第3节 物体的浮沉条件及应用 课件（19张PPT ）

10.3物体的浮沉条件及应用
?用手将一乒乓球和一实心铁块浸没于水中，静止后，各是什么状态？
?乒乓球和实心铁块浸没于水中，从释放到静止这段过程各是什么运动状态？
乒乓球往上运动的过程称作上浮，最后物体静止在水面上，称作漂浮。
铁块往下运动最终静止在水底的这一过程称作下沉。



悬浮
物体浮沉的三种情况





1．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？
3．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？
5．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？
提出问题
悬浮

上浮


下沉

上浮的物体受几个力的作用？下沉的物体呢？
乒乓球和重物都受到重力和浮力，那么为什么一个会上浮？一个会下沉？


G
F浮


G
F浮

G < F浮


G > F浮

如何证明？
需要什么器材？
提供的器材有：
弹簧测力计、天平、量筒、溢水杯、玻璃瓶配重物、水……
物体的重力测量：
①可以直接用弹簧测力计测出重力；
②可以用天平称出物体的质量，根据
G = mg 求出物体的重力。
浮力的大小测量：
①用弹簧测力计测出物体在空气中的重力，然后将物体浸入水中，测出拉力；
②用溢水杯，再测出溢出水的体积。然后根据阿基米德原理求出浮力；
③在量筒中倒入适量的水V1，在将重物放入水中，记下此时液面到达的刻度V2，V2–V1=V排，然后根据阿基米德原理
F浮＝ r液 gV排求出浮力；


1．浮力与重力的关系
悬浮
上浮




下沉

F浮

G


F浮

G

F浮

G
上浮： F浮＞G物

结论：物体的浮沉条件


F浮

G
漂浮
漂浮：F浮 = G物
悬浮：F浮 = G物
下沉： F浮＜G物



当物体浸没在液体中时
V物 V排
=
G物=m物g= ρ物 v物 g

F浮=ρ液 g V排

当物体浸没时：
如G>F浮，则物体下沉。
　 如G 　如G=F浮，则物体悬浮。
如G=F浮，则物体漂浮。


ρ物 > ρ液
ρ物 < ρ液
ρ物 =ρ液
ρ物 < ρ液
2．物体密度与液体密度间的关系
F浮＞ G 上浮： ρ液＞ ρ物
F浮= G 悬浮： ρ液 = ρ物
F浮＜ G 下沉： ρ 液＜ ρ物
浮力：F浮＝ ρ液gV排 ； 重力：G ＝ ρ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。
一、物体的浮沉条件
漂浮： ρ 液＞ ρ物
根据浮沉条件进行比较
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。
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
一、物体的浮沉条件
　　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。
芦湖独木舟
我国古代对浮力的应用
二、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。　
浮桥
我国古代对浮力的应用
　　 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。
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。
想想做做
二、浮力的应用
（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
二、浮力的应用
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
二、浮力的应用
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
二、浮力的应用
气球和飞艇
课堂小结
物体的浮沉条件
浮力的应用
浮力问题解析





轮船
潜水艇
气球和飞艇