《材料在水中的沉浮》课件

材料在水中的沉浮课程目标了解浮力的概念理解阿基米德原理12通过学习，学生将能够掌握学生将能够解释阿基米德原浮力的定义、来源和计算公理的应用，并运用该原理解式决相关问题探究影响浮力的因素应用浮力知识34学生将通过实验观察和分析学生将能够将浮力知识应用，了解材料密度、浸没体积于现实生活中的各种场景，和液体密度对浮力的影响例如船舶设计、潜水和气球升空等什么是浮力？向上推力浮力存在于各种液体和气体中，如水、浮力与重力相互作用，决定物体在液体空气等或气体中的沉浮物体浸入液体或气体中时，液体或气体对物体向上托的力，叫浮力浮力的定义向上推力方向相反物体浸入液体或气体中时，液体或气体对物体向上托起的力浮力总是与重力方向相反，即垂直向上浮力的来源液体对物体的压力液体压强液体对物体各表面的压力，方液体对物体底部压强大于液体向垂直于表面对物体顶部压强压力差向上压力大于向下压力，形成向上浮力浮力的表达式公式定义浮液排其中浮代表浮力，液代表液体的密度，代表重力加速度F=ρg VFρg，排代表物体排开的液体的体积V阿基米德原理浮力与排开液体的重力公式阿基米德原理指出，浸入流体中的物体受到的浮力，大小等于浮力排开液体的体积液体的密度重力加速度=**物体排开流体的重力密度与浮力的关系密度定义1物体单位体积的质量浮力定义2物体浸入液体或气体中所受到的向上托力关系3密度越大，浮力越小密度是物体质量与体积的比值，而浮力是物体浸入液体或气体中所受到的向上托力这两个物理量之间有着密切的联系当物体密度大于液体密度时，物体就会下沉；当物体密度小于液体密度时，物体就会上浮因此，密度的变化会直接影响浮力的大小，密度越大，浮力越小材料密度的测定测量材料的体积1使用量筒或排水法测定材料的体积测量材料的质量2使用天平测量材料的质量计算密度3将质量除以体积即可得到材料的密度实验演示材料在水中的沉浮1:准备一些不同材料的物体，例如木块、石头、塑料块、金属块等将这些物体放入水中，观察它们是否会浮起来实验结果分析观察现象分析数据得出结论记录不同材料在水中的沉浮情况，并将观察结果整理成表格，并分析材料根据实验结果总结材料密度与浮力的观察材料在水中所处的位置的密度与沉浮的关系关系，以及影响材料沉浮的因素密度越大浮力越小,材料的密度越大，表示单位体积的质量密度越大，材料的重量也越大材料越重，水对它的浮力越小越大实验演示改变浸没体积2:将物体的一部分浸入水中，观察浮力的大小变化可以通过改变浸入水的深度来改变浸没体积，例如用细绳将物体缓缓地放入水中，并观察浮力的大小随着浸没体积的增加，浮力会逐渐增大浮力与浸没体积的关系完全浸没部分浸没漂浮当物体完全浸没在水中时，它所受到的当物体部分浸没在水中时，它所受到的当物体漂浮在水面上时，它所受到的浮浮力最大浮力小于完全浸没时的浮力力等于物体的重力实验演示改变液体密度3:在水中加入食盐，液体密度会变大将物体放入盐水中，观察其沉浮情况通过对比实验，可以得出浮力与液体密度的关系浮力与液体密度的关系液体密度越大液体密度越小浮力越大浮力越小海洋中的浮力应用航海海洋工程海洋生物船只利用浮力在水面航行，提高运浮力技术在海上平台、海底隧道、海洋生物利用浮力在水中自由游动输效率，方便海上贸易和探索海底管道等工程建设中起着至关重，适应水生环境，维持生存要的作用航空航天中的浮力应用飞艇航天器利用浮力升空，用于大气层科学研利用浮力调整轨道，减小燃料消耗究、气象监测、航空摄影等领域，提高航天器效率工业生产中的浮力应用船舶制造海洋平台水力发电大型船舶建造过程中，利用浮力将船体海洋石油、天然气开采平台利用浮力稳水力发电站的水轮机利用水流的浮力驱部分浸入水中，方便进行焊接、组装等定在海面上，进行资源勘探和开采动，将水能转化为电能作业生活中的浮力应用游泳船舶利用浮力人类能够在水中漂船舶利用浮力在水中航行并,,浮和游泳并享受水的乐趣运送货物和人员改变了人们,,的出行方式救生圈救生圈提供额外的浮力可在水上救助落水者保障人们的生命安全,,浮力的重要性航海潜水浮力使船只能够在水上航行，浮力控制潜水员的深度和运动促进贸易和文化交流，探索海洋的奥秘航空浮力原理用于设计飞机和飞艇，实现人类的飞行梦想影响浮力的因素总结物体密度物体体积液体密度密度越大，浮力越小浸没体积越大，浮力越大液体密度越大，浮力越大浮力的应用实例船舶潜水艇12船舶利用浮力在水面航行，潜水艇通过改变自身重量来其形状设计有助于增加排水控制浮力，实现潜入水下或量，提高浮力浮出水面气球3气球利用热空气或轻质气体减小自身密度，从而获得浮力，升至空中课堂练习1请举出生活中浮力应用的例子，并解释其中浮力的作用课堂练习2练习练习一个物体在水中漂浮，它受到的浮力大小如何？一个物体在水中下沉，它受到的浮力大小如何？课堂练习3在同一容器中，分别放入不同材料的小块，观察其在水中是否沉浮并分析影响沉浮的主要因素本课程小结浮力的概念阿基米德原理我们学习了浮力，了解了它产我们学习了阿基米德原理，并生的原因和影响因素能利用它计算浮力大小浮力的应用我们了解了浮力在生活、生产和科技领域的广泛应用思考与讨论材料的密度浮力的应用你能举出一些不同密度材料的例子吗？你能说出一些生活中利用浮力的例子吗？。