《研究物体的浮沉条件》浮力与升力PPT课件
温故知新
1、浮力的大小与哪些因素有关？
ρ液、V排
2、浮力的大小跟物体排开的液重之间的关系？
F浮=G排
3、物体的重力怎样计算？
G=mg=ρgV
4、运动和力的关系是怎样的？
物体受平衡力作用时，运动状态不改变
物体受非平衡力作用时，运动状态改变
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点拨：这些物体都受到了浮力，也都受到重力的作用。
提出问题
物体上浮或下沉时，浮力和重力的大小有什么关系？
做做想想：演示浮沉子的浮与沉。
一、物体的浮沉条件是什么？
提出问题：怎样可以控制浮沉子的浮沉？
活动：让鸡蛋像潜艇一样浮沉
把一个鸡蛋轻轻地放入浓盐水中
现象①——漂浮
将清水缓缓倒入浓盐水中，并轻轻地搅拌。
现象②——悬浮
继续将清水缓缓倒入浓盐水中，并轻轻地搅拌。
现象③——下沉
再加入适量的盐粒，并轻轻地搅拌。
现象④——上浮
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交流与合作
（1）鸡蛋在盐水中受到哪两个力的作用？
（2）鸡蛋处于不同状态是由于哪个力发生了变化？
归纳总结
浸在液体中的物体，其浮或沉取决于它所受到的浮力和重力的大小。
物体的浮沉条件
①当F浮>G时，物体上浮；
②当F浮<G时，物体下沉；
③当F浮=G时，物体处于悬浮或者漂浮的状态。
因为物体处于悬浮或者漂浮的状态时，F浮=G
于是得到测浮力大小的另一种方法——平衡法：F浮=G物
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思维启发
鸡蛋为什么既可在盐水中漂浮，又可悬浮？
鸡蛋在漂浮或悬浮时，F浮=G，由于G不变，F浮也不会改变。
根据F浮=G排=m排g =ρ液gV排可知
ρ液变大时， V排应变小；
ρ液变小时， V排应变大。
想一想
轮船从河里航行到海里，船会上浮一些还是下沉一些？为什么？
轮船始终漂浮，F浮不变，ρ液变大， V排应变小，船会上浮一些。
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例1：把重5N、体积为0．6dm3的物体投入水中，当物体静止时，受到的浮力是多少？为什么？
已知：G=5N，V= 0.6dm3
求：F浮
解：假设物体能浸没于水中，则此时受到的浮力F浮为：
F浮=ρ液gV排=1．0kg/cm3×10N/kg×0.6dm3=6N>5N
因为：F浮>G，物体最终会漂浮在水面上
所以：F浮=G=5N。
答：物体受到的浮力为5N。
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解决浮力计算题的方法：
（1）确定研究对象，认准要研究的物体；
（2）分析物体受力情况并画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)；
（3）选择合适的方法列出等式（一般考虑平衡条件）。
（4）根据具体情况，合理选择适用公式。在通常情况下，有关浮力的计算题，常会用到多个计算公式，有时同一公式会多次使用，但有关的物理量有所不同。
二、浮沉条件在技术上的应用
根据物体的浮沉条件，可以控制物体在液体中的浮沉。
利用物体浮沉条件的关键是调节重力G和浮力F浮的关系。
(1)若保持浮力不变，可改变自身的重力，实现沉浮；
(2)若保持重力不变，可改变排开液体（或气体）的体积或液体（或气体）密度的大小实现沉浮。
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1、潜水艇
（1）工作原理：潜水艇的上浮、下潜和悬浮，靠改变自身的重力来实现的。
（2）潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少。
2、气象探测气球
球内充有密度比空气小得多得氢气，用于气象观察。安装的探空仪，能把高空的温度、气压、湿度、风速、风向等情况传送给地面观测站。
气象探测气球通过改变自身体积来改变浮力的大小，从而实现气球的上升和下降。
3、热气球
喷嘴点火加热,袋内空气受热膨胀,热气球体积增大，浮力增大,当浮力大于重力时,气球上升。
4、飞艇
利用氦气、氢气密度比空气密度的小，通过改变自身体积来改变浮力的大小，从而实现飞艇的上升和下降。
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课堂练习
1.物体在液体中的浮沉决定于液体所受的____力和____力的大小。
2.当物体所受的重力____ 浮力时，物体下沉；当物体所受的重力____ 浮力时，物体上浮；当物体所受的重力____ 浮力时，物体漂浮。当物体所受的重力____ 浮力时，物体悬浮。
3.铁块在水中下沉是因为铁块受到的浮力____ 重力；铁制的轮船漂浮在水面上是因为轮船受到的浮力____ 重力。
4.船只采用“______”的办法增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。潜水艇靠改变______来实现浮沉，要使浮在水面的潜水艇潜入水中，应当向水舱充水
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本 节 小 结
一、物体的浮沉条件：
（1）受力比较法
①当F浮＜G物时，合力方向竖直向下，物体下沉；
②当F浮＝G物时，合力为零，即二力平衡，此时物体将悬浮；
③当F浮＞G物时，合力方向竖直向上，物体就上浮；
④当物体漂浮时，F浮＝G物．
（2）密度比较法
①ρ液﹤ρ物 物体下沉；
②ρ液= ρ物 物体悬浮；
③ρ液﹥ρ物 物体上浮或漂浮
二、浮力计算的方法：
①称重法：F浮= G－F
②压力差法：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、浮沉条件的应用：
（1）潜水艇——利用吸水、排水的方法改变潜水艇自身的重力实现上浮下潜的 。
（2）气象探测气球——通过改变自身体积来改变浮力的大小，从而实现气球的上升和下降。
（3）浮筒打捞沉船——利用高压空气把浮筒中水排出,从而改变自身重力，沉船就随着浮筒一起浮出水面。
（4）密度计——利用密度计在各种液体中总是漂浮的状态，F浮＝G ，浮力大小不变。
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