浮力的应用——轮船、潜水艇、热气球、密度计

蔡立坤

教学目标:
1.知道轮船、潜水艇、热气球、飞艇、密度计的工作原理.
2.通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产、生活和社会中的应用. 在学习《物体的浮沉条件》时，我们知道由于南瓜是空心的，其平均密度小于水的密度，所以南瓜可以漂浮在水面上。 轮船:
钢铁的密度远大于水，放入水中会沉底。然而，用钢铁制造的轮船却可以漂浮在水面上，这是为什么呢？ 观察轮船的形状可以发现，轮船并不是实心的，而是像南瓜一样是空心的，可以增加排开水的体积，因而受到较大的浮力。即使制造轮船的材料密度大，但是整个轮船（含货物）的平均密度小于水的密度，仍然可以漂浮在水面。 轮船的吃水深度线
排水量：轮船装满货物时排开水的质量。例如，一艘轮船的排水量是60000t，表示此轮船满载时，货物质量和船身质量之和为60000t，即m排=60000t。
吃水深度：轮船浸入水中的深度。
轮船空载和满载时，吃水深度不同。满载时排水量大，所以排开水的体积较大，吃水深度就较大。
同一艘轮船在河水和海水里的吃水深度也不同。这是由于同一艘轮船无论是在河水里还是在海水里的排水量是一定的（即m排一定），根据m排=V排ρ液，河水的密度小，排开河水的体积就大，吃水深度就大，所以轮船从河水驶入海水时，会上浮一些。

浮力的应用——轮船

潜水艇:
浮沉子 在实验中看到，当水进入“浮沉子（滴管瓶）”时，“浮沉子”重力增加，浮力不变，当重力大于浮力时，“浮沉子”下沉；当空气排出“浮沉子”里面的水时，“浮沉子”重力减小，当重力小于浮力时，“浮沉子”上浮。由此可以看出，“浮沉子”是通过改变自身重力实现浮沉的。 　　潜水艇的艇身两侧装有水舱。
潜水艇浸没在水中时，V排不变，所受浮力不变。
当向水舱充水时，潜水艇变重，逐渐潜入水中。
当水舱充水后潜水艇重等于同体积的水重时（F浮=G排），它可以悬浮在水中。
当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时，潜水艇变轻，从而上浮。
因此，潜水艇也是通过改变自身重力实现浮沉的。

气球和飞艇: 靠充入密度小于空气密度的气体（如热空气、氢气及氦气等）来工作。
潜水艇、热气球、密度计
密度计:
根据物体漂浮时的受力平衡及阿基米德原理制成，用来测定液体密度的仪器。
密度计始终漂浮在液体中，m排一定，ρ液越大，V排就越小，密度计露出液面部分就越大。所以，密度计刻度线越靠下，示数越大。（上小下大） 上图是同一支密度计测量两种液体密度时的情况，甲、乙两种液体哪个密度大？ 板书设计： 课后作业：

1.当物体浸没在液体中时，如果物体受到的浮力大于重力，则物体就会（ ）；物体受到的浮力小于重力，则物体就会（ ）；物体受到的浮力等于重力时，物体将（ ） 于液体中。

2.轮船的大小通常用排水量来表示，排水量是轮船满载时排开水的（ ） 。

3我国农民常用盐水浸泡法来选种，如图所示，在浓度适宜的盐水中，饱满的种子沉在底部是因为（ ），干瘪、虫蛀的种子浮在液面上是因为（ ）． 4.悬浮在空气中的气球要下降，必须（ ），从而使（ ）减小；潜水艇要从水中浮上来，要使潜水艇（ ） 减小。 5.潜水艇在水下航行，当它下潜的深度增加时，比较它所受到的水的压力和浮力关系是（ ）
A．压力越大，浮力越大

B．压力越大，浮力不变
C．压力不变，浮力越大

D．压力不变，浮力不变

6.关于浮沉条件的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．潜水艇上浮过程中受到的浮力变大
B．气象用探测气球里所充气体的密度小于空气的密度
C．密度计上的刻度示数从下到上逐渐变大
D．密度计放在不同液体中所受浮力的大小与液体密度有关 7.“死海不死”的故事说的是“将奴隶和俘虏扔进海里，可他们都漂浮在海面上…”。以下是几位同学对该现象的解释，其中正确的是（ ）
A．奴隶和俘虏是被水平扔进海里的
B．海水的密度等于人体的密度，人在海里自然漂浮
C．人被扔进海里漂浮在海面上时，浮力总大于其重力
D．人被扔进海里漂浮在海面上时，浮力等于其重力 8.将一只密度计先后放入甲、乙两容器中，如图,两容器中液体的密度分别是ρA、ρB，密度计受到液体的浮力是FA、FB，则密度和浮力的关系分别满足（ ）
A．ρA＜ρB，FA=FB

B．ρA＜ρB，FA＞FB
C．ρA =ρB，FA＞FB

D．ρA＞ρB，FA = FB．