9.3研究物体的浮沉条件1.通过实验得出物体的浮沉由物体受到的重力和浮力的大小决定的结论。2.重点:说出物体的浮沉条件,并能应用沉浮条件解释简单的物理现象。3.说出潜水艇、气球的原理。4.通过阅读科普资料,说出物体浮沉条件在科学研究和生产实际中的应用,激发爱国主义的激情和科技强国的思想。一、物体的浮沉条件是什么1.观察下列图片思考:这些物体在水中竖直方向上受到哪几个力的作用?答案受到重力和浮力的作用。2.思考:船员使用的救生衣是用什么材料做的?怎样使下沉的物体浮起来?怎样使漂浮的物体沉下去?3.探究物体的浮沉条件,讨论下列问题:(1)把拧紧盖子的空瓶浸没于水中,松手后,空玻璃瓶受哪几个力的作用?玻璃瓶上浮,受到的力是平衡力吗?答案玻璃瓶受重力和浮力作用。松手后玻璃瓶上浮,玻璃瓶的运动状态改变了,受到的重力和浮力不是平衡力。(2)要使空玻璃瓶在水中下沉,可怎样做?此时玻璃瓶受到的力平衡吗?答案可向玻璃瓶中加重物,改变重力的大小,使重力大于浮力,此时,重力和浮力不是平衡力。(3)用什么方法可做到使玻璃瓶既不上浮也不下沉,悬浮在水中?此时玻璃瓶受哪些力的作用?受到的力是平衡力吗?答案可改变玻璃瓶中重物的多少,使其悬浮。此时玻璃瓶受重力和浮力的作用。玻璃瓶处于静止状态,受到的力是平衡力。由此可见,物体的浮沉情况是由物体受到的重力和浮力的大小决定的。改变物体浮沉的途径:改变物体所受的重力或浮力的大小。4.*漂浮在水上的冰块,此时受哪些力的作用?试求出冰块在水面下的部分V排和总体积V的比值。答案浮在水面上的冰块受重力和浮力的作用。如图所示。∵冰块处于平衡状态,∴F浮=G∴ρ水gV排=ρ冰Vg,∴===。5.把糖浆、水及油沿汤匙注入高玻璃杯中,看到的现象是油在最上层、其次是水,最下层是糖浆。这是由于它们的密度不同,密度小(选填“大”或“小”)的液体在最上层。二、浮沉条件在技术上的应用6.春天播种季节农民常用盐水浸泡法选种。在浓度适宜的盐水中,饱满的种子下沉,是因为浮力小于重力;干瘪、虫蛀的种子上浮,是因为浮力大于重力。7.潜水艇是靠改变自身的重力来实现下潜和上浮的。8.热气球内部的空气经火焰加热后,气体的温度升高,气体的密度减小,当热气球受到的浮力大于自身的重力,热气球便上升。9.打捞沉船用的浮筒用高压空气排出内部的水后,使沉船和浮筒所受到的重力小于浮力,将沉船打捞出水。1.实验探究:探究物体浮沉的条件。实验器材:弹簧测力计、量筒、水、小瓶、配重物。实验步骤:(1)在小瓶中多放些配重物,使小瓶在水中能处于下沉状态。用弹簧测力计测出其重力;(2)向量筒中装入适量的水,记下水的体积V1;(3)把小瓶放入量筒中,观察小瓶所处的状态,并记下水面的位置V2;(4)由公式F浮=ρ水g(V2-V1)计算小瓶所受的浮力,并将数据填入表格中;(5)拿出小瓶,取出配重物并擦干水,测算出小瓶受到的重力,再将小瓶压入水中,松开手,观察小瓶的状态;(此时,小瓶受到的浮力还要计算吗?)(6)当小瓶漂浮时,测算出小瓶受到的重力和浮力,将数据填入表格中。次数小瓶重/N小瓶的状态浮力/N重力与浮力的关系10.8下沉0.2G>F浮20.1上浮0.2G
