物体的浮沉条件及应用讲义

1、物体的浮沉条件及应用（1）【目标】1通过物体的浮沉现象的研究，知道物体的浮沉条件。    2通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产、生活和社会中的应用【重点】理解物体的浮沉条件和改变物体浮沉的方法【难点】灵活利用浮力知识解决实际问题【问题1】物体的浮沉条件思考阅读课本P57内容，提出问题：物体的浮与沉是由什么因素决定？活动1怎样使物体上浮或下沉将如下物品：橡皮泥、空的有盖塑料小瓶、生鸡蛋、硬币、泡沫塑料等浸没在水中后松开手，它们将如何运动？ 上浮的物体有： 下沉的物体有： 思考：用怎样的方法可以使原来沉下去的物体浮上来，使浮在水面上的物体沉下去呢？（还能提供的

2、器材有：盐、注射器）橡皮泥： 。从受力角度看，此方法中改变的力是 。是怎样改变的？ 。塑料小瓶： 。此方法中改变的力是 。生鸡蛋： 。此方法中改变的力是 。是怎样改变的？ 。结论：可见改变物体的 力和 力的关系就可以改变物体的浮与沉。总结1物体的浮与沉由 力和 力的大小关系决定自学信息快递，了解漂浮和悬浮的概念。（1）漂浮： 。（2）悬浮： 。活动2探究物体的浮沉条件问题：在物体上浮和下沉时，重力和浮力之间会存在怎样的关系呢？即物体的浮沉条件是什么？议一议：怎样测量物体所受的重力？。怎样利用所给的器材和配重物使小瓶上浮、下沉和漂浮。在小瓶中分别装入不同的配重物就可使小瓶上浮、下沉和漂浮。怎样利

3、用所给的量筒测量和计算物体上浮、下沉和漂浮时受到的浮力？答：a.在量筒中倒入适量的水，记下水面到达的刻度V1。b.将小瓶放入水中利用配重物使其处于上浮、下沉或漂浮状态，再记下 V2。c.则V排= ，F浮= 。d.对于上浮时要使小瓶保持浸没状态，可用一根针将瓶子按入水中。将所得到的数据填写在下表中。（填写表格中所缺部分）物体的状态重力/N浮力/N重力所浮力的关系V1/mlV2/ml浮力/N下沉上浮（浸没）漂浮如果物体在浸没时浮力和重力相等，物体即不上浮也不下沉，可以停在液体内任何深度的地方，人们把这种状态叫 。结论则物体的浮沉条件可以归纳为：当物体浸没时： 如果F浮G，则物体 。如果F浮G，则物

4、体 。如果F浮=G，则物体 。当物体部分浸入时，如果F浮=G，则物体 。总结2物体浮沉的条件：浸入液体中的物体同时受到两个力的作用： 力和 力，物体的沉浮就取决于这两个力的大小关系。一共有三种受力情况：1.当F浮 G时，上浮（物体处于不平衡状态），最后逐渐调整浸入液体中的体积，最后漂浮在水面； 2.当F浮 G时，下沉（物体处于不平衡状态），最后沉在容器底部；3.当F浮 G时，悬浮或者漂浮（物体处于平衡状态），。思考判断物体浮沉的另一种方法对实心的物体而言，根据重力和浮力的关系我们还可以推导出另一种判断浮沉的方法。根据阿基米德原理可得：F浮=液V排g ， 又因为G=mg=物V物g 对于浸没的物体

5、而言：V排=V物 若 ,则F浮<G，物体下沉。 若液=物,则F浮=G,物体悬浮在液体中任何深度的地方。 若 ,则F浮>G，物体上浮。上浮稳定后处于漂浮状态，这时F浮=G对实心的物体而言液物, 物体上浮，上浮稳定后处于漂浮状态液=物, 物体悬浮在液体中任何深度的地方液物, 物体下沉总结3思考悬浮和漂浮有什么异同？答：(1)相同之处: 物体受到的浮力都等于物体受到的重力. 即F浮 G物 (2)不同之处: 排液体积不同:悬浮时,对实心物体而言,V排 V物;漂浮时,V排 V物. 密度不同:对实心物体而言，悬浮时, 物 液; 漂浮时物 液.物体的浮沉条件及应用（2）【目标】1通过物体的浮沉现

6、象的研究，知道物体的浮沉条件。    2通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产、生活和社会中的应用【重点】理解物体的浮沉条件和改变物体浮沉的方法【难点】灵活利用浮力知识解决实际问题物体的浮沉条件在液体中的情况F浮与G物之间的大小关系液与物之间的大小关系（实心的物体）上浮漂浮悬浮下沉【问题1】物体浮沉条件的应用应用1判断物体浮沉：练习1.如图所示，把一个苹果放入浓盐水中，苹果处于漂浮状态。如果把水面以上的部分切去，则余下的部分 （ ）A.沉入水底 B.仍然漂浮 C.刚好悬浮 D.无法判断应用2控制物体浮沉：查阅分析下列物体是如何改变自己的浮沉状态的。1.轮船信息

7、1：轮船是漂浮的，浮力和重力始终相等，所以当轮船从江里驶入大海，所受的浮力不变，但由于海水的密度大于江水的密度，所以船身要上浮一些信息2：轮船的排水量是指轮船满载时排开水的质量练习2.在远洋轮船的船舷上,都漆着五条"吃水线",又称"载重线",如图所示.其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线，当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋1与印度洋的海水密度2的关系有（ ）A.浮力增大, 12 B.浮力减小, 12 C.浮力不变, 1>2 D.浮力不变, 1<2（2）气球：信息：孔明灯、热气球、氢气球等球内气体密度必须比外

8、部空气体密度小到一定程度时才上升。（3）潜水艇：阅读课本P97的内容，了解潜水艇的浮沉原理。练习3.潜水艇的潜水和上浮是靠改变_ _来实现的，气球和飞艇都是利用_ _来实现升空的，球壳内必须充满了密度_ _空气密度的的气体(选填“大于”、“等于”或“小于”)。应用3物质密度测量：密度计信息：密度计是测定液体密度的仪器，它是利用物体漂浮条件工作的，它是一个密封的玻璃管，其下端装有铅粒，上端有刻度把它放在待测的液体中时，它漂浮在液面上，液面所对的刻度值就是待测液体的密度值。练习4. 小明将一支密度计分别放入两种不同的液体中，如图所示，若两种液体的密度分别甲、乙，静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙

9、，则 （ ）A甲>乙 F甲F乙 B甲<乙 F甲>F乙C乙>甲 F甲<F乙 D乙>甲 F甲F乙练习5.在装有液体的甲、乙两烧杯中，同时放入两个完全相同的物体，如图所示，当物体静止后两烧杯内液面恰好相平。若液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是P甲，、P乙，液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙，则对它们的判断正确的是（ ）AP甲P乙，F甲F乙 BP甲P乙，F甲F乙CP甲P乙，F甲F乙 DP甲P乙，F甲F乙【问题2】归纳总结（1）怎样正确理解物体的浮沉条件？答 (1)物体的浮沉取决于它受到的重力和浮力的大小. (2)当F浮G物 上浮； 当F浮G物 下沉； 当F浮G物 悬浮

10、或漂浮 (3)比较实心物体的密度与液体密度的大小，也可以判断物体的浮沉.当物液 上浮直至漂浮； 当物液 下沉； 当物液 悬浮(4)应用: 潜水艇、飞艇、气球等是物体浮沉条件的实际应用. （5）物体的漂浮条件 物体漂浮在液面的条件: 漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体受到的重力 即F浮G物； 应用: 轮船. 密度计（2） 计算浮力有哪些方法？（3） 答： (1) 利用称重法求浮力, 即F浮GF¢ (2)利用阿基米德原理求浮力, 即F浮G排液液gV (3)利用物体的浮沉条件求浮力, 即F浮G物(悬浮或漂浮)1600年前，我国明代航海学家郑和从南京开始下西洋的壮举，郑和使用的名为“宝船”

11、的大帆船从长江驶入海洋时，若船上载重不变，则船所受的浮力 ，排开水的体积 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 一艘轮船满载时的排水量为2×107kg，轮船自重为5×107N，这艘轮船满载时受到的浮力为_ _N，最多能装_ _kg的货物。2潜水艇的体积为100 m3，质量为0.7×104 kg，当它充水潜入海中时，受到的浮力大小是 N；当它排出水舱中的水浮在海面上时，潜水艇受到的浮力大小是 N。3一个物体的体积是5×10-4m3，如果这个物体重4N，那么，它浸没在水中将 (选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。它静止在水中时浮力大小是 N。4一平底水泥船

12、(截面可近似看作长方形)截面积为10m2，空载时船的吃水深度为0.2m，满载时吃水深度为0.8m。这艘船的自重为 N，最多能装货物的重为 N。(g取10Nkg)5下列关于轮船的说法中，正确的是( )A利用密度比水小的物质制成实心浮在水面制成B利用密度比水大的物质制成实心浮在水面制成C利用密度比水大的物质制成空心增大可以利用的浮力制成D轮船是利用物体的悬浮条件这一原理工作的6某农户选绿豆生绿豆芽时，将绿豆倒入盛水的容器中，发现成熟饱满的绿豆沉入水底，干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上，产生这一现象的原因是( )A沉底的绿豆受到的浮力小于重力，漂浮在水面上的绿豆受到的浮力大于重力B沉底的绿豆受到的浮力小

13、于重力，漂浮在水面上的绿豆受到的浮力等于重力C沉底的绿豆受到的浮力大于重力，漂浮在水面上的绿豆受到的浮力等于重力D沉底的绿豆受到的浮力等于重力，漂浮在水面上的绿豆受到的浮力小于重力7将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直漂浮在液体中)，这就制成了一个很有用的土仪器将它分别放到盛有不同液体的杯中，静止时的情景如图所示对于这个土仪器所运用的知识或用途，下列说法中不正确的是( )A运用了二力平衡的知识 B运用了物体的漂浮条件C用它可以比较不同液体密度的大小 D用它可以测出液体密度的大小8如图所示，一船在某水域作业时，将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水中第一次放，因水太深，铁箱没触碰到水底，此

14、时船的吃水线在A处换个地方第二次再放，铁箱才接触到水底下列说法正确的是( )A铁箱在船上时，船的吃水线在A处下方B铁箱接触到水底时，船的吃水线仍在A处C铁箱接触到水底时，船的吃水线在A处之下D铁箱接触到水底时，船的吃水线在A处之上9小明用一根塑料棒和铁丝自制一个密度计放在甲、乙两种液体中如图所示，此密度计漂浮在两种液体中，那么，这两种液体的密度关系是( )A甲>乙 B甲=乙 C甲<乙 D无法确定10在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图所示其中标有w的是北大西洋载重线，标有s的是印度洋载重线当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度1和2的关系，有( )A浮力增大，1=2 B浮力不变，1>2C浮力减小，1=2 D浮力不变，1<211如图所示为某校园艺术节时气球悬挂一幅标语的情景已知气球的体积为8m3，气球(含内部所充气体)、标语及细绳的总质量为9kg，空气的密度为1.29kg/m3，g取10N/kg，则系予地面拉住标语的细绳的拉力为( )A103N B90N C13.2N D193.2N12把重5 N、体积为0.4dm3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时，下列说法中正确的是( )(取g=10N/kg)A物体漂浮，F浮=5 N B物体漂浮，F浮=4 NC物体悬浮，F浮=5