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第十章流体的力现象第4节沉与浮1课堂导入思考浸在液体中物体都受浮力，为什么有的上浮，有的下沉？漂浮在水面的冰山沉在水底的石头鱼儿能在水中自由的上浮和下沉物体的浮沉究竟取决于什么呢？2课堂活动一、物体的浮沉条件活动取一枚新鲜鸡蛋，放在清水中，观察它在水中沉浮的情况。向水中慢慢加些盐，并轻轻搅拌，观察到鸡蛋怎样运动？如果再加些清水，又会发生什么现象？观察鸡蛋的沉浮淡水盐水盐水鸡蛋放在清水中先是沉底；加盐后，鸡蛋上浮直至漂浮在水面上；再加清水后，鸡蛋又下沉直至沉底。现象：分析：鸡蛋下沉(1).F浮G：鸡蛋在水中受到重力和浮力的作用：(2).F浮G：鸡蛋上浮最后漂浮在水面鸡蛋悬浮(3).F浮=G：悬浮是浸没在液体中的物体，可以静止停留在任何深度处。实验归纳：实验过程中，鸡蛋自身的不变，它的沉浮是靠改变所在溶液的，根据阿基米德原理ρ液变大，F浮＝＝变大来实现浮沉的。重力密度G排ρ液gV排可见,物体在液体中的沉浮取决于物体所受的浮力和重力的大小.1.当F浮＞G时：物体上浮最后物体漂浮：F浮=G（部分浸没）2.当F浮=G时：物体悬浮3.当F浮＜G时：物体下沉对于浸没在液体中的物体：物体的浮沉是否跟密度有关系？问题1.当F浮＞G时，即：ρ液＞ρ物物体上浮2.当F浮=G时，即：ρ液=ρ物物体悬浮3.当F浮＜G时，即：ρ液＜ρ物物体下沉V排=V物=VF浮＝ρ液gV排＝ρ液gV；G＝ρ物gV物如果实心物体（质量均匀）浸没在液体中：可以根据密度判断物体的状态：悬浮和漂浮的比较相同点：都是静止的平衡状态，受力特点相同：F浮＝G物．不同点：(1)悬浮是物体完全浸没在液体中。V排＝V物；对于实心物体：ρ物＝ρ液(2)漂浮是部分浸没，V排V物对于实心物体：ρ物ρ液，漂浮：F浮＝GF浮GF浮G悬浮：F浮＝G不同点：V排＜V物V排＝V物浸在液体中的物体的浮与沉,可通过改变重力大小或改变浮力大小.怎样改变物体的浮沉？想一想鱼鳔的大小变化能使鱼在水中沉浮抹香鲸靠加热或冷却脑油来控制沉降鹦鹉螺具有螺旋形的外壳,壳内有很大的充气囊乌贼的骨中包含有许多小的充气隔室二、控制沉与浮中国古代很早就将浮力用于生产、生活中。从独木舟到郑和出使西洋用的大型”宝船“船队，从孔明灯到浮船打捞技术,从盐水选种到密度计，都体现出中华民族的智慧。(1)原理：靠改变自身重力上浮和下潜。1.潜艇(2)方法：潜水艇体积______，浸没在水中时浮力也。通过水箱的充水或排水来改变自身的重力,实现上浮和下沉。不变不变打开舱门充水,潜艇下沉；将压缩空气压入水舱,排出海水.潜艇上浮动手做做一个潜艇按下图自制一个潜艇模型，把模型浸在水中,从管中抽气,模型将怎样运动？向管中打气,模型又会怎样？(3)应用：潜艇最早用于军事侦察和袭击,现在也用于深海考察,为开发海洋、获得新资源提供信息.观光潜艇能让游客欣赏到神秘的海底景观2.热气球(1)热气球：利用热空气密度小，空气受热膨胀，热气球体积增大，也就是增大V排达到增大浮力的作用.调节气囊中的空气的温度，控制气球的升降。这是凡尔纳在小说《气球上的五星期》中描绘的热气球热气球比赛(2)氢气球利用氦气、氢气密度比空气的小，实现浮力大于重力而在空中上升。氢气球飞艇(3)飞艇：利用空气的浮力，通过改变自身体积，从而改变排开气体的体积实现上升和下降。做一个热气球动手做1.取一个大的轻纸袋，用细铁丝编一个简单的小筐，再用几条胶带把小筐挂在纸袋下面，筐里放一团用酒精浸湿的棉花。2.把热气球拿到室外，点燃酒精棉，热气球就能升起来，你能解释热气球升起来的原因吗？3.想一想用什么办法能使升起的热气球降回地面？下降时,热气球停止加热（降温）,空气的密度增，浮力小于重力。900多年前，僧人怀丙用两只大船装满泥土，把铁牛系到船上，用大木头做成秤钩的形状钩住铁牛。慢慢地去掉船上的泥土，船浮出水面的同时铁牛浮上来了。这一打捞方法一直沿用至今。3.浮船打捞借浮力起重，是我国古代的一个创造。讨论交流打捞中山舰中山舰是“浓缩了中国现代史”的一代名舰，其排水量780t，长62.48m，宽8.99m，1938年在长江被日军击中，沉入19m深的长江。在沉船下部用结实的钢带将其拖住，在钢带的两端固定浮筒，在浮筒中注满水，使筒沉到船附近与钢带结合，然后排出筒中水，水的浮力就把筒和船一起推向水面。发展空间家庭实验室：自制密度计你可以用圆珠笔芯自制一个密度计，找一根用完了的圆珠笔芯，金属笔头向下，放入水中，笔芯静止时，在笔杆上标出水面的位置，作为水的密度标记。然后放在盐水中，你有什么发现，你知道它的原理吗？简易密度计密度计在液体中总是漂浮的状态,F浮＝G，浮力大小不变。刻度特点：上小下大,刻度间隔不均匀.密度计的原理：3课堂小结本堂重点：理解沉浮条件。本堂难点：利用沉浮条件解释潜艇、热气球等的原理。状态F浮与G物的大小关系如果物体是是实心的结果上浮F浮＞G物ρ物＜ρ液漂浮下沉F浮＜G物ρ液＜ρ物沉底悬浮F浮＝G物ρ液＝ρ物悬浮一、物体的浮沉条件。浸没在液体中时：二、控制沉与浮：(2)浮力不变，改变自身重力（潜艇的沉浮）(1)重力不变，改变浮力改变ρ液（鸡蛋的沉浮）改变V排（鱼的沉浮）典例分析4考点一：判断物体的浮沉【典型例题1】重为15N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10-4m3的水。则此物体是（）A．浮在水面上B．沉到水底C．悬浮在水中D．以上几种情况都有可能B【迁移训练1】密度均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截成大小不等的两块后，仍放入水中，则（）A.大块下沉，小块悬浮B.大块下沉，小块上浮C.两块都上浮D.两块都悬浮D【典型例题2】考点二：浮沉条件的应用（2019达州）如图所示，甲、乙两个底面积不同的圆柱形容器中分别盛有两种不同的液体A、B,液体对两个容器底的压强相等.现将两个质量相等的物体分别放入两个容器中，静止时个漂浮、一个悬浮（液体均无溢出,则液体密度ρA、ρB和液体对容器底部的压强p甲、p乙的大小关系正确的是（）A．ρA＜ρBp甲＜p乙B．ρA＞ρBp甲＞p乙C．ρA＞ρBp甲＜p乙D．ρA＜ρBp甲＞p乙C【迁移训练2】（2019枣庄）在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计，将其分别放入盛有甲乙两种液体的烧杯中处于静止状态，如图所示，若密度计在甲乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙，甲乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙．则（）A．F甲＜F乙B．F甲＞F乙C．ρ甲＞ρ乙D．ρ甲＜ρ乙D