物体的浮沉条件及应用ppt

排水量
例1
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• 轮船由江河驶入海里：重力 不变 ，浮 不变 ，轮船将 上浮 一些（填 力 “上浮”或“下沉”）
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• 潜水艇是靠改变 自身重力 来实现上浮和下 潜的。当潜水艇由100m深度下潜到水下200m 深处，它受到水的压强将 变大 ，受到的浮力 将 不变 。
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应用四、气球和飞艇
• ①采用充密度比空气小的气体（氢气、氦气、热空 气）的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。升 空时ρ平均< ρ空气。 • ②原理：用改变自身的体积，实现沉浮。如减小体 积,则有F浮<G球下降。 • ③气球不能无限制地升入高空，当F浮=G球时，应该 悬浮，实际上在没有达到悬浮时，其内部气压大于 外部气压而破裂。
例2：物体的浮沉条件证明：
设液体的密度为ρ液，物体的密度为 ρ物 ，物体的体积为V物。
F浮
F浮 =ρ液gV排
G=ρ物gV物
G
因为物体浸没，所以：V排 = V物 当ρ液 > ρ物， F浮>G 上浮 当ρ液 < ρ物， F浮<G 下沉
当ρ液 = ρ物， F浮=G 悬浮
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知识回顾： 一.阿基米德原理的内容： 二.浮力的计算方法： ①称重法 F浮 = G物 —F拉 ②阿基米德原理的计算公式：F浮 = ρ液gV排 三.浮力产生的原因： 液体对物体上下表面产生压力差。
G船
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• 轮船有大小，怎样反映轮船的运载能 力呢？
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• 排水量：满载时排开的水的质量。（不是 排开水的重力）
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例2 初中物理在线http://www.czwlzx.com/
• 轮船是用密度大于水的材料制成的，所以 必须把它作成 空心 的，这样虽然受到的 重力 不变 ，但体积 增大 很多，受到的浮 力 增大 ，所以能浮在水面。
3、走近潜水艇
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小结
• 利用浮力的关键是调节重力和浮力的关系。 • (1)若保持浮力不变，可改变自身的重力，实现沉 浮（如浸没水中的潜水艇） • (2)若保持重力不变，可改变排开液体（或气体） 的体积实现沉浮。（如轮船、鱼泡和气球）。
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巩固练习
1.船只采用“空心 ”的办法增大可以 利用的浮力，漂浮在水面上。潜水艇靠 自身的重力 来实现浮沉，要使浮在 改变 水面的潜水艇潜入水中，应 向水舱充水 当 。 2.将一个铝制空心球用手没入水中，放 手后球将： （ D ） A、上浮 B、下沉 C、悬浮 D、无法确定
F A浮＜F B浮＜F C浮=F D浮
（６）完全相同的三个物体A、B、C，在水中静止时 如图所示，试比较弹簧测力计的示数F1、F2、F3的大 小
F1＞F2=F3
【第三关】
１、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、 （ A ） 浮力都不变；
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喷嘴点火加
热,袋内空气 受 热膨胀,浮 力增大,浮力大 于重力,气球上 升。
喷嘴火焰熄灭 ， 袋内空气变冷 ,浮力减小, 浮力 小于重力,气球下 降。
例4 初中物理在线http://www.czwlzx.com/
• 气球和飞艇是靠改变 自身的体积 来实现 浮沉的。
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• 平时常见到 木头、泡沫等在水中会上 浮; 石块、金属块等 在水中会下沉。 • 因为不同物质 密度 不同。猜测物体 在液体中的沉浮跟物体密度与液体密度 之间的关系有关。
2、比较液体密度与物质密度(物体平均密度) 上浮 F浮 >G; ρ物 < ρ液 漂浮 F浮= G ;ρ物 < ρ液 悬浮 F浮= G ;ρ物 = ρ液 下沉 F浮< G ;ρ物 > ρ液
把下端缠有一些铁丝的细木棍放在液体A中露 出液面的长度是5cm，放在液体B中露出液面的长 度4cm，放在液体C中露出液面的长度是6cm，则液 体 的密度最大。
c
A
B
c
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应用二、 船
• 采用“空心”的办法，增大体积，使它排开 更多的水，达到增大浮力，最终使F浮=G船， 浮在水面。 F浮
A B
F浮A< F浮B
（ 3 ） 如图所示， A 、 B 两个金属块
的体积相等，哪个受到的浮力大？
A
B
水
酒精
F浮A＞ F浮B
（４）质量是1kg的实心铜球 和铝球,浸没水中, ______ 铝球 受 到的浮力大. m铜= m铝
ρ铜>ρ铝
铝
V铜<V铝
铜
（５）如图是四个体积相同而密度不同的小球在水中静止时的情 况，试比较他们所受浮力的大小
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．
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四.物体浮沉条件
现象： 一只上浮出水面
一只悬浮在水中
一只下沉到水底
A B C
原因：三只球所受到的 重力不同
【实验】把外观相同的3只乒乓球(分别装有不同 质量的沙, 同体积,不同重力)浸没水中。
四.物体浮沉条件
物体的沉浮条1：
物体的沉浮条件2：
都是静止在液体中，都只受重力和浮力作用， 根据二力平衡条件，重力和浮力相等，即：
F浮 =G
F浮
F浮
漂浮 悬浮
G
G
不同点：
何地方，它必定全部浸没在液体中；
悬浮
（1）悬浮时，物体停留在液体内部的任 而漂浮，物体是静止在液面上，它必定
有一部分露在液面之上。
漂浮
V排 =V物
（2）悬浮时，物体浸没在液体中，所以
4.排水量为1000t的轮船在河水中航行，满 载时船及所装货物共重 107 N，受到河水 的浮力是 107 N，如果河水密度为 1.0×103kg/m3，船排开的河水的体积是 103 m3。（取g=10N/kg）
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5. 在0℃和标准大气压的情况下，一个 10m3的氢气球，在空气中受到多大的浮 力？空气密度为1.29kg/m3，氢气密度为 0.09kg/m3，取g=10N/kg。
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结论
物体的浮沉条件是
• (1)物体下沉：F浮<G物 或ρ物> ρ液 • (2)物体上浮：F浮>G物 或ρ物<ρ液 • (3)物体悬浮：F浮=G物 或ρ物= ρ液 • (4)物体漂浮：F浮=G物 或ρ物< ρ液
三、悬浮和漂浮的相同点和区别：
相同点：
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3. 一艘轮船从东海驶入长江时，下列说 C ） 法错误的是： （ A、轮船受到的浮力不变 B、轮船排开的液体受到的重力不变 C、轮船排开的液体的体积不变 D、轮船排开的液体的体积增大
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F浮=G物原理制成的。
１、密度计是测液体密度的仪器，它是 ＝ 物（填＝、 根据物体漂浮在液面时F浮_____G <、>）的原理制成的。 漂浮 ，才 ２、使用密度计时必须使其______ 能正确测出液体的密度。 ３、密度计在各种不同的液体中所受浮 相同 （相同、不同）的，在密度 力是______ 大 （大、小）的液体中露出液面的体 _____ 小 下 积较大，故密度计的刻度是上_____ 大 （大、小）。 ______
F浮
F浮>G
F浮
G
F浮<G 下沉
G
上浮
F浮 F浮 G
F浮=G 悬浮 F浮=G 漂浮
G
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讨论：
一个实心物体浸没在液体中，你能否 根据物体密度与液体密度之间的关系，对 物体的浮沉作出判断？ 结论: ρ物 =ρ液 ρ物 >ρ液 ρ物 <ρ液 悬浮 下沉 上浮
潜水艇
• ①采用：浸没水中后浮力不变，靠改变自身重力 （向水舱充水或排水）来实现沉浮 • ②潜水艇在水面下无论沉、浮，受到的浮力不变。 当向水舱充水时，当潜水艇的平均密度ρ平均>ρ水时， 潜水艇下沉， 当ρ平均=ρ水时,潜水艇悬浮，而排水时， 当 ρ平均<ρ水时，则潜水艇上浮。
例3 初中物理在线http://www.czwlzx.com/
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物体的沉浮条件3：
F浮
F浮=G
悬浮
G
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物体的沉浮条件4： F浮
漂浮
G
F 浮= G
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物体的沉浮条件： 物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大小。
解：假如氢气球里是空气，10m3的体积 的质量=1.29*10=12.9kg
10m3的氢气的质量=0.09*10=0.9kg 所以这个氢气球受到的浮力为12.9-0.9=12kg
【第二关】
1.比较下列物体受的浮力
（1）体积相同的铜、铁、铝浸没水中
铝
铁
铜
F浮铝 ＝ F浮铁＝ F浮铜
（2）如图所示，A、B两个金属块的 体积相等，哪个受到的浮力大？
V排=V物。
而漂浮时，物体只有一部分浸入液体 中，所以V排<V物。 V排 <V物
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物体沉浮条件应用
汤圆刚放入水中时， 会沉入锅底
汤圆煮熟时，则会 浮出水面。
密 度 计
密度计
用途： 一种可以直接测量液体密度的仪器。 读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度 刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。 工作原理：利用物体漂浮在液面上时，