第十章 浮 力 10.3 物体的浮沉条件及应用物体的浮沉条件 浮力的应用课后作业逐点 导讲练课堂小结当堂检测电给人类生活带来了极大的方便电给人类生活带来了极大的方便像“泰坦尼克”号这样的钢铁巨轮为什么能浮在海面上？电给人类生活带来了极大的方便撞上冰山后， “泰坦尼克”号为什么会沉没？1知识点 物体的浮沉条件在水里，许多东西能浮在水面，比如乒乓球、木块， 石蜡等；也有许多东西沉到水底，比如石头、硬币、 橡皮等；那么物体的浮沉取决于什么呢？思考：受到浮力相同的物体有些能浮在水面，有些却 沉入水底，这是为什么? 结论：物体的浮沉与物体的重力的大小有关。 思考：为什么重力相同的物体有些浮在水面，有些却 沉入水底? 结论：物体的浮沉还与物体受到的浮力的大小有关； 排开的体积越大，所受到的浮力越大。实验告诉我们，物体浸没在液体中时，究竟是浮还是 沉，是由该物体在液体中所受浮力和重力之间的大小 关系决定的。当F浮＝G时, 即二力平衡，此时物体将静止在液体 中任意深度的位置称为悬浮。悬浮前提：物体完全浸没 即V排=V物下沉 前提：物体完全浸没 即V排=V物 当F浮＜G时，合力方向竖直下，物体在液体中向下 运动称为下沉。前提：物体完全浸没 即V排=V物上浮当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。漂浮物体上浮过程中开始浮出水面这时F浮逐渐减少， 到F浮=G时，物体静止在液面上称为漂浮。 此时 V排 < V物思考：漂浮与悬浮有什么共同点与不同点？ 共同点： 1. 在平衡力的作用都处于静止状态(其中悬浮是静止在 液面以下的任何位置；漂浮是静止在液面上的任何 位置)。 2. 物体处于悬浮和漂浮时，浮力等于重力。 不同点： 漂浮是物体一部分浸入液体中，悬浮是整物体浸没在 液体中。物体的浮沉条件前提：浸没在液体中的物体 当F浮＝G时，即二力平衡此时物体将悬浮。 当F浮＜G时，合力方向竖直向下，物体就下沉。 当F浮＞G时，合力方向竖直向上，物体就上浮。物体漂浮时，F浮＝G， 且V排 < V物你知道吗？ 当ρ液<ρ物时，必有F浮ρ物时，必有F浮>G物，物体在液体中上浮。最终 悬浮。知识拓展：如图所示，将一只玩具青蛙放入水中，它能漂浮于水面；把它放入另一种液体中，它却沉入底部。则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较( ) A．在水中受到的浮力较大 B．在液体中受到的浮力较大 C．受到的浮力一样大 D．无法比较浮力大小【例1】A【导引】在水中处于漂浮状态，说明玩具青蛙在水中受到的浮 力等于它自身的重，即F浮水＝G；放入另一种液体中时 处于下沉状态，则此时的浮力小于玩具青蛙的重，即 F浮＜G。因此，F浮水＞F浮。本题用到条件分析法，即应用物体的浮沉条件来比较 不同物体受到浮力的大小。当影响浮力大小的两个因 素都不相同时，不能依据影响因素来比较物体在不同 情况下所受浮力的大小。这时可以先由浮沉条件分析 出不同情况下的浮力与物体自身重力之间的大小关系 ，再比较浮力的大小。将浸没在水中的鸡蛋释放，鸡蛋下沉，下列说法中正确的是( ) A．鸡蛋受到的浮力方向始终竖直向上 B．在水中越深，鸡蛋受到的浮力越大 C．下沉的鸡蛋不受浮力作用 D．鸡蛋受到的浮力大于重力1(2015·曲靖)油漂浮在静止的水面上，说明油的密度 ________(填“大于”“等于”或“小于”)水的密度，一实心物体刚好能悬浮在水中，将此物体放入足够多的油中时，物体将________(填“漂浮”“上浮”“悬浮”或“下沉”)。22知识点 浮力的应用1. 轮船 (1)工作原理：轮船是利用物体_______在水面的原理工作的。 (2)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________。 (3)轮船在河里和海里都处于漂浮状态，因而所受浮力________，根据阿基米德原理，它在海水里比在河水里浸入的体积_______。漂浮空心浮力相等小船总是漂浮在水面上，一艘船从河里驶向大海，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)；都_____(大于、等于、小于)船受到的重力；它排开水的体积_____ (变大、变小、不变)；轮船是下沉些还是上浮些？不变不变变小等于上浮一些潜水艇潜水艇(改变自重，体积不变) 1. 潜水艇的上浮、下沉和悬浮，靠改变自身的重力来 实现(但它的体积不发生改变) 2. 潜水艇自身重力的改变取决于水舱内充水或放水的 多少。热气球喷嘴点火加热,袋内空气受热膨胀,排开气体的体积增大，浮力增大,浮力大于重力时,气球上升。小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥，将它分别置于甲、乙两杯液体中观察到静止时的情形如图所示，下列说法正确的是( ) A．铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大 B．铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大 C．乙杯液体的密度较大 D．甲杯液体的密度较大【例2】C【导引】用密度计测量不同液体的密度，密度计处于漂浮状 态，密度计受到的浮力总等于密度计的重，浮力大 小不变。测量时，密度计若浸入越深，表明该液体 的密度越小。有些同学往往认为用密度计测量液体密度时，密度计 浸入待测液体中的深度越小，则在这种液体中受到的 浮力越大，其原因是不理解密度计的制作原理。(2015·张家界)一艘轮船从长江驶入大海，下列分析正确的是( ) A．浮力变小，船体上浮一些 B．浮力变大，船体下沉一些 C．浮力不变，船体下沉一些 D．浮力不变，船体上浮一些1(2015·永州)2012年11月，我国自行研制的舰载多用途歼－15战斗机，首次成功起降在中国第一艘航空母舰“辽宁舰”上，歼－15战斗机飞离航母时相对于航母是________的，当它飞离航母后，航母受到的浮力将________(填“变大”“不变”或“变小”)。21. 物体的浮沉条件 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、潜水艇的浮沉原理。排水量为1 000 t的轮船在河水中航行，满载时船及所装货物总共有多重？所受河水的浮力是多少牛？如果河水密度为1×103kg/m3，船排开河水的体积是多少立方米？ g取10 N/kg。1测量液体密度的仪器叫做密度计。将其插入被测液体中，待静止后直接读取液面处的刻度值（图甲）。图乙和图丙是自制的简易密度计，它是在木棒的一端缠绕一些铜丝做成的。将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中，由观察到的现象可以判断哪杯液体的密度大。说出你的理由。2某一木块的体积为 200 cm3，密度为0.8×103 kg/ m3。把它浸没在水中后放手，为什么木块不能悬浮在水中？木块最终漂浮在水面上静止时，浸在水中的体积有多大？3体积为120 cm3的一块固体，重1.8 N，放在密度为1.1×103 kg/ m3的盐水中为什么会下沉？当固体浸没在盐水中静止时，容器底部对它的支持力有多大？4一个飞艇充入气体后的质量是1.5 t，体积为 1 500 m3。当装入多少货物时，气艇能够悬浮在空中？空气的密度为1.29kg/ m3。5
