第三节沉浮条件

1、大津口中学大津口中学 杜淑超杜淑超 2015.04.27 浸没在液体中的物体，受到两个力：竖直向下的重力浸没在液体中的物体，受到两个力：竖直向下的重力 和竖直向上的浮力。和竖直向上的浮力。 根据物体所受浮力和重力大小的不同，物体的沉浮根据物体所受浮力和重力大小的不同，物体的沉浮 存在三种情况。存在三种情况。 当当F F浮 浮 G G时时, ,方向方向竖直向下竖直向下，物体在液，物体在液 体中向下运动称为体中向下运动称为下沉下沉 G G 下沉下沉 进行受力分析如下：进行受力分析如下： 当当F F浮 浮 G G时时, ,即即二力平衡二力平衡，此时物体将静，此时物体将静 止在液体中任意深度的地方称为

2、止在液体中任意深度的地方称为悬浮悬浮。 悬浮悬浮 当当F F浮 浮 G G时时, , 合力为零，合力为零，即即 二力平衡二力平衡， 此时物体将此时物体将 悬浮悬浮。 当当F F浮 浮 G G时，时， 合力合力方向竖直方向竖直 向上，物体就向上，物体就 上浮上浮 当当 F F浮 浮 G G时时, , 合力方向竖合力方向竖 直向下，物直向下，物 体就体就 下沉下沉。 物体的浮沉条件物体的浮沉条件 浸没浸没在液体中的物体在液体中的物体 当当F F浮浮G G时，合力方向竖直向下，物体就下沉时，合力方向竖直向下，物体就下沉 当当F F浮浮G G时，合力为零，即二力平衡此时物体将悬浮时，合力为零，即二力平

3、衡此时物体将悬浮 当当F F浮浮G G时，合力方向竖直向上，物体就上浮时，合力方向竖直向上，物体就上浮 物体物体漂浮漂浮 物体的浮沉条件物体的浮沉条件 (1) 下沉下沉 F浮 浮G V排排=V物物 液 液G V排排=V物物 液 液物物 补充：补充： 漂浮漂浮 F浮 浮=G V排排物物 橡皮泥 橡皮泥的密度比水大，它在水中会下沉。根据阿基米德 原理，怎样把橡皮泥做成一条小船，使它能漂浮在水面 上，并能承载重物？ 把橡皮泥捏成瓢状放在水面上，虽然它所受的重力没把橡皮泥捏成瓢状放在水面上，虽然它所受的重力没 有改变，但是排开的水较多，因而受到较大的浮力，有改变，但是排开的水较多，因而受到较大的浮力，

4、 所以能漂浮在水面上。所以能漂浮在水面上。 （1 1）工作原理：物体）工作原理：物体漂浮漂浮在水面的原理工作的。在水面的原理工作的。 （2 2）利用把密度比水大的钢材制成空心的使它排开更）利用把密度比水大的钢材制成空心的使它排开更 多的水，增大浮力。多的水，增大浮力。 （3 3）轮船在河里和海里都是浮体，因而所受浮力相同，）轮船在河里和海里都是浮体，因而所受浮力相同， 根据阿基米德原理，它在海水里比在河水里浸入的体根据阿基米德原理，它在海水里比在河水里浸入的体 积小。积小。 轮船总是漂浮在水面上一艘轮船从河里驶向大海，它轮船总是漂浮在水面上一艘轮船从河里驶向大海，它 受到的重力大小受到的重力大

5、小 （变大、变小、不变）；它受到的（变大、变小、不变）；它受到的 浮力大小浮力大小 （变大、变小、不变）；它排开水的体（变大、变小、不变）；它排开水的体 积积 （变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上（变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上 浮些？浮些？ 河水河水海水海水 利用利用吸水、排水吸水、排水的方法改变潜的方法改变潜 水艇水艇自身的重力自身的重力实现沉浮的。实现沉浮的。 1.1.工作原理：潜水艇的上浮、下潜和悬浮，靠改变工作原理：潜水艇的上浮、下潜和悬浮，靠改变 _来实现的。来实现的。 2.2.潜水艇自重的改变取决于潜水艇自重的改变取决于_的多少。的多少。 潜水艇 自身的重力自身的重力

6、 水舱内充水或排水水舱内充水或排水 潜水艇工作原理总结：潜水艇工作原理总结： 气球里充的是密度气球里充的是密度 比空气小的比空气小的氢气和氢气和 氦气氦气实现浮力大于实现浮力大于 重力而在空中上重力而在空中上 升升 。 热气球热气球利用热利用热 空气密度小，空气密度小，空气空气 受热膨胀，热气球受热膨胀，热气球 体积增大，也就是体积增大，也就是 增大增大V V排 排 ，达到增 ，达到增 大浮力的作用大浮力的作用 。 气袋气袋 吊篮吊篮 喷嘴喷嘴 喷嘴点火喷嘴点火 加热加热, ,袋内空袋内空 气受热膨胀气受热膨胀, , 排开气体的排开气体的 体积增大，体积增大， 浮力增大浮力增大, ,浮浮 力大

7、于重力力大于重力 时时, ,气球上升。气球上升。 喷嘴火焰熄喷嘴火焰熄 灭，袋内空气变灭，袋内空气变 冷体积减小冷体积减小, ,排排 开气体的体积减开气体的体积减 小，小，浮力减小浮力减小, , 浮力小于重力浮力小于重力, , 气球下降。气球下降。 飞艇飞艇利用利用氦气、氢氦气、氢 气密度比空气的小气密度比空气的小，实，实 现浮力大于重力而在空现浮力大于重力而在空 中上升中上升 。 思考：思考： 改变物体浮沉的方法有哪些？改变物体浮沉的方法有哪些？ 1.1.改变自身的重力大小改变自身的重力大小 2.2.改变自身的体积大小改变自身的体积大小 3.3.改变密度大小改变密度大小 （一）盐水选种（一）

8、盐水选种 盐水选种道理：盐水选种道理：饱满种子的密度要大于盐水的密度而下沉饱满种子的密度要大于盐水的密度而下沉 干瘪、虫蛀的种子干瘪、虫蛀的种子 会上浮直至漂浮，会上浮直至漂浮， 而饱满的种子下沉而饱满的种子下沉 到容器底部。到容器底部。 物 物 液 液，物体下沉 ，物体下沉 工作原理工作原理：利用物体漂浮在液面上时浮利用物体漂浮在液面上时浮 力等于重力的原理制成的。力等于重力的原理制成的。 刻度特点：刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。上小下大，刻度间隔不均匀。 读数方法：读数方法：静止时液面所对刻度乘以水静止时液面所对刻度乘以水 的密度的密度 用途用途： 一种可以直接测量液体密度的仪器。一

9、种可以直接测量液体密度的仪器。 （二）密度计（二）密度计 、密度计是测液体密度的仪器，它是根据物体漂、密度计是测液体密度的仪器，它是根据物体漂 浮在液面时浮在液面时F F浮浮_G_G物物（填、（填、 ）的原理制）的原理制 成的。成的。 、使用密度计时必须使其、使用密度计时必须使其_，才能正确测出，才能正确测出 液体的密度。液体的密度。 、密度计在各种不同的液体中所受浮力是、密度计在各种不同的液体中所受浮力是_ （相同、不同）的，在密度（相同、不同）的，在密度_ _ （大、小）的（大、小）的 液体中露出液面的体积较大，故密度计的刻度是液体中露出液面的体积较大，故密度计的刻度是 上上_下下_（大、

10、小）。（大、小）。 （三）（三）浮筒打捞沉船浮筒打捞沉船 现代打捞沉船的方法是现代打捞沉船的方法是: :将将 几个充满水的大型浮筒沉入几个充满水的大型浮筒沉入 水底水底, ,用钢缆把浮筒与沉船用钢缆把浮筒与沉船 紧紧地拴在一起紧紧地拴在一起, ,然后用高然后用高 压空气把浮筒中水排出压空气把浮筒中水排出, ,沉沉 船就随着浮筒一起浮出水面船就随着浮筒一起浮出水面. . 答：浮筒中水排出后，重力答：浮筒中水排出后，重力 大大减少，而浮力不变，当大大减少，而浮力不变，当 浮力大于重力式，沉船就能浮力大于重力式，沉船就能 浮上水面。浮上水面。 浮浮 力力 2、物体浮、物体浮 沉的判定沉的判定 受力比较法受力比较法 a、 b、 c、 密度比较法密度比较法 a、 b、 3、浮力计、浮力计 算方法算方法 a、称、称 重重 法、法、 F浮 浮=G物物-F b、压、压 力力 差差 法、法、 F浮 浮=F向上向上-F向下向下 c、原、原 理理 法、法、 F浮 浮=G排排= 液液gV排排 d、平、平 衡衡 法、法、 F浮 浮= G物物 （悬浮或漂浮） （悬浮或漂浮） 液 液 物 物 上浮或漂浮 上浮或漂浮 液 液= 物物 悬浮 悬