物体浮沉条件及其应用解析
物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件及应用要点一、物体的浮沉条件浸没在液体中的物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的浮力F浮。
而物体的运动状态取决于受力情况,物体的浮沉就取决于它所受的浮力与重力的关系。
要点诠释:1.当F浮>G时,合力方向竖直向上上浮当F浮=G时,合力为零悬浮当F浮<G时,合力方向竖直向下下沉2.对于实心的物体,由,,浸没时,所以当时,F浮>G 物体上浮;当时,F浮=G,物体悬浮;当,F浮<G 物体下沉。
3.物体上浮、下沉是运动过程,在此过程中受非平衡力作用,下沉的最终状态是沉到液体底部;上浮的最终状态是浮出液面,最后漂浮在液面,漂浮和悬浮的共同特点都是浮力等于重力(F浮=G)。
在平衡力作用下静止不动,不同点是排开液体的体积不同,漂浮时物体的体积大于排开液体的体积;悬浮时,物体的体积等于排开液体的体积。
4.物体浮沉各种状态比较表浮沉状况物理现象运动状态条件物液密度关系与的关系浮上浮在液体中向上运动向上运动漂浮浮在液面上静止在液面上悬悬浮停留在液体中任何深度的地方静止在液体中沉下沉在液体中向下运动向下运动沉底停留在容器底部静止在容器底部要点二、物体浮沉条件的应用从浮力利用的角度看,采用“空心”的办法可以增加可利用的浮力。
即使现代化的轮船,也采用的是这种古老的办法。
要点诠释:1.轮船①轮船浮于水面,它们受到的浮力等于船的总重。
②轮船浮力的大小通常用排水量来表示,排水量是指轮船满载时排开的水的质量,根据漂浮条件知,排水量=船自身的质量+满载时货物的质量。
2.潜水艇潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉的,体积不变3.气球和飞艇气球和飞艇是漂浮在空中的,内部所充气体的密度必须小于空气的密度,一般充有氢气或氦气,充气时体积增大,浮力增大类型一、物体的浮沉条件1、如图甲、乙两杯盐水的密度分别为ρ甲、ρ乙。
将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中,鸡蛋在甲杯中处于悬浮状态,所受浮力为F甲;在乙杯中处于漂浮状态,所受浮力为F乙。
物体的浮沉条件及应用
轮船的大部分体积是由空气占据着,在河里和海里都 漂浮在上面;因而所受浮力相同,都等于轮船自身的 重力(即F浮=G轮船)。根据阿基米德原理则它在海水 里比在河水里浸入的体积小。
河水
海水
物体浮沉的条件及其应用
1、物体的浮沉条件是什么?
浸没在液体中的物体,它受到的浮力大于物 重时,物体就下沉,它受到的浮力小于物重 时,物体就上浮,它爱到的浮力等于物重时, 物体就悬浮。
2、阿基米德原理的内容是什么?
浸入液体里的物体受到向上的浮力浮力的大小等 于它排开的液体受到的重力这就是2000多年前古希 腊学者阿基米德发现的著名的阿基米德原理。
提供的器材有: 弹簧测力计、天平、量筒、溢水杯、玻璃 瓶配重物、水……
物体的重力测量: ①可以直接用弹簧测力计测出重力; ②可以用天平称出物体的质量,根据 G = mg 求出物体的重力。
浮力的大小测量: 一、用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G, 然后将物体浸入水中,测出拉力F拉,F浮=G-F 拉; 二、用溢水杯,将物体放进盛满水的溢水 杯中,再测出溢出水的重力。然后根据阿 基米德原理F浮=G排求出浮力; 三、在量筒中倒入适量的水V1,在将重 物放入水中,记下此时液面到达的刻度 V2,V2–V1=V排,然后根据阿基米德原理 F浮= r液 gV排求出浮力;
结论: 重力小于浮力,物体上浮; 物体漂浮时重力等于浮力,
悬浮情况的研究
G=F浮
一、物体的浮沉条件
当物体浸没时:
如G>F浮,则物体下沉。 如G<F浮,则物体上浮。 如G=F浮,则物体悬浮。 当物体部分浸没时: 如G=F浮,则物体漂浮。
物体的浮沉条件及应用知识点的例题及其解析
物体的浮沉条件及应用知识点的例题及其解析【例题1】小关与同学们去游觉桂林两江四湖,登上游船后,船会下沉一些,那么()A.船的重力将减小B.水对船的浮力将减小C.水对船的浮力将增大D.水对船的浮力将保持不变答案:C解析:两种情况下,游船均为漂浮,理解并用好漂浮条件是本题的关键。
(1)同学们登上游船过程中,使船的重力变大,故A错误;(2)登上游船过程中,游船一直处于漂浮状态,则F浮=G,所以,游船受到的浮力变大,故BD错误,C正确。
【例题2】如图所示,一段粗细、质量均匀的蜡块,重为G1,长为L,与一重为G2的铁块通过轻质细绳相连,整立漂浮在水面上,露出水面的长度为L0,则蜡块和铁块所受水的浮力F= ,若多次截掉蜡块露出水面的部分,直到蜡块上表面与水面恰好相平,此时蜡块浮在水中的长度L1≈。
(结果用G1、G2、ρ水、ρ蜡、L、L0来表示)答案:G1+G2;L﹣L0。
解析:此题考查了有关物体的浮沉条件及阿基米德原理的应用,关键要把握两点:①蜡块与铁块通过轻质细绳相连,整立漂浮在水面上时是漂浮,浮力等于总重力;②蜡块上表面与水面恰好相平时是悬浮,浮力等于重力。
注意两状态下的浮力不相同。
(1)蜡块与铁块通过轻质细绳相连,整立漂浮在水面上时,根据漂浮条件可知:F浮=G1+G2;(2)当蜡块漂浮时,根据阿基米德原理可得:V排==;根据G=mg=ρVg可得蜡块体积:V1=,由于露出水面的长度为L0,则蜡块漂浮时浸在水里的体积为:V蜡浸=V1=×=,铁块的体积:V2=V排﹣V蜡浸=﹣;当蜡块上表面与水面恰好相平,即悬浮时,V 排′=V 1+V 2)=×+﹣;则:F 浮′=G 蜡剩+G 2,即:ρ水g (×+﹣)=G 1+G 2,所以,L 1=L ﹣L 0。
【例3】体育、娱乐活动用的热气球如图所示。
当热气球静止在空中某高度时,如果将燃烧器的火焰调小一些,热气球就会下降,下降过程中气囊的体积不变。
物体的浮沉条件及应用(提高)知识讲解
2
【典型例题】
类型一、物体的浮沉条件
1、(2015•广西中考)把体积为 2×10-3m3、重为 12N 的物块放入水中,当它静止时所处的状态及受到的浮力 大小分别为(g 取 10N/kg)( )
A.漂浮,F 浮=20N C.沉底,F 浮=20N
பைடு நூலகம்
B.漂浮,F 浮=12N D.沉底,F 浮=12N
【答案】B 【解析】由阿基米德原理可知,当物体浸没在水中,受到的浮力:F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N >12N,根据浮沉条件可知:物体会上浮,最后漂浮在水面上;根据漂浮的条件知:受到的浮力 F 浮´=G=12N。故选 B。 【总结升华】本题考查物体沉浮状态的判断以及浮力大小的计算,物体的浮沉最终由物体所受重力及完全浸没时的
)。在平衡力作用下静止不
动,不同点是排开液体的体积不同,漂浮时物体的体积大于排开液体的体积
;悬浮时,物体的体积等于排
开液体的体积
。
1
4.物体浮沉各种状态比较表
浮沉状况 物理现象
运动状态
条件
在液体中向上运
上浮
向上运动
动
浮
漂浮 浮在液面上
静止在液面上
停留在液体中任
悬 悬浮
静止在液体中
何深度的地方
下沉 沉
1.当
时,合力方向竖直向上 上浮
当
时,合力为零
悬浮
当
时,合力方向竖直向下 下沉
2.对于实心的物体,由
物体上浮;当
时,
, , 物体悬浮;当
,浸没时 时,
,所以当 物体下沉。
时,
3.物体上浮、下沉是运动过程,在此过程中受非平衡力作用,下沉的最终状态是沉到液体底部;上浮的最终
物体的浮沉条件及其应用
物体的浮沉条件及其应用一、浮沉条件的基本原理物体的浮沉是指物体在液体或气体中的上浮或下沉现象。
根据阿基米德原理,当物体浸泡在液体或气体中时,受到的浮力等于所排开的液体或气体的重力,从而决定了物体的浮沉状态。
浮沉条件可以通过比较物体所受的浮力与重力的大小来判断。
二、浮沉条件的判断1. 原理当物体所受的浮力大于其重力时,物体会浮起;当物体所受的浮力小于其重力时,物体会下沉。
2. 浮沉条件的判断标准浮沉条件的判断标准是比较物体所受的浮力和重力的大小关系:- 若浮力>Fg(物体的重力),则物体浮起;- 若浮力=Fg,则物体悬浮;- 若浮力<Fg,则物体下沉。
三、浮沉条件的应用1. 船舶浮沉原理及应用船舶的浮力是通过船体的形状和空气或水的压力产生的。
船舶的浮力要大于其重力,才能保持浮起的状态。
根据浮沉原理,船舶设计时需要考虑船体的形状和重心位置,以保证船体具有足够的浮力,避免下沉事故的发生。
2. 水下潜艇的浮沉原理及应用潜艇在水下航行时,需要通过调整潜艇内外的水的重力和浮力的平衡来控制潜艇的浮沉状态。
通过控制潜艇内部的水的排放和注入,可以改变潜艇的浮力,从而实现浮起或下沉。
3. 石油钻井平台的浮沉原理及应用石油钻井平台需要在海洋中进行钻井作业,而钻井平台本身的重量较大。
为了保证钻井平台的浮起,可以在平台底部设置空腔,通过控制空腔内的水的排放和注入来调整平台的浮力,从而实现浮起或下沉。
4. 飞机的升降原理及应用飞机在空中飞行时,需要通过调整机翼的升力和重力的平衡来控制飞机的升降状态。
通过改变飞机机翼的角度和速度,可以改变机翼所受的气流压力,从而调整飞机的浮力,实现升降。
5. 气球的浮沉原理及应用气球的浮力是由于气球内部的气体比外部气体轻而产生的。
通过控制气球内部气体的体积和压力,可以调整气球的浮力,实现上升或下降。
四、总结物体的浮沉条件是根据阿基米德原理进行判断的,通过比较物体所受的浮力和重力的大小关系来判断物体的浮沉状态。
《初中物理》物体的浮沉条件及应用
物体的浮沉条件及应用知识集结知识元物体的浮沉条件及其应用知识讲解物体在液体中的浮沉条件上浮:F浮>G 悬浮:F浮=G 漂浮:F浮=G下沉:F浮<G 沉底:F浮+N=G理解:研究物体的浮沉时,物体应浸没于液体中(V排=V物),然后比较此时物体受到的浮力与重力的关系。
如果被研究的物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式:①ρ物<ρ液,上浮②ρ物=ρ液,悬浮③ρ物>ρ液,下沉浮沉条件的应用潜水艇是通过改变自身的重来实现浮沉的;热气球是通过改变空气的密度来实现浮沉的;密度计的工作原理是物体的漂浮条件,其刻度特点是上小下大,上疏下密;用硫酸铜溶液测血液的密度的原理是悬浮条件。
此外,轮船、气球、飞艇等都是利用了沉浮条件的原理而设计的。
例题精讲物体的浮沉条件及其应用例1.(2019∙安丘市二模)如图所示,在两个完全相同的容器中装有甲、乙两种不同的液体,将体积相等的实心小球A、B、C分别放入两个容器中,放入小球后两个容器中的液体深度相同,且A、C两球排开液体体积相同,B球在甲液体中悬浮,在乙液体中下沉。
则下列选项错误的是()A.甲液体比乙液体对容器底的压强大B.三个小球中密度最小的是C球C.如果把A、C两球对调,A球在乙液体中可能下沉D.A、C两球所受的浮力相等例2.(2019∙商丘二模)如图所示,A、B、C体积相同。
将它们放入水中静止后,A漂浮,B悬浮,C沉底。
则下列说法正确的是()A.A所受的浮力大于B、C所受浮力B.B下表面所受的压力小于A下表面所受水的压力C.C所受的浮力一定等于B所受的浮力D.A、B所受的浮力相等且大于C例3.(2019∙开封一模)如图所示,在水平桌面上有甲乙两个相同的烧杯,烧杯内分别装有不同的液体,把同一个鸡蛋分别放入甲、乙两杯液体中,鸡蛋在甲杯中漂浮,在乙杯中沉底,两液面相平。
关于这一现象,下列说法中正确的是()A.甲杯中的液体密度小于乙杯中的液体密度B.甲杯中的鸡蛋排开液体的重力大于乙杯中的鸡蛋排开液体的重力C.甲杯中的液体对杯底的压强等于乙杯中的液体对杯底的压强D.甲乙两个烧杯对水平桌面的压强相等例4.(2019春∙利辛县期末)小明同学利用饮料瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”,玻璃瓶在饮料瓶中的情况如图所示(玻璃瓶口开着并倒置),玻璃瓶的横截面积为S=1.5cm2,此时玻璃瓶内外水面高度差h1=2cm,饮料瓶内水面到玻璃瓶底部高度差h2=8cm,下列说法中正确的是()(不计饮料瓶和小玻璃瓶中气体的重力,g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)①用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1减小、h2不变;②用力挤压饮料瓶,发现玻璃瓶仍然漂浮在水面,此过程中h1不变、h2增大;③空玻璃瓶的质量为3g;④空玻璃瓶的质量为13g。
4.1物体沉浮条件及其应用(解析版)
一、物体浮沉的条件(1)从密度的角度。
浸没在液体中的物体,上浮、下沉时物体的运动状态在改变,物体受到非平衡力作用;悬浮、漂浮、沉底时,物体可以处于静止状态,物体受到平衡力作用。
漂浮:物体一部分浸在液体中,另一部分在液面上方,此时浮力等于重力。
悬浮:物体可以停留在液体的任何深度处,物体全部浸没在液体中,此时浮力也等于重力。
沉底:物体下沉过程的最终状态,物体受到三个力(重力、浮力、支持力)而处于平衡状态。
当ρ物<ρ液时,物体上浮后漂浮;当ρ物=ρ液时,物体悬浮;当ρ物>ρ液时,物体下沉后沉底。
(2)从力的角度。
当F浮>G物时,物体上浮后漂浮(此时F浮=G物);当F浮=G物时,物体悬浮;当F浮<G物时,物体下沉后沉底。
【温馨提示】①密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力,外力等于液体对物体增大的浮力。
【微点拨】如何调节浮力的大小:木头漂浮于水面是因为木材的密度小于水的密度。
把树木挖成“空心”就成了独木舟,自身重力变小,可承载较多人,独木舟排开水的体积变大,增大了可利用的浮力。
牙膏卷成一团,沉于水底,而“空心”的牙膏皮可浮在水面上,说明“空心”可调节浮力与重力的关系。
采用“空心”增大体积,从而增大浮力,使物体能漂浮在液面上。
二、浮力的应用(1)轮船①因为漂浮时,F浮=G,所以同一艘轮船从大海行驶到江河或从江河行驶到大海,其受到的浮力不变。
②根据F浮=ρ液gV排,同一艘轮船从大海行驶到江河,因为F浮不变,ρ液减小,所以V排必增大,即船身稍下沉。
③排水量:船满载货物时排开水的质量。
(2)潜水艇因浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终不变,所以,潜水艇受到的浮力不变。
它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水来改变自身的重力而实现的。
物体的浮沉条件及其应用
物体的浮沉条件及其应用以物体的浮沉条件及其应用为题,我们将探讨物体浮沉的原理、条件以及其在实际生活中的应用。
一、物体的浮沉原理物体的浮沉是由于物体所受到的浮力与物体的重力之间的平衡关系。
浮力是指物体在液体或气体中所受到的向上的力,其大小等于所排开的液体或气体的重量。
而物体的重力是指物体本身的重量。
根据阿基米德原理,当物体在液体中时,它所受到的浮力等于所排开的液体的重量,即浮力等于物体的重力。
如果物体的重力大于浮力,则物体会下沉;如果物体的重力小于浮力,则物体会浮起。
二、物体的浮沉条件物体能够浮起的条件是物体所受到的浮力大于物体的重力。
根据浮力的计算公式,浮力与液体的密度、物体在液体中的体积以及重力加速度有关。
因此,物体的浮沉条件可以总结为以下几点:1. 物体的密度:物体的密度越小,浮力越大,物体浮起的可能性就越大。
2. 液体的密度:液体的密度越大,浮力越大,物体浮起的可能性就越大。
3. 物体的体积:物体的体积越大,浮力越大,物体浮起的可能性就越大。
4. 重力加速度:重力加速度越小,浮力越大,物体浮起的可能性就越大。
三、物体浮沉的应用物体浮沉的原理和条件在日常生活中有许多应用,下面我们将介绍其中几个常见的应用:1. 船只的浮沉:船只的设计和建造需要考虑到浮沉的原理和条件。
船只的结构和形状要能够确保船体的密度小于水的密度,从而使得船只能够浮起在水面上。
同时,船只的体积要足够大,以增加浮力,使得船只能够承载更多的货物和乘客。
2. 潜水艇的浮沉:潜水艇可以通过控制舱内的浮力和重力来实现浮沉的控制。
当潜水艇想要浮起时,可以向外排放部分舱内的水,减小潜水艇的密度,使其受到的浮力增大,从而浮起;当潜水艇想要下潜时,可以向舱内注入水,增加潜水艇的密度,使其受到的浮力减小,从而下沉。
3. 气球的浮沉:气球是利用气体的浮力原理制作而成的。
气球内充满了比空气轻的气体,使得气球的密度小于空气的密度,从而使得气球能够浮起。
物理物体的浮沉条件及应用
物理物体的浮沉条件及应用
一、物理物体的浮沉条件及其应用
物理物体的浮沉条件是物体在流体中浮力和沉力的平衡状态所
决定的,也就是当物体在流体中的浮力等于沉力的时候,物体就不再偏移,呈现出一种恒定状态。
这种恒定状态就像一颗不浮不沉的宝石,形成了一种浮沉平衡状态。
1、浮力的大小
物体在流体中浮起的浮力与物体的体积大小以及流体的密度有关。
一般情况下,当物体的体积越大,而流体的密度越小时,物体就会越容易浮起。
反之,当物体的体积越小,而流体的密度越大时,物体就会越容易沉下去。
2、沉力的大小
物体沉下去的沉力与物体的体积大小以及流体的重力有关。
一般情况下,当物体的体积越大,而流体的重力越大时,物体就会越容易沉下去。
反之,当物体的体积越小,而流体的重力越小时,物体就会越容易浮起。
3、应用
物理物体的浮沉条件可以用于潜水、水上竞赛及海洋生物的研究等方面。
潜水:浮力和沉力的平衡确定了物体在海洋活动的深度,可以帮助潜水者了解何时浮起,并可以使潜水者更安全、更轻松地完成潜水任务。
水上竞赛:物体浮沉的平衡状态可以帮助水上运动员更好地控制自己的体重,以赢得水上竞赛。
海洋生物研究:物体浮沉的平衡状态可以帮助研究人员了解海洋生物的浮沉习性,从而为改善海洋环境提供参考。
中考物理培优(含解析)之物体的浮沉条件及应用
专题07 物体的浮沉条件及应用(第03期)1、物体的浮沉条件(1)当物体浸没在液体中时,它的浮或沉决定于它所受到的浮力和重力的大小关系。
①. 当F浮>G物时,物体上浮;②当F浮<G物时,物体下沉;③当F浮=G物时,物体悬浮;(2)当物体部分浸在液体中时,若F浮=G物,物体漂浮;2、浮力的应用(1)密度计密度计也叫比重计或浮秤,是工农业生产和科学实验中使用很普遍的一种测量液体密度的仪器。
它是一根密闭的玻璃管,上部粗细均匀,内璧贴有刻度纸,下部较粗,下端装有铅丸或水银,使玻璃管能竖直浮在液面上。
液面与密度计刻度对齐的地方的数值就是液体的密度。
由于其在不同的液体中都是处于漂浮状态,所以其受到的浮力是不变的,也就是都等于密度计的重力,所以其上的刻度是越往上越小。
而且越往上其刻度越稀。
(2)盐水选种盐水选种,就是把种子放在一定浓度的盐水里,利用物体的浮沉与密度的关系把好种子和坏种子分开来。
(3)潜水艇潜水艇为了能升、降自如,必须使浮力大小不等于重力。
潜艇在水下时,由于艇壳不能任意变大或变小,因此浮力是不变的。
要想控制上浮、下沉就只有控制自重。
潜艇两侧都有水箱,与高压舱相连,高压气作用时就能将水从水舱内排出,减轻潜艇重力至小于浮力时潜艇就上浮;若浮力大小等于重力时潜艇可在水面上保持静止,即悬浮;关闭高压气舱使进水口打开,在水压作用下水舱进水,自重增大到大于浮力时,潜艇开始下沉。
(4)气球和飞艇气球和飞艇是漂浮在空中的,内部所充气体密度必须小于空气密度,一般充有氢气和氦气。
充气时体积增大,排开空气重力增大,浮力也增大。
当浮力增大到大于重力时,气球或飞艇就上升;反之,排出一部分氢气或氦气时,气球或飞艇就下降。
因此,它们是通过改变浮力来实现上升、下降的。
要指出的是,有一种热气球是通过加热方式使球内气体热胀达到减小气体密度增大浮力,因此热气球只要停止加热,气球体积就会缩小而减小浮力,降回地面。
3、浮力计算题方法总结:(1)、确定研究对象,认准要研究的物体。
物体浮沉的条件及其应用工作原理
物体浮沉的条件及其应用工作原理1. 条件物体浮沉指的是物体在流体中上浮或下沉的现象。
在介绍物体浮沉的应用工作原理前,我们首先来了解一下物体浮沉的条件。
以下是物体浮沉的条件:•浮力大于物体重力:物体浮沉的基本条件是浮力必须大于物体的重力。
浮力是物体在液体中所受的向上的浸入力,其大小与物体在液体中所占的体积以及液体的密度有关。
而物体的重力取决于其质量和重力加速度。
当浮力大于物体的重力时,物体就会浮起来。
•物体密度小于液体密度:物体浮沉还需要满足物体的密度小于液体的密度。
密度是物体的质量和体积的比值,而液体的密度可以看作是单位体积液体的质量。
如果物体的密度小于液体的密度,那么物体就会浮起来。
•浮力方向与重力方向相反:浮力是指物体在液体中所受的向上的浸入力,其方向与重力方向相反。
当浮力的方向与重力的方向相反时,物体就会浮起来。
2. 应用工作原理物体浮沉的应用广泛而又重要。
下面将介绍几个常见的应用工作原理。
2.1 船只浮沉船只能够浮在水面上,是因为船只的密度小于水的密度,并且船只内部的结构使得浮力大于船只的重力。
船只的下部通常为空腔,其中充满了空气或轻质物质,使得船只整体的密度减小。
这样,在船只下部受到浸入力向上的浮力,而上部受到的重力相对较小,使得船只能够在水面上浮起来。
2.2 潜水艇上浮下沉潜水艇在海底潜水时,需要控制自己的浮沉状态。
潜水艇上浮下沉的原理是通过控制船体内的水的进出来实现的。
当潜水艇需要上浮时,船体内的水被排出,减小了潜水艇整体的密度,使得浮力大于潜水艇的重力,从而使潜水艇上浮。
相反,当潜水艇需要下沉时,船体内的水被灌入,增加了潜水艇整体的密度,使得潜水艇的重力大于浮力,从而使潜水艇下沉。
2.3 水上飞机起降水上飞机是一种可以在水面上起降的飞机。
其起降的原理是通过使用浮筒来提供浮力。
浮筒是一种轻质且密封的结构,可以在水面上浮起来。
水上飞机在起降时,利用浮筒提供的浮力支撑起机身,使得飞机可以在水面上起飞和降落。
物体的浮沉条件及其应用
物体的浮沉条件及其应用一、引言浮沉是指物体在液体或气体中的上浮或下沉的现象。
物体的浮沉条件及其应用在工程、科学研究和日常生活中都具有重要意义。
本文将从浮沉的原理、条件和应用方面进行阐述。
二、浮沉的原理物体浮沉的原理可以通过阿基米德定律来解释。
阿基米德定律指出,当一个物体浸没在液体或气体中时,它所受到的浮力等于它排开的液体或气体的重量。
如果物体的重力大于浮力,物体就会下沉;如果物体的重力小于浮力,物体就会上浮。
三、浮沉的条件1. 密度差异:物体浮沉的关键是物体的密度与液体或气体的密度之间的差异。
如果物体的密度大于液体或气体的密度,物体会下沉;如果物体的密度小于液体或气体的密度,物体会上浮。
2. 形状和体积:物体的形状和体积也会影响其浮沉的条件。
相同质量的物体,体积越大、形状越扁平,浮沉的概率越大。
3. 浸没深度:物体浸没的深度也会影响其浮沉的条件。
当物体浸没的深度增加时,浮沉的力量也会增加,可能会导致物体下沉。
四、浮沉的应用1. 船舶设计:浮沉原理在船舶设计中起着重要作用。
船体的形状和体积设计需要考虑到船只的浮沉条件,以确保船只能在水中保持平衡和稳定。
2. 潜水艇:潜水艇利用浮沉原理实现下潜和浮出水面。
通过控制潜水艇内部的浮力调节装置,可以改变潜水艇的密度,从而实现上浮或下沉。
3. 水上乐园设备:水上乐园的滑道、浮床等设备都利用浮沉原理来提供乐趣和安全保障。
例如,滑道上的水泵会产生水流,使滑道湿滑,减少摩擦力,增加乘客的滑行速度。
4. 水中救生设备:浮沉原理也应用于水中救生设备,如救生衣、救生圈等。
这些设备的设计要考虑到水中的密度,以确保在紧急情况下能提供足够的浮力,支撑人体浮在水面上。
5. 水下探测器:水下探测器利用浮沉原理来探测水下的物体。
通过控制探测器的浮力,可以调整探测器的深度,以便进行水下勘探、地质调查等工作。
五、结论物体的浮沉条件及其应用在工程、科学研究和日常生活中具有广泛的应用。
了解浮沉原理和条件,可以帮助我们更好地设计和利用物体,以满足不同的需求。
物体的浮沉条件及应用--精练题(含答案与解析)
物体的浮沉条件及应用物体的浮沉条件浮>F G 浮<F G沉浮条件的两个推论(1)排总比推论:物体漂浮在某液体中时,物体排开液体的体积与物体的体积之比等于物体的密度与液体的密度之比:液物物排ρρV V =。
(2)重浮比推论:物体完全浸没在某液体中时,物体受到的重力大小与物体受到的浮力大小之比等于物体的密度与液体的密度之比:液浮物ρρF G =。
浮力的应用(1)轮船:用密度大于水的材料做成空心,使它能排开更多的水。
轮船的大小通常用排水量来表示。
排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。
(2)潜水艇:通过改变自身的重力实现上浮或下潜的。
(3)密度计:根据物体漂浮时的受力平衡及阿基米德原理制成的。
因为密度计漂浮在被测液体中,由受力分析得物浮=F G ,故同一个密度计在不同液体中漂浮受到的浮力都相等;根据排液浮=ρF gV 知,液体密度较大的时候,密度计露出部分多,反之就少,所以密度计上的刻度数是上小下大。
(4)气球和飞艇:充入密度小于空气的气体。
1.一小球质量是200g ,体积是500cm 3。
把它浸没在水中,放手后,小球将( ) A .悬浮水中B .沉入水底C .上浮至漂浮在水面D .无法确定如何运动2.下列几种关于潜水艇、轮船、气球和飞艇的分析中正确的是( ) A .水面下行驶的潜水艇是通过改变自身的体积实现对于沉浮的控制 B .气球是因为充入密度小于空气的气体才会飘在空中C .轮船由长江驶入东海时,因为排开水的体积变小,所以浮力会减小D .热气球上升是因为加热装置往上喷气,把气球吹上去了3.如图所示,将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形橡皮泥,分别放入相同的甲、乙两杯水中,静止时甲杯中橡皮泥沉底,乙杯中橡皮泥漂浮,则它们所受浮力的大小关系是( )A .球碗>F FB .球碗=F FC .球碗<F FD .无法确定4.两个相同的实心小球,分别放入甲、乙两个装有不同液体的烧杯中,如图所示,此时小球受到的浮力分别为甲F 、乙F ,液体密度分别为甲ρ、乙ρ,则( )A .甲乙<F F 甲乙<ρρB .甲乙>F F 甲乙>ρρC .甲乙=F F 甲乙=ρρD .甲乙=F F 甲乙>ρρ5.三个体积相同而材料不同的小球A 、B 、C 在水中静止时的情况如图所示,若它们的重力和浮力分别为G A 、G B 、G C 和F A 、F B 、F C ,则下列判断正确的是( )A .>=G G G AB CB .<=G G G A B CC .>>F F F A B CD .<=F F F A B C6.(多选)潜水艇是海军的战略重器,建设一支强大的海军是实现中国梦的有力保障。
沉浮现象的原理应用举例
沉浮现象的原理应用举例1. 沉浮现象的基本原理沉浮现象是物体在液体中的浮沉状态发生变化的现象。
它是由于物体在液体中所受到的浮力和重力之间的平衡或不平衡所引起的。
其基本原理可以总结如下:•当一个物体的密度小于液体的密度时,物体会浮在液体中。
•当一个物体的密度大于液体的密度时,物体会沉入液体中。
•当一个物体的密度等于液体的密度时,物体将保持悬浮在液体中。
2. 沉浮现象的应用举例2.1 热空气球热空气球是一种利用沉浮原理制作的飞行器。
它由一个可以容纳热空气的气囊和悬挂在下方的篮子构成。
当篮子中点燃燃料产生热气时,气囊中的空气被加热而密度变小,比周围空气轻,从而使整个热空气球浮起来。
热空气球的这种应用广泛用于旅游、观光、科学研究等领域。
2.2 潜水艇潜水艇是一种能够在水下航行的水下交通工具,其原理也是利用沉浮现象。
潜水艇通过控制艇体内部的水和空气的进出,从而改变艇体的总体积和密度,实现浮沉的调节。
当艇体内充满水时,总体积增大、密度增大,潜艇下沉。
当压缩空气进入潜艇内部,排出部分水分时,总体积减小、密度减小,潜艇浮起来。
潜水艇在海洋探险、科学研究、军事作战等方面有着重要的应用。
2.3 水漂浮子水漂浮子是一种用于钓鱼的装备,其原理也是基于沉浮现象。
水漂浮子的上部是空心的,而下部则是由铅等重物组成的。
当鱼咬钩并产生拉力时,水漂浮子将因为拉力而加重,使得整个浮子下沉。
而当鱼停止拉力时,浮子的重量减轻,使得浮子浮起来。
通过观察浮子的上下浮动,钓者可以判断鱼是否咬钩或者鱼的活动状态。
2.4 酒精度测量器酒精度测量器是一种用来测量液体中酒精浓度的装置,其原理也是基于沉浮现象。
酒精度测量器由一个玻璃球和一个尺度组成,玻璃球内部填充有空气和一定量的酒精。
当酒精浓度较低时,玻璃球沉在液体中;而当酒精浓度较高时,玻璃球浮在液体表面。
通过观察玻璃球的沉浮状态,可以确定液体中的酒精浓度。
3. 总结沉浮现象作为一种普遍存在的物理现象,在生活中有着广泛的应用。
物体的浮沉条件及应用
5、有一支密度计,先后放入A、B两种 液体中,静止时,如图所示,由此可判断A 的密度 B的密度。此密度计在液体A中 受到的浮力 在液体B中受到的浮力。 (填等于;大于;小于)
A
B
选择题 1.关于浸在液体里的物体所受的浮力, 下列说法中不正确的是 ( ) A.浮力的方向竖直向上; B.浮力的施力物体一定是水; C.浮力的大小与排开液体的质量成正 比; D.实心的铁球也能浮在液面上.
潜水艇
排出水,潜 艇受到的重力减 上浮 小,潜艇____
注入水,潜 艇受到的重力增 大,潜艇____ 下沉
浮力的应用
4.气球和飞艇
(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。
气袋
吊篮
我学
我用
浮力的应用
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 c 的密度最大。
A
B
C
潜水艇工作原理总结: 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。 水舱内充 2.潜水艇自重的改变取决于_________ 水或放水 _______的多少。
喷嘴
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。
填空题 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.
(初中物理)考点17 浮沉条件的应用
一、物体的浮沉条件判断物体浮沉的条件:通常情况下,判断物体的浮沉有两种方法:一是根据力的关系来判断,即根据浮力和重力的大小关系,结合浮沉条件来判断;二是根据物体密度与液体密度的关系来判断。
判断方法比较F浮和G物比较ρ液和ρ物上浮F浮>G物ρ液>ρ物悬浮F浮=G物ρ液=ρ物下沉F浮<G物ρ液<ρ物解读:总有同学认为“上浮的物体受到的浮力大,下沉的物体受到的浮力小”,这种说法是不正确的。
事实上物体的沉浮决定于物体受到的浮力和物体重力的大小关系,而不是只决定于物体受到的浮力大小。
大石块受到的浮力再大,只要还小于自身的重力,就不会上浮;小木块受到的浮力再小,只要还大于自身的重力,就不会下沉。
悬浮与漂浮有相似之处,也有重要区别。
相似之处是:物体都处于平衡状态,各自所受重力和浮力是大小相等的一对平衡力。
重要区别是:(1)它们在液体中的位置不同,悬浮是物体可以静止在液体内部任一地方,而漂浮则是物体静止在液体表面上;(2)处于悬浮状态的物体,其密度与液体密度相等,处于漂浮状态的物体,其密度小于液体的密度,其体积大于物体排开液体的体积。
二、浮力的应用(1)轮船是采用空心的方法来增大浮力的。
轮船的排水量:轮船满载时排开水的质量。
轮船从河里驶入海里,由于水的密度变大,轮船浸入水的体积会变小,所以会上浮一些,但是受到的浮力不变(始终等于轮船所受的重力)。
(2)潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮或下潜。
(3)气球和飞艇是靠充入密度小于空气的气体来实现升空的;靠改变自身体积的大小来改变浮力的。
(4)密度计是漂浮在液面上来工作的,它的刻度是“上小下大”。
注意:轮船在不同的水中(如江水、海水)都处在漂浮状态所受浮力相等;潜艇靠改变自身重力实现浮与沉,在没有露出水面之前潜水艇受到的浮力不变。
气球升空时气球里充密度小于空气的气体。
(2018·山东省济宁市市中区中考物理二模试题)如图,小玲同学在做鸡蛋浮沉的实验时,在清水中鸡蛋下沉,此时鸡蛋所受浮力大小为F浮1,用适当的盐水使鸡蛋正好悬浮,此时鸡蛋所受浮力大小为F浮2,则F浮1与F浮2的大小关系是A.F浮1>F浮2B.F浮1<F浮2C.F浮1=F浮2D.不能确定【参考答案】B1.五一小长假,小红一家去遂宁市大英县的“中国死海”游玩。
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个更大 ( C )
A. 水中的大 B.盐水 中的大 C.一样大 D.不能确 定
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选择题:
1、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 2、密度均匀的实心物体悬浮在水中,将物体截
力 等于重力的原理制成的。
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⑵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 ρ F 液有关, 液越大, 浮浮力越大。
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。
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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。
2.物体处于悬浮和漂浮时,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。
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物体在液体中的浮沉
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物体浸没在液体里
悬浮:F浮=G物
下沉:F浮<G物 上浮:F浮>G物
ρ物实心=ρ物液体 ρ液 <ρ物 ρ液 >ρ物
漂浮:F浮=G物 ρ物 < ρ液
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 B、大块下沉,小块上 浮 C、两块都上浮 D、两块都悬浮
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3、一木块漂浮在水面上,没入水中的体积为总 体积的3/5,则该木块密度为---------------------。
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一、轮船
1、用钢铁制成的船之所以能浮在水面上,是 因为它的大部分体积是由空气占据着,使船的 平均密度比水的密度小;当船体破裂(或颠覆) 时,水进入船舱,船的平均密度比水的密度大, 船就沉入水底。
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一只盛满水的杯子中有一枚鸡 蛋沉在水底,可以用什么方法 使这只鸡蛋浮起来?
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汤圆刚放入水中时,会沉 入锅底。
汤圆煮熟时,则会浮 出水面。
为什么生汤圆在水中是沉的,熟汤圆在 水中是浮的?
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生汤圆在水中是沉的,熟汤圆在水 中是浮的原因:
汤圆刚放入水中时,汤圆受到的浮力小于重 力,汤圆沉入锅底;汤圆煮熟时,它的体积 增大,浮力也随之增大,汤圆受到的浮力大 于重力,汤圆浮出水面。
鱼鳔起着调节鱼体平均密度 的功能。
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打捞沉船
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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。
G
当F浮=G时, 即二力平衡,此时 物体将静止在液体中任意深度的位置 称为悬浮。
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前提:物体完全浸没 即V排=V物
F浮
下沉
G 当F浮<G时,合力方向竖直下, 物体在液体中向下运动称为下沉。
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前提:物体完全浸没 即V排=V物
F浮 上 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。
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练习
1、浸没在液体中的物体,当F>G时,物体将__上__浮___; 当F<G时,物体将___下___沉___;当F=G时,物体将 _悬__浮_________。
2、一只实心球恰好能悬浮于酒精中(酒精的密度是
0.8g/cm3),把此球浸没于水中,则 ( B )
A 一定下沉 B 一定上浮 C 悬浮 D 都有可能
在水里,许多东西能浮在水面, 比如乒乓球、木块,石蜡等;也有许 多东西沉到水底,比如石头、硬币、 橡皮等;那么物体的浮沉取决于什么 呢?
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实验告诉我们,物体 浸没在液体 中时,究竟是浮还是沉,是由 该物体在液体中所受浮力和重 力之间的大小关系决定的。
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前提:物体完全浸没 即V排=V物 F浮 悬浮
感谢您的欣赏
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海水
二、潜水艇
潜水艇沉入水中
水中蛟龙
潜水艇浮出水面
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二、潜水艇(改变自重,体积不变)
1、潜水艇的上浮、下沉和悬浮,靠改变自 身的重力来实现(但它的体积不发生改变) 2、潜水艇自身重力的改变取决于水舱内 充水或放水的多少。
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三、热气球
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气袋
吊篮
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F浮
漂
G
浮
Hale Waihona Puke 物体上浮过程中开始浮出水面这时F浮 逐渐减少,到F浮=G时,物体静止在液 面上称为漂浮。
此时 V排 < V物
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漂浮与悬浮有什么共同点与不同点?
共同点:
1.在平衡力的作用都处于静止状态(其中悬 浮是静止在液面以下的任何位置;漂浮是静止 在液面上的任何位置)。
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练习
1、潜水艇是靠改变--自---身---重---力-----来实现浮沉的。 气球是靠改变--自---身---体---积-------来实现升降的。
2、轮船从河里驶入海里,重力-不---变-----,浮力 -不---变-----,排开水的体积-减---小-------。
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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。
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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。
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密 度 计
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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浮
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我学
我用
船总是漂浮在水面上,一艘船从河里驶向大海,它受到 的重力大小 不变 (变大、变小、不变);它受到的浮 力大小 不变 (变大、变小、不变);都 等于(大于、 等于、小于)船受到的重力;它排开水的体积 变小 (变
大、变小、不变);轮船是下沉些还是上浮些? 上浮一些
河水
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