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1、第3节 物体的浮沉条件及应用 1浸没在水中的木块为什么向上浮起？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？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？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？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、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？有的下沉、有的悬浮？提出问题提出问题悬浮悬浮上浮上浮下沉下沉我来试试我来试试探讨对象探讨对象受力分析受力分析浸没在液体中的物体浸没在液体中的物体重力、浮力与浮沉的关系重力、浮力与浮沉的关系
2、F浮浮 当当F F浮浮G G时时,合力为零，即二力合力为零，即二力平衡，此时物体将静止在液体中随平衡，此时物体将静止在液体中随意深度的地方称为悬浮。意深度的地方称为悬浮。G悬浮悬浮 当当F F浮浮G G时时,合力方向竖直合力方向竖直向下，物体在液体中向下运动称向下，物体在液体中向下运动称为为下沉下沉G GF F浮浮浮浮下沉下沉F F浮浮G 当当F F浮浮G G时，合力方向竖直向上，时，合力方向竖直向上，物体在液体中向上运动称为物体在液体中向上运动称为上浮上浮。G上上浮浮F F浮浮F F浮浮G G时，合力为零，物体静止在时，合力为零，物体静止在液面上称为漂移。（即上浮的最终状液面上称为漂移。（即
3、上浮的最终状态）态）漂漂移移1 1浮力与重力的关系浮力与重力的关系浮力与重力的关系浮力与重力的关系悬浮悬浮上浮上浮下沉下沉F浮浮GF浮浮GF浮浮G上浮：上浮：F浮浮G一、物体的浮沉条件：一、物体的浮沉条件：物体的浮沉取决于物体所物体的浮沉取决于物体所受的受的浮力浮力和和重力重力的大的大小小小小F浮浮G漂移漂移漂移：漂移：F浮浮=G悬浮：悬浮：F浮浮=G下沉：下沉：F浮浮Gvv平常常见到平常常见到平常常见到平常常见到 在水中会上浮在水中会上浮在水中会上浮在水中会上浮;vv 在水中会下沉。在水中会下沉。在水中会下沉。在水中会下沉。vv因为不同物质因为不同物质因为不同物质因为不同物质 不同。揣测物体
4、在液体中不同。揣测物体在液体中不同。揣测物体在液体中不同。揣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。的沉浮跟物体密度与液体密度之间的关系有关。的沉浮跟物体密度与液体密度之间的关系有关。的沉浮跟物体密度与液体密度之间的关系有关。木头、泡沫等木头、泡沫等石块、金属块等石块、金属块等密度密度2液体密度液体密度与与物体密度物体密度间的关系（实心）间的关系（实心）F浮浮 G 上浮：上浮：液液 物物 F浮浮=G 悬浮：悬浮：液液=物物 F浮浮 G 下沉：下沉：液液 物物浮力浮力F浮浮 液gV排排 重力重力G 物物g V物物 一、物体的浮沉条件一、物体的浮沉条件漂移漂移液液物物 依据浮沉条件
5、进行比较依据浮沉条件进行比较浸没浸没 时时 V排排=V物物想想做做想想做做将簇新鸡蛋放入盛水容器将簇新鸡蛋放入盛水容器中，向水中加盐，并搅拌，中，向水中加盐，并搅拌，不断增加盐水的浓度。视不断增加盐水的浓度。视察鸡蛋在容器中的位置变察鸡蛋在容器中的位置变更。更。3 3浮沉条件的探讨浮沉条件的探讨浮沉条件的探讨浮沉条件的探讨（1 1）上浮和下沉是不平衡态；）上浮和下沉是不平衡态；悬浮和漂移及沉底是平衡（静止）态悬浮和漂移及沉底是平衡（静止）态（2 2）上浮、下沉和悬浮：）上浮、下沉和悬浮：V V排排=V=V；漂移：漂移：V V排排V V（3 3）空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平）空心物体运用
6、浮沉条件时可以用物体的平 均密度均密度物与液体密度物与液体密度液比较液比较一、物体的浮沉条件一、物体的浮沉条件 悬浮与漂移的比较悬浮与漂移的比较相同：相同：F浮浮 =G 不同：悬浮不同：悬浮液液=物物；V排排=V物物漂移漂移液液 物；物；V排排V物物V排排=V浸浸=V物物V排排=V浸浸 江江水水，V排排 V排排 轮船总是漂移在水面上，轮船总是漂移在水面上，一艘轮船从河里驶向大海，一艘轮船从河里驶向大海，它受到的重力大小它受到的重力大小 （变大、变小、不变）；它受（变大、变小、不变）；它受到的浮力到的浮力 大小大小 （变大、变小、不变）；它排开水的（变大、变小、不变）；它排开水的体积体积 （变大
7、、变小、不变）；轮船是下沉些还是（变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？上浮些？河水河水海水海水不变不变不变不变不变不变不变不变变小变小变小变小我学我学 我用我用用橡皮泥做成能用橡皮泥做成能承载重物的小船，承载重物的小船，使它漂移在水面使它漂移在水面上。上。想想做做想想做做二、浮力的应用二、浮力的应用、两次橡皮泥所受的重力、两次橡皮泥所受的重力G G甲甲和和G G乙乙的大小关系是：的大小关系是：G G甲甲_ G G乙乙。、两次排开水的体积、两次排开水的体积V V甲甲和和V V乙乙的大小关系是：的大小关系是：V V甲甲_ _ _V V乙乙。、两次所受浮力、两次所受浮力F F甲浮甲浮和和F
8、F乙浮乙浮的大小关系是：的大小关系是：F F甲浮甲浮_F F乙浮乙浮。=结论：要用密度大于水的材料制成能够结论：要用密度大于水的材料制成能够漂移在水面上的物体，可以把它做成漂移在水面上的物体，可以把它做成_的，以使它排开更多的水，从的，以使它排开更多的水，从而而(增大、减小）可以增大、减小）可以利用的浮力。利用的浮力。空心空心空心空心增大增大增大增大工作原理：靠变更自身重力上浮和下潜。工作原理：靠变更自身重力上浮和下潜。模拟潜水艇：模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶用注射器向密封的瓶内打起，将瓶内的水排出，瓶向上内打起，将瓶内的水排出，瓶向上浮起浮起二、浮力的应用二、浮力的应用2、潜水艇、潜水艇因
9、为它的体积不发生变更，所以未露出水面因为它的体积不发生变更，所以未露出水面之前浮力不变之前浮力不变而潜水艇自身重力的变更取决于水舱内充水而潜水艇自身重力的变更取决于水舱内充水 或放水的多少或放水的多少 工作原理：工作原理：靠空气浮力升空靠空气浮力升空内部充有小于空气密度的气体内部充有小于空气密度的气体二、浮力的应用二、浮力的应用3、气球和飞艇、气球和飞艇v接受充密度比空气小的气体（氢气、氦气、热空气）的方法，使它受到的浮力大于重力而升空。升空时平均 空气。v用变更自身的体积以变更浮力大小来实现沉浮。如减小体积,则有F浮G球下降。v气球不能无限制地升入高空，当F浮=G球时，应当悬浮，事实上在没有
10、达到悬浮时，其内部气压大于外部气压而裂开。应用应用3、气球和飞艇气球和飞艇工作原理：利用物体漂移在液面上工作原理：利用物体漂移在液面上时浮时浮 力力 等于重力的原理等于重力的原理制成的。制成的。应用应用4 4、密度计、密度计刻度特点：上小下大，刻度间隔刻度特点：上小下大，刻度间隔不匀整。不匀整。读数方法读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度静止时液面所对刻度乘以水的密度用途用途：一种可以干脆测量液体密度的仪器。一种可以干脆测量液体密度的仪器。上疏下密上疏下密 把下端缠有一些铁丝的细木棍放在液体把下端缠有一些铁丝的细木棍放在液体把下端缠有一些铁丝的细木棍放在液体把下端缠有一些铁丝的细木棍放在液
11、体A A A A中露中露中露中露出液面的长度是出液面的长度是出液面的长度是出液面的长度是5cm5cm5cm5cm，放在液体，放在液体，放在液体，放在液体B B B B中露出液面的长中露出液面的长中露出液面的长中露出液面的长度度度度4cm4cm4cm4cm，放在液体，放在液体，放在液体，放在液体C C C C中露出液面的长度是中露出液面的长度是中露出液面的长度是中露出液面的长度是6cm6cm6cm6cm，则液，则液，则液，则液体体体体 的密度最大。的密度最大。的密度最大。的密度最大。BcAc实力大比拼实力大比拼应用应用5.利用浮力巧测人体血液的密度利用浮力巧测人体血液的密度 测定人体血液密度时，
12、假如运用通常测定人体血液密度时，假如运用通常的方法，须要较多的血液量，对人体不利。的方法，须要较多的血液量，对人体不利。奇妙的方法是：利用血液在密度不同的淡奇妙的方法是：利用血液在密度不同的淡蓝色硫酸铜溶液里，受到的浮力不同的原蓝色硫酸铜溶液里，受到的浮力不同的原理来测定。理来测定。ABCD血液滴入密度不同的硫酸铜溶液血液滴入密度不同的硫酸铜溶液应 用6.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 液有关，液越大，F浮浮力越大。物 液，物体下沉。干瘪、虫蛀的种子会上浮直至漂移，而饱满的种子下沉到容器底部。例例题题1 1重重为为15 15 N N的的物物体体，浸浸没没于于装装满满
13、水水的的容容器器中中后后，溢出了溢出了510-4 m3510-4 m3的水。则此物体是（的水。则此物体是（）A A浮在水面上浮在水面上 B B沉到水底沉到水底 C C悬浮在水中悬浮在水中 D D以上几种状况都有可能以上几种状况都有可能【解析】【解析】依据阿基米德原理依据阿基米德原理 F F浮浮=水水 gV gV排排 =1.0=1.0 103 103 kg/m3 kg/m3 9.8 N/kg510-4 m39.8 N/kg510-4 m3 =4.9 N15 N =4.9 N15 N F F浮浮G G 物体下沉物体下沉BAB例例2 2如图所示，如图所示，A A、B B两物体两物体静止在水中（静止在
14、水中（）。）。A A两物体受到的浮力确定相等两物体受到的浮力确定相等 B B两物体受到的浮力不等，两物体受到的浮力不等，A A 物体受到的浮力大物体受到的浮力大 C C两物体的密度不等，两物体的密度不等，B B物体的密度大物体的密度大 D D两物体的重力不等，两物体的重力不等，B B物体的重力大物体的重力大【解析】【解析】A A物体漂移，物体漂移，B B物体悬浮。物体悬浮。不知不知GAGA与与GBGB的关系，的关系，不能依据不能依据F F浮浮=G=G 比较浮力的大小。比较浮力的大小。又又 不知不知VAVA排与排与VBVB排的关系，排的关系，不能依据不能依据F F浮浮=水水 gV gV排比较浮力
15、的大小。排比较浮力的大小。C例3.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 N，受到河水的浮力是 N，假如河水密度为1.0103kg/m3，船排开的河水的体积是 m3。（取g=10N/kg）107107103例例4 4一冰块漂移在水面上，当冰完全熔化后，一冰块漂移在水面上，当冰完全熔化后，容器中的水面将如何变更？容器中的水面将如何变更？当冰化成水后，质量不变，所以，当冰化成水后，质量不变，所以，m水水=m冰冰 冰排开水的体积等于冰化成水的体积冰排开水的体积等于冰化成水的体积 液面高度不变液面高度不变【解析】冰漂移在水面上，【解析】冰漂移在水面上，F F浮浮=G=G冰冰当冰放
16、入盐水中时，冰熔化后，液面如何变更？当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变更？水水 V盐水盐水冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积 液面上升液面上升【解析】冰漂移在盐水中，【解析】冰漂移在盐水中，F浮浮=G5、密度匀整的实心物体悬浮在水中，将物体截成大小、密度匀整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（不等的两块后，仍放入水中，则（）A、大块下沉，小块悬浮、大块下沉，小块悬浮 B、大块下沉，小块上浮、大块下沉，小块上浮 C、两块都上浮、两块都上浮 D、两块都悬浮、两块都悬浮6、将体积相同的、将体积相同的A、B、C三个小球投入水中三个小球投入水中,出现如图所出现如图所示的三种状况，下列关于对三个小球受到的浮力大小的说示的三种状况，下列关于对三个小球受到的浮力大小的说法正确的是（）法正确的是（）AA球浮在水面上，受到的浮力最大球浮在水面上，受到的浮力最大BC球沉在底部，受到的浮力为零球沉在底部，受到的浮力为零CA球受到的浮力与球受到的浮力与B球受到的浮力相等球受到的浮力相等DB球受到的浮力与球受到的浮力与C球受到的浮力相等球受到的浮力相等ABCDD课堂小结课堂小结物体的浮沉条件物体的浮沉条件浮力的应用浮力的应用浮力问题解析浮力问题解析轮船轮船潜水艇潜水艇气球和飞艇气球和飞艇