:(1)铁的密度大于水的密度,空心的铁罐子为什么能漂浮呢?
可能是
因为什么呢?
(因为它是空心的,F浮>G物,所以能上浮,最终能漂浮。)
(2)要想让实心的铁罐子也漂浮,可以怎么办呢?(把沙取出来,
变成空心的。)
(3)大家的想法是如何调节的铁罐子的浮沉的呢?(F浮不变,挖空使G
物变小,当F浮>G物,铁罐子自然就浮起来了。)
指出:上述实验告诉我们采用“空心”的办法,不仅可以增大漂浮物
体可利用的浮力,还可以使下沉的物体变得上浮或漂浮。
3.应用
轮船
(1)原理:采用把物体做成“空心”的办法来增大浮力,使浮力等于船
和货物的总重来实现漂浮。
(2)排水量:满载时,船排开的水的质量。即:排水量=m船m货
质疑:1.轮船从河水驶入海里,它的重力变不变?它受到的浮力变大、
变小还是不变?(不变,始终漂浮)
2.它排开的液体的质量变不变?(不变)
3.它排开的液体的体积变不变?(变,ρ海水>ρ水,所以V排海水<V
排水)
4.它是沉下一些,还是浮起一些?(V排变小了,所以上浮一些)
强调:同一条船在河里和海里时,所受浮力相同,但它排开的河水和
海水的体积不同。因此,它的吃水深度不同。
潜水艇
演示:
潜水艇能潜入水下航行,进行侦查和袭击,是一种很重要的军事舰艇。它
是怎么工作的呢?我们用打吊瓶用的小塑料管来模拟潜水艇。请同学们利用
和塑料管连接的细管给塑料管吹气或吸气。
现象:吸气时,水逐渐进入管中,管子下沉;吹气时,管中的水被排出,
管子上浮;
质疑:(1)小塑料管浸没在水中所受F浮是否变化?(塑料管形变很
小,V排基本不变,所以可以认为F浮不变)。
(2)那它是怎样上浮或下沉的呢?
(吹气时,水从管子中排出,重力变小,F浮>G物,所以上浮;吸气时,
水进入管子,重力变大,F浮<G物,所以下沉)
讲解:潜水艇两侧有水舱,当水舱中充水时,潜水艇加重,就逐渐潜
入水中;当水舱充水使艇重等于同体积水重时,潜水艇就可悬浮在水中;当
压缩空气使水舱中的水排出一部分时,潜水艇变轻,就可上浮了。
潜水艇:
原理:靠改变自身重力来实现在水中的浮沉。
强调:潜水艇在浸没在水下不同深度所受浮力相同。
气球和飞艇
演示:“热气球”的实验。
质疑:酒精燃烧后袋内空气密度怎样变化?
原理:ρ气<ρ空气,(即利用密度小于空气的气体,通过改变气囊里气体
的质量来改变自身体积从而改变所受浮力的大小来实现升降的。)使它受到
的F浮>r