物体的浮沉条件及应用课件

二.浮沉条件的应用
轮船、密度计、热气球、潜水艇的浮沉原理。
浮力公式总结：

F浮=G排=ρ液gV排
F浮= F向上－ F向下
F浮= G物－ F F浮=G物（悬浮或漂浮）
水中的气泡上升过程中，汽泡的
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不变 1质量__ 变大 2体积__
变小 3密度__
不变 4重力__
变小 5压强__
变大 6浮力__
浸在液体中的物体的浮和沉,决定于所受的 浮力和重力的合力的情况 。
思考
改变物体浮沉的方法有哪些？
• 改变自身的重力大小。 • 改变自身的体积大小或改变液体密度大小 从而改变浮力大小。
二、浮沉条件在技 术上的应用
1、轮船
小小竹筏
长风破浪
航空母舰
一叶小舟
长风破浪
航空母舰
不沉的航母
我学
我用
观察
鸡蛋放入水中，然后加盐
液体的密度 结论：1浮力的大小与__________有关
解释生活中的现象:
容器中有一个鸡蛋沉在水下，当不断向容器 加盐搅拌后，鸡蛋会从水中浮出来，最终漂浮在 水面上，试用所学的物理知识解释这种现象。
答：开始因为鸡蛋的密度大于水的密度 所以沉底；加盐后，盐水的密度变大， 当盐水的密度大于鸡蛋的密度时，鸡蛋 就会漂浮在水面上。
沉浮条件
F浮
下沉
G 当F浮＜G时,合力方向竖直 向下，物体在液体中向下运动称 为下沉．
F浮
悬浮
G
当F浮＝G时,合力为零，即二力 平衡，此时物体将静止在液体中任 意深度的地方称为悬浮。
上 浮
F浮
F浮 G
漂 浮
G 当F浮＞G时，合力方向竖直向上， 物体在液体中向上运动称为上浮。
F浮＝G时，合力为零，物体静止在 液面上称为漂浮。
V排=V物=V
F浮 =ρ液gV G =ρ物gV
物体的浮沉条件 (1) 漂浮 (2) 悬浮 (3) 上浮 F浮=G F浮=G F浮>G V排<V物 V排=V物 V排=V物 ∴ρ液>ρ物 ∴ρ液=ρ物 ∴ρ液>ρ物
(4) 下沉
F浮<G
V排=V物
∴ρ液<ρ物
ρ物是物体的密度（平均密度），而不是构 成该物体的物质的密度
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）。 ______
7、盐水选种
——利用浸没在液体中的物体受到的 浮力跟液体的密度ρ液有关，ρ液越大， F浮越大。 ρ物< ρ液，物体上浮； ρ物> ρ液，物体下沉。
干瘪、虫蛀的种子会上浮 直至漂浮，而饱满的种子 下沉到容器底部。
盐
水
选
种
盐水选种的道理：饱满种子的密 度要大于盐水的密度而下沉。
8 密 度 计
密度计
汤圆刚放入水中时， 会沉入锅底
汤圆煮熟时，则会浮 出水面
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，鱼体下沉。
鱼鳔起着调节鱼体平均密度的功能。
小结
一.物体的浮沉条件
•当F浮＜G物时，合力方向竖直向下，物体就下沉． •当F浮＝G物时，合力为零，即二力平衡，此时物体将 悬浮． •当F浮＞G物时，合力方向竖直向上，物体就上浮． •当物体漂浮时，F浮＝G物．
力
重 式
法、 F浮=G物-F 法、 F浮=G排= ρ液V排g
b、压 力 差 法、 F浮=F向上-F向下
d、平
衡
法、 F浮= G物 （悬浮或漂浮）
4、浮力应用：轮船、潜水艇、密度计、热气球等
冰或冰中含有木块、 蜡块、等密度小于水的 物体，冰化为水后液面 不变， 冰中含有铁块、 石块等密度大于水的物 体，冰化为水后液面下 降。
浮力与生活
①将糖浆、水以及油注入高 玻璃杯，由于密度不同，液 体分成三层。
②把橡皮、蜡块、瓶塞及鸡蛋， 等放入杯中，观察这些东西分别 位于哪一层液面上？
——物体的密度小，就 漂浮在上层，密度最大 的就沉到最下层。
知识拓展
气球
（1） 气球内充有密度 小于空气的气体—— 氢气、氦气等。 （2）原理：当ρ 气> ρ 空气时，必有F浮>G 物，物体在空气中上 浮．
物体漂浮时，F浮＝G．
课堂思考
共同点：
漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？
•在平衡力的作用下静止不动。 •漂浮与悬浮在液面上的物体，浮力等于重力。
不同点：
•漂浮是物体一部分浸入液体中，悬浮是整个物体 浸没在液体中。
迁移深化
图钉、铁块在水中－－下沉 小木块、大木块在水中－－上浮至漂浮
假设：实心物体完全浸没在液体中时,
水中蛟龙
2、潜水艇
水中蛟龙
三、浮沉条件在技术上的应用
1、潜水艇
——利用吸水、排水的方法改变潜 水艇自身的重力实现上浮下潜的 。
1.工作原理：潜水艇的上浮、下潜和悬浮， 靠改变自身的重力来实现的。
2.潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或 放水的多少。
潜水艇
过程和原理:
• ①过程: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，F浮<G潜水艇下沉， 当F 浮=G时,潜水艇悬浮，而排水时，当 F浮>G时，则 潜水艇上浮。 • ②原理：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
轮船总是漂浮在水面上， 一艘轮船从河里驶向大海， 不变 它受到的重力大小 （变大、变小、不变）；它 不变 受到的浮力 大小 （变大、变小、不变）；它排开 水的体积 些还是上浮些？ 变小 （变大、变小、不变）；轮船是下沉
河水
海水
轮船 （1）工作原理：物体漂浮在水面的原理工 作的。 （2）利用把密度比水大的钢材制成空心的 使它排开更多的水，增大可利用的浮力。 （3）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积小。
一冰块放在一杯盐水中，若冰块全部溶化后， 杯中液面将____（上升、下降、不变） 液面上升 由漂浮时，G物=G排 可知冰的重=排 开的盐水重 冰变成水后，水密度小于盐水，则变 成水的体积大于排开盐水的体积 即溶化后 液体总体积变大，即液面上升
堂堂清练习
1、浸没在液体中的物体，当F浮>G物时, 物体将上浮 ____；当F浮<G物时，物体将下沉 ____；当 漂浮或悬浮。 F浮=G物时，物体将__________ 漂浮 的原理工作的。 2、轮船是利用物体____ 空心 的 它是利用把密度比水大的钢材制成____ 使它排开更多的水，增大可利用的浮力 ____。 自身重力来实现浮沉的。 潜水艇是靠改变________ 气球是靠改变自身体积 ________来实现升降的。 漂浮在液面上时浮力 密度计是利用物体____ 等于重力的原理来测量液体密度的.
5、浸没在液体中的物体，它在液体中的深度越深，受到 的浮力 （ C ） A、越大 B、越小 C、不变 D、都有可能 6、一实心铁球分别浸没水、酒精、水银中，受到浮力最大 的是（ C ） A、水 B、酒精 C、水银 D、无法确定
水
酒精
水银
7、一实心铁球分别放入水、酒精、水银 中,受到浮力最大的是 （ C） A、水 B、酒精 C、水银 D、无法确定 8、水面上漂浮着一块冰，当冰完全熔化 后，水面将 （C ） A、上升 B、下降 C、不变 D、无法确定 9、水池中有一木船，装有石块，将石块 投入池水中后，水面将 （B） A、上升 B、下降 C、不变 D、无法确定
3、气象探测气球
球内充有密度比空气小得多得氢气，用 于气象观察。
4、热气球
——利用热空气密度小，空气 受热膨胀，热气球体积增大， 也就是增大V排 ，达到增大浮 力的作用 。
气袋
吊篮
喷嘴
喷嘴点火 加热,袋内空 气受热膨胀, 排开气体的 体积增大， 浮力增大,浮 力大于重力 时,气球上升。
喷嘴火焰熄 灭，袋内空气变 冷体积减小,排 开气体的体积减 小，浮力减小, 浮力小于重力, 气球下降。
3、密度均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截成大小 不等的两块后，仍放入水中，则（
D）
A、大块下沉，小块悬浮
C、两块都上浮
B、大块下沉，小块上浮
D、两块都悬浮
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（ C ） A A球浮在水面上，受到的浮力最大 B C球沉在底部，受到的浮力为零 A C A球受到的浮力与B球受到的浮力相等 D B球受到的浮力与C球受到的浮力相等 B C
F浮 G
F浮
F浮
G
G
当 F浮＜G时, 合力方向竖直 向下，物体就 下沉。
当F浮＞G时， 当F浮＝G时, 合力方向竖直 合力为零， 向上，物体就 即二力平衡， 上浮． 此时物体将 漂浮时F浮＝G。 悬浮。
一、物体的浮沉条件
浸没在液体中静止的物体
当F浮＜G时，合力方向竖直向下，物体就下 沉． 当F浮＝G时，合力为零，即二力平衡此时物 体将悬浮． 当F浮＞G时，合力方向竖直向上，物体就上 浮．
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浮
力 等于重力的原理制成的。
原理：在各种液体中总是漂浮，F浮＝G。
1.0
1.2
1.4
刻度值的特点：
2、刻度不均匀，上疏下密 水 液体甲 液体乙
1、上面读数小，下面读数大；
9、浮筒打捞沉船
浮筒打捞法是打捞沉船的一种方法，是用若干 浮筒在水下充气后，借浮力将沉船浮出水面。
打捞沉船
现代打捞沉船的方法是:将几个充满 水的大型浮筒 沉入水底,用钢缆把浮 筒与沉船紧紧地拴在一起,然后用高 压空气把浮筒中水排出,沉船就随着 浮筒一起浮出水面.请解释这样打捞 沉船的道理 答：浮筒中水排出后重力大大减少，浮力 却没有减少，即使拴上沉船也是G<F浮，因 此能浮上水面
知识体系框架
1、阿基米德原理： F浮=G排= ρ液gV排 （也适用于气体） a、 F浮﹥G物 上浮
浮
2、物体浮 沉的判定
受力比较法
b、 F浮= G物 悬浮或漂浮 c、 F浮﹤G物 下沉 a、ρ液= ρ物 悬浮 上浮或漂浮 下沉
密度比较法 a、称 3、浮力计 算方法 c、公
b、ρ液﹥ρ物 c、ρ液﹤ρ物
5、孔明灯（热气球）
6、飞艇
——利用氦气、氢气密度比 空气的小，实现浮力大于重 力而在空中上升 。
可上九天揽月
可下五洋捉鳖
人类实现飞天的梦想
知识平台
气球和飞艇的共同点
（1） 气球和飞艇内充有密度小于空气的气体— —氢气、氦气、热空气等。 （2）原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积 来实现上升和下降的。