计如我们可以从浸在液体里的物体的受力情况去分析，设计如下图的实验来验证下图的实验来验证.实验实验序号序号 实验方法实验方法 观察小瓶运观察小瓶运动情况动情况 小瓶受力情小瓶受力情况况1 1把盖上盖子的空把盖上盖子的空小瓶浸没于水中，小瓶浸没于水中，再松手再松手 2 2把装满水并盖上把装满水并盖上盖子的小瓶，浸盖子的小瓶，浸没于水中，再松没于水中，再松手手 3 3设法使小瓶既
4、不设法使小瓶既不上浮也不下沉，上浮也不下沉，即静止在水中即静止在水中（也叫悬浮）（也叫悬浮）小瓶上浮小瓶上浮小瓶下沉小瓶下沉小瓶静止小瓶静止F F浮浮 G GF F浮浮 G GF F浮浮 G G结论：结论：1.1.物体在液体中的沉浮决定于物体所受的物体在液体中的沉浮决定于物体所受的_力和力和_力力的大小即通过改变重力或浮力的大小，可以改变物体的的大小即通过改变重力或浮力的大小，可以改变物体的浮沉状态。浮沉状态。2.2.当当F F浮浮G G时，物体上浮时，物体上浮当当F F浮浮G G时，物体下沉时，物体下沉当当F F浮浮G G时，物体处于悬浮或者漂浮状态时，物体处于悬浮或者漂浮状态浮浮重重水面水
5、面G G物物F F浮浮F F浮浮G G物物下沉下沉上浮上浮两个过程：两个过程：F F浮浮 G G物物 物体下沉物体下沉 F F浮浮G G物物 物体上浮物体上浮三个状态：三个状态：F F浮浮=G=G物物 物体漂浮物体漂浮 F F浮浮=G=G物物 物体悬浮物体悬浮 F F浮浮G G物物 物体下沉到水底物体下沉到水底G G物物F F浮浮水面水面F F浮浮G G物物G G物物F F浮浮漂浮漂浮悬浮悬浮下沉到水底下沉到水底把铜块和木块浸没在水中，铜块沉入水底，木块漂浮在水把铜块和木块浸没在水中，铜块沉入水底，木块漂浮在水面上。通过查阅密度表，你发现铜的密度、水的密度和木面上。通过查阅密度表，你发现铜的密
6、度、水的密度和木块的密度有什么关系？块的密度有什么关系？那么，我们能否用比较物体的密度和液体的密度来判断物那么，我们能否用比较物体的密度和液体的密度来判断物体在某种液体里是上浮，下沉还是漂浮？体在某种液体里是上浮，下沉还是漂浮？上浮上浮:F F浮浮 G G液液gVgV排排物物gVgV物物V V排排=V=V物物液液物物下沉下沉:F F浮浮 G G液液gVgV排排物物gVgV物物V V排排=V=V物物液液物物悬浮：悬浮：F F浮浮=G=G液液gVgV排排=物物gVgV物物V V排排=V=V物物液液=物物漂浮漂浮:F F浮浮=G=G液液gVgV排排=物物gVgV物物V V排排V物物浮沉条件浮沉条件(
7、1)(1)漂浮漂浮 F F浮浮=G V=G V排排V物物(2)(2)悬浮悬浮 F F浮浮=G V=G V排排=V=V物物 液液=物物(3)(3)上浮上浮 F F浮浮G VG V排排=V=V物物 液液物物(4)(4)下沉下沉 F F浮浮G VG V排排=V=V物物 液液物物简单简单的的说说,浸在液体中的物体的浮和沉浸在液体中的物体的浮和沉,决定于所受的浮力决定于所受的浮力和重力的合力的情况。还可以通过改变液体和物体密度来和重力的合力的情况。还可以通过改变液体和物体密度来改变物体的浮沉状态。改变物体的浮沉状态。悬浮与漂浮有何不同？悬浮与漂浮有何不同？悬浮物体全部浸入悬浮物体全部浸入;漂浮物体部分浸
8、入。漂浮物体部分浸入。状态状态上浮上浮下沉下沉悬浮悬浮漂浮漂浮物体受力分析物体受力分析浮浮沉沉条条件件 浮力和重浮力和重力比较力比较液体密度和物液体密度和物体密度比较体密度比较特点特点说明说明F F浮浮 G G物物F F浮浮 G G物物F F浮浮 =G=G物物F F浮浮 =G=G物物F F浮浮G G物物F F浮浮G G物物F F浮浮G G物物分析运动状态变化分析运动状态变化的过程的过程分析平衡状态分析平衡状态F F浮浮G G物物液液物物液液物物液液=物物液液物物物物是物体的密度（平均密度），而不是构成是物体的密度（平均密度），而不是构成该物体的物质的密度该物体的物质的密度浮沉条件的应用浮沉条件
9、的应用（一）密度计（一）密度计（1 1）密度计是一种什么仪器？）密度计是一种什么仪器？它的刻度有什么特点？它的刻度有什么特点？测量液体密度的仪器测量液体密度的仪器,刻度是上刻度是上小下大小下大,上稀下密上稀下密.（2 2）密度计的工作原理是什么？）密度计的工作原理是什么？物体漂浮在液面上的条件物体漂浮在液面上的条件F F浮浮G G（3 3）密度计浸入液体中越深，）密度计浸入液体中越深，说明液体的密度是越大还是越小？说明液体的密度是越大还是越小？越小越小（二）盐水选种（二）盐水选种 是沉底的种子好还是浮在水面的种子好呢是沉底的种子好还是浮在水面的种子好呢?为什么为什么?（三）潜水艇（三）潜水艇（
10、四）热气球（四）热气球 热气球的升降是一个比较复杂的过程，与热气球体积热气球的升降是一个比较复杂的过程，与热气球体积及热气球内部气体的密度变化有关。当热气球的巨大气袋及热气球内部气体的密度变化有关。当热气球的巨大气袋充满空气（忽略体积变化），用喷嘴加热气袋中的空气，充满空气（忽略体积变化），用喷嘴加热气袋中的空气，热气球内部气体的温度升高，密度减小。当热气球内部气热气球内部气体的温度升高，密度减小。当热气球内部气体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时，热气球便体的密度比其外部气体的密度小到一定程度时，热气球便上升了。上升了。孔明灯孔明灯当孔明灯里的空气受热时，体积就会膨胀，但却只有一定限度的
11、空间当孔明灯里的空气受热时，体积就会膨胀，但却只有一定限度的空间（孔明灯的容积），因此，多余的空气分子便会跑出孔明灯外（如视（孔明灯的容积），因此，多余的空气分子便会跑出孔明灯外（如视频），质量便减少，又因为密度质量体积，体积不变，质量减小，频），质量便减少，又因为密度质量体积，体积不变，质量减小，孔明灯里的空气密度便跟着变小，孔明灯也就因此浮起飞上去了！孔明灯里的空气密度便跟着变小，孔明灯也就因此浮起飞上去了！浮筒打捞沉船浮筒打捞沉船浮筒打捞法是打捞沉船的一种方法，是用若干浮筒在水下充气后，借浮力将浮筒打捞法是打捞沉船的一种方法，是用若干浮筒在水下充气后，借浮力将沉船浮出水面。在用浮筒打捞法
12、打捞沉船时，把一组浮筒拖到沉船的作业区沉船浮出水面。在用浮筒打捞法打捞沉船时，把一组浮筒拖到沉船的作业区,使它们灌满水并沉到水底。潜水员下水使它们灌满水并沉到水底。潜水员下水,用钢缆把浮筒与沉船栓住。接着，开用钢缆把浮筒与沉船栓住。接着，开动打捞船上的压气机，把空气压进这组浮筒，并将压力舱的海水排空，打捞动打捞船上的压气机，把空气压进这组浮筒，并将压力舱的海水排空，打捞浮筒产生的浮力使沉船浮出水面。这些浮筒就会带着沉船一起浮到水面。浮筒产生的浮力使沉船浮出水面。这些浮筒就会带着沉船一起浮到水面。1.1.铁钉在水中下沉，是因为受到的浮力重力，在下铁钉在水中下沉，是因为受到的浮力重力，在下沉过程中
13、，铁钉受到的浮力沉过程中，铁钉受到的浮力_(_(选填选填“变大变大”“”“变小变小”或或“不变不变”)”)2.2.漂浮在水面上的皮球，用手将其慢慢压入水中的过程漂浮在水面上的皮球，用手将其慢慢压入水中的过程中，皮球受到的浮力将，施加的压力将。中，皮球受到的浮力将，施加的压力将。（选填（选填“变大变大”“”“变小变小”或或“不变不变”）3.3.悬浮在液体中的物体受到的浮力与重力的关系是悬浮在液体中的物体受到的浮力与重力的关系是F F浮浮_G_G物物 ，那么液体的密度和物体密度会有什么关系呢？，那么液体的密度和物体密度会有什么关系呢？液液_物物（选选填填“大于大于”“”“等于等于”或或“小于小于”
14、）小于小于不变不变变大变大变大变大等于等于等于等于4.4.质量相等的甲、乙、丙三个实心球，放入某种液体中质量相等的甲、乙、丙三个实心球，放入某种液体中静止时的情况如图所示静止时的情况如图所示,它们所受的浮力它们所受的浮力F F甲甲、F F乙乙、F F丙丙之间的关系应为：之间的关系应为：F F甲甲F F乙乙F F丙丙；它们的密度它们的密度甲甲、乙乙、丙丙之间的关系是：之间的关系是：甲甲乙乙丙丙。（选填（选填“”、“”或或“”）=5.5.质量相同的铜、铁、铝三块金属，投入水银中后受到质量相同的铜、铁、铝三块金属，投入水银中后受到的浮力分别为的浮力分别为F F1 1、F F2 2、F F3 3，这三
15、个力的大小关系是，这三个力的大小关系是()()A.FA.F1 1F F2 2F F3 3 B.F B.F1 1F F2 2F F3 3 C.FC.F1 1F F2 2F F3 3 D.D.无法判断无法判断B B 6.6.密度计密度计是用来测量的仪器，是用来测量的仪器，同一支密度计分别放置在甲、乙两种液体同一支密度计分别放置在甲、乙两种液体里均静止不动，则密度计在两种液体中所里均静止不动，则密度计在两种液体中所受的浮力受的浮力F F甲甲F F乙乙。两种液体的密度。两种液体的密度甲甲乙乙。（选填。（选填“”、“”或或“”）7.7.盐水选种子的道理在哪里？盐水选种子的道理在哪里？液体密度液体密度=GG 液液 物物F F浮浮GG 液液 物物应用应用农业农业军事军事气象气象其他其他盐水选种盐水选种潜水艇潜水艇热气球热气球密度计密度计善性是难能可贵的，也是高尚和值得称赞的。亚里士多德
