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浮力浮力是液体或气体对浸在其中的物体产生的向上托力浮力的大小与物体排开的液体或气体的重力大小相等课前问题探究思考你见过哪些物体浮在水面上?你见过哪些物体沉入水中?为什么有的物体能浮起来,而有的物体却沉下去呢?什么是浮力?物体在液体或气体中方向与重力相反受到向上托起的作用力减小物体所受的重力物体浮沉浮力大小与物体受到的重力有关浮力的定义液体或气体对浸入其中的物体产生的向上托起力叫做浮力方向总是竖直向上浮力大小等于物体排开液体或气体重量浮力的特点方向向上作用于物体大小与物体浸没深度有大小与物体浸没体积有关关浮力始终垂直向上,与重力方浮力作用于物体上,而不是物向相反体作用于液体或气体物体浸没的深度越大,受到的物体浸没的体积越大,受到的浮力就越大浮力就越大浮力的作用物体上升或悬浮平衡重力浮力可以使物体在液体或气体中上升或悬浮,例如气球、热气球当物体浸入液体或气体中时,浮力与重力方向相反,可以抵消重力的作用改变物体运动状态维持生命浮力可以改变物体在液体或气体中的运动状态,例如船只在水中的浮力在水生生物的生存中起着至关重要的作用,例如鱼类在水中游航行动物体为什么能浮起来?物体受到浮力浮力大于重力
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2.12当物体浸入液体或气体中时,如果浮力大于物体自身的重力会受到液体或气体向上托起的,物体就会向上浮起;反之,作用力,这就是浮力如果浮力小于重力,物体就会下沉密度决定浮沉浮力的作用
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4.34物体的密度小于液体的密度,浮力是物体在液体或气体中产物体就会浮起来;反之,物体生的向上托力,是物体浮沉的就会下沉关键因素浮力产生的原因水对物体向上浮力物体浸入水中受到的压力浮力示意图水对浸入其中的物体有向上托起的作用,这浸入水中的物体,由于水的压强,物体上表浮力的方向总是竖直向上,大小等于物体排就是浮力面受到的压力小于下表面受到的压力,这个开水的重力压强差就产生了浮力阿基米德原理浮力与排开液体原理公式阿基米德原理揭示了浮力的本质公式F浮=ρ液g V排表示浮力等,指出物体所受浮力的大小等于于液体密度、重力加速度和物体它排开液体或气体所受的重力排开液体体积的乘积应用范围历史贡献阿基米德原理广泛应用于航海、古希腊科学家阿基米德通过实验潜水艇、气球等领域,解释了物和推理,发现了这一重要原理,体浮沉的现象为后世物理学研究奠定了基础物体浮力的计算完全浸没物体的浮力定义完全浸没物体受到的浮力大小等于物体排开液体的重力公式F浮=ρ液gV排,其中ρ液为液体密度,g为重力加速度,V排为物体排开液体的体积应用计算完全浸没在液体中的物体的浮力,可以帮助我们理解物体在液体中的浮沉情况部分浸没物体的浮力计算1部分浸没物体浮力等于物体排开液体的体积乘以液体的密度再乘以重力加速度公式2F浮=ρ液Vg排示例3一块木块漂浮在水面,只有部分浸没,计算其浮力浮力实验演示实验是科学研究的重要手段通过实验,我们可以直观地观察浮力现象,并验证相关理论实验可以帮助我们理解浮力的产生原因、浮力大小的测量方法以及浮力与物体密度的关系等重要概念木块在水中的浮沉将一块木块放入水中,观察它的浮沉情况木块会漂浮在水面上,这是因为木块的密度小于水的密度如果我们继续向水中加入重物,使木块慢慢浸入水中,最终木块会完全浸没在水中当木块完全浸没后,它会下沉至水底石头在水中的浮沉石头密度较大,通常情况下会沉入水中因为石头受到的重力大于浮力,所以会沉入水中如果我们将石头放入水中,它会沉入水中,但沉入水中后,石头受到水的浮力如果石头受到的浮力大于其自身的重力,那么石头就会浮起来石头是否能浮起来,关键取决于石头受到的浮力大小与它自身重力大小的比较不同密度物体的浮沉物体在液体中是否沉浮,取决于物体和液体的密度密度较小的物体,如木块,浮在水面上;密度较大的物体,如石头,沉入水中在密度相同的液体中,物体的密度大于液体密度,则沉入液体中;物体的密度小于液体密度,则浮在液体表面浮力与物体密度的关系密度沉浮铁块木块物体密度越大,质量越大,体密度大于水的物体,会下沉;铁块密度大于水,会沉入水中木块密度小于水,会漂浮在水积越小密度小于水的物体,会浮起面上不同形状物体的浮沉物体形状也会影响其浮沉例如,一块形状不规则的石头,可能无法浮起来但如果将石头打造成船形,它就能浮在水面上这是因为船的形状可以使其排开更多的水,从而获得更大的浮力因此,即使船的体积很大,但由于其特殊的形状,它也能浮在水面上船只为什么能浮在水面上?排水量船只的排水量是指它所排开水的体积,当船只的排水量大于船只的重量时,它就能浮起来船只的形状船只的形状类似于一个空心的盒子,它内部的空间很大,可以容纳大量的空气船舶设计与浮力排水量船体形状船舶的排水量决定了它能承受的船体形状设计影响着船舶的稳定货物重量排水量越大,船舶能性和航行速度流线型船体可以够承载的货物越多减少水的阻力,提高航行速度吃水线浮力与稳定性吃水线是指船舶在水面下的深度船舶的浮力要足够大,才能保证船舶的吃水线会根据船舶的载船舶能够漂浮在水面上同时,重而变化船舶的稳定性也要足够好,才能保证船舶在航行中不会倾覆人为什么能在水中浮起来?人体的密度人体的密度略大于水的密度,但可以通过改变身体姿势和呼吸来改变自身密度水的浮力人在水中时,受到水的浮力作用,浮力的大小与人体的体积和水的密度有关浮力与重力当水的浮力大于人体的重力时,人就能浮起来鱼能在水中悬浮鱼鳔是鱼体内的一个充满气体的囊,可以调节鱼的密度当鱼需要上升时,它会收缩鱼鳔,排出一些气体,使其密度变小,从而浮起来当鱼需要下降时,它会扩张鱼鳔,吸入一些气体,使其密度变大,从而沉下去鱼的身体呈流线型,可以减少水的阻力鱼的鳍可以帮助它们在水中保持平衡和转向鱼的鳔可以帮助它们调节浮力,使其可以在水中上下移动日常生活中的浮力应用漂浮航行
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2.12气球充满气体后,浮力大于重船只利用浮力原理,能在水面力,所以可以漂浮在空中上航行,并能承载货物潜水救生
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4.34潜水艇通过调节自身重量,利救生衣和游泳圈利用浮力原理用浮力原理在水中上下浮动,帮助人们在水中保持漂浮,防止溺水日常生活中的浮力应用泳圈救生衣泳圈利用浮力原理,增加人体在水中的浮力,使人更容易漂浮在水救生衣内部填充泡沫或气囊,使人更容易漂浮在水上,在紧急情况面上下起到保护作用大型船舶、潜水艇船舶设计潜水艇船舶设计利用浮力原理,通过调潜水艇通过改变自身重量来控制整船体形状和体积,使船舶能够浮沉,当潜水艇排水的重量小于漂浮在水面上船体越宽、越长自身重量时,潜水艇就会下沉,排水量越大,浮力也越大当潜水艇排水的重量大于自身重量时,潜水艇就会上浮气球、热气球气球气球内部充入轻于空气的气体,如氦气或氢气,使气球升起热气球气球通常用于娱乐,例如派对装饰或玩具热气球利用热空气比冷空气轻的原理,通过加热空气使热气球升起热气球是体育运动,也用于旅游观光,通常在景区或草原上飞翔课堂练习及小结课堂练习课堂小结巩固所学知识回顾重要概念和原理培养分析和解决问题的能力总结学习要点课后思考题浮力与物体密度的关系你能解释不同密度的物体在水中会浮起来或沉下去的原因吗?船只为什么能浮在水面上?你能用浮力和密度的知识解释船只的浮力原理吗?鱼如何在水中悬浮?鱼通过哪些方式来调节自身的浮力,以实现悬浮在水中的效果?参考资料与反馈课本网络认真阅读课本内容,巩固知识点搜索相关视频、动画,加深理解老师同学积极与老师沟通,解决疑惑互相讨论学习,共同进步。
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