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【知识精讲】物体的浮沉条件及应用
八年级 物理
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将新鲜鸡蛋放入盛水容器中,向水中加盐,并搅拌,不断增加盐水的浓度。观察鸡蛋在容器中的位置变化。
随着盐水浓度的增加,鸡蛋离开容器底部,位置不断升高,悬浮在液体中。
1.浮力与重力的关系
上浮: F浮>G
物体的浮沉条件
漂浮:F浮 = G
悬浮:F浮 = G
下沉: F浮<G
悬浮
上浮
下沉
F浮
F浮
G
F浮
G
F浮
G
漂浮
2.物体密度与液体密度间的关系
F浮> G 上浮: r液> r物
F浮= G 悬浮: r液 = r物
F浮< G 下沉: r液< r物
浮力:F浮=r液gV排 ; 重力:G =r物g V物;
V排 = V物
研究条件:实心物体浸没在液体中,受重力和浮力。
漂浮: r液>r物
根据浮沉条件进行比较
3.浮沉条件的讨论
(1)上浮和下沉是不平衡态;
悬浮和漂浮是平衡(静止)态
(2)上浮、下沉和悬浮:V排=V;
漂浮:V排<V
(3)空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平 均密度ρ物与液体密度ρ液比较
(1)工作原理:将钢铁做制成空心的轮船,可以排开更多的水,漂浮在水面上。
(2)排水量(m排):
轮船满载时排开水的质量:
F浮= m排g 而 F浮=G
∴ m船+m货= m排
轮 船
浮力的应用
工作原理:靠改变自身重力上浮和下潜。
潜艇
潜水艇
重为15N的物体,浸没于装满水的容器中后,溢出了5×10-4 m3的水。则此物体是( )
A.浮在水面上 B.沉到水底
C.悬浮在水中 D.以上几种情况都有可能
重为15 N的物体,浸没于装满水的容器中后,溢出了5×10-4 m3的水。则此物体是( B )
A.浮在水面上 B.沉到水底
C.悬浮在水中 D.以上几种情况都有可能
解析:
根据阿基米德原理:F浮 = ρ水 gV排 =1.0 ×103 kg/m3 ×9.8 N/kg×5×10-4 m3
=4.9 N<15 N
∵ F浮一艘排水量是10000t的轮船,该船满载货物时受到的水的浮力是 N;由于河水的密度比海水小,该船从海里驶入河里,船受到的浮力大小将 ,它排开水的体积 (填“变大”或“不变”或“变小”)。
答案: 108 ; 不变 , 变大 。
解析:轮船满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=10000t×103kg×10N/kg=1×108N;
因船在河中也处于漂浮状态,所受浮力不变;
因F浮=ρgV,由海里进入河水中时,由于水的密度减小,故排开水的体积增大。