第三节物体的浮沉条件及应用.ppt

1、第十章 第节 物体的浮沉条件及应用,1浸没在水中的木块为什么向上浮起？ 2浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部？ 3浸没在水银中的铁块为什么向上浮起？ 4钢铁制成的船为什么能在海面上航行？ 5物体在液体中都受到浮力，为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮？,提出问题：,悬浮,F浮G,上浮,F浮=G,F浮G,下沉,悬浮（静止）,完全浸入液体内的物体的受力分析,上浮到液面呈漂浮状态，F浮逐渐减少到F浮=G,下沉至容器底部,F浮不变,但F浮+N支持=G,悬浮体,1浮力与重力的关系:,悬浮,上浮： F浮G,物体的浮沉条件:,漂浮,漂浮：F浮 = G,悬浮：F浮 = G,下沉： F浮G,2物体密度与液体密度间

2、的关系,F浮 G 上浮： 液 物 F浮= G 悬浮： 液 = 物 F浮 G 下沉： 液 物,浮力：F浮 液gV排 ；重力：G 物g V物；V排 = V物,物体的浮沉条件,漂浮： 液 物,根据浮沉条件进行比较,3浮沉条件的讨论:,（1）上浮和下沉是不平衡态； 悬浮和漂浮是平衡（静止）态 （2）上浮、下沉和悬浮：V排=V； 漂浮：V排V （3）空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平 均密度物与液体密度液比较,物体的浮沉条件,F浮 =G物,F浮 =G物,运动状态变化的过程,平衡状态,液=物,液物,物是物体平均密度，而不是构成该物体的物质密度,F浮 G物,液物,F浮 G物,液物,一、物体的浮沉条件:,芦

3、湖独木舟,我国古代对浮力的应用,浮力的应用,浮桥,孔明灯,曹冲称象,打捞铁牛,（1）工作原理：采用“空心”法来增大体积，从而增大浮力。,（2）排水量（m排）： 定义：轮船满载时排开水的质量。 公式：m排= m船+m货,二、浮力的应用:,1、轮船,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 （变大、变小、不变）；它受到的浮力 大小 （变大、变小、不变）；它排开水的体积 （变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？,不变,不变,变小,上浮一些,靠改变自身重力实现上浮或下潜。,模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶内打气，将瓶内的水排出，瓶向上浮起。,潜艇,2、潜水艇工作原理：,靠空气

4、浮力升空,靠改变自身的体积实现上升或下降。,气球：内部充有小于空气密度的气体,3、热气球和飞艇工作原理：,热气球,把球囊内的空气加热时，空气受热膨胀，密度 ，质量 ，从而减小热气球的整体质量和重力，当重力 浮力时热气球上升；当减小火力或停止加热时亦相反。,减小,减小,小于,飞艇,（1）、利用空气浮力，通过改变自身体积实现上升和下降。（F= gV排） （2）、飞艇内一般充有密度小于空气的氦气，同时还配带一个可以伸缩的气囊。当增大自身体积时，受到浮力增大，但重力不变，飞艇上升；当减小自身体积时受到的浮力减小，重力不变，飞艇下降。,密度计,2）工作原理：物体漂浮在液面上时浮力 等于重力的原理制成的。

5、即F浮=G,4、密度计,3）刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀、上疏下密。,4）读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度,1）用途：,测量液体密度。,、密度计是测液体密度的仪器，它是根据物体漂浮在液面时F浮_G物（填、）的原理制成的。 、使用密度计时必须使其_，才能正确测出液体的密度。 、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_ （大、小）的液体中露出液面的体积较大，故密度计的刻度是上_下_（大、小）。,漂浮,相同,大,大,小,例：同一只密度计放在如图甲、乙、丙三种液体中的情况，则这三种液体的密度关系是 。,例1关于浮力，下列说法中正确的是（ ）。 A. 上浮的物体一定比

6、下沉的物体受到的浮力大 B. 沉在容器底部的物体一定不受浮力 C. 在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮 D. 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大,C,例题分析：,例2一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小 ，它受到的浮力 ；它排开水的体积 。（填变大，变小或不变） 【解析】 轮船浮在海面上，F浮海 = G ； 它驶入河里也浮在河面上：F浮河= G 。 G 不变， F浮不变： F浮海 = F浮河 海水 g V排海= 水 g V排河 海水 河水 ， V排河 V排海,不变,不变,变大,例3重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了510-4 m3的水。则此物体是（ ） A浮在水面上

7、 B沉到水底 C悬浮在水中 D以上几种情况都有可能 【解析】 根据阿基米德原理 F浮 = 水 gV排 =1.0 103 kg/m3 9.8 N/kg510-4 m3 =4.9 N15 N F浮G 物体下沉,B,例4如图所示，A、B两物体静止在水中（ ） A两物体受到的浮力一定相等 B两物体受到的浮力不等，A物体受到的浮力大 C两物体的密度不等，B物体的密度大 D两物体的重力不等，B物体的重力大,A漂浮：A A ， B A 。,C,【解析】 A物体漂浮，B物体悬浮。 不知GA与GB的关系， 不能根据F浮=G 比较浮力的大小。 又 不知VA排与VB排的关系， 不能根据F浮 = 水 gV排比较浮力的

8、大小。,例5、一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，容器中的水面将如何变化？,当冰化成水后，质量不变，所以，m水= m冰,冰排开水的体积等于冰化成水的体积液面高度不变,【解析】冰漂浮在水面上，F浮= G冰,、当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？, 水 V盐水 冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积 液面上升,【解析】冰漂浮在盐水中，F浮 = G,2质量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受的浮力 铝球受的浮力；若把它们都放在水银中静止时，则铁球受的浮力 铝球受的浮力（选填“”、“”、“=”）,1用同一支密度计测定不同液体的密度，下列叙述正确的是（ ） A 密度计漂浮的越高，所受的浮力越大 B 密

9、度计漂浮在不同液体中，所受的浮力都相等 C 密度计排液体积越大，液体密度越大 D 密度计漂浮的越高，液体密度越大,B D,作 业：,3用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木球上浮，在木球未露出水面的时候，下列说法中正确的是（ ） A木球所受的重力、浮力都不变； B木球所受的重力不变，浮力变大； C木球所受的重力、浮力都变小； D木球所受的重力不变、浮力逐渐变小,A,4、将体积相同的A、B、C三个小球投入水中,出现如图所示的三种情况，下列关于对三个小球受到的浮力大小的说法正确的是（） AA球浮在水面上，受到的浮力最大 BC球沉在底部，受到的浮力为零 CA球受到的浮力与B球受到的浮力相等 D

10、B球受到的浮力与C球受到的浮力相等,A,B,C,D,5、一实心铁球分别浸没水、酒精、水银中，受到浮力最大的是（ ） A、水 B、酒精 C、水银 D、无法确定,C,6将同一物体放在液体中的三种情况如图所示，比较它受到的浮力大小，其中浮力最小的是（ ） A.图甲 B.图乙 C.图丙 D.无法比较,A,7将细木棍下部缠上铁丝后放入水中能直立漂浮，如图所示若将露出水面的部分木棍剪断，则剩余部分将（ ）A保持不动 B要下沉一点 C要上浮一点 D不好判断,C,8.弹簧秤下挂一个体积为200厘米3的实心金属球（金属的密度是8103千克/米3），弹簧秤的示数为。将球的一半浸入水中，球受到浮力牛，此时，弹簧秤的

11、示数为牛。 9.有一飞艇,体积是500米3,在地面附近的空中静止时,空气对它的浮力是 牛顿,飞艇的自重是 牛顿.( 空气=1.29千克/米3),16N,15,1,6450,6450,10、有一体积是2分米3，密度是0.6103千克/米3的木块，用绳子将它拴在水池底部的钩子上，如图所示，如果绳子断了，木块就上浮到水面，问： （1）木块在上浮过程中(未露出水面），受到浮力是多少？大小是否会发生变化？ （2）木块漂浮在水面时露出液面的体积多大？,大多数鱼类在水中游动时，能向上游动，也能向下沉，甚至能在水中不动，那么鱼类为什么能随意地上浮和下沉呢？,鱼鳔的功能：,当鱼鳔充气时，鱼体的平均密度减小，鱼体上浮； 鱼鳔排气时，鱼体的平均密度增大，鱼