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人教版 八年级物理(下)第十章 浮力 第3节 物体的浮沉条件及应用
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人教版 八年级物理(下)第十章 浮力 第2节 物体的浮沉条件及应用
到底什么决定了物体的沉浮?
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人教版 八年级物理(下)第十章 浮力 第2节 物体的浮沉条件及应用
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。
开始因为鸡蛋的密度大于水的密度所以沉底;加盐后,盐水的密度变大,当盐水的密度大于鸡蛋的密度时,鸡蛋就会漂浮在水面上。
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人教版 八年级物理(下)第十章 浮力 第2节 物体的浮沉条件及应用
上浮
F浮
G
F浮
G
漂浮
1、浮力与重力的关系
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。
物体露出水面后,浮力逐渐减小,当F浮=G时,合力为零,物体静止在液面上称为漂浮。
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当F浮=G时,合力为零,即二力平衡,此时物体将悬浮。
当F浮>G时,合力方向竖直向上,物体就上浮。漂浮时F浮=G。
当 F浮<G时,
合力方向竖直
向下,物体就
下沉。
悬浮
上浮
下沉
F浮
G
F浮
G
F浮
G
1、浮力与重力的关系
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人教版 八年级物理(下)第十章 浮力 第2节 物体的浮沉条件及应用
2、动画再现:浮力与重力的关系
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3、物体密度与液体密度间的关系
F浮> G 上浮: ρ液> ρ物
漂浮: ρ液> ρ物
F浮=G 悬浮: ρ液=ρ物
F浮< G 下沉: ρ液< ρ物
根据浮沉条件进行比较
研究条件:实心物体浸没在液体中,受重力和浮力
浮力:F浮= ρ 液gV排 ; 重力:G = ρ 物g V物
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3、浮沉条件的讨论
共同点: 在平衡力的作用下静止不动。 漂浮与悬浮在液面上的物体,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。
(1)漂浮与悬浮有什么共同点与不同点?
(2)上浮和下沉是不平衡态; 悬浮和漂浮是平衡(静
止)态
(3)上浮、下沉和悬浮:V排=V; 漂浮:V排<V
(4)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
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人教版 八年级物理(下)第十章 浮力 第2节 物体的浮沉条件及应用
1、我国古代对浮力的应用
早在殷商之前,我国古代人民对浮力就有深入的观察,到殷商时已由制独木船发展到用木板组成大的船体,这是我国最早的木船。
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1、我国古代对浮力的应用
周朝以后不仅在小河上能架设浮桥,在黄河、长江这样的大河流上也多次架设过浮桥。
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1、我国古代对浮力的应用
我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼,灯笼能腾空而起,飞向天空。
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三国时期有“曹冲称象”。
除了以舟称物之外,以舟起重也是中国人的发明。据史籍记载,真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创造了浮力起重法。
1、我国古代对浮力的应用
用橡皮泥做成能承载重物的小船,使它漂浮在水面上
(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
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2、轮船
想想做做
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2、轮船(种类轮船)
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2、轮船(种类轮船)
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辽宁舰
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2、轮船(航空母舰)
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工作原理:潜水艇的上浮、下潜和悬浮,靠改变自身受到的重力来实现的。
模拟潜水艇:用注射器向密封的瓶内打气,将瓶内的水排出,瓶向上浮起
播放动画
到第19张
潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少。
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3、潜水艇
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3、潜水艇(动画模拟潜水的浮沉)
返回上一张
内部充有小于空气密度的气体:最早是氢气、然后是氦气、现在一般都是热空气。
工作原理:靠空气浮力升空,通过改变自身体积来实现上升和下降的。
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4、气球、飞艇、孔明灯
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5、密度计
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6、浮标与油量表
解: 轮船浮在海面上,F浮 =G ;
它驶入河里也浮在河面上:F′浮= G 。
∵ G 不变,∴ F浮不变:
F浮 = F′浮
ρ海水 g V排= ρ水 g V′排,
∵ ρ海水> ρ水 , ∴ V排 < V′排
例1 一艘远洋轮船从海里驶入河里,它受到的重力大小_____ ,它受到的浮力_____ ;它排开水的体积_____ 。(填“变大”,“变小”或“不变”)
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不变
不变
变小
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例2 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( )
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
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B
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解: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< G ∴物体下沉
解:A物体漂浮,B物体悬浮。
∵ 不知GA与GB的关系,
∴ 不能根据F浮=G 比较浮力的大小。
又∵ 不知VA排与VB排的关系,
∴不能根据F浮 = ρ水 gV排比较浮力的大小。
A漂浮:ρA < ρ水 ; B悬浮:ρB= ρ水
∴ ρB= ρ水> ρA ,
ρB > ρA 。
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例3 如图所示,A、B两物体静止在水中( )
A.两物体受到的浮力一定相等
B.两物体受到的浮力不等,A物体受到的浮力大
C.两物体的密度不等,B物体的密度大
D.两物体的重力不等,B物体的重力大
C
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例4 一冰块漂浮在水面上,当冰完全熔化后,容器中的水面将如何变化?
当冰化成水后,质量不变,所以,m水=m冰
冰排开水的体积等于冰化成水的体积
∴液面高度不变
解:冰漂浮在水面上,F浮= G冰
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V排=
F浮
ρ水g
=
G冰
ρ水g
=
m冰
ρ水
=
V排=
m水
ρ水
m冰
ρ水
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1、物体的浮沉条件
轮船、密度计、热气球、孔明灯、潜水艇的浮沉原理、利用浮力打捞沉船、利用浮力选种等。
2、浮沉条件的应用
当 F浮<G物 时,合力方向竖直向下,物体就下沉。
当 F浮=G物 时,合力为零,即二力平衡,此时物体将悬浮。
当 F浮>G物 时,合力方向竖直向上,物体就上浮。
当物体漂浮时,F浮=G物。
1、浸入水中的木块正在上浮,在它露出水面之前受到的浮力 ___ 。露出水面以后受到的浮力逐渐___ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
2、一个质量是50g的鸡蛋悬浮在盐水(已知ρ盐水=1.1×103kg/m3)中,它受到的浮力是___ N,鸡蛋的平均密度是_ _______ 。(g=10N/kg)
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不变
变小
0.5
1.1×103kg/m3
3、质量为100g,体积为250㎝3的物体轻轻地放入盛满水的烧杯中,溢出水的质量是( )
A. m=100g B. 100g < m < 250g
C. m=250g D. 以上都不对
A
5、用同一支密度计测定不同液体的密度, 下列叙述正确的是( )
A. 密度计漂浮的越高,所受的浮力越大
B. 密度计漂浮在不同液体中,所受的浮力都相等
C. 密度计排液体积越大,液体密度越大
D. 密度计漂浮的越高,液体密度越大
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4、关于浮力,下列说法中正确的是( )
A. 上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大
B. 沉在容器底部的物体一定不受浮力
C. 在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮
D. 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大
C
B D
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6、质量相等的实心铝球和铁球放在水中,铁球受的浮力___铝球受的浮力;若把它们都放在水银中静止时, 则铁球受的浮力___铝球受的浮力(选填“>”、“<”、“=”)
<
=
7、浸没在液体中的物体,当F浮> G物时,物体将____ ;当F浮< G物时,物体将_____;当F浮=G物时,物体将____ ____
8、轮船是利用物体___的原理工作的。 它是利用把密度比水大的钢材制成____的使它排开更多的水,增大可利用的____ 。潜水艇是靠改变_____来实现浮沉的。 气球是靠改变_____来实现升降的。 密度计是利用物体_ _在液面上时浮力等于重力的原理来测量液体密度的。
上浮
下沉
漂浮或悬浮
自身重力
自身体积
漂浮
漂浮
空心
浮力
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9、将一质量为2kg,体积为3×10-3m3的物体浸没在水中时,受到的浮力是30N。松手后, 该物体会上浮(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。静止后, 这个物体受到的浮力是多大?
解:将物体浸没在水中时
V排=V物=3×10-3m3,
物体受到的浮力
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×3×10-3m3×10N/kg
=30N
物体重 G=mg=2kg×10N/kg=20N,
F浮>G,物体将上浮。
当物体静止时,处于漂浮状态,
受到的浮力F浮′=G=20N。
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祝同学们学习进步!
再 见!
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物理(人教版)《10.3 物体的浮沉条件及应用》
学案
导学目标知识点:
①理解物体浮沉的条件,会判断物体的浮沉。
②了解轮船能够浮在液面的道理,理解排水量的概念。
③知道潜水艇、气球和飞艇的浮沉原理。
学习重点:
掌握物体的浮沉条件及浮力应用。
学习难点:
通过调节浮力和重力的关系来得到或增大可利用浮力,初步建立应用科学技术的意识。
学习过程:
自学指导一:物体的浮沉条件
1、当物体浸没在液体中时, V排___V物;当物体漂浮在液面上时, V排___V物。
2、物体上浮:F浮___G物 上浮的物体最终 ( http: / / www.21cnjy.com )要漂浮;物体漂浮:F浮___G物;物体下沉:F浮___G物;下沉的物体最终要沉入容器底薪底部;物体悬浮:F浮___G物。其中物体处于平衡状态的是____和____。处于非平衡状态的是____和____。21世纪教育网版权所有
3、利用上浮、悬浮、下沉时 ( http: / / www.21cnjy.com )F浮和G物的关系推导: 物体上浮: ρ物___ρ液;物体下沉: ρ物___ρ液;物体悬浮: ρ物___ρ液;物体上浮过程中:未露出液面时,F浮____(填“不变”、“变大”、“变小”),露出液面后F浮___(填“不变”、“变大”、“变小”)直到物体漂浮在液面上,此时,F浮___G物时。
自学指导二:物体的浮沉条件的应用
1、潜水艇两侧有____ ( http: / / www.21cnjy.com ),向水舱中冲水时,潜水艇的重力逐渐____,当潜水艇的重力等于它排开的水重力(即浮力)时,潜水艇可以____在水中,当用压缩空气将水舱内的水排出一部分时,潜水艇的重力____,从而使重力____浮力,而上浮;所以潜水艇是通过改变________来实现上浮和下沉的 。
2、轮船原理:采用______的办法, ( http: / / www.21cnjy.com )增大可以利用的____,使密度大于水的钢铁能漂浮在水面上。轮船的大小通常用____来表示,排水量就是轮船____时排开水的____。如果一艘轮船,它的排水量是1×104t,在密度为1×103kg/m3的河水中航行,根据物体漂浮的条件(F浮=G物),它满载时排开河水的体积是___m3。
3、轮船从海里驶到河里,它受到的浮力____,它排开河水的体积____它排开海水的体积.
4、气球和飞艇:气球里充的是_______的气体。高空探测气球充的是____,热气球充的是____。飞艇充的是____。21教育网
5、三国时代,诸葛亮曾放出一种“会飞” ( http: / / www.21cnjy.com )的灯笼,后人称其为“孔明灯”,如图10.3-1所示.它上升的主要原因是:灯笼内的热空气密度____空气密度,导致灯笼受到的浮力____灯笼的重力,所以灯笼才上升。21cnjy.com
达标测试
1、潜水艇在海水里匀速上浮过程中(未露出水面,不计水的阻力),下面说法中正确的是( )
A.浮力变大,重力小于浮力
B.浮力不变,重力小于浮力
C.浮力不变,重力等于浮力
D.浮力和重力同时变小,但浮力和重力始终相等
2、某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时,将重为100g的物体放入盛满水的盆中,有90g水溢出,则( )21·cn·jy·com
A.物块会浮在水面上
B.物块会悬浮在水中
C.物块会沉入盆底
D.不能据此判断出物块的沉浮
3、金属块浸没在水中,在下沉的过程中所受的浮力( )
A.增大 B.减小
C.不变 D.无法确定
4、如图10.3-2所示是“094型”潜艇是我国自行研制的新一代潜艇,当它从深海中上浮而未露出水面的过程中,它受到海水的www.21-cn-jy.com
A.压强减小,浮力不变
B.压强和浮力都不变
C.压强减小,浮力减小
D.压强增大,浮力增大
5、质量相等的木块和铁块,浸没于水中时所受的浮力为( )
A.木块大 B.铁块大
C.相等 D.无法比较
6、列四个情景中,受到的浮力增大的物体是
A.从深水处走向海岸沙滩的游泳者
B.从长江驶入大海的轮船
C.海面下正在下沉的潜水艇
D.在码头装载货物的轮船
7、体积相等的A、B两球,A悬浮在水中,B漂浮在水中,则( )
A.A球受浮力大 B.B球受浮力大
C.两球受浮力相等 D.无法判断
8、小明在“造船比赛”中用三块大小相同的橡皮泥做成小船,把它们放在盛有水的水槽中,然后往小船内放入不同质量的物体,它们均能漂浮在水面上,如图10.3-3所示。针对此现象,下列说法正确的是2·1·c·n·j·y
A.三只小船受到的浮力相等
B.三只小船底面受到的压力相等
C.小船所装物体越重,受到的浮力越大
D.小船所装物体越轻,受到的浮力越大
9、如图10.3-4所示是我国的“辽宁号”航母。一艘航母的舰载机飞离航母后,航母底部受到的水的压强和航母受到的浮力将【来源:21·世纪·教育·网】
A.压强减小,浮力减小
B.压强增大,浮力增大
C.压强减小,浮力增大
D.压强增大,浮力减小
10、水中漂浮着一个木块,木块浸入水中的体积为V,受到的浮力为F,现在将一部分盐水倒入水中,则
A.木块浸入液体中的体积变大,浮力F不变
B.木块浸入液体中的体积变小,浮力F不变
C.木块浸入液体中的体积变小,浮力F变小
D.木块浸入液体中的体积变小,浮力F变大
物理(人教版)《10.3 物体的浮沉条件及应用》
学案(解答)
自学指导一:
1、等于 小于
2、大于 等于 小于 等于 漂浮 悬浮 上浮 下沉
3、小于 大于 等于 不变 变小 等于
自学指导二:
1、水箱 增大 悬浮 减小 小于 自身受到的重力
2、增大排开水的体积 浮力 排水量 满载货物 质量 1.0×104
3、不变 大于
4、密度小于空气 氢气或氦气 热空气 氢气或氦气
5、小于 大于
达标测试
1、C
2、C
3、C
4、A
5、A
6、D
7、A
8、C
9、A
10、B
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物理(人教版)《10.3 物体的浮沉条件及应用》
教案
一、教学目标
1.知识与技能。
①知道物体的浮沉条件,知道轮船、潜水艇、气球和飞艇的原理。
②通过浮沉条件的实际应用,了解物理知识在生产、生活手社会中的应用。
2.过程和方法。
①通过物体的浮沉现象的实验研究,培养学生思维能力和实验研究能力。
②通过收集、交流关于浮力应用的资料,了解浮力应用的社会价值。
3.情感、态度和价值观。
①通过我国古代劳动人民利用浮力解决问题的实例,对学生进行爱国主义的思想教育。
②通过浮力知识应用实例培养学生理论联系实际的良好学风,激发兴趣和提高学生思维方法的变化与灵活水平
二、教学重点
知道轮船、潜水艇、气球、飞艇的工作原理。
三、教学难点
理解改变物体所受的重力与浮力的关系,能增大可利用的浮力。
四、教学教具
烧杯、水、水槽、鸡蛋、盐、橡皮泥、潜水艇模型、热气球模型、多媒体课件。
教学过程
一、创设情境,引入课题
简介电影《 泰坦尼克号》
提出问题:①象泰坦尼克号这样的钢铁巨轮为什么能浮在海面上?
②当泰坦尼克号撞上冰山后为什么会沉没?
③到底什么决定了物体的沉浮?
演示:
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。
开始因为鸡蛋的密度大于水的密度所以沉底;加盐后,盐水的密度变大,当盐水的密度大于鸡蛋的密度时,鸡蛋就会漂浮在水面上。
第十章 浮力 第3节 物体的浮沉长期保持及应用
二、进行新课
1、物体的浮沉条件
(1)浮力与重力的关系
浸没在液体中的物体,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。
物体露出水面后,在上升的过程中,由于物体排开水的体积逐渐减小,浮力也逐渐减小,当F浮=G时,合力为零,物体静止在液面上称为漂浮。21世纪教育网版权所有
浸没在液体中的物体,当F浮>G时,合力方向竖直向上,物体就上浮。漂浮时,物体处于平衡状态,F浮=G。21教育网
浸没在液体中的物体,当F浮=G时,合力为零,即二力平衡,此时物体可以停留时液体中的任何深度的地方,即:悬浮。www.21-cn-jy.com
浸没在液体中的物体,当 F浮<G时,合力方向竖直向下,物体就下沉。
(2)物体密度与液体密度间的关系
研究条件:实心物体浸没在液体中,受重力和浮力
浮力:F浮= ρ 液gV排 ; 重力:G = ρ 物g V物
根据浮沉条件进行比较
F浮> G 上浮: ρ液> ρ物
漂浮: ρ液> ρ物
F浮= G 悬浮: ρ液=ρ物
F浮< G 下沉: ρ液< ρ物
(3)浮沉条件的讨论
①漂浮与悬浮有什么共同点与不同点?
共同点:在平衡力的作用下静止不动。 漂浮与悬浮在液面上的物体,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。
②上浮和下沉是不平衡态; 悬浮和漂浮是平衡(静止)态
③上浮、下沉和悬浮:V排=V; 漂浮:V排<V
④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
2、物体浮沉条件的应用
(1)我国古代对浮力的应用
①早在殷商之前,我国古代人民对浮力就有深入的观察,到殷商时已由制独木船发展到用木板组成大的船体,这是我国最早的木船。2·1·c·n·j·y
②周朝以后不仅在小河上能架设浮桥,在黄河、长江这样的大河流上也多次架设过浮桥。
③我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼,灯笼能腾空而起,飞向天空。
④三国时期有“曹冲称象”。
除了以舟称物之外,以舟起重也是中国人的发明。据史籍记载,真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创造了浮力起重法。21cnjy.com
(2)轮船
①演示:如图,用橡皮泥做成能承载重物的小船,使它漂浮在水面上,并能装载一定量的货物。
②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。
③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
④载重线 (吃水线)
⑤介绍各类轮船和舰艇
(3)潜水艇
演示 模拟潜水艇:用注射器向密封的瓶内打气,将瓶内的水排出,瓶向上浮起
工作原理:潜水艇的上浮、下潜和悬浮,靠改变自身受到的重力来实现的。
潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少。
(4)气球、飞艇、孔明灯
内部充有小于空气密度的气体:最早是氢气、然后是氦气、现在一般都是热空气。
工作原理:靠空气浮力升空,通过改变自身体积来实现上升和下降的。
(5)密度计
工作原理:是利用漂浮条件来工作的。
(6)有关浮力的应用还有:
浮标与油量表、利用浮力打捞沉船、利用浮力选种
2、例题分析
例1 一艘远洋轮船从海里驶入河里,它受到 ( http: / / www.21cnjy.com )的重力大小____ ,它受到的浮力_____ ;它排开水的体积____ 。(填“变大”,“变小”或“不变”)
解: 轮船浮在海面上,F浮 =G ;
它驶入河里也浮在河面上:F′浮= G 。
∵ G 不变,∴ F浮不变:
F浮 = F′浮
ρ海水 g V排= ρ水 g V′排,
∵ ρ海水> ρ水 , ∴ V排 < V′排
例2 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( )21·cn·jy·com
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: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< G ∴物体下沉
例3 如图所示,A、B两物体静止在水中( )
A.两物体受到的浮力一定相等
B.两物体受到的浮力不等,A物体受到的浮力大
C.两物体的密度不等,B物体的密度大
D.两物体的重力不等,B物体的重力大
解:A物体漂浮,B物体悬浮。
∵ 不知GA与GB的关系,
∴ 不能根据F浮=G 比较浮力的大小。
又∵ 不知VA排与VB排的关系,
∴不能根据F浮 = ρ水 gV排比较浮力的大小。
A漂浮:ρA < ρ水 ; B悬浮:ρB= ρ水
∴ ρB= ρ水> ρA ,
ρB > ρA 。
例4 一冰块漂浮在水面上,当冰完全熔化后,容器中的水面将如何变化?
解:冰漂浮在水面上,F浮= G冰
当冰化成水后,质量不变,所以,m水=m冰
冰排开水的体积等于冰化成水的体积
∴液面高度不变
三、课堂小结
1、物体的浮沉条件
浸没在液体中的物体
当F浮<G物时,合力方向竖直向下,物体就下沉。
当F浮=G物时,合力为零,即二力平衡,此时物体将悬浮。
当F浮>G物时,合力方向竖直向上,物体就上浮。
当物体漂浮时,F浮=G物。
2、浮沉条件的应用
轮船、密度计、热气球、孔明灯、潜水艇的浮沉原理、利用浮力打捞沉船、利用浮力选种等
四、布置作业
动手动脑学物理:(1)(3)(4)(5)
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