第三節(jié)物體的浮沉條件及應(yīng)用

1、第十章第十章 第節(jié)第節(jié) 物體的浮沉條件及應(yīng)用物體的浮沉條件及應(yīng)用 1浸沒在水中的木塊為什么向上浮起？浸沒在水中的木塊為什么向上浮起？ 2浸沒在水中的鐵塊為什么沉到容器底部？浸沒在水中的鐵塊為什么沉到容器底部？ 3浸沒在水銀中的鐵塊為什么向上浮起？浸沒在水銀中的鐵塊為什么向上浮起？ 4鋼鐵制成的船為什么能在海面上航行？鋼鐵制成的船為什么能在海面上航行？ 5物體在液體中都受到浮力，為什么有的上物體在液體中都受到浮力，為什么有的上浮、有的下沉、有的懸浮？浮、有的下沉、有的懸??？提出問題：提出問題：懸浮懸浮上浮上浮下沉下沉F浮GF浮GF浮GF浮浮G上浮上浮F浮浮=GF浮浮G下沉下沉懸?。o止）懸?。o

2、止）完全浸入液體內(nèi)的物體的受力分析完全浸入液體內(nèi)的物體的受力分析上浮到液面呈漂浮狀上浮到液面呈漂浮狀態(tài)，態(tài)，F(xiàn) F浮浮逐漸減少到逐漸減少到F F浮浮=G=G下沉至容器底部下沉至容器底部,F,F浮浮不不變變, ,但但F F浮浮+N+N支持支持=G=G懸懸浮浮體體懸浮懸浮上浮上浮下沉下沉F浮浮GF浮浮GF浮浮G上浮：上?。?F浮浮G物體的浮沉條件物體的浮沉條件:F浮浮G漂浮漂浮漂?。浩。篎浮浮 = G懸?。簯腋。篎浮浮 = G下沉：下沉： F浮浮G2物體密度與液體密度間的關(guān)系物體密度與液體密度間的關(guān)系F浮浮 G 上?。荷细。?液液 物物 F浮浮= G 懸?。簯腋。?液液 = 物物 F浮浮 G 下

3、沉：下沉： 液液 物物浮力：F浮 液液gV排 ；重力：G 物g V物；V排 = V物物體的浮沉條件漂?。浩。?液液 物物 根據(jù)浮沉條件進行比較（1）上浮和）上浮和下沉是不平衡態(tài)；下沉是不平衡態(tài)； 懸浮和懸浮和漂浮是平衡（靜止）態(tài)漂浮是平衡（靜止）態(tài)（2）上浮、上浮、下沉和懸浮：下沉和懸浮：V排排=V； 漂?。浩。篤排排V（3）空心物體運用浮沉條件時可以用物）空心物體運用浮沉條件時可以用物體的平體的平 均密度均密度物物與液體密度與液體密度液液比較比較物體的浮沉條件狀態(tài)狀態(tài)上浮上浮下沉下沉懸浮懸浮漂浮漂浮浮浮沉沉條條件件浮力和重力比浮力和重力比較較液體密度和物液體密度和物體密度比較體密度比較特

4、點特點說明說明F F浮浮 =G=G物物F F浮浮 =G=G物物運動狀態(tài)變化的過程運動狀態(tài)變化的過程平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)液液=物物物物是物體平均密度，而不是構(gòu)成該物體的物是物體平均密度，而不是構(gòu)成該物體的物質(zhì)密度質(zhì)密度F F浮浮 G G物物液液物物F F浮浮 G G物物液液物物蘆湖蘆湖獨木獨木舟舟我國古代對浮力的應(yīng)用我國古代對浮力的應(yīng)用浮力的應(yīng)用浮浮橋橋孔孔明明燈燈曹曹沖沖稱稱象象打打撈撈鐵鐵牛牛（1）工作原理：工作原理：采用采用“空心空心”法來增大體積，法來增大體積，從而增大浮力。從而增大浮力。（2）排水量（排水量（m排排）：）：定義：定義：輪船滿載時排輪船滿載時排開水的質(zhì)量。開水的質(zhì)量。公式：公

5、式：m排排= m船船+m貨貨二、浮力的應(yīng)用二、浮力的應(yīng)用:1、輪船 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、（變大、變小、不變）；它受到的浮力變小、不變）；它受到的浮力 大小大小 （變（變大、變小、不變）；它排開水的體積大、變小、不變）；它排開水的體積 （變（變大、變小、不變）；輪船是下沉些還是上浮大、變小、不變）；輪船是下沉些還是上浮些？些？河水河水海水海水上浮一些上浮一些靠改變自身重力實現(xiàn)上浮或下潛?？扛淖冏陨碇亓崿F(xiàn)上浮或下潛。模擬潛水艇：用注射器向密封的瓶內(nèi)打氣，將瓶內(nèi)的水排出，瓶向上浮起。潛艇潛艇

6、2、潛水艇、潛水艇工作原理工作原理： 靠空氣浮力升空靠空氣浮力升空,靠改變自身的體積實現(xiàn)上升靠改變自身的體積實現(xiàn)上升或下降?；蛳陆?。氣球：內(nèi)部充有小于空氣密度的氣體氣球：內(nèi)部充有小于空氣密度的氣體3、熱氣球和飛艇、熱氣球和飛艇工作原理：工作原理：熱氣球熱氣球 把球囊內(nèi)的空氣加熱把球囊內(nèi)的空氣加熱時，空氣受熱膨脹，密時，空氣受熱膨脹，密度度 ，質(zhì)量，質(zhì)量 ，從而減小熱氣球的整體質(zhì)從而減小熱氣球的整體質(zhì)量和重力，當(dāng)重力量和重力，當(dāng)重力 浮浮力時熱氣球上升；當(dāng)減小力時熱氣球上升；當(dāng)減小火力或停止加熱時亦相反?；鹆蛲Ｖ辜訜釙r亦相反。氣氣囊囊吊吊籃籃噴嘴噴嘴減小減小減小減小小于小于飛艇飛艇（1 1）、

7、利用空氣浮力，通過改）、利用空氣浮力，通過改變自身體積實現(xiàn)上升和下降。變自身體積實現(xiàn)上升和下降。（F= F= gV排）（2 2）、飛艇內(nèi)一般充有密度?。?、飛艇內(nèi)一般充有密度小于空氣的氦氣，同時還配帶于空氣的氦氣，同時還配帶一個可以伸縮的氣囊。當(dāng)增一個可以伸縮的氣囊。當(dāng)增大自身體積時，受到浮力增大自身體積時，受到浮力增大，但重力不變，飛艇上升；大，但重力不變，飛艇上升；當(dāng)減小自身體積時受到的浮當(dāng)減小自身體積時受到的浮力減小，重力不變，飛艇下力減小，重力不變，飛艇下降。降。密密度度計計 2）工作原理）工作原理：物體物體漂浮漂浮在液面上時浮在液面上時浮力力 等于重力的原理制成的。等于重力的原理制成的

8、。即即F浮浮=G4 4、密度計、密度計3）刻度特點）刻度特點：上小下大上小下大，刻度間隔不，刻度間隔不均勻、上疏下密。均勻、上疏下密。4）讀數(shù)方法）讀數(shù)方法：靜止時液面所對刻度乘以靜止時液面所對刻度乘以水的密度水的密度1）用途）用途：測量液體密度。測量液體密度。、密度計是測液體密度的儀器，它是根據(jù)物體漂浮在、密度計是測液體密度的儀器，它是根據(jù)物體漂浮在液面時液面時F F浮浮_G_G物物（填、（填、 ）的原理制成的。）的原理制成的。、使用密度計時必須使其、使用密度計時必須使其_，才能正確測出液體，才能正確測出液體的密度。的密度。、密度計在各種不同的液體中所受浮力是、密度計在各種不同的液體中所受浮

9、力是_（相（相同、不同）的，在密度同、不同）的，在密度_ _ （大、小）的液體中露出液面（大、?。┑囊后w中露出液面的體積較大，故密度計的刻度是上的體積較大，故密度計的刻度是上_下下_（大、（大、?。Ｐ。?。例：同一只密度計放在如圖甲、乙、丙三種液體中的情況，則這三種液體的密度關(guān)系是 。 乙甲丙甲甲乙乙丙丙例例1 1關(guān)于浮力，下列說法中正確的是（關(guān)于浮力，下列說法中正確的是（ ）。）。 A. . 上浮的物體一定比下沉的物體受到的上浮的物體一定比下沉的物體受到的浮力大浮力大 B. . 沉在容器底部的物體一定不受浮力沉在容器底部的物體一定不受浮力 C. . 在水中上浮的物體在煤油中可能懸浮在水中上浮

10、的物體在煤油中可能懸浮 D. . 沒入水中的物體在水中的位置越深受沒入水中的物體在水中的位置越深受到的浮力越大到的浮力越大C例題分析：例例2一艘輪船從海里駛?cè)牒永?，它受到的重力大一艘輪船從海里駛?cè)牒永铮艿降闹亓Υ笮⌒?，它受到的浮力，它受到的浮力 ；它排開水；它排開水的體積的體積 。（填變大，變小或不變）。（填變大，變小或不變）【解析解析】 輪船浮在海面上，輪船浮在海面上，F(xiàn)浮海浮海 = G ； 它駛?cè)牒永镆哺≡诤用嫔希核側(cè)牒永镆哺≡诤用嫔希篎浮河浮河= G 。 G 不變不變， F浮浮不變：不變： F浮海浮海 = F浮河浮河 海水海水 g V排海排海= 水水 g V排河排河 海水海水 河

11、水河水 ， V排河排河 V排海排海不變不變不變不變變大變大例例3重為重為15 N的物體，浸沒于裝滿水的容器中后，的物體，浸沒于裝滿水的容器中后，溢出了溢出了510-4 m3的水。則此物體是（的水。則此物體是（ ） A浮在水面上浮在水面上 B沉到水底沉到水底 C懸浮在水中懸浮在水中 D以上幾種情況都有可能以上幾種情況都有可能【解析解析】 根據(jù)阿基米德原理根據(jù)阿基米德原理 F F浮浮 = 水水 gV排排 =1.0 103 kg/m3 9.8 N/kg510-4 m3 =4.9 N15 N F浮浮G 物體下沉物體下沉BAB例例4如圖所示，如圖所示，A、B兩物體靜止在水中（兩物體靜止在水中（ ） A兩

12、物體受到的浮力一定相等兩物體受到的浮力一定相等 B兩物體受到的浮力不等，兩物體受到的浮力不等，A物體受到的浮力大物體受到的浮力大 C兩物體的密度不等，兩物體的密度不等，B物體的密度大物體的密度大 D兩物體的重力不等，兩物體的重力不等，B物體的重力大物體的重力大 A漂?。浩。篈 A ， B A 。C【解析解析】 A物體漂浮，物體漂浮，B物體懸浮。物體懸浮。 不知不知GA與與GB的關(guān)系，的關(guān)系， 不能根據(jù)不能根據(jù)F浮浮=G 比較浮力的大小。比較浮力的大小。 又又 不知不知VA排排與與VB排排的關(guān)系，的關(guān)系， 不能根據(jù)不能根據(jù)F浮浮 = 水水 gV排排比較浮力的大小。比較浮力的大小。例例5、一冰塊

13、漂浮在水面上，當(dāng)冰完全熔化后，容一冰塊漂浮在水面上，當(dāng)冰完全熔化后，容器中的水面將如何變化？器中的水面將如何變化？GmFVgg 冰冰冰冰浮浮排排水水水水水水當(dāng)冰化成水后，質(zhì)量不變，所以，當(dāng)冰化成水后，質(zhì)量不變，所以，m水水= m冰冰mmV 水水冰冰化化水水水水水水 冰排開水的體積等于冰化成水的體積冰排開水的體積等于冰化成水的體積液面高度不變液面高度不變【解析解析】冰漂浮在水面上，冰漂浮在水面上，F(xiàn)浮浮= G冰冰、當(dāng)冰放入鹽水中時，冰熔化后，液面如何變化？當(dāng)冰放入鹽水中時，冰熔化后，液面如何變化？GmVg 冰冰冰冰排排鹽鹽水水鹽鹽水水mmV 水水冰冰化化水水水水水水 水水 V鹽水鹽水冰排開鹽水的

14、體積小于冰化成水的體積冰排開鹽水的體積小于冰化成水的體積 液面上升液面上升【解析解析】冰漂浮在鹽水中，冰漂浮在鹽水中，F(xiàn)浮浮 = G 2質(zhì)量相等的實心鋁球和鐵球放在水中，鐵球受的質(zhì)量相等的實心鋁球和鐵球放在水中，鐵球受的浮力浮力 鋁球受的浮力；若把它們都放在水銀中靜鋁球受的浮力；若把它們都放在水銀中靜止時，則鐵球受的浮力止時，則鐵球受的浮力 鋁球受的浮力（選填鋁球受的浮力（選填“”、“”、“=”） 1用同一支密度計測定不同液體的密度，下列敘用同一支密度計測定不同液體的密度，下列敘述正確的是（述正確的是（ ） A 密度計漂浮的越高，所受的浮力越大密度計漂浮的越高，所受的浮力越大 B 密度計漂浮在

15、不同液體中，所受的浮力都相等密度計漂浮在不同液體中，所受的浮力都相等 C 密度計排液體積越大，液體密度越大密度計排液體積越大，液體密度越大 D 密度計漂浮的越高，液體密度越大密度計漂浮的越高，液體密度越大B D作作 業(yè)：業(yè)：3用手將一個木球放入水中某一深度后，用手將一個木球放入水中某一深度后，松開手，木球上浮，在木球未露出水面松開手，木球上浮，在木球未露出水面的時候，下列說法中正確的是（的時候，下列說法中正確的是（ ） 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

16、變?。?D木球所受的重力不變、浮力逐漸變木球所受的重力不變、浮力逐漸變小小A4、將體積相同的、將體積相同的A、B、C三個小球投入水中三個小球投入水中,出現(xiàn)如圖所示的三種情況，下列關(guān)于對三個小出現(xiàn)如圖所示的三種情況，下列關(guān)于對三個小球受到的浮力大小的說法正確的是（）球受到的浮力大小的說法正確的是（）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ABCD5、一實心鐵球分別浸沒水、酒精、一實心鐵球分別

17、浸沒水、酒精、水銀中，受到浮力最大的是（水銀中，受到浮力最大的是（ ） A、水、水 B、酒精、酒精 C、水銀、水銀 D、無法確定、無法確定 水水酒精酒精水銀水銀C6將同一物體放在液體中的三種情況如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，其中浮圖所示，比較它受到的浮力大小，其中浮力最小的是（力最小的是（ ）A.圖甲圖甲 B.圖乙圖乙C.圖丙圖丙 D.無法比較無法比較A7 7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保持不動保持不

18、動B要下沉一點要下沉一點C要上浮一點要上浮一點D不好判斷不好判斷C8.彈簧秤下掛一個體積為彈簧秤下掛一個體積為200厘米厘米3的的實心實心金屬球（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。將球的一半一半浸入水中，球受到浮力浸入水中，球受到浮力牛，牛，此時，彈簧秤的示數(shù)為此時，彈簧秤的示數(shù)為牛。牛。9.有一飛艇有一飛艇,體積是體積是500米米3,在地面附近的在地面附近的空中空中靜止靜止時時,空氣對它的浮力是空氣對它的浮力是 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)16N1516450645010、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的木塊，用繩子將它拴在水池底部的鉤子的木塊，用繩子將它拴在水池底部的鉤子上，如圖所示，如果繩子斷了，木塊就上浮上，如圖所示，如果繩子斷了，木塊就上浮到水面，問：到水面，問：（1）木塊在上浮過程中）木塊在上浮過程中(未露出水面），受到未露出水面），受到浮力是多少？大小是否會發(fā)生變化？浮力是多少？大小是否