浮体静力学课程设计说明书
A3八年级物理《物体的浮与沉》主题说明
（一）物体的浮沉现象
1、物体的浮沉现象有上浮、漂浮、下沉、沉底、悬浮。
2、浸在液体中的物体，其浮沉取决于它所受到的浮力与重力的大小。
（1） 当 F浮>G时， 上浮 ； 最终 漂浮 F浮=G
（2） 当 F浮<G时， 下沉 ；
（3） 当F浮=G时， 悬浮（或漂浮）
3、物体浮沉与物体密度的关系
A3《物体的浮与沉》主题说明
基本信息
学校
姓名
学科
物理
能力维度
教学设计
所属环境
多媒体教学环境
微能力点
A3演示文稿设计与制作
教学环境
多媒体教室
课题名称
沪科版八年级物理第九章第三节《物体的浮与沉》
主要内容
一、从知识方面讲《浮力》是初中物理第一次小综合，前面所讲的力、力和运动、压强的知识都对本章学习有重要的作用，对学生的抽象思维能力和逻辑思维能力都提出了较高的要求。《物体的浮与沉》学生通过对认识浮力以及阿基米德原理的学习后，对浮力的影响因素、方向等知识有了一定的认识，而且学生利用前面的二力平衡的知识，也能对浸入水中的物体的运动状态进行简单的受力分析，在此基础上来感知有些物体在水中上浮有些物体下沉，分析原因、解释现象，知识储备已比较完善。本节课综合性比较强，需要学生利用所学知识对一些事例进行分析。
（沉（沉底）
（3）当ρ物＝ρ液时，物体悬浮
（二）物体浮沉条件的应用
1、密度计 漂浮F浮=G
2、潜水艇：靠改变自身的重力来实现上浮或下潜的。
3、盐水选种
4、热气球
教学对象
八年级学生
教学重点
物体的浮沉条件。
学习难点
物体浮沉的判断方法及其应用。
浮体静力学(02)
M yoz x Ax dx
V Ax dx
a
b a b
b
M xoz yGx Ax dx
（1-3）
xG
M yoz V
b a
b
M xoy zGx Ax dx
a
a b
a
x Ax dx
b a
Ax dx
M y G xoz V
y Gx Ax dx
Mox A
§1~5 几何要素计算公式
面积及面积心
一边为曲 线的图形
y y2 dM ox dA dx 2 2 dx dM oy （x ) dA xydx 2
dA ydx
微单 元
M ox
M oy xydx
A ydx
a
b
1 b 2 y dx 2b a
§2~4 提高计算精度的方法
积分方法比较与总结
梯形法 辛浦生法 计 算 工 作 量 计 算 精 度
乞贝雪夫法
各种近似计算方法的精确 度，均与曲线的性质及给 定的纵坐标个数多少有关。 增加纵坐标个数，能提高 精度但增加计算量。
在实际工程计ห้องสมุดไป่ตู้中，一般沿浮体长度方向分成20等分，设计 吃水分成7—9等分来进行计算，所得的计算结果一般在工程 所允许的误差范围之内。
A
5T
0
ydz ( 2
T
6
( y0 4 y 1 y1 )
2
T
3
( y1 4 y2 2 y3 4 y4 y5 )
T 1
3
y0 2 y 1
2
3 y1 4 y2 2 y3 4 y 4 y5 ) 2
静力训练课程设计方案模板
一、课程名称静力训练课程二、课程目标1. 提高学员的肌肉力量和耐力。
2. 增强学员的静态稳定性。
3. 培养学员的正确姿势和动作规范。
4. 提高学员在特定姿势下的抗疲劳能力。
三、课程适用人群1. 健身爱好者2. 运动员3. 办公室工作人员4. 需要改善姿势和稳定性的学员四、课程内容1. 课程导入- 课程概述- 静力训练的意义和作用- 学员自我评估2. 静力训练基本原理- 肌肉收缩类型- 静力性收缩的特点- 静力训练的分类3. 静力训练动作- 平板支撑- 靠墙半蹲- 鹤立- 人体旗帜- 瑜伽中的静力性动作4. 静力训练技巧- 动作要领- 呼吸方式- 动作节奏5. 静力训练计划制定- 训练频率- 训练强度- 训练时长6. 静力训练注意事项- 避免运动损伤- 注意休息与恢复- 合理搭配饮食五、课程安排1. 课时：共10课时，每周2课时，每次60分钟。
2. 课程进度安排：- 第1-2课时：课程导入，静力训练基本原理 - 第3-4课时：平板支撑、靠墙半蹲- 第5-6课时：鹤立、人体旗帜- 第7-8课时：瑜伽中的静力性动作- 第9-10课时：静力训练计划制定、注意事项六、教学方法1. 讲授法：讲解静力训练的基本原理、动作要领和技巧。
2. 演示法：教师示范静力训练动作，学员跟随模仿。
3. 练习法：学员分组练习，教师巡回指导。
4. 案例分析法：分析静力训练在生活中的应用。
七、考核方式1. 平时考核：学员出勤率、练习态度、动作规范等。
2. 结业考核：学员完成静力训练动作的准确性和稳定性。
八、课程总结1. 课程回顾2. 学员成果展示3. 课程反馈与改进九、课程资源1. 教材：《静力训练教程》2. 视频资料：静力训练动作示范视频3. 网络资源：静力训练相关网站、论坛注：以上模板仅供参考，具体课程内容可根据实际情况进行调整。
浮体静力学(10)
上海海事大学 海洋环境与工程学院 张宝吉
§4~3 初稳性公式和稳性高
M R = GM φ
复原力矩 排水量 初稳性高
排水量、 重心一定
G
M 稳心
重心 等体积倾斜水线的位置 浮力作用线的位置
§4~3 初稳性公式和稳性高
M
w w
G
w
M G
M
G B
B
B
B B
横稳性高的数值 要选取适当
§4~3 初稳性公式和稳性高
稳定平衡
不稳定平衡
中性平衡
§4~3 初稳性公式和稳性高
引起船舶横倾1 引起船舶横倾1°所需的横倾力矩公式
如有横倾力矩 M H 作 用于船上，引起的横 倾角度为
M0
GM = 57 . 3
φ=
MH M0
纵稳性公式
M RL = GM Lθ
§4~3 初稳性公式和稳性高
总排水量 k 曲线 浮心纵向坐标 x B 曲线 浮心垂向坐标 z B 曲线 水线面面积 AW 曲线 漂心纵向坐标 x F曲线 每厘米吃水吨数TPC 曲线
§4~4 船舶静水力曲线
横稳心半径 BM曲线
稳性曲线
纵稳心半径 BM L 曲线 每厘米纵倾力矩 MTC曲线 水线面系数 C WP 曲线 中横剖面系数C M 曲线
B
(a)
( b)
( c)
稳定平衡
重心在稳心之下，复原力 矩的方向与横倾的方向相 反，当外力消失后，它能 使船舶回复至原来的平衡 状态
不稳定平衡
重心在稳心之上，复原力 矩的方向与横倾的方向相 同，它使船舶继续倾斜而 不再回复至原来的平衡状 态
中性平衡
重心与稳心重合，当 外力消失后，船不会 回复至原来位置，也 不会继续倾斜
浮体静力学课程设计报告-精品
船舶与海洋工程浮体静力学课程设计报告课程名称：浮体静力学课程设计院（系）：运载工程与力学学部专业：船舶与海洋工程专业班级：学号：学生姓名：年月日目录一静水力曲线-----------------------------------------------------------31 设计要求---------------------------------------------------------------------------------------32 计算原理------------------------------------------------------------------------------------- 33 原始数据------------------------------------------------------------------------------------- 64 计算过程和图表-----------------------------------------------------------------------------7二稳性横截曲线-----------------------------------------------------------------------------101 设计要求--------------------------------------------------------------------------------------102 计算原理------------------------------------------------------------------------------------ 103 原始数据--------------------------------------------------------------------------------------104 计算过程和图表----------------------------------------------------------------------------11三装载稳性计算------------------------------------------------------------------------------131 设计要求----------------------------------------------------------------------------------- 132 计算过程和图表------------------------------------------------------------------------- 15(1)浮态及初稳性-----------------------------------------------------------------15(2)静稳性曲线及动稳性曲线计算------------------------------------------16(3)稳性校核------------------------------------------------------------------------17(4)该载况下的浮态及稳性总结---------------------------------------------19四总结体会-------------------------------------------------------------------------------------------20一、静水力曲线1、设计要求：列出全部静水力曲线的计算公式；计算吃水：0.5m, 1.5m , 2m, 2.5m, 3.0m处的以下各要素，列表计算，并绘出静水力曲线图。
物体的静力学平衡与浮力实验
物体的静力学平衡与浮力实验静力学平衡是物理学中的一个基本概念，它描述了物体受力平衡的状态。
而浮力则是物体在液体或气体中所受到的向上的力。
本文将介绍关于物体的静力学平衡与浮力实验的原理和实验步骤。
实验目的：本实验旨在探究物体在静止状态时的平衡原理，重点研究物体在液体中受到浮力的影响。
实验器材：1. 钢制容器2. 水银（或其他液体）3. 不同密度的物体4. 秤盘5. 弹簧测力计实验原理：静力学平衡原理是描述物体力学平衡的基础，根据该原理，物体受到的合力和合力矩的和必须为零才能保持平衡。
浮力原理指出，物体在液体或气体中会受到一个大小等于其所排除液体（或气体）质量的浮力。
浮力的方向与物体的重力相反。
实验步骤：1. 准备一个钢制容器，并将其放置在平稳的水平台面上。
2. 将容器中注满水银（或其他液体），确保液体的深度超过待测物体的高度。
3. 将不同密度的物体逐个放入容器中，观察物体是否会浮起或沉入液体。
4. 使用弹簧测力计测量每个物体在水中受到的力，记录相应的数值。
5. 根据测得的力的数值和物体的质量计算出物体所受到的浮力，并与实际情况进行比较。
6. 分别计算每个物体所受到的重力和浮力，并比较两者之间的关系。
实验结果与讨论：根据静力学平衡原理，我们预计不同密度的物体在液体中会表现出不同的浮力效应。
通过实验数据的记录和计算，我们可以得出物体在液体中受到浮力的大小与物体的排除液体质量有关。
在实验中，我们发现密度较大的物体会下沉到液体的底部，而密度较小的物体则会浮起。
通过弹簧测力计的测量，我们可以得出不同物体所受到的力的大小，并利用浮力原理计算出相应的浮力。
实验结论：实验结果表明，物体在液体中的浮力与其排除液体质量有密切关系。
根据浮力原理，密度较大的物体受到的浮力较小，而密度较小的物体受到的浮力较大。
静力学平衡原理和浮力原理是解释物体在液体中平衡状态的重要理论基础。
通过本实验的操作和观察，我们对物体的静力学平衡与浮力有了更深入的了解。
浮体静力学课程设计报告..
大连理工大学船舶与海洋工程浮体静力学课程设计报告课程名称：浮体静力学课程设计院（系）：运载工程与力学学部专业：船舶与海洋工程专业班级：学号：学生姓名：年月日目录一静水力曲线-----------------------------------------------------------31 设计要求---------------------------------------------------------------------------------------32 计算原理------------------------------------------------------------------------------------- 33 原始数据------------------------------------------------------------------------------------- 64 计算过程和图表-----------------------------------------------------------------------------7二稳性横截曲线-----------------------------------------------------------------------------101 设计要求--------------------------------------------------------------------------------------102 计算原理------------------------------------------------------------------------------------ 103 原始数据--------------------------------------------------------------------------------------104 计算过程和图表----------------------------------------------------------------------------11三装载稳性计算------------------------------------------------------------------------------131 设计要求----------------------------------------------------------------------------------- 132 计算过程和图表------------------------------------------------------------------------- 15(1)浮态及初稳性-----------------------------------------------------------------15(2)静稳性曲线及动稳性曲线计算------------------------------------------16(3)稳性校核------------------------------------------------------------------------17(4)该载况下的浮态及稳性总结---------------------------------------------19四总结体会-------------------------------------------------------------------------------------------20一、静水力曲线1、设计要求：列出全部静水力曲线的计算公式；计算吃水：0.5m, 1.5m , 2m, 2.5m, 3.0m处的以下各要素，列表计算，并绘出静水力曲线图。
浮体静力学课程设计
大连理工大学船舶与海洋工程浮体静力学课程设计报告课程名称：院（系）：专业：班级：学号：学生姓名：年月日目录一静水力曲线-----------------------------------------------------------21 设计要求--------------------------------------------------------------------------------------22 计算原理------------------------------------------------------------------------------------- 23 原始数据------------------------------------------------------------------------------------- 54 计算过程和图表-----------------------------------------------------------------------------5二稳性横截曲线--------------------------------------------------------------------------------61 设计要求--------------------------------------------------------------------------------------62 计算原理------------------------------------------------------------------------------------- 63 原始数据--------------------------------------------------------------------------------------64 计算过程和图表----------------------------------------------------------------------------7三装载稳性计算----------------------------------------------------------------------------- 81 设计要求----------------------------------------------------------------------------------- 82 计算过程和图表--------------------------------------------------------------------------8一、静水力曲线计算部分1、设计要求：计算吃水：0.5m, 1.5m , 2m, 2.5m, 3.1m, 3.5m,4.0m 处的以下各要素，并绘出静水力曲线图。
初中物理浮力课程设计
初中物理浮力课程设计一、教学目标通过本节课的学习，学生需要掌握浮力的概念、计算方法以及浮力在实际生活中的应用。
具体目标如下：1.了解浮力的定义和计算公式。
2.掌握阿基米德原理及其应用。
3.理解浮力在生活中的实际应用，如船舶、救生圈等。
4.能够运用浮力公式计算物体在液体中的浮力。
5.能够运用阿基米德原理解释生活中的浮力现象。
情感态度价值观目标：1.培养学生的探究精神，激发对物理学的兴趣。
2.培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高学生的实践能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括浮力的概念、计算方法以及浮力在实际生活中的应用。
具体安排如下：1.浮力的定义和计算公式：介绍浮力的概念，讲解浮力的计算方法，如F浮=ρ液gV排。
2.阿基米德原理：讲解阿基米德原理的发现过程，阐述原理内容及应用。
3.浮力在实际生活中的应用：通过实例分析，让学生了解浮力在船舶、救生圈等领域的应用。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：讲解浮力的定义、计算公式及阿基米德原理。
2.讨论法：分组讨论浮力在实际生活中的应用，分享讨论成果。
3.案例分析法：分析船舶、救生圈等实例，让学生理解浮力的实际应用。
4.实验法：安排浮力实验，让学生亲身体验浮力的作用。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用符合新课程标准的物理教材，为学生提供权威的学习资料。
2.参考书：推荐学生阅读与浮力相关的参考书，拓展知识面。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，帮助学生形象地理解浮力概念。
4.实验设备：准备浮力实验所需的器材，如容器、液体、物体等。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本节课采用以下评估方式：1.平时表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习态度和理解程度。
浮体静力学(05)
xS
xS
§3~3 排水体积和浮心坐标计算
浮心的纵坐标和垂向坐标： 浮心的纵坐标和垂向坐标：
xB =
M yoz V
∫ = ∫
xS
xW xS
AS xdx AS dx
oy
xW
zB =
M xoy V
∫ M dx = ∫ A dx
xW xS xW S
xS
§3~3 排水体积和浮心坐标计算
结论：采用纵向积分法时，须先求出给定水线面下不同x处 结论：采用纵向积分法时，须先求出给定水线面下不同x 的横剖面面积及其对oy轴的静矩。 oy轴的静矩 的横剖面面积及其对oy轴的静矩。
V = ∫ AW dz = 2 ∫
0
T
T
0
∫
xS
xW
ydxdz
排水体积V对中站面静矩： 排水体积V对中站面静矩：
M yoz = ∫ AW xF dz = ∫ M oy dz
0 0
T
T
排水体积V对基平面静矩： 排水体积V对基平面静矩：
M xoy = ∫ AW zdz
0
T
§3~3 排水体积和浮心坐标计算
用若干个与中横剖面平行的平面，把 船舶水下体积分割成若干薄片微体积， 再沿纵向积分，得船舶的排水体积。 微体积对某一个坐标平面求静矩，再 沿纵向积分，然后将其除以排水体积， 即得到浮心相对该坐标平面的坐标。
§3~3 排水体积和浮心坐标计算
垂向积分计算方法
§3~3 排水体积和浮心坐标计算
吃水为z处的水线面面积： 吃水为z处的水线面面积：
dM xoy = dV z A = AS z A dx
§3~3 排水体积和浮心坐标计算
§3~3 排水体积和浮心坐标计算
浮体静力学课程设计
理工大学船舶与海洋工程浮体静力学课程设计报告课程名称：院（系）：专业：班级：学号：学生：年月日目录一静水力曲线-----------------------------------------------------------21 设计要求--------------------------------------------------------------------------------------22 计算原理------------------------------------------------------------------------------------- 23 原始数据------------------------------------------------------------------------------------- 54 计算过程和图表-----------------------------------------------------------------------------5二稳性横截曲线--------------------------------------------------------------------------------61 设计要求--------------------------------------------------------------------------------------62 计算原理------------------------------------------------------------------------------------- 63 原始数据--------------------------------------------------------------------------------------64 计算过程和图表----------------------------------------------------------------------------7三装载稳性计算----------------------------------------------------------------------------- 81 设计要求----------------------------------------------------------------------------------- 82 计算过程和图表--------------------------------------------------------------------------8一、静水力曲线计算部分1、设计要求：计算吃水：0.5m, 1.5m , 2m, 2.5m, 3.1m, 3.5m,4.0m处的以下各要素，并绘出静水力曲线图。
浮体静力学(04)
满载排水量
最大排水量
§3~2 重量和重心坐标计算
船舶重量、重心计算 设组成船舶总重量的各个重量项目的数目为n，各项重量 为 Wi ，各项重量的重心坐标为 ( xi , yi , zi ) ，则船舶总重量W和 重心坐标 ( xG , yG , zG ) 按下式求出：
W x
i 1 n i n
正浮
正浮：浮体的基平面平行于水面时的漂浮状态，此时ox轴和 oy轴都平行于水线面。该浮态可用一个参数d来表示。
平 衡 方 程
W xG x B yG y B 0
一般情况下船舶都应处于正浮状态或略有尾倾。
§3~1 浮性基本概念
z
z
W W 水线
G
G
d
xG=xB
B
zG x
zB
船舶总重量 载重量=船上装
载的各项重量
§3~2 重量和重心坐标计算
船舶排水量=空船重量+载重量，随装载情况不同而变化。
满载排水量
民船
满载出港
典 型 载 况
空载排水量
是否装载客货：满载和空载 油水消耗情况：出港和到港
满载到港
空载出港 空载到港
§3~2 重量和重心坐标计算
对军用舰艇
空载排水量 标准排水量
x B xG tg zG z B y B yG tg zG z B
§3~1 浮性基本概念
zG zB
xG
B
水线 zG
d
x
zB
o yB
yG
G
B
o
xB
dF
y
§3~1 浮性基本概念
总结 浮性和稳性的关键问题
研 究 四 者 关 系
浮体静力学(03)1
yi
特点： 坐标原点选在积分区间的中点； 各纵坐标对称于原点布置 ； 手算大倾角稳性时应用。
§2~3 乞贝雪夫法
§2~4 提高计算精度的方法
积分方法比较与总结
梯形法
计
算
计
辛浦生法
工
算
作
精
量
度
乞贝雪夫法
各种近似计算方法的精确 度，均与曲线的性质及给 定的纵坐标个数多少有关。 增加纵坐标个数，能提高 精度但增加计算量。
§2~2 辛浦生法
§2~2 辛浦生法
特点： 等间距； 等分数目必为偶数。
特点：与梯形相比计算繁琐，但精度较高，故应用广泛。
§2~2 辛浦生法
辛浦生二法
原理：以若干段三次抛物线近似地代替实际曲线
不同海水和盐卤水淡化方法的典型特性数据对照
三次抛物线的一般形式：
一条三次抛物线下的面积：
y a0 a1 x a2 x 2 a3 x3 推导方法类似于辛氏一法
n/2个二次抛物线下的面积之和由下式表达：其中，各分点的函数值
yi前的系数[1，4，2，4…，2，4，1]称为辛氏乘数
l A 3 ( y0 4 y1 2 y2 4 y3 2 yn2 4 yn1 yn )
上式为辛氏1法的一般形式，其中y代表任意被积函数。同样可用于 求体积、静矩和惯性矩。具体计算时常采用表格式。
A
3 8 l(y0
3 y1
3y2
y3 )
辛氏二法的一般公式：
A
3 8
l
(
y0
3y1
3y2
2 y3
2 yn3
3yn2
3yn1
yn )
§2~2 辛浦生法
§2~2 辛浦生法
浮体静力学课程设计
浮体静力学（一）课程设计目录1 静水力曲线计算 (1)1.1 计算原理 (1)1.2 计算过程 (3)1.3 计算结果 (4)2 稳性横截曲线计算 (5)2.1 计算原理 (5)2.2 计算过程 (6)2.3 计算结果 (9)3 稳性校核 (10)3.1 设计要求 (10)3.2 计算原理 (10)3.3 计算过程及结果 (10)静水力曲线插值 (10)根据静水力曲线及已知数据得到计算表格 (10)静稳性曲线及动稳性曲线 (11)稳性校核 (12)4 课程设计的收获 (14)1 静水力曲线计算1.1 计算原理采纳垂向沿吃水方向积分系统，利用梯形法列表计算。
（1）水线面面积w A222L L w A ydx -=⎰（2）漂心纵向坐标F x222L L oy M xydx -=⎰ oy F wM x A =（3）每厘米吃水吨数TPC100wA TPC ω=(31.025/t m ω=)（4）型排水体积∇0dw A dz ∇=⎰（5）总排水体积k ∇1.006k ∇=∇（6）总排水量∆k ω∆=∇（7）浮心纵向坐标B x0id yoz F w M x A dz =⎰yoz B M x =∇（8）浮心垂向坐标B z0id xoy w M zA dz =⎰xoy B M z =∇（9）横稳心纵向坐标BMTI BM =∇3221(2)12L L T I y dx -=⎰（10）纵稳心纵向坐标L BMLFL I BM =∇2222LL L I x ydx -=⎰2LF L w FI I A x =- （11）每厘米纵倾力矩MTC100LGM MTC L∆=近似写成：100LBM MTC L∆=（12）水线面系数wp Cwwp A C LB=（13）方形系数B CB C LBd∇=（14）棱形系数P CP M C A L∇=10站处02i d M A ydz =⎰（15）中横剖面系数M CMM A C Bd=1.2 计算进程面各项几何要素，要紧包括面积、面积矩、横向惯性矩、纵向惯性矩，这些数据通过计算处置后取得15条静水力曲线的具体数据。
浮体静力学课程设计
浮体静力学（一) 课程设计目录1 静水力曲线计算部分 01。
1 设计要求： 01.2 计算原理： 01。
3 原始数据: (2)1.4 计算过程和图表： (2)2 稳性横截曲线 (4)2.1 设计要求： (4)2.2 计算原理： (4)2。
3 原始数据 (4)2.4 计算过程和图表： (4)3 装载稳性计算部分（载况一） (6)3.1 设计要求 (6)3.2 计算过程和图表 (6)3。
2。
1 稳性横截曲线 (6)3.2.2浮态及初稳性计算 (6)3。
2.3静稳性曲线及动稳性曲线 (7)3。
2.4稳性校核 (8)4课程设计的收获 (11)1 静水力曲线计算部分1.1 设计要求：计算吃水:0.5m, 1。
5m ， 2m ， 2。
5m ， 3。
0m 处的以下各要素，并绘出静水力曲线图。
（1） 水线面面积A W （2） 漂心纵向坐标X f （3） 每厘米吃水吨数TPC （4） 型排水体积V（5） 总排水体积(附体系数取1.006) （6） 总排水量W （7） 浮心纵向坐标X b （8） 浮心垂向坐标Z b （9） 横稳心垂向坐标BM （10） 纵稳心垂向坐标BM L （11） 每厘米纵倾力矩曲线MTC （12） 水线面系数C W （13） 方形系数C B （14） 棱形系数C P （15） 中横剖面系数C m1.2 计算原理：（1）水线面面积Aw 的计算：根据计算公式⎰-=222LL w ydx A ≈2δL Σ′yi ，利用梯形法计算各个水线面面积.（2）水线面漂心纵向坐标Xf 的计算水线面漂心纵向坐标Xf 的计算公式为dx xy M L L oy ⎰-=222，⎰-=222L L w ydx A ,WOy F A M x =,用梯形法计算Moy ≈2*(δL ）²Σ´kjyi式中：Σkjyi=0*y10+1＊（y11-y9）+2＊(y12—y8)+…+9*(y19-y1)+10＊（y20-y0）—0。
八年级物理下册第十章第1节《浮力》教案(新版)新人教版.doc
学生思考，寻找方法， 学生代表到讲台上展
Zj\ O
①用弹簧测力计测量岀物体的重力G;
知识点二：
浮力产生的
原因
2将石块浸没在水中，读出弹 簧测力计的示数F
弹
3比较弹簧测力计示数的变 化情况。这说明什么所受的重力G/N
浸没在水中时示数F弹/N
再一次向学生明确实验目的是判断浸没水中的石块是否受
到浮力，以及浮力的大小和方向。
教师点评，全班同学在一起讨论达成共识：
学生思考，并分组交流、
讨论：
鼓励学生观察、对比、 思考、回答。
学生体验：
利用桌面上的学 具，将软木塞放入水中 并逐渐压入水底，然后 放手。在此过程中，一 是体会手的感觉，二是 观察软木塞最终的情 况，并尝试得出结论。
1•鸭子为什么能在水中自由自在地游水，人在水中为什么不
能这样？可是一个不会游泳的人在死海里为什么不会下沉？同学 们猜想这里面可能蕴含着什么知识呢？
洋。万吨巨轮能够在海面上劈风斩浪，是什么原因让巨轮不沉入 水底呢？
3.潜水艇能在水中自由地上升和下潜；热气球能载着重物飞
上高空。想一想，为什么？
大家提到了一个新词“浮力”。浮力怎么有这么大的魔力， 这一节课就让我们共同来研 究浮力。(板书：浮力)
讨论完毕后，请研究不同猜想的小组都上台介绍自己的选材及实
验方案；其他同学进行补充，最后完善方案。
例如：
研究浮力的大小与物体的形状有关的方案可能是：用弹簧测力计
测出橡皮泥的重力，把橡皮泥浸没在水中读出弹簧测力计的示数， 把橡皮泥捏成其他的形状再浸没在水中读出弹簧测力计的示数， 分别测出两次的浮力进行比较得出结论。
(2)左手拿一个乒乓球，松手，让学生注意观察它的运动状
设计说明书及格式-静力学
附3：
课程设计成果说明书
题目：大倾角稳性
学生姓名：郑跃洲
学号：130305125
学院：船舶与海洋工程学院
班级：A13船舶一班
指导教师：张晓君
浙江海洋学院教
15年 5月 27 日
浙江海洋学院《课程设计成果说明书》规范要求
课程设计说明书是课程设计主要成果之一，一般在2000～3000字。
1．说明书基本格式
版面要求：打印时正文采用5号宋体，A4纸，页边距上、下、左、右均为2cm，行间距采用固定值20磅，页码底部居中。
文中标题采用4号宋体加粗。
（该要求未及者可参考“船舶力学”、“中国造船”期刊）
2．说明书结构及要求
（1）封面
（2）课程设计成绩评定表
（3）任务书(指导教师下发)
（4）摘要
摘要要求对内容进行简短的陈述，一般不超过300字。
关键词应为反映主题内容的学术词汇，一般为3-5个，且应在摘要中出现。
（5）目录
要求层次清晰，给出标题及页次。
最后一项为参考文献。
（6）正文
正文应按照目录所确定的顺序依次撰写，要求论述清楚、简练、通顺，插图清晰整洁。
文中图、表及公式应规范地绘制和书写。
设计说明书正文格式
一、设计任务书及分析
（一）
（二）
（三）
二、设计内容
（一）
（二）
（三）
三、设计总结分析。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
. . .. .. 浮体静力学课程设计
目录
Ⅰ.邦戎曲线计算 (4)
Ⅱ.静力水曲线计算 (7)
水线面面积Aw (7)
漂心纵向坐标Xf (7)
每厘米吃水吨数TPC (8)
水线面系数 (8)
排水体积V (8)
排水量W(附体系数取1.006) (8)
浮心纵向坐标 (8)
浮心垂向坐标 (8)
横稳心垂向坐标 (9)
纵稳心垂向坐标 (9)
每厘米纵倾力矩曲线 (9)
方形系数 (9)
Ⅲ.装载稳性计算 (16)
浮态及初稳性 (16)
静稳性曲线及动稳性曲线 (17)
稳性校核 (20)
课程设计中均采用如1-1图所示的空间直角坐标系：
Ⅰ邦戎曲线计算
（1）邦戎曲线概念：
船体某一站号处横剖面（如下图所示），该横剖面自查船底到最高一层连续甲板在不同吃水下的横剖面面积。
（2）计算原理
图Ⅰ-1表示某一横剖面曲线及不同吃水的半宽值，根据基本公式
⎰⎰
==
d
o
d
zydz Moy ydz As ;
2;0
采用梯形法计算，在吃水d 时，横剖面
面积
为经过端点修正后的式中：0n 010
y');y (y'2
1
-
y '''2++++=∑≈=
∑⎰
n o i i
d
y y y y d ydz As δ
半宽值（本次计算暂不考虑端点修正）；d δ为各水线等间距值。
横剖面面积As 对基线y O 轴的静距:
)ny y (021-10'')
(22n '00'
2
0+⨯++⨯+⨯=≈=∑∑⎰n
i i i i
i
d
ny y y y k y
k d zydz Moy 式中：δ
用同样的方法分别计算1站，2站，3站，4站，5站，6站，7站，8站，9站，10站的横剖面面积以及对基线y O 轴的静距。
其数值总结如表Ⅰ-2所示:
表Ι-2
（2）绘制邦戎曲线图
（3）把上述计算的结果AutoCAD绘制成邦戎曲线图。
为了使图纸美观和图纸长度的使用方便，对船长，型深，面积，面积距按不同比例绘制如下图：
（4）
Ⅱ 静力水曲线计算
1.计算原理 （1）水线面面积Aw
如图Ⅱ-1所示，⎰-=22
L
L ydx Aw ；式中：y 是离Oy 轴x 处的半宽；L 是
水
线长。
为经过端点修正后的式中：0n 010
y');y (y'21
-
y '''2++++=∑≈=
∑⎰
n o i i
d
y y y y d ydz As δ
（2）漂心纵向坐标F x
⎰⎰--==
22
22
L
L L
L F
ydx
xydx
Aw
Moy
x
式中：Moy 为Aw 对Oy 的静距。
（3）每厘米吃水吨数TPC
100
wAw
TPC =
；式中w 为水的重量密度，3/m t .
（4）水线面系数
BL
Aw Cwp =
（5）排水体积▽
()()[]
⎰++++++≈=
∇-⋅i
d o
Wi Wi W W w w A A A A A A d Awdz i 12110)(2/1 δ
（6）排水量W （附体系数取1.006）
∇=∇=wk w W k ；式中k ∇为总排水体积，∇型排水体积。
(7)浮心纵向坐标
⎰
⎰
=
∇
=
d
d
F B Awdz
Awdz
x Myoz
x 0
式中：Myoz 为对中站面yOz 的体积静距。
（8）浮心垂向坐标
⎰⎰=
∇
=
d
d
B Awdz zAwdz Mxoy
z 0
式中：Mxoy 为对基平面xOy 的体积静距。
（9）横稳心垂向坐标
∇
=∇
=
⎰-dx y I BM L
L T
22
3
32
式中：T I 为水线面WL 的面积对于纵向中心轴O-O 的横向惯性矩。
（10）纵稳心垂向坐标
ydx
x I Awx I I BM L L L F
L
LF L ⎰-=∇-=∇=22
22
2
式中：LF I 为水线面面积Aw 对于通过该水线面漂心F 的横轴的纵向惯性矩；L I 为水线面面积Aw 对于通过该水线面中站处Oy 横轴的纵向惯性矩。
（11）每厘米纵倾力矩
L
BM L GM MTC L
L 100100∆≈∆=
(12)方形系数
LBD
C B ∇=
二、计算数据
1. 计算过程（以1号水线为例）
用同样的方法分别计算个水线面的个曲线数据，将计算的静水力曲线的各曲线的数据整理如下：
三、绘制图形
将将整理计算数据用AtuoCAD绘制成静力水曲线图，如下图所示。
Ⅲ装载稳性计算
一、浮态及初稳性
根据给出的载况，在所计算的静力水曲线的数据中用差值法求出平均吃水、浮心纵向坐标、浮心垂向坐标、横稳心距基线高、纵稳心距基线高等数据并计算纵倾力矩、纵倾值、首尾吃水、初稳性高、纵稳心高。
计算公式及数据如表Ⅲ-1所示：
表Ⅲ-1
项目单位符号及公示满载出港标注
排水量t △5519.52
平均吃水m d 5.6038 静
重心纵向坐标m Xg -0.85 水
重心垂向坐标m Zg 5.02 力
浮心纵向坐标m Xb 1.088 图
漂心纵向坐标m Xf -1.477 插
横稳心距基线高m Zm 6.168 值
纵稳心距基线高m Zml 108.646 得
纵向稳性高m GM L=Zml-Zg 103.626
每厘米纵倾力矩t.m MTC=△ GM L/(100L) 64.266
纵倾力矩t.m Mt=△(Xg-Xb) -10696.8
纵倾值m dd=Mt/(100.MTC) -1.66447
首吃水增量m dd F=(L/2-Xf)(dd/L) -0.85986
尾吃水增量m dd A=-(L/2+Xf)(dd/L) 0.804611
首吃水m d F=d+dd F 4.743944
尾吃水m d A+d+dd A 6.408411
未修正稳心高m GM0=Zm-Zg 7.018
自由液面修正值m Dgm 不考虑
修正后初稳心高m GM=GM0-Dgm 不考虑
二、静稳性曲线及动稳性曲线
根据给定的稳性横截曲线、排水量和重心高度
z，通过差值求出该排
G
水量下不同倾斜角度的ls按式l=ls-（Z G-Zs）sinφ，假设Zs=0，计算各倾角下的复原力臂，并绘制静稳性曲线l=f（φ）
静稳性曲线图
由⎰=φ
0φ
ld ld计算各倾角下的复原力臂
d
l，并绘制d l随Φ变化的动稳性曲线图。
如图Ⅲ-2所示。
动稳性曲线
在该吃水下，不同倾斜角对应的l、ls，计算过程如下所示：
三、稳性校核
稳性衡准数：
1或1≥=
≥=
f q f
q l l K M M K
①横摇角的计算
为系数。
、、、式中28.15043213
241C C C C C C C C =Φ
经计算查表。
取，取，取，取101138.068.0248.04321C C C C 则 3.290=Φ
②最小倾覆力臂q l 的计算
根据横摇角和动稳性曲线的对称于过O 点的纵轴，绘制出在风浪联合作用下的稳性曲线，
在如图所示的在风浪联合作用下的稳性曲线图上，从原点向左量取
29.3度，过该点做X 轴的垂线与动稳性曲线交于A 点，过'A 点作动稳性曲线的切线AL,再从A 沿水平方向取 3.57，作垂线与AL 交于一点，则该点在过A 点的水平线以上的纵坐标即为q l 。
m l q 2517.0=
③风压力臂的计算
∆=9810Z
pA l f f。
/7633.经查表计算取,52.5519,65.3,36022m N p t m Z m A f =∆== 则。
0154m .0=f l
1334.160154
.02517.0≥==K 所以该船在满载情况下符合稳性要求。