(共22张PPT)
第3节 物体浮沉条件及应用
知识回顾:
一.阿基米德原理的内容:
二.浮力的计算方法:
①称重法 F浮 = G物 —F拉
②阿基米德原理的计算公式:F浮 = ρ液gV排
三.浮力产生的原因:
液体对物体上下表面产生压力差。
A
B
C
【实验】把外观相同的3只乒乓球(分别装有不同质量的沙, 同体积,不同重力)浸没水中。
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?
一.物体浮沉条件
物体的沉浮条件1:上浮
1、浮力与重力的关系
物体的沉浮条件2:下沉
物体的沉浮条件3:悬浮
G
F浮
悬浮
F浮=G
物体的沉浮条件4:漂浮
G
F浮
F浮= G
漂浮
物体的沉浮条件:
物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大小。
G
F浮
F浮=G 悬浮
G
F浮>G 上浮
F浮
G
F浮F浮
F浮
G
F浮=G 漂浮
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
2、物体密度与液体密度的关系
想想做做
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。
(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
3、浮沉条件的讨论
芦湖独木舟
二、浮力的应用
孔明灯
浮桥
以舟起重
用橡皮泥做成能承载重物的小船,使它漂浮在水面上。
想想做做
结论:要用密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体,可以把它做成________的,以使它排开更多的水,从而______ (增大、减小)可以利用的浮力。
空心
增大
(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
(3)载重线
轮 船
工作原理:靠改变自身重力上浮和下潜。
模拟潜水艇:用注射器向密封的瓶内打起,将瓶内的水排出,瓶向上浮起
潜艇
潜水艇
工作原理:靠空气浮力升空
内部充有小于空气密度的气体
气球和飞艇
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。根据阿基米德原理,ρ液大时,V排小,即露出水面部分多,因此刻度值上小下大,刻度间隔不均匀,上疏下密。数值为待测液的ρ相对于ρ水的倍数
密度计
1、轮船总是漂浮在水面上, 一艘轮船从河里驶向大海,它受到的重力大小 (变大、变小、不变);它受到的浮力 大小 (变大、变小、不变);它排开水的体积 (变大、变小、不变);轮船是下沉些还是上浮些?
河水
海水
不变
不变
变小
2、 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. 3、用手将一个木球放入水中某一深度后,松开手,木球上浮,在木球未露出水面的时候,下列说法中正确的是 ( )
A.木球所受的重力、浮力都不变;
B.木球所受的重力不变,浮力变大;
C.木球所受的重力、浮力都变小;
D.木球所受的重力不变、浮力逐渐变小.
A
B
4、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( )
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
D
5、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( )
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
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
A
B
C
C
6、浸没在液体中的物体,它在液体中的深度越深,受到
的浮力 ( )
A、越大 B、越小
C、不变 D、都有可能
7、一实心铁球分别浸没水、酒精、水银中,受到浮力最大的是( )
A、水 B、酒精 C、水银 D、无法确定
水
酒精
水银
C
C