物体的浮沉条件及应用
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第十章 第３节 物体的浮沉条件及应用
提出问题
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？
上浮
悬浮
下沉
一、物体的浮沉条件
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“＞”、“＜”、“=”）
松软的沙滩上最容易留下脚樱钽也最容易被潮水抹去。 不会生气的人是愚者，不生气的人乃真正的智者。 用力只能做完，用心才能做好；用心是积极主动，视工作为事业；用心才能享受工作，享受生活。——刘迎春 穷人的苦恼在于没有选择，富人的苦恼在于有太多选择。 没有遇到挫折，永远不会懂得自己的力量有多大。 懦弱的人只会裹足不前，莽撞的人只能引为烧身，只有真正敢的人才能所向披靡。 崇高的理想就象生长在高山上的鲜花。如果要搞下它，勤奋才能是攀登的绳索。 教师进行劳动和创造的时间好比一条大河,要靠许多小的溪流来滋养它。教师时常要读书,平时积累的知识越多,上课就越轻松。——苏霍姆林斯 基 想哭的时候就哭出来。 虽然我们不能改变周遭的世界，我们就只好改变自己，用爱心和智慧来面对这一切.
例4 如图所示，A、B两物体
静止在水中（ C ）
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
A B
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
【解析】
A漂浮：ρA< ρ水 ； B悬浮：ρB＝ ρ水 ∴ ρB＝ ρ水> ρA ，
ρB> ρA 。
根据浮沉条件进行比较
F浮＞ G F浮= G F浮＜ G
上浮： r液＞ r物 悬浮： r液 = r物 下沉： r液＜ r物
漂浮： r液＞r物
想想做做
将新鲜鸡蛋放入盛水容器 中，向水中加盐，并搅拌， 不断增加盐水的浓度。观 察鸡蛋在容器中的位置变 化。
一、物体的浮沉条件
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
例3 重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，
溢出了5×10-4 m3的水。则此物体是（ B ）
A．浮在水面上 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 = ρ水 gV排
=1.0 ×103 kg/m3 ×9.8 N/kg×5×10-4 m3
=4.9 N<15 N ∵ F浮<G ∴物体下沉
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
A B
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
【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 = ρ水 gV排比较浮力的大小。
潜艇
二、浮力的应用
气球和飞艇 内部充有小于空气密度的气体
工作原理：靠空气浮力升空
三、例题分析
运用浮力知识解决问题
例1 关于浮力，下列说法中正确的是（ C ）。 ×A. 上浮的物体一定比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
例2 一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大
小 不变 ，它受到的浮力 不变 ；它排开水 的体积 变小 。（填变大，变小或不变）
【解析】
轮船浮在海面上，F浮 = G ； 它驶入河里也浮在河面上：F′浮= G 。 ∵ G 不变，∴ F浮不变：
F浮 = F′浮 ρ海水 g V排= ρ海水 g V′排， ∵ ρ海水> ρ海水 ， ∴ V排 >V′排
V排
G冰
盐水g
m冰
盐水
V化水
m水
水
m冰
水
∵ ρ水< ρ盐水，∴V排> V盐水 冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积 ∴液面上升
作业
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（ B D ）
A 密度计漂浮的越高，所受的浮力越大 B 密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
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？
【解析】冰漂浮在水面上，F浮= G冰
V排F水 浮gG水 冰 gm 水 冰
当冰化成水后，质量不变，所以，m水= m冰
V化水
m水
水
m冰
水
冰排开水的体积等于冰化成水的体积
∴液面高度不变
当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？
【解析】冰漂浮在盐水中，F浮 = G
二、浮力的应用
轮船 （1）工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开 更多的水，漂浮在水面上。
（2）排水量（m排）： 轮船满载时排开水的质量：
F浮= m排g Hale Waihona Puke Baidu F浮=G ∴ m船+m货= m排
（3）载重线
二、浮力的应用
潜水艇 模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶 内打起，将瓶内的水排出，瓶向上 浮起 工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。
浮桥
我国古代对浮力的应用 我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼，灯 笼能腾空而起，飞向天空。
我国古代对浮力的应用 三国时期有“曹冲称象”。 除了以舟称物之外，以舟起重也是中国人的发明。 据史籍记载，真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创 造了浮力起重法。
二、浮力的应用
想想做做
用橡皮泥做成能 承载重物的小船， 使它漂浮在水面 上。
1．浮力与重力的关系
上浮： F浮＞G 悬浮：F浮 = G 下沉： F浮＜G 漂浮：F浮 = G
F浮
上浮 G
F浮 悬浮
G
F浮 漂浮
G F浮
下沉
G
一、物体的浮沉条件
2．物体密度与液体密度间的关系
研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。
浮力：F浮＝r液gV排 ； 重力：G ＝r物g V物； V排 = V物
（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ρ物与液体密度ρ液比较
二、浮力的应用
我国古代对浮力的应用 早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的 观察，到殷商时已由制独木船发展到用木板组成大的 船体，这是我国最早的木船。
芦湖独木舟
我国古代对浮力的应用 周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长 江这样的大河流上也多次架设过浮桥。
提出问题
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？
上浮
悬浮
下沉
一、物体的浮沉条件
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“＞”、“＜”、“=”）
松软的沙滩上最容易留下脚樱钽也最容易被潮水抹去。 不会生气的人是愚者，不生气的人乃真正的智者。 用力只能做完，用心才能做好；用心是积极主动，视工作为事业；用心才能享受工作，享受生活。——刘迎春 穷人的苦恼在于没有选择，富人的苦恼在于有太多选择。 没有遇到挫折，永远不会懂得自己的力量有多大。 懦弱的人只会裹足不前，莽撞的人只能引为烧身，只有真正敢的人才能所向披靡。 崇高的理想就象生长在高山上的鲜花。如果要搞下它，勤奋才能是攀登的绳索。 教师进行劳动和创造的时间好比一条大河,要靠许多小的溪流来滋养它。教师时常要读书,平时积累的知识越多,上课就越轻松。——苏霍姆林斯 基 想哭的时候就哭出来。 虽然我们不能改变周遭的世界，我们就只好改变自己，用爱心和智慧来面对这一切.
例4 如图所示，A、B两物体
静止在水中（ C ）
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
A B
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
【解析】
A漂浮：ρA< ρ水 ； B悬浮：ρB＝ ρ水 ∴ ρB＝ ρ水> ρA ，
ρB> ρA 。
根据浮沉条件进行比较
F浮＞ G F浮= G F浮＜ G
上浮： r液＞ r物 悬浮： r液 = r物 下沉： r液＜ r物
漂浮： r液＞r物
想想做做
将新鲜鸡蛋放入盛水容器 中，向水中加盐，并搅拌， 不断增加盐水的浓度。观 察鸡蛋在容器中的位置变 化。
一、物体的浮沉条件
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
例3 重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，
溢出了5×10-4 m3的水。则此物体是（ B ）
A．浮在水面上 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 = ρ水 gV排
=1.0 ×103 kg/m3 ×9.8 N/kg×5×10-4 m3
=4.9 N<15 N ∵ F浮<G ∴物体下沉
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
A B
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
【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 = ρ水 gV排比较浮力的大小。
潜艇
二、浮力的应用
气球和飞艇 内部充有小于空气密度的气体
工作原理：靠空气浮力升空
三、例题分析
运用浮力知识解决问题
例1 关于浮力，下列说法中正确的是（ C ）。 ×A. 上浮的物体一定比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
例2 一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大
小 不变 ，它受到的浮力 不变 ；它排开水 的体积 变小 。（填变大，变小或不变）
【解析】
轮船浮在海面上，F浮 = G ； 它驶入河里也浮在河面上：F′浮= G 。 ∵ G 不变，∴ F浮不变：
F浮 = F′浮 ρ海水 g V排= ρ海水 g V′排， ∵ ρ海水> ρ海水 ， ∴ V排 >V′排
V排
G冰
盐水g
m冰
盐水
V化水
m水
水
m冰
水
∵ ρ水< ρ盐水，∴V排> V盐水 冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积 ∴液面上升
作业
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（ B D ）
A 密度计漂浮的越高，所受的浮力越大 B 密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
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？
【解析】冰漂浮在水面上，F浮= G冰
V排F水 浮gG水 冰 gm 水 冰
当冰化成水后，质量不变，所以，m水= m冰
V化水
m水
水
m冰
水
冰排开水的体积等于冰化成水的体积
∴液面高度不变
当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？
【解析】冰漂浮在盐水中，F浮 = G
二、浮力的应用
轮船 （1）工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开 更多的水，漂浮在水面上。
（2）排水量（m排）： 轮船满载时排开水的质量：
F浮= m排g Hale Waihona Puke Baidu F浮=G ∴ m船+m货= m排
（3）载重线
二、浮力的应用
潜水艇 模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶 内打起，将瓶内的水排出，瓶向上 浮起 工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。
浮桥
我国古代对浮力的应用 我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼，灯 笼能腾空而起，飞向天空。
我国古代对浮力的应用 三国时期有“曹冲称象”。 除了以舟称物之外，以舟起重也是中国人的发明。 据史籍记载，真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创 造了浮力起重法。
二、浮力的应用
想想做做
用橡皮泥做成能 承载重物的小船， 使它漂浮在水面 上。
1．浮力与重力的关系
上浮： F浮＞G 悬浮：F浮 = G 下沉： F浮＜G 漂浮：F浮 = G
F浮
上浮 G
F浮 悬浮
G
F浮 漂浮
G F浮
下沉
G
一、物体的浮沉条件
2．物体密度与液体密度间的关系
研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。
浮力：F浮＝r液gV排 ； 重力：G ＝r物g V物； V排 = V物
（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ρ物与液体密度ρ液比较
二、浮力的应用
我国古代对浮力的应用 早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的 观察，到殷商时已由制独木船发展到用木板组成大的 船体，这是我国最早的木船。
芦湖独木舟
我国古代对浮力的应用 周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长 江这样的大河流上也多次架设过浮桥。