1、第5节 水的浮力(二),知识回顾,浮力 定义 施力物体 方向 测量 产生原因,第2课时 阿基米德原理及其运用,(一)探索浮力大小与哪些因素有关,判断乒乓球、铁块、万吨货轮在水中所受浮力的大小关系 ?说明理由。,问题:浮力大小跟哪些因素有关 呢?,情景一:当你走进浴缸洗澡时,浴缸的水会 溢出,当你躺在水中时,溢出的水会更多, 而此时你会感到更加轻飘。 情景二:不会游泳的人进入深水区,会造 成溺水;而这种现象在死海里决不会发生 “死海不死”。,根据上述情景,你的猜测是什么?,猜测有: A、可能与物体排开水的体积(浸入水中的体积)有关 B、可能与液体的密度有关 C、可能与物体的体积有关 D、可能与物
2、体的重力(质量)有关 E、可能与物体在水中的深度有关,请你选择要验证的猜想,并设计相应的实验方案:,一、实验目的 二、实验原理 三、实验器材 四、实验步骤 五、实验结论,演示:,1、比较(1)与(2)可得:浮力大小与 有关; 2、比较(2)与(3)可得:浮力大小与 无关; 3、比较(2)与(4)可得:浮力大小与 有关。,结论:浮力大小与物体排开液体的体积(V排) 及液体的密度(液)有关。V排越大、 液越大,F浮越大;与物体的体积、物体的质量(重力)、物体在水中的深度、物体的形状等无关。,请做笔记,(二)阿基米德原理,问题:V排、液和g的乘积等于物体排开的液体的重力(G排液=mg=液V排g) ,
3、那么,物体所受的浮力大小与物体排开液体的重力有什么关系呢?,请说出你的猜想,并设计实验验证。,关注:1、浮力如何测?2、怎样把排开的液体取出来?用什么仪器测它的重力?3、怎样的结果,说明你的猜想是正确的?,实验,实验,归纳结论:,由实验1得:浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水的重力 ;,由实验2得:浸在盐水中的物体受到的浮力等于物体排开盐水的重力 。,阿基米德原理:浸在液体里的物体,受到向上的浮力, 浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。即F浮= G排液=液g V排,请做笔记,(三)阿基米德原理的理解和运用,F浮= G排液=液g V排,关注问题: 1、 液指什么? 2、 V排指什么?它与V
4、物有何关系? 3、阿基米德原理对于气体适用吗?,(液体的密度)单位:千克/米3,(物体排开液体的体积)单位:米3,完全浸入: V排=V物,部分浸入: V排V物,练习,1、在研究浮力问题时,某同学做了如图实验 则实验中F1、F2、F3、F4的关系式( ) A、F1=F2=F3=F4 B、 F1-F3=F4-F2 C、 F1=F3、F2=F4 D、 F1-F2=F4-F3,F1,F2,F3,F4,例1:三个体积相同的小球,浸在水中所处的状态如图所示,请判断它们所受浮力的大小关系。,例3:一物块浸没在水中时,排开水的重力是10牛。当这个物块浸没在酒精中时,所受的浮力是多大?(取g10牛千克),例2:
5、体积是100立方厘米的铁块,浸没在水中,它受的浮力是多少牛?(取g10牛千克),(四)小结 请你对本节课知识和方法加以整理,第3课时 物体的浮沉条件,(一)研究物体的浮沉条件,演示:将石蜡块、小瓶、牙膏皮分别投入水中,观察它们在水中的浮沉情况。,问题:在水中,有的物体上浮,有的物体下沉,有的物体却能悬浮,那么,物体在液体中浮沉到底取决于什么呢?,分析悬浮在水中的物体的受力情况:,关注问题: 1、小瓶在竖直方向受哪几个力? 2、小瓶处于什么状态?由此可知,小瓶所受力的关系怎样?,结论:悬浮在液体中的物体受力满足F浮=G,问题:用什么方法可以使小瓶上浮呢?,方法一:保持重力不变,增大浮力; 方法二
6、:保持浮力不变,减小重力。,演示: 1、保持小瓶总重不变,将小瓶浸没在盐水中,观察现象。 2、减少小瓶中的细砂,再将小瓶浸没在水中,观察现象。,小瓶都上浮,问题:两种方法的结果(受力情况) 是否有共性?,F浮G,结论: 物体在液体中上浮时受力满足F浮G,问题:小瓶上浮,最终的状态怎样?,静止,这种静止在液面的状态称为漂浮。,结论:漂浮在液面的物体受力满足F浮=G,问题:那用什么方法可以使小瓶下沉呢?,方法一:保持重力不变,减小浮力; 方法二:保持浮力不变,增大重力。,演示: 1、将小瓶捏扁后,浸没在水中观察现象。 2、恢复小瓶形状,增加小瓶内细砂质量,再将小瓶浸没在水中观察现象。,小瓶都下沉,
7、问题:两种方法的结果(受力情况)是否有共性?,F浮G,结论: 物体在液体中下沉时受力满足F浮 G,问题:小瓶下沉,最终的状态怎样?,静止或沉在水底(沉底),结论:沉底的物体受力满足F浮+F支持=G,归纳物体的浮沉条件:,物体在液体中浮沉决定于浮力与重力的大小关系。 F浮G 上浮 最终漂浮 F浮=G F浮=G 悬浮 F浮G 下沉 最终沉底 F 浮+F支持=G,(二)利用密度判断物体的浮沉,演示:将木块、石蜡、铁块、铜块分别 放入水中,观察它们在水中的浮沉情况。,现象: 木块和石蜡在水中上浮; 铁块和铜块在水中下沉。,根据实验结果及上表信息归纳物体浮沉与密度的关系:,液物 上浮 液物 下沉,请你利
8、用物体的浮沉条件给予解释。,问题:当液=物时,物体在液体中的状态将是怎样的呢?请你利用浮沉条件及有关知识推导 。,结论: 液=物时,悬浮,归纳:,强调: 1、上浮最终变为漂浮、下沉最终沉底 2、平衡状态:漂浮、悬浮 F浮=G,但漂浮时V排V物 ,悬浮 V排=V物 。 3、物是物体的平均密度,(三)利用浮沉条件解释生活现象,1、煮汤圆 2、石油漂浮现象,(四)小结 (五)布置作业,第4课时 物体浮沉条件的应用,(一)密度计,1、探索密度计的工作原理,演示:将自制密度计放入清水、酒精、盐水中,观察自制密度计的状态及浸入液体的深度(或体积)。,关注问题: 1、密度计使用时处于什么状态? 2、浸入体积
9、与密度的关系? 3、如何对密度计刻度?,结论:密度计是利用漂浮条件工作的;其刻度原理是液 =(V排水/V排液)水,2、观察密度计的构造,密封的玻璃管(上有刻度)+玻璃泡(内有小铅丸或水银),3、演示用密度计测量液体的密度,关注:刻度特点?小铅丸的作用?,关注:如何读数?,(二)轮船,问题:铁块在水中会下沉,轮船的船壳都是用钢板制造的,为什么能漂浮在水面上?,增大船身的体积,减小船的平均密度,使其小于水的密度,实现漂浮。,增大船排开水的体积,增大浮力,实现漂浮。,演示:轮船模拟试验,通过增大体积来增大浮力,从而实现漂浮。,归纳造船原理:,把一块橡皮泥放在水面上,橡皮泥将;将橡皮泥捏成碗状在放在水面上,橡皮泥将 。,(三)潜水艇,问题:采用什么方法可以使潜水艇下潜、悬浮在水中或浮出水面?,演示:潜水艇的上浮和下沉,当玻璃球中的水排出时,玻璃球将 ;当水进入玻璃球时,玻璃球将 。,结论:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的。,(四)小结:整理本课内容,1、密度计利用漂浮条件工作; 2、船增大体积增大浮力,实现漂浮; 3、潜水艇改变自身重实现下潜和上浮。,(五)布置作业,