研究物体的浮沉条件课件

1、1、在空气中用弹簧测力计测某石块重为5N；浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为2N；浸没在另一种液体中称量，弹簧测力计的示数为1.4N，求这种液体的密度. 找出这个隐含条件是本题的关键.解 F浮液=GF液=5N1.4N=3.6N因为浸没，所以V排液=V石=V排水=3104m32、用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。从此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放（物块未与水底接触）。物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙。g取10N/kg，水的密度是1.0103kg/m3求：（1）物块受到的重力；（2）物块完全浸没在水中受到的浮力；（

2、3）物块的密度。9.3 研究物体的浮沉条件温故知新1、浮力的大小与哪些因素有关？2、浮力的大小跟物体排开的液重之间的关系？3、物体的重力怎样计算？4、运动和力的关系是怎样的？液、V排F浮=G排G=mg=gV物体受平衡力作用时，运动状态不改变物体受非平衡力作用时，运动状态改变潜艇下沉上浮悬浮物体的浮与沉是由什么因素决定的呢？导入新课 将小木块、乒乓球、金属块浸没在水中，松手后，它们将怎样运动？做一做导入新课一、物体的浮沉条件是什么？活动：让鸡蛋像潜艇一样浮沉 把一个鸡蛋轻轻地放入浓盐水中现象漂浮将清水缓缓倒入浓盐水中，并轻轻地搅拌。现象悬浮继续将清水缓缓倒入浓盐水中，并轻轻地搅拌。现象下沉现象上

3、浮再加入适量的盐粒，并轻轻地搅拌。静止状态，平衡状态漂浮悬浮 漂浮：物体浮在液面上,有部分体积露出液面的现象。 悬浮：物体沉没在液体里，可以停留在任何位置，不露出液面。运动过程，非平衡状态上浮 上浮：当物体浸没液体中时，物体会向上运动的现象。 下沉：当物体浸没液体中时，物体会向下运动的现象。下沉交流与合作（1）鸡蛋在盐水中受到哪两个力的作用？（2）鸡蛋处于不同状态是由于哪个力发生了变化？漂浮时F浮悬浮时F浮上浮时F浮F浮=GF浮=GF浮G下沉时F浮归纳总结 浸在液体中的物体，其浮或沉取决于它所受到的浮力和重力的大小。物体的浮沉条件当F浮G时，物体上浮。称重法：F浮=GF压力差法：F浮= F向上

4、 F向下阿基米德原理公式法：F浮=G排=液gV排二力平衡法： F浮=G物 归纳总结：计算浮力大小的方法:（悬浮或漂浮时）思维启发鸡蛋为什么既可在盐水中漂浮，又可悬浮？ 鸡蛋在漂浮或悬浮时，F浮=G，由于G不变，F浮也不会改变。根据F浮=G排=m排g =液gV排可知：液变小时， V排应变大。液变大时， V排应变小； 轮船从河里航行到海里，船会上浮一些还是下沉一些？为什么？想一想轮船始终漂浮，F浮不变，液变大， V排应变小，船会上浮一些。平时常见到 在水中会上浮； 在水中会下沉。因为不同物质 不同。猜测物体在液体中的沉浮跟物体密度与液体密度之间的关系有关。木头、泡沫等石块、金属块等密度 一个实心物

5、体浸在液体中，你能否根据物体密度与液体密度之间的关系，对物体的浮沉作出判断？GF浮G 上浮F浮GF浮G下沉F浮下沉：由F浮G可得： 液 gV排物上浮：由F浮G可得 液 gV排物 gV物 因为 V排= V物 所以 液物讲授新课GF浮F浮=G悬浮F浮GF浮=G漂浮 漂浮：由F浮=G可得： 液 gV排=物 gV物 因为 V排物悬浮：由F浮=G可得： 液 gV排=物 gV物 因为 V排= V物 所以 液= 物讲授新课浮沉条件漂浮 F浮=G V排物悬浮 F浮=G V排=V物 液=物上浮 F浮G V排=V物 液物下沉 F浮G V排=V物 液物 简单的说，浸在液体中的物体的浮和沉，取决于所受的浮力和重力的合

6、力的情况。还可以通过改变液体和物体密度来改变物体的浮沉状态。讲授新课状 态上 浮下 沉悬 浮漂 浮物体受力分析浮沉条件浮力和重力比较液体密度和物体密度比较特 点说 明F浮 G物F浮 G物F浮 =G物F浮 =G物分析运动状态变化的过程分析平衡状态液物液物液=物液物物 是物体的密度（平均密度），而不是构成该物体的物质的密度讲授新课F浮GF浮GF浮GF浮G漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？共同点：悬浮与漂浮在液面上的物体，浮力等于重力。不同点：即：悬浮：V排=V物；物= 液漂浮：V排V物；物5N 因为： F浮G，物体最终会漂浮在水面上所以：F浮=G=5N。 答：物体受到的浮力为5N。 例2、冰山露出海

7、面的部分只是冰山的一部分，所以常有“冰山一角”的说法。若海水的密度是1.03103kg/m3，冰的密度是0.9103kg/m3，则这座冰山露出海面的体积是总体积的几分之几？因为冰山漂浮在海面上解：所以：F浮G因为F浮= 海水gV排，G=冰gV所以：海水gV排=冰gV V排/V= 冰/ 海水= 0.9103kg/m3/（ 1.03103kg/m3 ）=90/103V露/V=1-90/103=13/103 （3）选择合适的方法列出等式（一般考虑平衡条件）。 （4）根据具体情况，合理选择适用公式。在通常情况下，有关浮力的计算题，常会用到多个计算公式，有时同一公式会多次使用，但有关的物理量有所不同。解

8、决浮力计算题的方法：（1）确定研究对象，认准要研究的物体； （2）分析物体受力情况并画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)；二、浮沉条件在技术上的应用 根据物体的浮沉条件，可以控制物体在液体中的浮沉。 利用物体浮沉条件的关键是调节重力G和浮力F浮的关系。 (1)若保持浮力不变，可改变自身的重力，实现沉浮； (2)若保持重力不变，可改变排开液体（或气体）的体积或液体（或气体）密度的大小实现沉浮。1、潜水艇 （1）工作原理：潜水艇的上浮、下潜和悬浮，靠改变自身的重力来实现的。 （2）潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少。 2、利用浮筒打捞沉船 现代打捞沉船

9、的方法是:将几个充满水的大型浮筒沉入水底,用钢缆把浮筒与沉船紧紧地拴在一起,然后用高压空气把浮筒中水排出,从而改变自身重力，沉船就随着浮筒一起浮出水面。 球内充有密度比空气小得多得氢气，用于气象观察。安装的探空仪，能把高空的温度、气压、湿度、风速、风向等情况传送给地面观测站。3、气象探测气球 气象探测气球通过改变自身体积来改变浮力的大小，从而实现气球的上升和下降。气袋吊篮喷嘴4、热气球 喷嘴点火加热,袋内空气受热膨胀,热气球体积增大，浮力增大,当浮力大于重力时,气球上升。孔明灯热气球5、飞艇 利用氦气、氢气密度比空气密度的小，通过改变自身体积来改变浮力的大小，从而实现飞艇的上升和下降。上小下大

10、，上疏下密。静止时液面所对刻度乘以水的密度用途：一种可以直接测量液体密度的仪器。读数方法：刻度特点：6、密度计又叫比重计或浮秤原理：在各种液体中总是漂浮，F浮G。水液体甲液体乙1.01.21.4种类： 重表：用来测量密度大于水的的液体，最小刻度是“1.00”，所有刻度线都在1.00刻度的下面。 轻表：用来测量密度小于水的的液体，最大刻度是“1.00”，所有刻度线都在1.00刻度的上面。 利用浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体的密度液有关，液越大， F浮越大。 7、盐水选种物 液，物体下沉。 干瘪、虫蛀的种子会上浮直至漂浮，而饱满的种子下沉到容器底部。拓展与应用 为什么汤圆或水饺刚放入水中时,会

11、沉入锅底,而当汤圆或水饺煮熟时,则会浮出水面?鱼鳔的功能鱼鳔起着调节鱼体体积的功能。当鱼鳔充气时，鱼体的体积增大，鱼体上浮；鱼鳔排气时，鱼体的体积减少，鱼体下沉。课堂练习 1.物体在液体中的浮沉决定于液体所受的_力和_力的大小。 2.当物体所受的重力_ 浮力时，物体下沉；当物体所受的重力_ 浮力时，物体上浮；当物体所受的重力_ 浮力时，物体漂浮。当物体所受的重力_ 浮力时，物体悬浮。 3.铁块在水中下沉是因为铁块受到的浮力_ 重力；铁制的轮船漂浮在水面上是因为轮船受到的浮力_ 重力。重浮大于小于等于等于小于等于D空心自身的重力向水舱充水 4.船只采用“ ”的办法增大可以利用的浮力，漂浮在水面上

12、。潜水艇靠改变 来实现浮沉，要使浮在水面的潜水艇潜入水中，应当 5.将一个铝制空心球用手没入水中，放手后球将（ ） A、上浮 ；B、下沉； C、悬浮； D、无法确定。A 6、一个重为0.5N的土豆浸没在装满水的烧杯中溢出了0.4N的水，则土豆在水中 （ ） A、下沉 B、悬浮 C、上浮 D、以上都有可能甲C 7.小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥，将它分别置于甲、乙两杯液体中，观察到静止时的情形如图5所示，下列说法正确的是 （ ） A铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大 B铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大 C乙杯液体的密度较大 D甲杯液体的密度较大107107103 8.排水量为1000t的轮船在

13、河水中航行，满载时船及所装货物共重 N，受到河水的浮力是 N，如果河水密度为1.0103kg/m3，船排开的河水的体积是 m3。（取g=10N/kg）C 9、把一个小球轻轻放入盛满水的杯中，静止时溢出了0.1kg的水，则小球的质量 （ ） A 一定等于0.1kg B 一定小于0.1kg C 大于或等于0.1kg D 小于或等于0.1kg 10.请判断体积是0.6m3，质量是450kg的水雷浸没在水中的浮沉情况。（g=10N/kg） 11、一木块浮在水面上有1/2体积露出水面，放在另一种液体中，有3/8的体积露出液面，求另一种液体的密度液。12.将一边长是0.1m的实心正方体，缓慢放入盛满水的烧

14、杯内，待它静止时，从杯中溢出0.6kg的水。(g取10N/kg，水 =1.0l03kg/m3) (1)求正方体受到的浮力； (2)求正方体排开水的体积； (3)判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底，并写出判断依据； (4)求正方体的密度。 体积为1.010-3 m3的正方体木块，投入如图所示装有水的容器中，静止后露出水面的高度为510-2 m,容器的底面积为0.04 m2.（g取10N/kg）求： 木块受到的浮力； 木块的重力； 投入木块后，容器底增加的压强； 若将此木块投入某液体中，露出液面高度为4cm，求这种液体的密度；本 节 小 结一、物体的浮沉条件：当F浮G物时，合力方向竖直向下，物体下沉； 当F浮G物时，合力为零，即二力平衡，此时物体将悬浮；当F浮G物时，合力方向竖直向上，物体就上浮；当物体漂浮时，F浮G物（1）受力比较法（2）密度比较法液= 物 物体悬浮；液物 物体上浮或漂浮液物 物体下沉；二、浮力计算的方法：称重