文档介绍：浮力的应用
目标认知
学****目标
,知道浮力的利用。
,了解轮船是怎样浮在水面上的,通过收集、交流关于浮力应用的资料,
了解浮力应用的社会价值。
学****重点
物体的浮沉条件,轮船的漂浮原理。
学****难点
浮沉条件的应用。
知识要点梳理
知识点一物体的浮沉条件
。而物体的运动状态取决于受力情况,物体的浮沉就取决于所受的浮力与重力的关系。
当时,合力方向向上上浮
当时,合力为零悬浮
当时,合力方向向下下沉
,由,,浸没时,所以当时, 物体上浮;当时,, 物体悬浮;当, 物体下沉。
、下沉是运动过程,在此过程中受非平衡力作用,下沉的最终状态是沉到液体底部;上浮的最终状态是浮出液面,最后漂浮在液面,漂浮和悬浮的共同特点都是浮力等于重力()。在平衡力作用下静止不动,不同点是排开液体的体积不同,漂浮时物体的体积大于排开液体的体积;悬浮时,物体的体积等于排开液体的体积。
浮沉状况
物理现象
运动状态
条件
物液密度关系
与的关系
浮
上浮
在液体中向上运动
向上运动
漂浮
浮在液面上
静止在液面上
悬
悬浮
停留在液体中任何深度的地方
静止在液体中
沉
下沉
在液体中向下运动
向下运动
沉底
停留在容器底部
静止在容器底部
1、为探究物体的浮沉和有关因素的关系,小刚将一个鲜鸡蛋先放入一个装有大半杯清水的玻璃杯中,鸡蛋沉入杯底,然后向杯中逐渐加盐,在此过程中,下列分析正确的是( )
解析:在向杯中加盐的过程中,杯中液体的密度不断变大,由浮力公式知,鸡蛋所受的浮力不断变大,当浮力大于重力时,鸡蛋就会慢慢上浮,由液体内部压强公式知,杯底所受的压强也会不断变大,鸡蛋所受的重力与液体的密度无关,故重力不变。
答案:D
知识点二浮沉条件的应用
①轮船是采用“空心”法来增大体积从而增大浮力,使它浮于水面的,它们受到的浮力等于船的总重。
②轮船浮力的大小通常用排水量来表示,排水量是指轮船满载时排开的水的质量,根据漂浮条件知,排水量=船自身的质量+满载时货物的质量。
潜水艇是靠改变自身的重力来实验浮沉的,潜水艇为了实现升降,必须使浮力大小不等于重力,潜水艇在水下时,由于艇壳不能任意改变,因此浮力是不变的,要想控制上浮、下沉就只有改变自重,潜水艇两侧都有水舱,与高压气舱相连,高压气体能将水从水舱内排出,减小潜水艇重力,当其小于浮力时潜水艇就上浮;当浮力大小等于重力,潜水艇可在水中任一位置保持静止,即悬浮;关闭高压气舱使进水口打开,在水压作用下水舱进水,自重增大到大于浮力时,潜水艇开始下沉。
气球和飞艇是漂浮在空中的,内部所充气体的密度必须小于空气的密度,一般充有氢气或氦气,充气时体积增大,浮力增大,当浮力增大到大于其重力时,气球和飞艇就上升;反之,排出一部分氢气或氦气时,气球和飞艇就下降,因此它们是通过改变体积来实现上升和下降的。
热气球是通过加热的方式使气球内气体热膨胀,从而减小气体的密度,因此热气球只要停止加热,气球体积就会缩小,浮力减小,降回地面。
密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的,用密度计测量液体的密度时,它受到的浮力总等于它的重力,由于密度计制作好后它的重力就确定了,所以它在不同液体中漂浮时所受到的浮力都相同,根据可知:待测液体的密度越大,则越小,密度计浸入液体中的体积越小,露出部分的体积就越大;反之待测液体密度越小,则越大,密度计浸入液体中的体积越大,露出部分的体积就越小,所以密度计上的刻度值是“上小下大”。
规律方法指导
:轮船的排水量,轮船满载时排开水的质量。
:
①物体的浮沉条件:
②物体漂浮特点:
:
①轮船的漂浮原理:利用浮沉条件,将钢铁做成空心的,增大浮力。
②潜水艇的浮沉原理:通过改变自重来实现上浮下沉。
③气球和飞艇的升空和落地原理靠改变自身体积,从而改变浮力来实现升空和落地。
经典例题透析
一、基础例题
1、把重5N、体积为的物体投入水中。若不计水的阻力、当物体静止时,下列说法中正确的是
解析:
把物体投入水中,浸没时所受浮力为
,物体的重力,,物体沉底,受到的浮力为4N。
答案:(D)
总结升华:比较物重和浮力大小,