探究物体的浮沉条件
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物体浮沉的条件
物体浮沉实际上是描述液体中物体的浮力与重力之间的关系,当物体水平放置在液体
的表面上时,这一关系决定了物体的浮沉状态。
物体浮沉的条件主要取决于物体的密度和液体的密度,如果物体的密度大于液体的密度,那么物体将沉入液体中;反之,则物体会浮起来。
另外,物体浮沉也受液体的温度和
粘度影响,如果液体温度上升,粘度下降,那么物体沉淀的程度就会变小,反之则会增大。
此外,物体浮沉还受物体的形状和表面粗糙度影响。
如果物体表面粗糙度较大或者表
面有毛坯,则液体中的分子会紧紧包裹在物体表面,增加物体的浮力;另外,物体的形状
也会影响浮力,当物体表面面积增加时,物体的浮力会增加,反之,则会减小。
另外,如果物体附着两种以上不同密度或不同粘度的液体,物体的浮力则受两种液体
及物体总密度共同影响。
因此,影响物体浮沉的条件可以总结为:物体的密度,液体的密度,液体的温度和粘度,物体的形状及表面粗糙度,以及液体的物理性质。
物体浮沉的条件及其应用一、物体浮沉的条件两个运动过程三个平衡状态注意:①只能说上浮的过程中F 浮>G 物,上浮最终会在液面静止,上浮的最终状态是漂浮,是F 浮=G 物。
②只能说下沉的过程中F 浮<G 物,下沉最终会在容器底部静止,下沉的最终状态是沉底,也是F 浮<G 物。
分析:对浸没在液体中的物体,静止后进行受力分析可能出现三种不同情况: (填“>”、“<”或“=” )(1)当F浮_____G物,物体上浮,当部分体积露出液面时,排开水体积减小,受到浮力减小,最后如A球状态:F浮_____G物,物体处于____状态。
此时ρ物___ρ液(2)当F浮_____G物,物体悬浮,此时物体可以停留在液体内部任一位置,如B球状态,此时ρ物_____ρ液(3)当F浮_____G物,物体下沉,最后物体与容器底接触,物体受浮力、重力和支持力三个力作用静止,如C球状态,即F浮+FN支持____ G物。
此时ρ物_____ρ液例:鸡蛋放入清水中时会下沉,原因是F浮_____G蛋,但在清水逐渐放入食盐并搅拌,使盐溶解,鸡蛋会慢慢上浮,其原因是盐溶解在水中后,盐水的密度逐渐变_____,根据阿基米德原理,V排水不变,受到的浮力也逐渐变________,使F浮_____G蛋,鸡蛋便浮了上来。
最后漂浮在水面时,F浮_____G蛋。
随堂练习1、当一个浸入液体中的物体受到的浮力______重力时,它会处于悬浮状态。
一个质量是50g 的鸡蛋悬浮在盐水中,它受到的浮力是_________N。
(g=10N/kg)2、把重为3N、体积为5×10-4m3的实心球浸没在盛满水的容器内,溢出水的重力为________N,金属球所受浮力的大小为________N.松手后物体将__________(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。
(g取10N/kg)3、用手将重4.9牛的空心金属球浸没在水中,体积是3dm3,它所受的浮力是______牛,此球在水中将______(填“上浮”、“下沉”、“悬浮”),放手后,球在水中静止时的浮力为______牛。
第十章浮力第三节物体的浮沉条件及应用知识点及练习本节知识点:物体的浮沉条件及应用⑴前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
⑵说明:①密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。
②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为2/3ρ。
分析:F浮=G 则:ρ液V排g =ρ物Vg ρ物=(V排/V)·ρ物=2/3ρ液③悬浮与漂浮的比较相同:F浮=G 不同:悬浮ρ液=ρ物;V排=V物漂浮ρ液>ρ物;V排<V物④判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F浮与G或比较ρ液与ρ物。
⑤物体吊在测力计上,在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中,示数为F则物体密度为:ρ物=Gρ/(G-F)。
⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。
漂浮问题“五规律”:一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;二:同一物体在不同液体里,所受浮力相同;三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;即:V排:V物=ρ物:ρ液五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
练习一、单选题1.农村常用盐水选种,它的依据是下列物理量中的哪一个物理量的不同而区分种子的优劣()A.形状B.密度C.体积D.质量2.如图所示,一个中学生佩戴游泳圈后,能静静地漂浮在水面上。
该同学受到水的浮力大小符合实际的是()A.50N B.150NC.500N D.5000N3.将同一长方体分别水平与竖直放置在水中,如图所示,它所受到的()A.向上、向下压强差不等,向上、向下压力差相等B.向上、向下压强差不等,向上、向下压力差不等C.向上、向下压强差相等,向上、向下压力差不等D.向上、向下压强差相等,向上、向下压力差相等4.同一支密度计分别放在甲、乙两种不同的液体中,静止后如图所示,密度计受到的浮力分别为F甲、F乙,液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,则()A.F甲=F乙,ρ甲>ρ乙B.F甲=F乙,ρ甲<ρ乙C.F甲<F乙,ρ甲=ρ乙D.F甲>F乙,ρ甲=ρ乙5.悬浮在水中的潜水艇能够上浮,是通过下列哪种方法来实验的?()A.减小浮力B.增大浮力C.减小自身重力D.增加自身重力6.将一枚鸡蛋放入均匀盐水溶液中,静止时如图所示。
中班科学活动浮沉教案中班科学活动浮沉教案(精选8篇)作为一名专为他人授业解惑的人民教师,就难以避免地要准备教案,教案是教材及大纲与课堂教学的纽带和桥梁。
那么写教案需要注意哪些问题呢?以下是小编收集整理的中班科学活动浮沉教案,仅供参考,希望能够帮助到大家。
中班科学活动浮沉教案篇1活动目标:1、探索物体的“沉”和“浮”。
2、乐于参与科学实验。
3、培养幼儿对事物的好奇心,乐于大胆探究和实验。
4、愿意大胆尝试,并与同伴分享自己的心得。
5、在活动中,让幼儿体验成功的喜悦。
活动准备:1、盛有水的大盆。
2、塑料玩具、木片、石子、铁钉。
3、纸、笔。
活动过程:1、请幼儿猜一猜老师准备的这些东西,如果放到水中会怎样?2、请幼儿将这些东西(塑料玩具、木片、石子、铁钉)依次放到水中,观察它们有什么不同?3、请幼儿在室内搜集各种材质的物品,将它们放到水中,观察它们的变化,并将实验结果以小组为单位记录下来。
4、各组幼儿表述本组的记录,教师将结果在黑板上进行统计。
统计出哪些物品沉到水底,哪些物品浮到水面。
(通过统计引导幼儿发现物体的沉和浮与物体本身的材质有关。
)5、为什么有的物品会浮到水面上,有的物品却沉到水底?请幼儿进行讨论,发表自己的看法。
6、教师根据幼儿讨论的情况进行小结7、总结分享:请幼儿说说自己对哪些物品做过沉浮实验,实验结果如何。
活动评价:1、幼儿乐于参与实验探索。
2、幼儿发现了物体的沉浮与物体本身的材质有关。
活动反思:这个活动的开展让孩子不仅体验到学习的快乐,同时也让孩子学习到了知识还增加了见闻。
在活动中幼儿不光积极思考和还踊跃回答老师的问题,充分达到了教学的效果,这是一门很有创意的课。
在教学类容来看我也是根据幼儿的年龄特征来安排的。
在上课过程中更是充分抓住了幼儿的好奇心来进行教学让幼儿在一种愉快的氛围汇总进行学习。
体验到学习的快乐,学习到了知识。
相信这样的教学方法对幼儿的学习很有帮助。
中班科学活动浮沉教案篇2活动目标:1、对科学活动感兴趣,体验实验的趣味。
物体的浮沉条件及应用知识集结知识元物体的浮沉条件及其应用知识讲解物体在液体中的浮沉条件上浮:F浮>G 悬浮:F浮=G 漂浮:F浮=G下沉:F浮<G 沉底:F浮+N=G理解:研究物体的浮沉时,物体应浸没于液体中(V排=V物),然后比较此时物体受到的浮力与重力的关系。
如果被研究的物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式:①ρ物<ρ液,上浮②ρ物=ρ液,悬浮③ρ物>ρ液,下沉浮沉条件的应用潜水艇是通过改变自身的重来实现浮沉的;热气球是通过改变空气的密度来实现浮沉的;密度计的工作原理是物体的漂浮条件,其刻度特点是上小下大,上疏下密;用硫酸铜溶液测血液的密度的原理是悬浮条件。
此外,轮船、气球、飞艇等都是利用了沉浮条件的原理而设计的。
例题精讲物体的浮沉条件及其应用例1.(2019∙安丘市二模)如图所示,在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体,将体积相等的实心小球A、B、C分别放入两个容器中,放入小球后两个容器中的液体深度相同,且A、C两球排开液体体积相同,B球在甲液体中悬浮,在乙液体中下沉。
则下列选项错误的是()A.甲液体比乙液体对容器底的压强大B.三个小球中密度最小的是C球C.如果把A、C两球对调,A球在乙液体中可能下沉D.A、C两球所受的浮力相等例2.(2019∙商丘二模)如图所示,A、B、C体积相同。
将它们放入水中静止后,A漂浮,B悬浮,C沉底。
则下列说法正确的是()A.A所受的浮力大于B、C所受浮力B.B下表面所受的压力小于A下表面所受水的压力C.C所受的浮力一定等于B所受的浮力D.A、B所受的浮力相等且大于C例3.(2019∙开封一模)如图所示,在水平桌面上有甲乙两个相同的烧杯,烧杯内分别装有不同的液体,把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中,鸡蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中沉底,两液面相平。
关于这一现象,下列说法中正确的是()A.甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度B.甲杯中的鸡蛋排开液体的重力大于乙杯中的鸡蛋排开液体的重力C.甲杯中的液体对杯底的压强等于乙杯中的液体对杯底的压强D.甲乙两个烧杯对水平桌面的压强相等例4.(2019春∙利辛县期末)小明同学利用饮料瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”,玻璃瓶在饮料瓶中的情况如图所示(玻璃瓶口开着并倒置),玻璃瓶的横截面积为S=1.5cm2,此时玻璃瓶内外水面高度差h1=2cm,饮料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差h2=8cm,下列说法中正确的是()(不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力,g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)①用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1减小、h2不变;②用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1不变、h2增大;③空玻璃瓶的质量为3g;④空玻璃瓶的质量为13g。
一、物体浮沉的条件(1)从密度的角度。
浸没在液体中的物体,上浮、下沉时物体的运动状态在改变,物体受到非平衡力作用;悬浮、漂浮、沉底时,物体可以处于静止状态,物体受到平衡力作用。
漂浮:物体一部分浸在液体中,另一部分在液面上方,此时浮力等于重力。
悬浮:物体可以停留在液体的任何深度处,物体全部浸没在液体中,此时浮力也等于重力。
沉底:物体下沉过程的最终状态,物体受到三个力(重力、浮力、支持力)而处于平衡状态。
当ρ物<ρ液时,物体上浮后漂浮;当ρ物=ρ液时,物体悬浮;当ρ物>ρ液时,物体下沉后沉底。
(2)从力的角度。
当F浮>G物时,物体上浮后漂浮(此时F浮=G物);当F浮=G物时,物体悬浮;当F浮<G物时,物体下沉后沉底。
【温馨提示】①密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力,外力等于液体对物体增大的浮力。
【微点拨】如何调节浮力的大小:木头漂浮于水面是因为木材的密度小于水的密度。
把树木挖成“空心”就成了独木舟,自身重力变小,可承载较多人,独木舟排开水的体积变大,增大了可利用的浮力。
牙膏卷成一团,沉于水底,而“空心”的牙膏皮可浮在水面上,说明“空心”可调节浮力与重力的关系。
采用“空心”增大体积,从而增大浮力,使物体能漂浮在液面上。
二、浮力的应用(1)轮船①因为漂浮时,F浮=G,所以同一艘轮船从大海行驶到江河或从江河行驶到大海,其受到的浮力不变。
②根据F浮=ρ液gV排,同一艘轮船从大海行驶到江河,因为F浮不变,ρ液减小,所以V排必增大,即船身稍下沉。
③排水量:船满载货物时排开水的质量。
(2)潜水艇因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变,所以,潜水艇受到的浮力不变。
它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水来改变自身的重力而实现的。
浮沉条件的判定在物理学和流体力学中,浮沉条件是指物体在流体(通常是液体或气体)中的浮沉状态,即物体是浮在流体表面、部分浸没还是完全沉没在流体中。
判定物体的浮沉条件需要考虑多个因素,包括物体的密度、流体的密度、重力以及流体对物体产生的浮力等。
本文将深入探讨浮沉条件的判定,并介绍相关的物理原理。
一、物体的密度与流体的密度物体的密度和流体的密度是决定物体浮沉状态的重要因素。
密度是指单位体积的质量,用公式表示即ρ=m/V,其中ρ表示密度,m表示质量,V表示体积。
当物体的密度小于流体的密度时,物体会浮在流体表面或部分浸没;当物体的密度等于流体的密度时,物体会完全浸没在流体中但不会下沉;当物体的密度大于流体的密度时,物体会沉入流体底部。
二、重力与浮力重力是地球对物体的吸引力,其大小与物体的质量成正比。
浮力是流体对浸没在其中的物体产生的向上的力,其大小等于物体排开的流体所受的重力。
根据阿基米德原理,物体在流体中所受的浮力等于其排开的流体重量,即F浮=ρ液gV排,其中F 浮表示浮力,ρ液表示流体的密度,g表示重力加速度,V排表示物体排开的流体的体积。
三、浮沉条件的判定根据物体的密度、流体的密度、重力以及浮力等因素,我们可以判定物体的浮沉条件。
具体来说:1. 当物体的密度小于流体的密度时,物体所受的浮力大于其重力,因此物体会浮在流体表面或部分浸没。
例如,木材的密度小于水的密度,所以木头能浮在水面上。
2. 当物体的密度等于流体的密度时,物体所受的浮力等于其重力,因此物体会完全浸没在流体中但不会下沉。
这种情况在实际应用中较为罕见,但可以通过调节物体的密度或流体的密度来实现。
例如,在潜水艇中,通过调节潜水艇内部的水舱来改变潜水艇的密度,从而实现上浮、下潜或悬浮在水中。
3. 当物体的密度大于流体的密度时,物体所受的浮力小于其重力,因此物体会沉入流体底部。
例如,金属的密度大于水的密度,所以金属块会沉入水底。
四、实际应用与拓展浮沉条件的判定在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。
《探究物体的浮沉条件》说课稿
北京市第十八中学陈一奇
一、教材分析
本节课是由华师大出版社编写的初中二年级第四章第四节的内容,他探究的主题是:物体浮沉的条件及其应用。
本节教材是建立在前一节阿基米德原理的基础上,由学生通过探究得到物体的浮沉条件,并要求学生能运用浮沉条件解释生活中的相关现象。
因此在教材中安排了三个活动,其目的是让学生积极参与到课堂中来,通过动手,探究知识得到相应的结论。
就学习要求而言,既有过程性要求,也有结果性要求。
本节课的重点是物体浮沉条件,也是本节内容的难点,
二、学生分析
在本节课之前学生已经学习了阿基米德原理,对浮力的方向、浮力的大小已经有了一定的了解。
但是在很多学生的潜意识里认为:重的物体一定下沉,轻的物体一定上浮。
来自于生活的前期经验和感性认识的错误性对很多学生有了主观想象力的干扰,自然会对结论产生影响。
所以,如何能让学生科学地看问题、想问题,不受主观想象力的干扰,也是教学的重点。
三、教学目标分析
1)知识目标:通过学习知道液体中的浮沉是由该物体在液体中所受浮力及其重力之间的大小关系决定的;知道F<G,F>G,F=G这三个表达式的含义。
能综合运用阿基米德原理、密度及二力平衡等知识讨论浮沉条件。
知道潜艇和热气球的基本工作原理。
2)能力目标:通过探究活动提高学生的观察能力,实验操作能力,综合分析能力及语言表达能力。
3)情感目标:培养学生对科学探究的浓厚兴趣,对实验现象认真观察和对实验操作的科学态度,形成尊重事实、善于质疑的科学态度。
通过浮力知识应用实例培养学生理论联系实际的良好学风,激发学生学习情趣;通过学生自己的探究实验,激发学习欲望。
发展积极探索的精神,获得谋求内部协调统一的成功体验。
四、教法分析:本节教学内容安排以科学探究的方式,让学生亲历典型的科学研究
过程之中的各个环节:问题——猜测——验证——结论{检验、应用、推理、解释}——创造——发现,使学生在科学学习的过程中体验物体沉浮现象的乐趣,获取物体沉浮的经验认识,增长探究物体沉浮的本质的能力,培养观察实验,思考等科学能力。
这样在新课程的教学中学生的主体地位应得到充分的发挥,在整个教学活动中让学生在活动中探究、不断地发现问题、提出问题、解决问题;
同时又布设一些学生想不到但稍微动一下脑筋就能解决的贴近实际的问题。
这样可以给学生一个轻松、活跃的学习氛围。
五、教学过程:
新课导入:首先让学生看一段《泰坦尼克号》沉船一瞬间的片段,然后做一个演示实验,把三个乒乓球放在水中,(要求一个下沉、一个悬浮、一个上浮)让学生观察实验,提出问题,设置悬念,引出课题。
一、研究影响物体的浮沉条件的因素
以上的两个现象都与物体的浮沉有关,今天我们就亲自来来探究影响物体浮沉的条件。
探究过程一:将实验桌上的小瓶、牙膏皮分别投入水中,观察它们在水中的浮沉情况。
观察到什么现象?
探究过程二:请同学们想办法改变它们的沉浮,并尝试思考你是通过什么方法来改变它们原来的浮沉情况的?
记录1:小瓶原来处于什么状态,你采取了什么方法,从而改变了它的浮沉。
记录2:牙膏皮原来处于什么状态,你采取了什么方法,从而改变了它的浮沉。
在学生的探究活动记录1上,可以引导帮助学生总结出在物体体积不变的情况下,物体越重越容易下沉;在学生探究活动记录2成功的基础上,又可以引导帮助学生得出在物体重力一定时,物体受到的浮力越大越容易上浮。
通过活动,可提高学生共同参与程度,培养学生间相互协作的精神,同时,学生通过实验、观察现象、提出问题,然后自己解决问题,充分体现学生在课堂中的主体地位。
在探究活动记录1和记录2中,再次提问:“重的物体一定下沉,轻的物体一定上浮吗?”“受浮力大的物体一定上浮,受浮力小的物体一定下沉吗?”组织学生讨论分析、通过举例实验得到论证,很顺利很自然地可以得到“物体的自重和物体所受浮力的大小都不是决定物体浮沉的唯一因素。
结论: 1、保持物体重力不变,增大浮力使物体上浮,减少浮力使物体下沉
2、保持物体所受浮力大小不变,减小物体自身重力使物体上浮,增大物体自身重力使物体下沉。
探究过程三:探究物体在什么情况下会下沉、上浮或悬浮,即探究物体的沉浮条件
(1)研究物体的悬浮条件。
将鸡蛋放入浓盐水中,逐渐加入清水,使鸡蛋悬浮在盐水中。
改变鸡蛋放入浓盐水中的位置,观察鸡蛋悬浮时的状态。
分析鸡蛋悬浮在盐水中的受力情况
结论:物体悬浮在液体中时,满足:F浮 G物
(2)研究物体的下沉、上浮条件
在盐水中加入,可使鸡蛋上浮。
分析鸡蛋在盐水中上浮时受力情况
结论:物体在液体中上浮时,满足:F浮 G物
在盐水中加入,可使鸡蛋下沉。
分析鸡蛋在盐水中下沉时受力情况
结论:物体在液体中下沉时,满足:F浮 G物
(3)分析讨论得出物体漂浮时的条件:
分析鸡蛋漂浮在盐水中的受力情况
结论:物体漂浮在液体中时,满足:F浮G物
对于实心物体,根据F浮=ρ液gv排,G=ρ物gv物,可以通过比较物体和液体的密度来判断.
状态漂浮悬浮沉底上浮下沉
力的关系F浮=G物F浮=G物F浮<G物F浮>G物F浮<G物
密度关系ρ液>ρ物ρ液=ρ物ρ液<ρ物ρ液>ρ物ρ液<ρ物
然后在回过头分析,我上课开始时做的三个乒乓球在水中的实验,可以知道,我所用的三个乒乓球里肯定有问题,然后可以通过天平来称量得出三个球居然质量是完全不一样的。
二、物体浮沉条件应用
引入:通过贴近生活的实例“汤圆的浮沉”来解释
应用一:潜水艇
多媒体演示潜水艇工作的动画,让学生分析它的工作原理:“潜水艇是怎样实现下沉和上浮的呢?”
小结:“下潜”:向潜水艇水舱中充水,潜水艇逐渐加重,潜水艇重大于它受到的浮力,就逐渐潜入水中。
“悬浮”:当水舱中保留一定量的水时,潜水艇重等于浮力,潜水艇可以悬浮
在水中。
“浮出水面”:用压缩空气将水舱中的水排出一部分,潜水艇变轻,潜水艇重
小于它受到的浮力,从而浮出水面。
结论:潜水艇——潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的。
应用二:热气球
学生讨论分析热气球工作的原理
总结:由于气球的总重小于气囊排开的空气重,即重力小于浮力,气球就能上升。
当
上升到一定高度,由于越高空气密度越小,它受到的浮力变小,浮力等于重力时,它就
不再上升,停留在这个高度。
结论:气球是靠通过改变自身的体积,从而改变浮力来实现升降的。
最后以学生汇报有哪些收获来小结本节的的内容,使课堂始终保持轻松、和谐的氛围,以“你还想知道哪些问题”来结束这节课。
这样学生带着问题走进教室,又让学生带着问题离开教室,让学生始终保持积极向上的学习求知状态。