10.3_液體浮沉條件 2014.4

1、知識(shí)回顧：知識(shí)回顧： 一一.阿基米德原理的內(nèi)容：阿基米德原理的內(nèi)容： 二二.浮力的計(jì)算方法：浮力的計(jì)算方法： 稱重法稱重法 F F浮 浮 = G = G物 物 F F拉 拉 阿基米德原理的計(jì)算公式：阿基米德原理的計(jì)算公式：F浮 浮 = 液液gV排排 三三.浮力產(chǎn)生的原因：浮力產(chǎn)生的原因： 液體對(duì)物體上下表面產(chǎn)生壓力差。液體對(duì)物體上下表面產(chǎn)生壓力差。 浸入：也就是“浸在”包括完全浸入和部分浸入 浸沒(méi)：物體完全沒(méi)入了液體中，整個(gè)物體 在液面以下 漂?。何矬w液面處，部分體積浸沒(méi) 懸?。何矬w液面以下，完全浸沒(méi)，可以在 液面以下任何位置 上?。何矬w正在向上加速運(yùn)動(dòng)可能完全浸沒(méi)，也 可能部分浸沒(méi)，最終狀態(tài)

2、是漂浮 下沉：物體正在向下加速運(yùn)動(dòng)可能完全浸入，也 可能部分浸入，最終狀態(tài)是沉在水底 浸入的類型及特點(diǎn)浸入的類型及特點(diǎn) 浸沒(méi)浸沒(méi) 部分浸入部分浸入 浸入：也就是“浸在”包括完全浸入(浸沒(méi))和部分浸入 浸沒(méi)：物體完全沒(méi)入了液體中，整個(gè)物體在液面以下 F浮 G F浮 G F浮 G F浮 浮G 上浮上浮 F浮 浮=G F浮 浮G; 物物 液液 漂浮漂浮 F浮 浮= G ;物物 液液 懸浮懸浮 F浮 浮= G ;物物 液液 下沉下沉 F浮 浮 G ;物物 液液 G 下 沉 懸 浮 液 液= =物 物 液 液 物 物 浮物物 物物 排g物g 液 液gV排排 物 物gV物物 V排 排=V物物 液 液物物

3、G 下 沉 懸 浮 物物 物物 gg 液 液gV排排 物 物gV物物 V排 排=V物物 液 液 物 物 浮物物 物物 排g物g 液 液gV排排 物 物gV物物 V排 排=V物物 液 液=物物 液 液 物 物 浮 物物 物物 排g 物g 液 液gV排排 物 物gV物物 V排 排=V物物 G F 浮 G F浮 G F浮 F浮 浮 G 下沉下沉 F浮 浮 G 液 液 G 液 液 物物 漂浮漂浮 F浮 浮 = G 液 液 物物 沉浮條件的應(yīng)用沉浮條件的應(yīng)用 輪船輪船 潛水艇潛水艇 熱氣球熱氣球 密度計(jì)密度計(jì) 長(zhǎng)風(fēng)破浪長(zhǎng)風(fēng)破浪 航空母艦航空母艦 1、輪船 小小竹筏小小竹筏 1、排水量：、排水量： 輪船滿

4、載時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量輪船滿載時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量。 2、輪船漂浮：、輪船漂?。?F浮浮= G物物 3、輪船的排開(kāi)水的質(zhì)量，等于輪船和貨物的總、輪船的排開(kāi)水的質(zhì)量，等于輪船和貨物的總 質(zhì)量質(zhì)量 應(yīng)用二、輪船 提出問(wèn)題：輪船從江里開(kāi)到海里，輪船所受浮力提出問(wèn)題：輪船從江里開(kāi)到海里，輪船所受浮力 是否改變？是上浮一些還是下沉一些？是否改變？是上浮一些還是下沉一些？ 潛艇 輪船輪船 工作原理：物體漂浮在水面的原理工作的。工作原理：物體漂浮在水面的原理工作的。 利用把密度比水大的鋼材制成空心的使它利用把密度比水大的鋼材制成空心的使它的平的平 均密度減小，同時(shí)均密度減小，同時(shí)排開(kāi)更多的水，增大可利用排開(kāi)更多的水，增

5、大可利用 的浮力。的浮力。 輪船在河里和海里都是浮體，因而所受浮力相輪船在河里和海里都是浮體，因而所受浮力相 同，同，都等于輪船自身的重力。都等于輪船自身的重力。根據(jù)阿基米德根據(jù)阿基米德原原 理，它在海水里比在河水里浸入的體積小。理，它在海水里比在河水里浸入的體積小。 1、輪船輪船 輪船輪船的大部分體積是由空氣占據(jù)著的大部分體積是由空氣占據(jù)著，在河里和海里在河里和海里都都 漂浮漂浮在上面；在上面；因而所受浮力相同，因而所受浮力相同，都等于輪船自身的都等于輪船自身的 重力（即重力（即F浮 浮=G輪船輪船）。根據(jù)阿基米德原理則 ）。根據(jù)阿基米德原理則它在海水它在海水 里比在河水里浸入的體積小。里比

6、在河水里浸入的體積小。 河水河水海水海水 輪船總是漂浮在水面上，輪船總是漂浮在水面上， 一艘輪船從一艘輪船從河里駛向駛向大海大海， 它受到的重力大小它受到的重力大小 （變大、變小、不變）；它（變大、變小、不變）；它 受到的浮力受到的浮力 大小大小 （變大、變小、不變）；它排開(kāi)（變大、變小、不變）；它排開(kāi) 水的體積水的體積 （變大、變小、不變）；輪船是下沉（變大、變小、不變）；輪船是下沉 些還是上浮些？些還是上浮些？ 河水河水海水海水 漂浮物體具有的特點(diǎn) 物體漂浮在液體中，所受的F浮=G物 同一物體漂浮在不同液體中，所受F浮相同。 同一物體在不同液體里漂浮，在密度大的 液體里V排小。 漂浮物體浸

7、入液體的體積是它總體積的幾 分之幾， 物就是液的幾分之幾。 將漂浮物體全部浸入液體里，需加豎直向 下的外力等于液體對(duì)物體增大的壓力。 大多數(shù)魚(yú)類在水中游動(dòng)時(shí)，能向上游動(dòng)，也能向下沉，甚至大多數(shù)魚(yú)類在水中游動(dòng)時(shí)，能向上游動(dòng)，也能向下沉，甚至 能在水中不動(dòng)，那么魚(yú)類為什么能隨意地上浮和下沉呢？能在水中不動(dòng)，那么魚(yú)類為什么能隨意地上浮和下沉呢？ 潛水艇也能在水中隨意的上浮和下沉，它和魚(yú)類的工作原理潛水艇也能在水中隨意的上浮和下沉，它和魚(yú)類的工作原理 是否一樣？是否一樣？ 1.當(dāng)注射器將氣體壓入玻當(dāng)注射器將氣體壓入玻 璃球時(shí)，球內(nèi)的水量減少璃球時(shí)，球內(nèi)的水量減少 球和球內(nèi)的水受到的重力球和球內(nèi)的水受到

8、的重力 變小變小 2.當(dāng)注射器將球內(nèi)的氣體吸當(dāng)注射器將球內(nèi)的氣體吸 出時(shí)球內(nèi)的水量增多，球和出時(shí)球內(nèi)的水量增多，球和 球內(nèi)的水）受到的重力變大球內(nèi)的水）受到的重力變大 , GF浮 浮，球?qū)⑸细?，球?qū)⑸细? GF浮 浮，球?qū)⑾鲁?，球?qū)⑾鲁? 2.2.潛水艇潛水艇 工作原理：潛水艇的上浮、下沉和懸浮，靠改變工作原理：潛水艇的上浮、下沉和懸浮，靠改變 自身的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。自身的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 潛水艇自重的改變?nèi)Q于水艙內(nèi)充水或放水的多潛水艇自重的改變?nèi)Q于水艙內(nèi)充水或放水的多 少。少。 2 2、潛水艇潛水艇 （改變自重，體積不變改變自重，體積不變） 潛水艇的上浮、下沉和懸浮，靠潛水艇的上浮、下沉

9、和懸浮，靠改變自身的重力改變自身的重力來(lái)來(lái) 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)（但它的體積不發(fā)生改變）（但它的體積不發(fā)生改變）；而；而潛水艇自身重潛水艇自身重 力的改變?nèi)Q于水艙內(nèi)充水或放水的多少。力的改變?nèi)Q于水艙內(nèi)充水或放水的多少。 3、熱氣球 氣袋氣袋 吊籃吊籃 噴嘴噴嘴 噴嘴點(diǎn)火噴嘴點(diǎn)火 加加熱熱, ,袋內(nèi)空袋內(nèi)空 氣受熱膨脹氣受熱膨脹, , 排開(kāi)氣體的排開(kāi)氣體的 體積增大，體積增大， 浮力增大浮力增大, ,浮浮 力大于重力力大于重力 時(shí)時(shí), ,氣球上升。氣球上升。 噴嘴火焰熄噴嘴火焰熄 滅滅，袋內(nèi)空氣變袋內(nèi)空氣變 冷冷體積減小體積減小, ,排排 開(kāi)氣體的體積減開(kāi)氣體的體積減 小，小，浮力減小浮力減小, , 浮

10、力小于重力浮力小于重力, , 氣球下降。氣球下降。 氣球氣球 （1） 氣球內(nèi)充有密氣球內(nèi)充有密 度小于空氣的氣體度小于空氣的氣體 氫氣、氦氣等。氫氣、氦氣等。 （2）原理：）原理：當(dāng)當(dāng)氣 氣 空氣 空氣時(shí)，必有 時(shí)，必有F F浮 浮G G物 物， ， 物體在物體在空氣空氣中上浮中上浮 知識(shí)拓展知識(shí)拓展 湯圓剛放入水中時(shí)，湯圓剛放入水中時(shí)， 會(huì)沉入鍋底會(huì)沉入鍋底 湯圓煮熟時(shí)，則會(huì)湯圓煮熟時(shí)，則會(huì) 浮出水面。浮出水面。 物體沉浮條件應(yīng)用物體沉浮條件應(yīng)用 鹽水選種的道理：鹽水選種的道理：飽滿種子的密飽滿種子的密 度要大于鹽水的密度而下沉。度要大于鹽水的密度而下沉。 打撈沉船 現(xiàn)代打撈沉船的方法是現(xiàn)代

11、打撈沉船的方法是: :將幾個(gè)充滿將幾個(gè)充滿 水的大型浮筒水的大型浮筒 沉入水底沉入水底, ,用鋼纜把浮用鋼纜把浮 筒與沉船緊緊地拴在一起筒與沉船緊緊地拴在一起, ,然后用高然后用高 壓空氣把浮筒中水排出壓空氣把浮筒中水排出, ,沉船就隨著沉船就隨著 浮筒一起浮出水面浮筒一起浮出水面. .請(qǐng)解釋這樣打撈請(qǐng)解釋這樣打撈 沉船的道理沉船的道理 答：浮筒中水排出后重力大大減少，浮力答：浮筒中水排出后重力大大減少，浮力 卻沒(méi)有減少，即使拴上沉船也是卻沒(méi)有減少，即使拴上沉船也是GFGF浮 浮，因 ，因 此能浮上水面此能浮上水面 魚(yú)鰾的功能 當(dāng)魚(yú)鰾充氣時(shí)，魚(yú)體的當(dāng)魚(yú)鰾充氣時(shí)，魚(yú)體的平均密度平均密度減小，魚(yú)體

12、減小，魚(yú)體上浮上??； 魚(yú)鰾排氣時(shí)，魚(yú)體的魚(yú)鰾排氣時(shí)，魚(yú)體的平均密度平均密度增大，魚(yú)體下沉。增大，魚(yú)體下沉。 魚(yú)鰾起著調(diào)節(jié)魚(yú)體魚(yú)鰾起著調(diào)節(jié)魚(yú)體平均密度平均密度的功能的功能。 密密 度度 計(jì)計(jì) 工作原理工作原理：利用物體利用物體漂浮漂浮在液面上時(shí)浮在液面上時(shí)浮 力力 等于重力的原理制成的。等于重力的原理制成的。 密度計(jì)密度計(jì) 刻度特點(diǎn)刻度特點(diǎn)：上小下大，刻度間隔不均勻、上疏上小下大，刻度間隔不均勻、上疏 下密。下密。 讀數(shù)方法讀數(shù)方法：靜止時(shí)液面所對(duì)刻度乘以水的密度靜止時(shí)液面所對(duì)刻度乘以水的密度 用途用途：一種可以直接測(cè)量液體密度的儀器。一種可以直接測(cè)量液體密度的儀器。 應(yīng)用一、密度計(jì)：密度計(jì)：

13、1.用途：測(cè)量液體的密度。用途：測(cè)量液體的密度。 2.工作原理：漂浮原理即工作原理：漂浮原理即G F浮 浮 3.刻度值的特點(diǎn)：刻度值的特點(diǎn)： （1）上面讀數(shù)小，下面讀數(shù)大；）上面讀數(shù)小，下面讀數(shù)大； （2）刻度不均勻，上疏下密?？潭炔痪鶆颍鲜柘旅?。 密度計(jì)密度計(jì) 工作原理工作原理：利用物體利用物體漂浮漂浮在液面上時(shí)浮在液面上時(shí)浮 力等于重力的原理制成的。力等于重力的原理制成的。根據(jù)阿基米根據(jù)阿基米 德原理，德原理，液 液大時(shí)， 大時(shí)，V V排 排小，即露出水面 小，即露出水面 部分多，因此部分多，因此刻刻度值度值上小下大，刻度間上小下大，刻度間 隔不均勻隔不均勻，上疏下密，上疏下密。數(shù)值為待

14、測(cè)液的數(shù)值為待測(cè)液的 相對(duì)于相對(duì)于水 水的倍數(shù) 的倍數(shù) 、密度計(jì)是測(cè)液體密度的儀器，它是根據(jù)物體漂浮在、密度計(jì)是測(cè)液體密度的儀器，它是根據(jù)物體漂浮在 液面時(shí)液面時(shí)F F浮浮_G_G物物（填、（填、 ）的原理制成的。）的原理制成的。 、使用密度計(jì)時(shí)必須使其、使用密度計(jì)時(shí)必須使其_，才能正確測(cè)出液體，才能正確測(cè)出液體 的密度。的密度。 、密度計(jì)在各種不同的液體中所受浮力是、密度計(jì)在各種不同的液體中所受浮力是_（相（相 同、不同）的，在密度同、不同）的，在密度_ _ （大、?。┑囊后w中露出液面（大、?。┑囊后w中露出液面 的體積較大，故密度計(jì)的刻度是上的體積較大，故密度計(jì)的刻度是上_下下_（大、（大、

15、 小）。?。?。 練習(xí) 1用手將一個(gè)木球放入水中某一深度后，松用手將一個(gè)木球放入水中某一深度后，松 開(kāi)手，木球上浮，在木球未露出水面的時(shí)開(kāi)手，木球上浮，在木球未露出水面的時(shí) 候，下列說(shuō)法中正確的是（候，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A木球所受的重力、浮力都不變；木球所受的重力、浮力都不變； B木球所受的重力不變，浮力變大；木球所受的重力不變，浮力變大； C木球所受的重力、浮力都變小；木球所受的重力、浮力都變??； D木球所受的重力不變、浮力逐漸變小木球所受的重力不變、浮力逐漸變小 A 2、將體積相同的、將體積相同的A、B、C三個(gè)小球投入水中三個(gè)小球投入水中,出出 現(xiàn)如圖所示的三種情況，下列關(guān)于對(duì)三個(gè)小

16、球受現(xiàn)如圖所示的三種情況，下列關(guān)于對(duì)三個(gè)小球受 到的浮力大小的說(shuō)法正確的是（）到的浮力大小的說(shuō)法正確的是（） AA球浮在水面上，受到的浮力最大球浮在水面上，受到的浮力最大 BC球沉在底部，受到的浮力為零球沉在底部，受到的浮力為零 CA球受到的浮力與球受到的浮力與B球受到的浮力相等球受到的浮力相等 DB球受到的浮力與球受到的浮力與C球受到的浮力相等球受到的浮力相等 A B C 3、一實(shí)心鐵球分別浸沒(méi)水、酒精、水銀中，、一實(shí)心鐵球分別浸沒(méi)水、酒精、水銀中， 受到浮力最大的是（受到浮力最大的是（ ） A、水、水 B、酒精、酒精 C、水銀、水銀 D、無(wú)法確定、無(wú)法確定 水水酒精酒精水銀水銀 C 4將同

17、一物體放在液體中的三種情況如圖所將同一物體放在液體中的三種情況如圖所 示，比較它受到的浮力大小，其中浮力最小的示，比較它受到的浮力大小，其中浮力最小的 是（是（ ） A.圖甲圖甲 B.圖乙圖乙 C.圖丙圖丙 D.無(wú)法比較無(wú)法比較 A 5將細(xì)木棍下部纏上鐵絲后放入將細(xì)木棍下部纏上鐵絲后放入 水中能直立漂浮，如圖所示若水中能直立漂浮，如圖所示若 將露出水面的部分木棍剪斷，則將露出水面的部分木棍剪斷，則 剩余部分將（剩余部分將（ ） A保持不動(dòng)保持不動(dòng) B要下沉一點(diǎn)要下沉一點(diǎn) C要上浮一點(diǎn)要上浮一點(diǎn) D不好判斷不好判斷 C 6.彈簧秤下掛一個(gè)體積為彈簧秤下掛一個(gè)體積為200厘米厘米3的的實(shí)心實(shí)心 金

18、屬球（金屬的密度是金屬球（金屬的密度是8103千克千克/米米3），）， 彈簧秤的示數(shù)為彈簧秤的示數(shù)為。將球的。將球的一一 半半浸入水中，球受到浮力浸入水中，球受到浮力牛，此牛，此 時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為牛。牛。 7.有一飛艇有一飛艇,體積是體積是500米米3,在地面附近的空在地面附近的空 中中靜止靜止時(shí)時(shí),空氣對(duì)它的浮力是空氣對(duì)它的浮力是 牛牛 頓頓,飛艇的自重是飛艇的自重是 牛頓牛頓.( 空氣 空氣=1.29 千克千克/米米3) 8、有一體積是、有一體積是2分米分米3，密度是，密度是0.6103千克千克/ 米米3的的 木塊，用繩子將它拴在水池底部的鉤子上，木塊，用繩子將它拴在水

19、池底部的鉤子上， 如圖所示，如果繩子斷了，木塊就上浮到水如圖所示，如果繩子斷了，木塊就上浮到水 面，問(wèn)：面，問(wèn)： （1）木塊在上浮過(guò)程中）木塊在上浮過(guò)程中(未露出水面），受到未露出水面），受到 浮力是多少？大小是否會(huì)發(fā)生變化？浮力是多少？大小是否會(huì)發(fā)生變化？ （2）木塊漂浮在水面時(shí)露出液面的體積多大？）木塊漂浮在水面時(shí)露出液面的體積多大？ 把橡皮泥放入水中，把橡皮泥放入水中， 松手后橡皮泥下沉松手后橡皮泥下沉 如何使橡皮泥漂如何使橡皮泥漂 浮在水面上？浮在水面上？ 原因：原因： 橡皮泥的密度大于水橡皮泥的密度大于水 把橡皮泥做成空心的，橡皮泥的平把橡皮泥做成空心的，橡皮泥的平 均密度小于水，它

20、就會(huì)漂浮在水面上均密度小于水，它就會(huì)漂浮在水面上 了從力的角度上看，它的重力不變，了從力的角度上看，它的重力不變， 但放入水中后排水體積變大，受到的浮但放入水中后排水體積變大，受到的浮 力變大，所以會(huì)漂在水面上力變大，所以會(huì)漂在水面上 最初人們利用密度小于水最初人們利用密度小于水 的木材，順?biāo)鞯哪静?，順?biāo)?對(duì)于密度大于水的物體做成空心后可對(duì)于密度大于水的物體做成空心后可 增大排水體積，增大浮力，漂浮于水面增大排水體積，增大浮力，漂浮于水面 后來(lái)把樹(shù)干挖成空心，能裝后來(lái)把樹(shù)干挖成空心，能裝 載更多的人和物載更多的人和物 輪船也是采用輪船也是采用“空心空心”的辦法增的辦法增 大可以利用的浮

21、力大可以利用的浮力 v2.將一個(gè)鋁制空心球用手沒(méi)入水中，放 手后球?qū)ⅲ?（ ） A、上浮 B、下沉 C、懸浮 D、無(wú)法確定 鞏固練習(xí) D v1.1.船只采用船只采用“ ”的辦法增大可以的辦法增大可以 利用的浮力，漂浮在水面上。潛水艇靠利用的浮力，漂浮在水面上。潛水艇靠 改變改變 來(lái)實(shí)現(xiàn)浮沉，要使浮在來(lái)實(shí)現(xiàn)浮沉，要使浮在 水面的潛水艇潛入水中，應(yīng)水面的潛水艇潛入水中，應(yīng) 當(dāng)當(dāng) 。 空心空心 自身的重力自身的重力 向水艙充水向水艙充水 v3.一艘輪船從東海駛?cè)腴L(zhǎng)江時(shí)，下列說(shuō)一艘輪船從東海駛?cè)腴L(zhǎng)江時(shí)，下列說(shuō) 法法錯(cuò)誤錯(cuò)誤的是：的是： （ ） A、輪船受到的浮力不變、輪船受到的浮力不變 B、輪船排開(kāi)的

22、液體受到的重力不變、輪船排開(kāi)的液體受到的重力不變 C、輪船排開(kāi)的液體的體積不變、輪船排開(kāi)的液體的體積不變 D、輪船排開(kāi)的液體的體積增大、輪船排開(kāi)的液體的體積增大 C v4.排水量為1000t的輪船在河水中航行，滿 載時(shí)船及所裝貨物共重 N，受到河水 的浮力是 N，如果河水密度為 1.0103kg/m3，船排開(kāi)的河水的體積是 m3。（取g=10N/kg） 107 107 103 1 1 關(guān)于浸在液體里的物體所受的浮力，下列說(shuō)法中關(guān)于浸在液體里的物體所受的浮力，下列說(shuō)法中 不正確不正確的是的是 （ ） A A浮力的方向豎直向上；浮力的方向豎直向上； B B浮力的施力物一定是水；浮力的施力物一定是水

23、； C C浮力的大小與排開(kāi)液體的質(zhì)量成正比；浮力的大小與排開(kāi)液體的質(zhì)量成正比； D D實(shí)心的鐵球也能浮在液面上實(shí)心的鐵球也能浮在液面上 2 2用手將一個(gè)木球放入水中某一深度后，松開(kāi)手，木用手將一個(gè)木球放入水中某一深度后，松開(kāi)手，木 球上浮，在木球未露出水面的時(shí)候，下列說(shuō)法中球上浮，在木球未露出水面的時(shí)候，下列說(shuō)法中正正 確確的是（的是（ ） A A木球所受的重力、浮力都不變；木球所受的重力、浮力都不變； B B木球所受的重力不變，浮力變大；木球所受的重力不變，浮力變大； C C木球所受的重力、浮力都變?。荒厩蛩艿闹亓?、浮力都變??； D D木球所受的重力不變、浮力逐漸變小木球所受的重力不變、浮力逐漸變小 A B 3、密度均勻的實(shí)心物體懸浮在水中，將物體截成大小、密度均勻的實(shí)心物體懸浮在水中，將物體截成大小 不等的兩塊后，仍放入水中，則（不等的兩塊后，仍放