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2020年春八年级物理下册 10.4浮力的应用课件2 教科版

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1、第4节 沉与浮第2课时 物体的浮沉条件的应用/JK八年级物理下册/第十章 流体的力现象/以上这些情景图片中,都是浮沉条件在我们生活中的应用,它们到底和浮力有怎样的关系呢?下面我们就一起来探究吧/知识1 轮船和潜水艇 1/ 轮船 实验: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。 思考:(1)铁的密度大于水的密度,空心的铁罐子为什么能漂浮呢? (2)要想让实心的铁罐子也漂浮,可以怎么办呢? (3)大家是如何调节铁罐子的浮沉的呢/1)可能是F浮G物,因为它是空心的,所以能上浮,最终能漂浮。 (2)把沙取出来,变成空心的。 (3)F浮不变,挖空使G

2、物变小,当F浮G物,铁罐子自然就浮起来了。 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利用的浮力,还可以使下沉的物体变得上浮或漂浮/这个方法早就得到了应用轮船/轮船 工作原理:空心法,即把密度比水大的钢材制成空心的,使它能排开更多的水,增大可利用的浮力,从而漂浮在水面上,这是浮沉条件的应用/同一艘轮船,不论在海里航行,还是在河里航行,F浮均等于G,所以F浮不变,由阿基米德原理F浮=液 gV排知,由于海水和河水的密度不同,所以V排不同,液大则V排小,液小则V排大,因此轮船在海水里比在河水里浸入的体积小/轮船的大小通常用排水量表示,排水量即轮船满载货物时排开水的质量。如果将上述质量

3、转换成重力也就是船满载后受到水的浮力(即船受到的最大浮力)。排水量=船自身质量+满载时货物的质量,即m排=m船+m货/思考题:(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? (2)它排开的水的质量变不变? (3)它排开的水的体积变不变? (4)它是下沉一些,还是上浮一些? (提示: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/不变/不变/体积变小/上浮/1)重力不变;浮力不变,因为始终漂浮; (2)质量不变,因为浮力不变; (3)体积变小,因为海水密度大于河水密度,即海水水,所以V排海水V排河水; (4)上浮一些,因为

4、V排变小了/2/ 潜水艇 潜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?好,下面请大家分组进行实验制作潜水艇。 我们用打点滴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。 观察到的现象: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/思考题:(1)小塑料管浸没在水中所受F浮是否变化? (2)那它是怎样上浮或下沉的呢? 解答: (1)由于塑料管形变很小,V排基本不变,所以可以认为F浮不变; (2)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/潜水艇:潜水艇

5、两侧有水舱,当往水舱中充水时,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。 1/ 潜水艇原理:靠改变自身重力来实现在水中的浮沉; 2/ 潜水艇浸没在水下不同深度所受浮力相同,因为排开水的体积不变,始终等于潜水艇的体积/例题1 一艘轮船的排水量是10000t,它满载货物时的总质量是 t,该船满载货物时受到水的浮力是 N若该船从大海驶入内河,船的重力大小 (选填“变大”“变小”或“不变”,下同),受到的浮力大小 ,由于河水密度比海水密度小,所以它排开水的体积 ,因此轮船要 (选填“上浮一些”或“下沉

6、一些”)。(g取10N/解析:轮船满载时受到的浮力 F浮=G排=m排g=10000103kg10N/kg=1108N, 轮船漂浮, F浮=G=mg=m排 g; 船满载货物时的总质量:m=m排=10000t; 当船从大海驶入内河,船自重不变,船漂浮, 船受到的浮力不变; F浮=水V排g,河水海水, 排开河水的体积大于排开海水的体积,船将下沉一些。 答案:10000 1108 不变 不变 变大 下沉一些/例题2 潜水艇浸没在水中,在它下潜的过程中,关于它受到的重力和浮力的说***确的是( ) A/重力不变,浮力不变 B/重力变大,浮力变小 C/重力变大,浮力不变 D/重力变小,浮力变大 解析:潜水艇

7、下潜时让水进入载水舱,从而增大了自身的重力;而由于潜水艇排开水的体积不变,故所受浮力不变; 当重力大于浮力时,潜水艇就会下沉/ 答案:C/知识点2 气球和飞艇/实验“做一个塑料袋热气球” 问题:用电吹风向袋内吹热空气后袋内空气密度怎样变化? 气体密度变小 为什么热气球和飞艇会飞起来呢? 热气球和飞艇内的气体密度小于外面的空气的密度,受到的浮力大于自身的重力 热气球和飞艇的原理:气球空气,使它受到的F浮G物而升空/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,又有什么办法? 氦气球可以放气,热气球可以停止加热/例题3 如图是高空中的一只热气球,以下有关它的说***确

8、的是( ) A/ 为使静止的热气球下降,必须继续给热气球中的空气加热 B/ 为使静止的热气球下降,只需把热气球上的物体抛掉一部分 C/ 正在匀速下降的热气球,假如有一物体从热气球上掉下,热气球将立即上升 D/ 正在匀速下降的热气球,假如有一物体从热气球上掉下,热气球将先下降后上升/解析:静止的热气球处于平衡状态,受到的重力和浮力是一对平衡力,故两者大小相等。通过对气球加热,使气球内的空气膨胀、体积增大,从而使所受的浮力增大。此时浮力大于重力,所以气球上浮而不是下降;当把气球上的物体扔掉一部分,气球的重力减小,小于浮力,所以气球上浮而不是下降,故A、B均错误。正在匀速下降的热气球处于平衡状态,受

9、到的重力和浮力是一对平衡力,所以两者大小相等。假如有一物体从热气球上掉下,此时重力小于浮力,但由于惯性,气球不会立即上升,而是先下降后上升。故C错误,D正确。 答案:D/知识点3 密度计 我们在前面学习了用天平、量筒可以测量液体的密度,能否设计一个仪器直接测量出液体的密度呢/密度计 用途:它是用于测定液体密度的仪器; 构造:它是一根上部标有刻度,形状特殊的玻璃管,管下部的玻璃泡内封装入小铅丸或汞(如图所示); 原理:它是根据漂浮时的受力平衡及阿基米德原理制成的,密度计在任何液体里都是呈漂浮状态,所受浮力大小不变,都等于它的重力/根据浮力公式F浮=浮 gV排,液体密度较大的时候,密度计露出部分多

10、,反之就少,所以密度计上的刻度数是上面较小而下面较大,密度计上的数值表示待测液体密度是水密度的倍数/如“1/8”表示该液体密度是1/8103kg/m3/请大家仔细观察密度计的刻度值的标注方法,它是按从上到下还是从下到上的方向标注? 下面大,上面小 你能说说这种标注的道理吗/思考题:(1)漂浮在液面上的密度计,所受浮力F浮、重力G关系 ; (2)根据阿基米德原理,F浮= ; (3)排开液体的体积V排= ; (4)密度计的横截面积S可以看作是一定的,因此,浸入液体的深度h浸入= / 答案:(1)F浮=G (2)液V排g (3)h浸入S (4)G/(液Sg)=m/(液S/总结】由于密度计的质量m、横截面积S一定,故密度计浸入液体中的深度h浸入与液体的密度液成反比。即液体的密度越大,浸入的深度越小;液体的密度越小,浸入的深度越大。所以,密度计的刻度值从上向下标注,即上小下大/例题4 如图所示,把一

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