物体的沉浮条件及应用(202304174204)

物体的沉浮条件及其应用

教学目标

物体的沉浮条件及应用；

1. 通过收集关于浮力应用的资料，了解浮力应用的社会价值

2. 知道物体的浮沉条件，并能分析解决相应的物理问题

3. 了解轮船潜水艇、气球、飞艇是怎样工作的，从而明确浮力应用的社会价值

教学重点

浮沉条件及其应用

教学难点

浮沉条件及其应用

教学过程

一、创设情况

2014年4月16日，一艘载有450余名乘客的“岁月(SEWOL)号”客轮在全罗南道珍岛郡屏风岛以北20公里海上发生沉没事故。①同一个物体有时上浮，有时下沉；②不同物

体，有的上浮，有的下沉；为什么，物体的浮沉条件是什么?

二、知识讲解

(一)物体的浮沉条件及判断方法

浸没在液体中的物体的浮沉决定于物体受到的浮力和重力的大小

1．浮沉条件

注意：漂浮时V排

2．物体浮沉的判断方法

注意：判断物体浮沉时，不局限于用某种方法，应根据题目所给条件选择最恰当的方法。

上表中的物体应是实心的。

3.漂浮与悬浮的异同点

(1）相同的地方

物体在“漂浮”或“悬浮”时，都是静止状态，都受平衡力作用：Ｆ浮＝Ｇ；即使

物体悬浮于跟容器相接触处，这时物体的底跟容器的底没有挤压作用。

(2）不同的地方

①在液体中的位置不同。漂浮体总有一部分体积露出液面，它的上表面一定高于液

面；但悬浮体上表面一般低于液面，最高也只能跟液面相平。

②Ｖ排与Ｖ物的大小关系不同。漂浮体有Ｖ漂〈Ｖ物；悬浮体有Ｖ悬排＝Ｖ物。三者关系为Ｖ漂排〈Ｖ物＝Ｖ悬排。

③ρ物与ρ液的大小关系不同。漂浮体有ρ物〈ρ漂液；悬浮体有ρ物＝ρ悬液。三者

关系为：ρ悬液＝ρ物< ρ漂液。

综上分析可知，浸在液体里的物体，不论是在“上浮”或“下沉”的过程中还是在

“漂浮”或“悬浮”的静止状态下，都受到重力和液体竖直向上的浮力作用，都遵守阿

基米德原理。

(二)浮沉条件的应用

1．密度计：物体漂浮条件的应用

注意：密度计是用来测量液体的密度，密度计在不同的液体中所受浮力相同，因此在密度大的液体中排开的液体的体积小，所以密度计刻度上小下大。

2．轮船：物体漂浮条件的应用。

(1)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；

(2)轮船排水量是指轮船排开水的质量。

根据物体漂浮条件可知：F浮=G物+G船；G排=G物+G船；m排=m物+m船3．潜水艇：靠改变自身重力实现浮与沉

注意：潜水艇在水下时浮力不变，充水时，重力增大，当重力大于浮力则下沉；排水

时，重力减小，当重力小于浮力则上浮。

4．气球：升空时气球里充密度小于空气的气体；返回时放掉一部分气体，使气球的体积

变小，浮力减小且小于重力。

比较：探测气球和热气球浮沉原理

上升下降

气球充入密度小于

空气的气体

放掉球内部分气体，使球的

体积减小

热气球充入加热后的

热空气

停止加热，热空气冷却，热

气球内空气密度增大

盐水选种：配置盐水，使其密度小于优质种子的密度而大于劣质种子的密度。