1、浮力的应用,海滨第二学校 王萍,新课引入(8min),演示实验-激发学生的兴趣,引起思考,演示:1出示铁块和木块让学生观察发现它们体积相等。2将体积相同的铁块和木块同时浸没在水中后松手。,提问: 1浸没在水中的铁块、木块(松手后)各受到什么力? 2铁块和木块受到的浮力相等吗? 3既然铁块和木块受到的F浮相同,为什么松手后铁块沉底而木块上浮?液体中,物体的浮沉取决于什么呢?,讲解:物体的浮沉条件:分析木块:松手后,浸没在水中的木块所受到的F浮G木,所以木块上浮。当木块逐渐露出水面,V排减小,浮力减小,当F浮= G物时,木块最终漂浮在水面。即:F浮G物上浮,最终漂浮。分析铁块:松手后,浸没在水中的
2、铁块所受到的F浮G铁,铁块下沉。到达容器底部后,铁块受到F浮、G铁和F支,三力平衡,静止在容器底,我们说铁块沉底。即:F浮G物下沉,最终沉底。若一个物体浸没在水中,松手后F浮=G物,受力平衡,物体的运动状态不变,我们说物体悬浮在液体中。即:F浮=G物,最终悬浮。总结:通过上述分析,我们知道浸在液体中物体的浮沉取决于物体所受F浮与G物的关系。,1讨论(3min)(1)木材能漂浮在水面,其原因是什么?(2)把一根木头挖成空心,做成独木舟后,其重力怎么变化?它可载货物的多少怎么变化?重力变小,可以装载的货物变多。指出:从浮力的角度看,把物体做成空心的办法,增大了可利用的浮力,而且这种古老的“空心”办
3、法,可以增大漂浮物体可利用的浮力。质疑:密度比水大的下沉的物体有没有办法让它上浮或漂浮呢?,新课讲解,2实验(6min)两个外形相同的铁罐子,一个空心,一个装满沙;同时按入水中,松手后实心的下沉,空心的上浮最终漂浮。质疑:(1)铁的密度大于水的密度,空心的铁罐子为什么能漂浮呢?可能是 因为什么呢?(因为它是空心的,F浮G物,所以能上浮,最终能漂浮。)(2)要想让实心的铁罐子也漂浮,可以怎么办呢?(把沙取出来,变成空心的。)(3)大家的想法是如何调节的铁罐子的浮沉的呢?(F浮不变,挖空使G物变小,当F浮G物,铁罐子自然就浮起来了。)指出:上述实验告诉我们采用“空心”的办法,不仅可以增大漂浮物体可
4、利用的浮力,还可以使下沉的物体变得上浮或漂浮,3应用轮船(6min)(1)原理:采用把物体做成“空心”的办法来增大浮力,使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。(2)排水量:满载时,船排开的水的质量。即:排水量m船+m货质疑:1轮船从河水驶入海里,它的重力变不变?它受到的浮力变大、变小还是不变?(不变,始终漂浮)2它排开的液体的质量变不变?(不变)3它排开的液体的体积变不变?(变,海水水,所以V排海水V排水)4它是沉下一些,还是浮起一些?(V排变小了,所以上浮一些)强调:同一条船在河里和海里时,所受浮力相同,但它排开的河水和海水的体积不同。因此,它的吃水深度不同。,潜水艇(11min)学生实验:潜
5、水艇能潜入水下航行,进行侦查和袭击,是一种很重要的军事舰艇。它是怎么工作的呢?我们用打吊瓶用的小塑料管来模拟潜水艇。请同学们利用和塑料管连接的细管给塑料管吹气或吸气。现象:吸气时,水逐渐进入管中,管子下沉;吹气时,管中的水被排出,管子上浮;质疑:(1)小塑料管浸没在水中所受F浮是否变化?(塑料管形变很小,V排基本不变,所以可以认为F浮不变)。(2)那它是怎样上浮或下沉的呢?(吹气时,水从管子中排出,重力变小,F浮G物,所以上浮;吸气时,水进入管子,重力变大,F浮G物,所以下沉)讲解:潜水艇两侧有水舱,当水舱中充水时,潜水艇加重,就逐渐潜入水中;当水舱充水使艇重等于同体积水重时,潜水艇就可悬浮在
6、水中;当压缩空气使水舱中的水排出一部分时,潜水艇变轻,就可上浮了。潜水艇:原理:靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。强调:潜水艇在浸没在水下不同深度所受浮力相同。,气球和飞艇(8min)演示:“热气球”的实验。质疑:酒精燃烧后袋内空气密度怎样变化?原理:气空气,使它受到的F浮G物而升空。讨论:要使充了氦气、升到空中的气球落回地面,你们能想出什么办法?要使热气球落回地面,有什么办法?(放气或停止加热)其他应用密度计、盐水选种等。,请学生总结本节课学到了什么。(2min),布置作业,完成课后“动手动脑学物理”(1min),板书设计一、物体的浮沉条件:F浮G物 上浮 最终漂浮F浮=G物 F浮=G物 悬浮F浮G物 下沉 最终沉底二、通过调节物体受到的F浮或G物,可以调节物体的浮沉。三、应用1轮船:把物体作为“空心”的办法来增大浮力,使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮。2水艇:依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。3气球和飞艇:气空气,使它受到的F浮G物而升空。,