1、第三节物体的浮与沉 1.知道物体的浮沉条件.2.知道浮力的应用.3.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.【重点难点】重点:知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理.难点:理解改变物体所受的重力与浮力的关系,能增大可利用的浮力.【新课导入】 导入1:图片导入如图所示,(甲)图中一个成年人能够自由的漂浮在水面上看报纸,而(乙)图中的小鱼却能在水下自由的游来游去,这是为什么呢?导入2:情境导入演示实验:1.出示铁块和蜡块让学生观察发现它们体积相等.2.将体积相同的铁块和蜡块同时浸没在水中后松手.实验现象铁块沉入杯底而蜡块上浮最终浮在水面.提出问题(1)浸没在水中的铁块、蜡块(松手
2、后)各受到什么力?(浮力、重力).(2)铁块和蜡块受到的浮力相等吗?(相等.因为V排相等,根据阿基米德原理可知浮力相等).3.既然铁块和蜡块受到的F浮相同,为什么松手后铁块沉底而蜡块上浮?在液体中,物体的浮沉取决于什么呢?【课堂探究】 一、物体的浮沉条件分析蜡块:松手后,浸没在水中的蜡块所受到的F浮G蜡,所以蜡块上浮.当蜡块逐渐露出水面,V排减小,浮力减小,当F浮=G物时,蜡块最终漂浮在水面.即F浮G物上浮,最终漂浮.分析铁块:松手后,浸没在水中的铁块所受到的F浮G铁,铁块下沉.到达容器底部后,铁块受到F浮,G铁和F支,三力平衡,静止在容器底,我们说铁块沉底.即F浮G物,所以能上浮,最终能漂浮
3、).(2)要想让实心的铁罐子也漂浮,可以怎么办呢?(把沙取出来,变成空心的).(3)那么怎么调节铁罐子的浮沉呢?(F浮不变,挖空使G物变小,当F浮G物,铁罐子自然就浮起来了)总结:上述实验告诉我们采用“空心”的办法,可以使下沉的物体变得上浮或漂浮.2.应用(1)轮船原理:采用把物体做成“空心”的办法使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮.排水量:满载时,船排开的水的质量.即:排水量=m船+m货.提出问题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?(重力不变,浮力不变,始终漂浮).它排开的液体的质量变不变?(不变)它排开的液体的体积变不变?(变,海水河水,所以V排海水G物,所
4、以上浮;吸气时,水进入管子,重力变大,F浮G物上浮最终漂浮液物F浮=G物悬浮液=物F浮G物下沉最终沉底液物2.浮沉条件的应用(1)通过调节物体受到的F浮或G物,可以调节物体的浮沉.(2)应用轮船:把物体作成“空心”的办法,使浮力等于船和货物的总重来实现漂浮.潜水艇:依靠改变自身重力来实现在水中的浮沉.1.下列说法正确的是(D)A.物体浸没在液体的深处比完全浸没在液体浅处时受的浮力大B.质量相同的铁块和铜块,完全没入水中,所受的浮力一样大C.冰能浮在水面上,也一定能浮在酒精液体面上D.两个物体的体积相同,都浸没在水中时它们受到的浮力也一定相同2.一个木块和一块石蜡,它们的质量相同,把木块放在盐水
5、中,石蜡放在水中.比较它们受到的浮力的大小.(木=0.6103 kg/m3,蜡=0.9103 kg/m3)(C)A.木块受到盐水的浮力大B.石蜡受到水的浮力大C.木块受到盐水的浮力等于石蜡受到水的浮力D.由于浮体的物质不同,液体也不同,因此无法判断谁受的浮力大3.将物体挂在弹簧测力计上,在空气中称,弹簧测力计的示数是25 N;将物体浸没在水中称,弹簧测力计的示数是15 N,这个物体受到的浮力是10N.将物体的一半浸没在水中,弹簧测力计的示数是20 N.这个物体的总体积是10-3m3,物体的密度是2.5103kg/m3.(g取10 N/kg)4.质量为79 kg的铁块,浸没在水中时,铁块排开水的
6、体积是10-2m3,排开水重98 N,铁块受到的浮力是98 N.(铁=7.9103 kg/m3)蛟龙号载人潜水器蛟龙号载人潜水器是一艘由中国自行设计、自主集成研制的载人潜水器,也是863计划中的一个重大研究专项.2010年5月至7月,蛟龙号载人潜水器在南中国海中进行了多次下潜任务,最大下潜深度达到了3 759米.2002年中国科技部将深海载人潜水器研制列为国家高技术研究发展计划(863计划)重大专项,启动“蛟龙号”载人深潜器的自行设计、自主集成研制工作.202023年至2012年,“接连取得1 000米级、3 000 米级、5 000米级和7 000米级海试成功.2012年7月,在马里亚纳海沟
7、创造了下潜7 062米的中国载人深潜纪录,也是世界同类作业型潜水器最大下潜深度纪录.2014年12月18日,首次赴印度洋下潜.2015年1月14日,在西南印度洋龙旂热液区执行印度洋科考首航段的最后一次下潜,这也是其在这个航段的第9次下潜.2015年3月17日,搭乘“向阳红09”船停靠国家深海基地码头,正式安家青岛.2016年5月22日,成功完成在雅浦海沟的最后一次科学应用下潜,最大下潜深度达6 579米.2017年3月8日从国家海洋局获悉,当地时间3月4日和7日“蛟龙号”载人潜水器分别在西北印度洋卧蚕1号热液区和大糦热液区进行了中国大洋38航次第一航段的第3次下潜和第4次下潜.这两次下潜都在调
8、查区域发现了热液喷口并获取了硫化物样品.2017年5月23日,“蛟龙”号完成在世界最深处下潜,潜航员在水下停留近9小时,海底作业时间3小时11分钟,最大下潜深度4 811米.美国富翁成为世界单人乘热气球完成环球旅行第一人美国百万富翁、冒险家史蒂夫福塞特2002年7月2日成功完成了环球旅行,成为世界上单人乘坐热气球完成环球旅行的第一人.据报道,福塞特此次环球旅行的地面合作人员表示,这位58岁的冒险家在他环球旅行的第13天时,经过了此次飞行的起点东经117度线,这标志着他已经成功完成环球旅行.据悉,福塞特于当天晚些时候在澳大利亚人口稀少的内陆地区降落.这是福塞特第6次进行热气球环球旅行.他于1997年首次进行了热气球环球旅行的尝试,但他所乘坐的热气球却在俄罗斯着陆时坠毁.在第二年的一次尝试中,暴风雨毁坏了热气球,他从9 000米的高空掉进了澳大利亚东北部海岸附近的珊瑚海,几乎丢掉了性命.今年6月19日福塞特飞离澳大利亚,开始他最新一次的单人热气球环球旅行,并终获成功.5