2021学年4 沉与浮授课课件ppt

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浸在水中的物体，有的上浮，有的下沉。这是为什么呢？
观察 鸡蛋的沉浮
取一枚新鲜鸡蛋，放在清水中，观察它在水沉浮情况。向水中慢慢加些盐，并轻轻搅拌，观察鸡蛋怎样运动？如果再加些清水，又会发生什么现象？
放在清水中的鸡蛋，受重力和浮力的作用，在清水中下沉，受非平衡力的作用，合力方向竖直向下，即重力大于浮力。
向水中慢慢加些盐，并轻轻搅拌，观察鸡蛋上浮。鸡蛋受非平衡力的作用，合力的方向竖直向上，即浮力大于重力。
在清水中加盐并搅拌，鸡蛋停留在盐水中——悬浮，受平衡力的作用，合力为零，即浮力等于重力。
在清水中继续加盐并搅拌，鸡蛋静止在盐水表面——漂浮，受平衡力的作用，合力为零，即浮力等于重力。
分析论证：在水中鸡蛋同时受重力和浮力的作用。当浮力大于重力时，鸡蛋上浮；当浮力小于重力时，鸡蛋下沉；当浮力等于重力时，鸡蛋悬浮在水中。
浸没在液体中的物体，F浮＞G时，物体上升F浮＝G时，物体悬浮F浮＜G时，物体下沉
推论： 浸没在液体中的物体，V排=V物，ρ液＞ρ物时，物体上升ρ液＝ρ物时，物体悬浮ρ液＜ρ物时，物体下沉
对于海洋生物来说，浮力非常重要。浩瀚的海洋中，许多生物用不同的方式控制沉与浮，这是一个精彩的世界。
抹香鲸靠加热或冷却脑油来控制沉浮
鹦鹉螺靠具有螺旋外壳，壳内有很大的充气气囊
乌贼的骨中有许多小的充气分隔室
问题1：隐身潜行的潜水艇，在排出水舱内的水时，潜水艇的重力________(选填“增大”“不变”或“减小”)，受到的浮力_______(选填“增大”“不变”或“减小”)，当重力_______浮力时，潜艇将上浮。问题2：隐身潜行的潜水艇，在向水舱内注水时，潜水艇的重力_______(选填“增大”“不变”或“减小”)，受到的浮力________(选填“增大”“不变”或“减小”)，当重力________浮力时，潜水艇将下沉。总结：潜水艇的上浮和下沉是通过改变自身的_______来实现的。
问题1：当从管中抽气时，水会进入试管，试管的重力将会_______(选填“增大”“不变”或“减小”)，受到的浮力_______(选填“增大”“不变”或“减小”)，试管将会_______(选填“上浮”或“下沉”)。问题2：当向管中打气时，水会流出试管，试管的重力将会________(选填“增大”“不变”或“减小”)，受到的浮力_______(选填“增大”“不变”或“减小”)，试管将会________(选填“上浮”或“下沉”)。
类型一　物体的沉浮条件
例1　把重5 N、体积为0.6 dm3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法正确的是(　　)A．物体上浮，F浮＝6 NB．物体悬浮，F浮＝5 NC．物体漂浮，F浮＝5 ND．物体沉在水底，F浮＝6 N
[解析]假设物体全部浸没在水中，根据阿基米德原理可知，物体受到的浮力为F浮＝ρ水V排g＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.6×10－3 m3＝6 N。因F浮>G，所以物体上浮，最终漂浮在水面上，物体漂浮时，受到的浮力与重力相等，即F浮＝5 N。故选C。
[解析] 鸡蛋漂浮和悬浮时所受浮力等于鸡蛋的重力，这一阶段鸡蛋受到的浮力F随时间t的增加保持不变，鸡蛋逐渐下降，当鸡蛋浸没后，鸡蛋排开水的体积不变，随着盐水密度减小，根据公式F浮＝ρ液gV排可知，鸡蛋所受浮力逐渐减小，但不会减小到0。
类型二　物体沉浮条件的应用
[解析] 抽气时模型内气压减小，在外部压强的作用下，水被压入模型内，增加了模型内水的重力，使模型总重变大，重力大于浮力，潜水艇模型将在水中下沉。潜水艇在下沉的过程中，排开水的体积不变，根据F浮＝ρ水gV排可知，所受水的浮力不变。
[易错警示]潜艇浸没在水中，无论是上浮还是下沉，潜艇的体积不变(排开水的体积不变)，所受浮力不变。实际上，潜艇是通过改变自身受到的重力来实现上浮或下沉的。
类型三　和浮沉条件相关的计算
上浮：F浮>G （ρ液> ρ物 ）
悬浮：F浮=G （ρ液=ρ物 ）
下沉：F浮< G （ρ液< ρ物 ）
使其空心，增大排水量，增大浮力
改变自身重力，达到沉浮目的
减小内部气球的密度，从而上升
1.俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉。对此现象，下列说法正确的是（ ）A．西瓜的密度比李子的密度大B．西瓜漂浮时所受浮力大于重力C．李子下沉过程中所受水的压强不变D．李子浸没后，下沉过程所受浮力大小不变
2.海权握，国则兴。建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障。潜水艇是海军的战略重器。如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜艇分析正确的是 （ ）A．上浮过程中所浮力逐渐变大B．悬浮和漂浮时所的浮力相等C．漂浮时排开海水所受的重力最小D．漂浮时潜水艇底部受到海水的压强最大
3.将一小石头浸没在水中，放手后小石块沉入水底。在小石块下沉过程中，下列分析正确的是 （ ）A．浮力变大B．浮力变小C．浮力大于重力D．浮力小于重力
4.未煮过的汤圆沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，则此时汤圆（ ）A．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的小B．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的小C．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的大D．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的大