第三節(jié)液體浮沉條件

凡事都要腳踏實(shí)地地去工作，不馳于空想，不騖于虛聲，惟以求真的態(tài)度做踏實(shí)的功夫。以此態(tài)度求學(xué)，則真理可明，以此態(tài)度做事，則功業(yè)可就。

——李大釗*物體浮沉的條件及其應(yīng)用*知識回顧：一.阿基米德原理的內(nèi)容：二.浮力的計(jì)算方法：①稱重法F浮=G物

—F拉

②阿基米德原理的計(jì)算公式：F浮

=ρ液gV排三.浮力產(chǎn)生的原因：液體對物體上下表面產(chǎn)生壓力差。*浸入：也就是“浸在”包括完全浸沒和部分浸入完全浸沒：物體完全沒入了液體中，整個物體在液面以下

漂?。何矬w液面處，部分體積浸沒懸?。何矬w液面以下，完全浸沒，可以在液面以下任何位置上?。何矬w正在向上加速運(yùn)動可能完全浸沒，也可能部分浸沒，最終狀態(tài)是漂浮下沉：物體正在向下加速運(yùn)動可能完全浸入，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)浸沒部分浸入*用手將一乒乓球和一實(shí)心鐵塊浸沒于水中，靜止后，各是什么狀態(tài)？乒乓球和實(shí)心鐵塊浸沒于水中，從釋放到靜止這段過程各是什么運(yùn)動狀態(tài)？乒乓球往上運(yùn)動的過程稱作上浮，最后物體靜止在水面上，稱作漂浮。鐵塊往下運(yùn)動最終靜止在水底的這一過程稱作下沉。懸浮物體浮沉的三種情況*上浮的物體受幾個力的作用？下沉的物體呢？乒乓球和重物都受到重力和浮力，那么為什么一個會上??？一個會下沉？GF浮GF浮G<F浮G>F浮*F浮GF浮GF浮GF浮>G上浮F浮=GF浮<G下沉懸?。o止）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態(tài)，F(xiàn)浮逐漸減少到F浮=G下沉至容器底部,F浮不變,但F浮+N支持=G懸浮體*水面G物F浮F浮G物下沉上浮兩個過程：F?。糋物

物體下沉

F?。綠物

物體上浮*三個狀態(tài)：

F浮=G物

物體漂浮

F浮=G物

物體懸浮

F?。糋物

物體下沉到水底G物F浮水面F浮G物G物F浮漂浮懸浮下沉到水底*把銅塊和木塊浸沒在水中，銅塊沉入水底，木塊漂浮在水面上。通過查閱密度表，你發(fā)現(xiàn)銅的密度，水的密度和木的密度有什么關(guān)系？那么，我們能否用比較物體的密度和液體的密度來判斷物體在某種液體里是上浮，下沉還是懸浮？*下沉:F浮<Gρ液gV排<ρ物gV物V排=V物ρ液<ρ物懸浮：F浮=Gρ液gV排=ρ物gV物V排=V物ρ液=ρ物漂浮:F浮=Gρ液gV排=ρ物gV物V排<V物ρ液>ρ物上浮:F浮>Gρ液gV排>ρ物gV物V排=V物ρ液>ρ物G上浮F浮G下沉F浮F浮G懸浮物體的浮沉條件*浮沉條件(1)漂浮F浮=GV排<V物∴ρ液>ρ物(2)懸浮F浮=GV排=V物∴ρ液=ρ物(3)上浮F浮>GV排=V物∴ρ液>ρ物(4)下沉F浮<GV排=V物∴ρ液<ρ物簡單的說,浸在液體中的物體的浮和沉,取決于所受的浮力和重力的合力的情況。還可以通過改變液體和物體密度來改變物體的浮沉狀態(tài)。懸浮與漂浮有何不同？懸浮物體全部浸入;漂浮物體部分浸入。*狀態(tài)上浮下沉懸浮漂浮物體受力分析浮沉條件浮力和重力比較液體密度和物體密度比較特點(diǎn)說明F?。綠物F?。糋物F浮

=G物F浮

=G物F浮G物G物F浮F浮G物分析運(yùn)動狀態(tài)變化的過程分析平衡狀態(tài)F浮G物ρ液＞ρ物ρ液＜ρ物ρ液=ρ物ρ液＞ρ物ρ物是物體的密度（平均密度），而不是構(gòu)成該物體的物質(zhì)的密度**長風(fēng)破浪航空母艦1、輪船小小竹筏二、浮力的應(yīng)用*輪船工作原理：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的平均密度減小，同時(shí)排開更多的水，增大可利用的浮力。輪船的大部分體積是由空氣占據(jù)著，在河里和海里都漂浮在上面；因而所受浮力相同，都等于輪船自身的重力（即F浮=G輪船）。根據(jù)阿基米德原理則它在海水里比在河水里浸入的體積小。*

輪船總是漂浮在水面上，一艘輪船從河里駛向大海，它受到的重力大小

（變大、變小、不變）；它受到的浮力大小

（變大、變小、不變）；它排開水的體積

（變大、變小、不變）；輪船是下沉些還是上浮些？河水海水不變不變變小*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。漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，ρ物就是ρ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物體增大的壓力。*2、潛水艇二、浮力的應(yīng)用*2、潛水艇（改變自重，體積不變）潛水艇的上浮、下沉和懸浮，靠改變自身的重力來實(shí)現(xiàn)（但它的體積不發(fā)生改變）；而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。*1.當(dāng)注射器將氣體壓入玻璃球時(shí)，球內(nèi)的水量減少球和球內(nèi)的水受到的重力變小2.當(dāng)注射器將球內(nèi)的氣體吸出時(shí)球內(nèi)的水量增多，球和球內(nèi)的水）受到的重力變大,

G＜F浮，球?qū)⑸细?

G＞F浮，球?qū)⑾鲁?*3、熱氣球氣球

（1）氣球內(nèi)充有密度小于空氣的氣體——?dú)錃?、氦氣等?/p>

（2）原理：當(dāng)ρ氣

<ρ空氣時(shí)，必有F浮>G物，物體在空氣中上?。?熱氣球的升降是一個比較復(fù)雜的過程，與熱氣球體積及熱氣球內(nèi)部氣體的密度變化有關(guān)。當(dāng)熱氣球的巨大氣袋充滿空氣（忽略體積變化）時(shí)，用噴嘴加熱氣袋中的空氣，熱氣球內(nèi)部氣體的溫度升高，密度減小。當(dāng)熱氣球內(nèi)部氣體的密度比其外部氣體的密度小到一定程度時(shí)，熱氣球便上升了。3、熱氣球通過改變自身的體積，從而改變浮力大小實(shí)現(xiàn)升降*氣袋吊籃噴嘴*

噴嘴點(diǎn)火加熱,袋內(nèi)空氣受熱膨脹,排開氣體的體積增大，浮力增大,浮力大于重力時(shí),氣球上升。*

噴嘴火焰熄滅，袋內(nèi)空氣變冷體積減小,排開氣體的體積減小，浮力減小,浮力小于重力,氣球下降。*4、密度計(jì)（1）密度計(jì)是一種什么儀器？它的刻度有什么特點(diǎn)？測量液體密度的儀器,刻度是上小下大,上稀下密。（2）密度計(jì)的工作原理是什么？利用物體漂浮在液面上時(shí)浮力等于重力的原理制成的。根據(jù)阿基米德原理，ρ液大時(shí)，V排小，即露出水面部分多，因此刻度值上小下大，刻度間隔不均勻，上疏下密。數(shù)值為待測液的ρ相對于ρ水的倍數(shù)物體漂浮在液面上的條件F?。紾（3）密度計(jì)浸入液體中越深，說明液體的密度是越大還是越?。吭叫∽x數(shù)方法：靜止時(shí)液面所對刻度乘以水的密度*5、鹽水選種是沉底的種子好是浮出水面的種子好呢？為什么?鹽水選種的道理：飽滿種子的密度要大于鹽水的密度而下沉。*6、孔明燈*大多數(shù)魚類在水中游動時(shí)，能向上游動，也能向下沉，甚至能在水中不動，那么魚類為什么能隨意地上浮和下沉呢？7、魚鰾的功能當(dāng)魚鰾充氣時(shí)，魚體的平均密度減小，魚體上??；魚鰾排氣時(shí)，魚體的平均密度增大，魚體下沉。魚鰾起著調(diào)節(jié)魚體平均密度的功能。*打撈沉船現(xiàn)代打撈沉船的方法是:將幾個充滿水的大型浮筒沉入水底,用鋼纜把浮筒與沉船緊緊地拴在一起,然后用高壓空氣把浮筒中水排出,沉船就隨著浮筒一起浮出水面.請解釋這樣打撈沉船的道理答：浮筒中水排出后重力大大減少，浮力卻沒有減少，即使拴上沉船也是G<F浮，因此能浮上水面*1、鐵釘在水中下沉，是因?yàn)槭艿降母×Γ撸撸咧亓Γ谕耆翛]下沉過程中，鐵釘受到的浮力_____(均選填“變大”“變小”或“不變”)2、漂浮在水面上的皮球，用手將其慢慢壓入水中的過程中，皮球受到的浮力將＿＿＿，施加的壓力將＿＿＿＿。（均選填“變大”“變小”或“不變”）3、懸浮在液體中的物體受到的浮力與重力的關(guān)系是F浮_____G物，那么液體的密度和物體密度會有什么關(guān)系呢？ρ液_____ρ物（均選填“大于”“等于”或“小于”）小于不變變大變大等于等于*4.質(zhì)量相等的甲、乙、丙三個實(shí)心球，放入某種液體中靜止時(shí)的情況如圖所示,它們所受的浮力F甲、F乙、F丙之間的關(guān)系應(yīng)為：F甲＿＿F乙＿＿F丙；它們的密度ρ甲、ρ乙、ρ丙之間的關(guān)系是：ρ甲＿＿ρ乙＿＿ρ丙。（均選填“＞”“＜”或“＝”）<>=<*5.質(zhì)量相同的銅、鐵、鋁三塊金屬，投入水銀中后受到的浮力分別為F1、F2、F3，這三個力的大小關(guān)系是()A.F1＞F2＞F3B.F1＝F2＝F3

C.F1＜F2＜F3D.無法判斷B*6、密度計(jì)是用來測量＿＿＿＿＿＿的儀器，同一支密度計(jì)分別放置在甲、乙兩種液體里均靜止不動，則密度計(jì)在兩種液體中所受的浮力F甲＿＿F乙。兩種液體的密度ρ甲＿＿ρ乙。（選填“＞”“＜”或“＝”）液體密度=<*7．用手將一個木球放入水中某一深度后，松開手，木球上浮，在木球未露出水面的時(shí)候，下列說法中正確的是（）

A．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；

C．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．A*9、將體積相同的A、B、C三個小球投入水中,出現(xiàn)如圖所示的三種情況，下列關(guān)于對三個小球受到的浮力大小的說法正確的是（）A

A球浮在水面上，受到的浮力最大B

C球沉在底部，受到的浮力為零C

A球受到的浮力與B球受到的浮力相等D

B球受到的浮力與C球受到的浮力相等ABC*10．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，其中浮力最小的是（）A.圖甲 B.圖乙C.圖丙 D.無法比較A*11．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．若將露出水面的部分木棍剪斷，則剩余部分將（

）

A．保持不動B．要下沉一點(diǎn)C．要上浮一點(diǎn)D．不好判斷C*課外探索，超越自我元宵節(jié)