物体的浮沉条件及应用

第十章第3节物体的浮沉条件及应用一、复习回顾1.浮力的定义：浸在液体（或气体）里的物体受到液体（或气体）对物体向上的托力2.浮力的影响因素：浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关，在液体密度不变时，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大，排开液体的体积越小，物体受到的浮力越小。3.阿基米德原理内容：浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力。 公式：F排=G排，推导得F浮=m排g=P液gV排二、新课导入生活中我们经常发现，石头投入水中会下沉到水底，塑料泡沫掉在水里会浮到水面上，铁块丢入水中会沉入水底，而大多数的木板扔在水里会浮到水面上，这些物体在水中都受到了浮力的作用，为什么表现的状态却不一样呢？三、新课内容知识点1物体的沉浮条件3.1.1物体在液体中的上浮与下沉取决于浮力与重力的大小关系状态物体浸没在液体中物体部分浸在液体中上浮悬浮下沉漂浮条件F浮GF浮=GF浮GF浮=G示意图补充1.上浮是动态过程，浸没在液体中的物体上浮过程中，其受力情况是不变的，但当物体部分露出水面时，其所受浮力随排开的液体的体积的减小而减小，直到浮力与重力平衡，物体便漂浮在液面上静止，漂浮是上浮的最终状态。2.下沉也是动态过程，物体在液体中下沉时浮力也不变，当物体与容器底部接触时，物体受到的浮力与容器底部对物体的支持力之和跟物体重力平衡，沉底是下沉的最终状态3.1.2物体的沉浮与密度的关系状态上 浮悬 浮下 沉条件P物P液P物=P液P物P液3.1.3悬浮与漂浮的异同关系相同点 异同点悬 浮物体都处于平衡状态，各自所受重力G和浮力F浮是一对平衡力1.静止在液体内部任一位置2.P物=P液，V物=V排漂 浮1.静止在液体的表面上2.P物P液，V物V排基础巩固1.当浸没在液体中的物体F浮（ ）G或P物（）P液时，物体将上浮，最终达到（）状态，此时，V物（）V排，浮力和重力相等，物体静止在液体的表面。2. 当浸没在液体中的物体F浮（ ）G或P物（）P液时，物体将下沉，最终会沉到液体底部，此时，V物（）V排，F浮（）G3. 当浸没在液体中的物体F浮（ ）G或P物（）P液时，物体将悬浮在液体中，此时，V物（）V排，浮力和重力相等。4.完全浸没在水中的乒乓球，放手后从运动到静止的过程，其浮力大小的变化情况是（）A.浮力不断变大，但小于重力B.浮力不变，但浮力大于重力C.浮力先不变，后变小且始终大于重力，直到最后静止时，浮力等于重力D.浮力先大于重力，后小于重力5. 质量为1.5kg的木块，漂浮在水面上，有 25的体积露出水 面，则木块所受浮力为_N，木块的密度为_kg/m3知识点二：物体沉浮条件的应用3.2.1轮船工作原理：“空心法”把密度大于水的钢铁制成空心的，能把它排开更多的水，增大可以利用的浮力，从而漂浮于水面。用排水量表示轮船大小，排水量是轮船满载时排开水的质量，单位是t.当轮船满载时航行时处于漂浮状态，所受浮力等于船所受到的总重力，即F浮=G总=（m船+m货）g,进而得m排=m船+m货即轮船排水量等于船自身的质量与满载时货物的质量之和3.2.2潜水艇潜水艇体积是不变的，浸没在水中时，排开水的体积不变，浮力不变。潜水艇两侧有水舱，向水舱冲水时，实现本身重力大于浮力而下沉；水舱向外放水时，实现本身重力小于浮力而上浮。因此潜水艇是通过改变自身重力的方法来实现上浮和下沉的。3.2.3测定液体密度的仪器-密度计构造:密度计是一根上部标有刻度，形状特殊的玻璃管，管下部的玻璃泡内封装入小铅丸或水银原理：密度计是根据物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成的，密度计在任何液体里都呈现漂浮状态，密度计上的刻度值是上面较小而下面较大，数值表示待测液体密度是水密度的倍数。3.2.4气球和飞艇工作原理：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体，如氢气、氨气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，把气球发展成为飞艇。气球在空气中的受力情况：向上的浮力F浮、向下的气囊壳体的重力G壳和壳中气体的重力G气，G气很小，使F浮G气+G壳，气球上升；高空处空气密度变小，浮力变小，当F浮=G气+G壳时，气球悬浮于一定的高度；如果继续上升，需要减小G壳，如果要下降时，将气囊中气体放出一些，使浮力变小，到某以高度时受力平衡悬浮在空气中。基础巩固1.潜水艇的工作原理是_，它是靠改变_实现上浮和下沉的。热气球是靠加热球内的空气，使其密度_，相当于充入了_的气体，当F浮_G时就升空了，若需要下降则要 停止加热，这时，球内空气的密度_，当F浮_G时就下降了。2.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3. .轮船的排水量指的是_，若排水量为1万吨的货轮，自身质量为2000t，则最多能装货物为_t。轮船是采用_的办法来增大可利用的浮力4.将体积是50cm3、质量为60g的物体浸没在水中，松手后它将（）A、上浮 B、下沉 C、悬浮 D、不确定5. 将质量相等的实心铁块、铝块