物理八年级下册8.3《浮力的利用》

F浮G物或ρ物ρ液F浮G物或ρ物ρ液F浮=G物或ρ物=ρ液F浮=G物或ρ物ρ液(1)物体下沉：(2)物体上浮：(3)物体悬浮：(4)物体漂浮：1.知识准备:物体的浮沉条件2.学习目标知道轮船、潜水艇、气球、气艇的浮沉原理。3.轮船的发明4.潜水艇的浮沉3.本节导航5.气球和飞艇的应用1.曹冲称象2.从独木舟到木船称象实验实验器材：笔玻璃缸、水、大象模型、船具模型、石子、天平、称象实验实验步骤：第一步、放“船”入缸，放“象”进“船”称象实验实验步骤：第二步、“船”身下层，“船舷”画线称象实验实验步骤：第三步、换“象”为石，沉至画线称象实验实验步骤：第四步、称石重量，即为象重称象实验实验步骤：第四步、称石重量，即为象重称象实验想一想：应用了什么科学原理？（水的浮力）客轮木船气垫船货轮橡皮艇皮划艇帆船潜水艇铁的密度大于水的密度。为什么轮船能浮在水面上？想一想把橡皮泥放入水中，松手后橡皮泥下沉．如何使橡皮泥漂浮在水面上？橡皮泥的密度大于水把橡皮泥做成空心的，橡皮泥的平均密度小于水，它就会漂浮在水面上了．从力的角度上看，它的重力不变，但放入水中后排水体积变大，受到的浮力变大，所以会漂在水面上．能否让橡皮泥或牙膏皮浮起来？最初人们利用密度小于水的木材，顺水漂流．对于密度大于水的物体做成空心后可增大排水体积，增大浮力，漂浮于水面．后来把树干挖成空心，能装载更多的人和物．轮船也是采用“空心”的办法增大可以利用的浮力．•1.工作原理：把密度大于水的钢铁制成空心的，使它能够排开更多的水，从而获得更大的浮力。•2.工作条件：•漂浮在液面•F浮=G物轮船•轮船有大小，怎样反映轮船的运载能力呢？排水量：①船满载时排开水的质量。②m排=m船+m货（满载）排水量排水量：满载时排开的水的质量。（不是排开水的重力）知识拓展吃水线每艘轮船的船身侧面都设计有一条最大吃水线，轮船在载物时水面不能超过这条吃水线，从而确保了轮船的安全出航。河水海水轮船从河流驶入海里是浮起一些，还是下沉一些？船的重力没有变，但海水的密度大于河水的密度，根据公式V排=F浮ρ液g所以，船应该上浮一些。探索与思考河水海水河水海水河水海水河水海水河水海水河水海水河水海水河水海水河水海水河水海水一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力。它受到浮力。它排开水的体积。（填“变大”“变小”或不变）因此轮船要（填“上浮”或“下沉”）一些。不变不变变大下沉排液gV浮FgFV液浮排不变变小变大（1）排水量为1000t的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物共重N。受到河水的浮力是N。如果河水密度为1.0×103kg/m3，船排开的河水的体积是m3。（g=10N/kg）107F浮=G总3333610/1010mmkgkgmV水满排排107103阿基米德原理：排浮GFgm排NkgNkg7610/1010漂浮：所以,G总=107N（2）一艘轮船空载时排开水的质量为2600t，满载时，排水量为5800t，问轮船自身质量是多大？它最多能装载多少货物？阿基米德原理：排浮GF漂浮：F浮＝G物G排＝G物m排g＝m物gm排＝m物漂浮：空载时m空船＝m空排＝2600t满载时m满船＝m满排m船＋m货＝m满排2600t＋m货＝5800t（二）潜水艇•一潜艇在海面下航行，当他从水下50米下潜到100米处时，它受到的浮力将（），压强将（）这些潜艇又是如何在大海中悬浮的呢？在波涛汹涌的大海上潜艇又是怎样实现其上浮和下潜的呢？GF浮水舱潜水艇悬浮水中，重力等于浮力GF浮排出水舱里的水，重力变小，小于浮力，上浮GF浮重力等于浮力漂浮在水面上GF浮水舱充水，增大重力，重力大于浮力，下沉原理：浸没水中后浮力不变，靠改变自身重力（向水舱充水或排水）来实现沉浮潜水艇在水面下无论沉、浮，受到的浮力不变。当向水舱充水时，当潜水艇的平均密度ρ平均ρ水时，潜水艇下沉，当ρ平均=ρ水时,潜水艇悬浮，而排水当ρ平均ρ水时，则潜水艇上浮。边讲边练完全潜入水中的潜水艇，再继续下潜，这时它受到的压强和浮力将（）压强变小，浮力变小。压强变大，浮力变小。压强变大，浮力变大。a)压强变大，浮力不变。D潜水艇是靠改变来实现上浮和下潜的。当潜水艇由100m深度下潜到水下200m深处，它受到水的压强将，受到的浮力将。自身重力变大不变汤圆刚放入水中汤圆煮熟时煮熟的汤圆或饺子为什么会上浮？鱼是靠改变自身（向鱼鳔充气或排气),来实现沉浮浮力气球、热气球为什么能飞向天空？节日放飞的气球（氢气球）密度比空气小热气球——被燃烧器烧热而体积膨胀的热空气高空探测气球（氢气球）飞艇氢气球汽艇汽艇热气球不能，因为气球是靠空气的浮力上升的，但离地面越高空气越稀薄，到了一定高度就几乎没有空气，气球就不再受浮力。一般地，气球上升到某一高度，浮力等于重力时，就不再上升，停留在这个高度上．所以说，气球是不能上升到太空去的。气球能把信件送太空吗？①采用充密度比空气小的气体（氢气、氦气、热空气）的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。②用改变自身的体积，实现上升下降。如减小体积,当F浮G球下降。③气球不能无限制地升入高空，当F浮=G球时，应该悬浮。气球和飞艇孔明灯：传说三国时孔明用作夜间遣将的信号灯（三）气球和飞艇充入的氢气或氦气,它们的密度都小于空气，你知道为什么吗？氢（氦）气球热气球（加热空气使球内空气的密度小于球外空气的密度）热气球给球内空气加热，使球内空气密度小于球外空气密度，这又是为什么呢？飞艇（充入氦气）你了解了吗？1.氢气球、热气球为什么能上浮？说说看充入密度比空气小的气体，使空气对其的浮力大于它的重力，即F浮G，故能上浮。原理：充入密度比空气密度小的气体，使其所受浮力大于自身重力，使其上升想一想，议一议假如由你来设计一个载人的带吊兰的热气球，为了使乘客能降落到地面，你打算采用什么方法？用途：用来测液体密度的仪器。工作条件：漂浮在液面，浮力等于重力密度计分析密度计的刻度为什么越往上值越小？密度计刻度的特点：上面的刻度小，下面的刻度大，即上小下大；A.刻度线的间隔是不均匀的。（1）密度计是漂浮条件的应用;浮力的大小不变。（2）密度计的刻度特点:上小下大。1g/cm30.8g/cm30.6g/cm31.2g/cm3密度计：酒精水ab•①利用物体漂浮在液面时F浮=G计原理工作的。•②密度计上的刻度线不均匀，自上往下，刻度线越来越密，刻度值越来越大。密度计上的刻度值是被测液体的密度与水的密度的比值。0.81.01.82.00.81.01.82.00.81.01.82.0硫酸水酒精•密度计是利用来测量液体密度的仪器，被测液体的密度越大，密度计浸入液体的深度越，露出液面的部分。当把密度计放入某种液体中静止时，液面正对0.6这个刻度，则这种液体的密度为kg/m3。漂浮时F浮=G计浅0.6×1030.81.01.82.00.6某液多密度计•作用：用来测液体密度的仪器•特点：密度计漂浮在液面。此时浮力等于重力。•由F浮=G排=ρ液gV排，得：液体的密度越大，排开液体的体积越小，密度计露出液面部分越多。小结：浮力的利用轮船潜水艇密度计气球和飞艇•轮船：把密度大于水的钢铁制成空心的轮船，使它排开更多的水而浮在水面上。排水量：轮船满载时，排开液体的质量。漂浮原理：轮船在不同的水中（如江水、海水）都处于漂浮状态，其所受的浮力相等。2.潜水艇：是靠改变自身的重量，实现上浮和下潜的。3.气球和汽艇：用充密度小于空气的气体的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。它们是靠改变浮力（体积）来实现升降的。原理：4.密度计刻度分布：上小下大，分布不均匀漂浮原理长风破浪会有时直挂云帆济沧海