第三节浮力的应用案例

9、浮筒打捞沉船
浮筒打捞法是打捞沉船的一种方法，是用若干 浮筒在水下充气后，借浮力将沉船浮出水面。
打捞沉船
现代打捞沉船的方法是:将几个充满 水的大型浮筒 沉入水底,用钢缆把浮 筒与沉船紧紧地拴在一起,然后用高 压空气把浮筒中水排出,沉船就随着 浮筒一起浮出水面.请解释这样打捞 沉船的道理 答：浮筒中水排出后重力大大减少，浮力 却没有减少，即使拴上沉船也是G<F浮，因 此能浮上水面
物体漂浮时，F浮＝G．
课堂思考
共同点：
漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？
•在平衡力的作用下静止不动。 •漂浮与悬浮在液面上的物体，浮力等于重力。
不同点：
•漂浮是物体一部分浸入液体中，悬浮是整个物体 浸没在液体中。
迁移深化
图钉、铁块在水中－－下沉 小木块、大木块在水中－－上浮至漂浮
假设：实心物体完全浸没在液体中时,
用途： 一种可以直接测量液体密度的仪器。 读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度 刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。 工作原理：利用物体漂浮在液面上时浮
力 等于重力的原理制成的。
原理：在各种液体中总是漂浮，F浮＝G。
1.0
1.2
1.4
刻度值的特点：
2、刻度不均匀，上疏下密 水 液体甲 液体乙
1、上面读数小，下面读数大；
１、密度计是测液体密度的仪器，它是 ＝ 物（填＝、 根据物体漂浮在液面时F浮_____G <、>）的原理制成的。 漂浮 ，才 ２、使用密度计时必须使其______ 能正确测出液体的密度。 ３、密度计在各种不同的液体中所受浮 相同 （相同、不同）的，在密度 力是______ 大 （大、小）的液体中露出液面的体 _____ 小 下 积较大，故密度计的刻度是上_____ 大 （大、小）。 ______
F浮 G
F浮
F浮
G
G
当 F浮＜G时, 合力方向竖直 向下，物体就 下沉。
当F浮＞G时， 当F浮＝G时, 合力方向竖直 合力为零， 向上，物体就 即二力平衡， 上浮． 此时物体将 漂浮时F浮＝G。 悬浮。
一、物体的浮沉条件
浸没在液体中静止的物体
当F浮＜G时，合力方向竖直向下，物体就下 沉． 当F浮＝G时，合力为零，即二力平衡此时物 体将悬浮． 当F浮＞G时，合力方向竖直向上，物体就上 浮．
轮船总是漂浮在水面上， 一艘轮船从河里驶向大海， 不变 它受到的重力大小 （变大、变小、不变）；它 不变 受到的浮力 大小 （变大、变小、不变）；它排开 水的体积 些还是上浮些？ 变小 （变大、变小、不变）；轮船是下沉
河水
海水
Hale Waihona Puke Baidu
轮船 （1）工作原理：物体漂浮在水面的原理工 作的。 （2）利用把密度比水大的钢材制成空心的 使它排开更多的水，增大可利用的浮力。 （3）轮船在河里和海里都是浮体，因而所 受浮力相同，根据阿基米德原理，它在海水 里比在河水里浸入的体积小。
V排=V物=V
F浮 =ρ液gV G =ρ物gV
物体的浮沉条件 (1) 漂浮 (2) 悬浮 (3) 上浮 F浮=G F浮=G F浮>G V排<V物 V排=V物 V排=V物 ∴ρ液>ρ物 ∴ρ液=ρ物 ∴ρ液>ρ物
(4) 下沉
F浮<G
V排=V物
∴ρ液<ρ物
ρ物是物体的密度（平均密度），而不是构 成该物体的物质的密度
水中蛟龙
2、潜水艇
水中蛟龙
三、浮沉条件在技术上的应用
1、潜水艇
——利用吸水、排水的方法改变潜 水艇自身的重力实现上浮下潜的 。
1.工作原理：潜水艇的上浮、下潜和悬浮， 靠改变自身的重力来实现的。
2.潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或 放水的多少。
潜水艇
过程和原理:
• ①过程:潜水艇在水面下无论沉、浮，受到的浮力 不变。当向水舱充水时，F浮<G潜水艇下沉， 当F 浮=G时,潜水艇悬浮，而排水时，当 F浮>G时，则 潜水艇上浮。 • ②原理：浸没水中后浮力不变，靠改变自身重力 （向水舱充水或排水）来实现沉浮
5、孔明灯（热气球）
6、飞艇
——利用氦气、氢气密度比 空气的小，实现浮力大于重 力而在空中上升 。
可上九天揽月
可下五洋捉鳖
人类实现飞天的梦想
知识平台
气球和飞艇的共同点
（1） 气球和飞艇内充有密度小于空气的气体— —氢气、氦气、热空气等。 （2）原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积 来实现上升和下降的。
浸在液体中的物体的浮和沉,决定于所受的 浮力和重力的合力的情况 。
思考
改变物体浮沉的方法有哪些？
• 改变自身的重力大小。 • 改变自身的体积大小或改变液体密度大小 从而改变浮力大小。
二、浮沉条件在技 术上的应用
1、轮船
小小竹筏
长风破浪
航空母舰
一叶小舟
长风破浪
航空母舰
不沉的航母
我学
我用
F浮
下沉
G 当F浮＜G时,合力方向竖直 向下，物体在液体中向下运动称 为下沉．
F浮
悬浮
G
当F浮＝G时,合力为零，即二力 平衡，此时物体将静止在液体中任 意深度的地方称为悬浮。
上 浮
F浮
F浮 G
漂 浮
G 当F浮＞G时，合力方向竖直向上， 物体在液体中向上运动称为上浮。
F浮＝G时，合力为零，物体静止在 液面上称为漂浮。
7、盐水选种
——利用浸没在液体中的物体受到的 浮力跟液体的密度ρ液有关，ρ液越大， F浮越大。 ρ物< ρ液，物体上浮； ρ物> ρ液，物体下沉。
干瘪、虫蛀的种子会上浮 直至漂浮，而饱满的种子 下沉到容器底部。
盐
水
选
种
盐水选种的道理：饱满种子的密 度要大于盐水的密度而下沉。
8 密 度 计
密度计
3、气象探测气球
球内充有密度比空气小得多得氢气，用 于气象观察。
4、热气球
——利用热空气密度小，空气 受热膨胀，热气球体积增大， 也就是增大V排 ，达到增大浮 力的作用 。
气袋
吊篮
喷嘴
喷嘴点火 加热,袋内空 气受热膨胀, 排开气体的 体积增大， 浮力增大,浮 力大于重力 时,气球上升。
喷嘴火焰熄 灭，袋内空气变 冷体积减小,排 开气体的体积减 小，浮力减小, 浮力小于重力, 气球下降。
到底什么决定了物体的沉浮？
观察
鸡蛋放入水中，然后加盐
液体的密度 结论：1浮力的大小与__________有关
解释生活中的现象:
容器中有一个鸡蛋沉在水下，当不断向容器 加盐搅拌后，鸡蛋会从水中浮出来，最终漂浮在 水面上，试用所学的物理知识解释这种现象。
答：开始因为鸡蛋的密度大于水的密度 所以沉底；加盐后，盐水的密度变大， 当盐水的密度大于鸡蛋的密度时，鸡蛋 就会漂浮在水面上。