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第十章 第3节
物体的浮沉条件及应用
将物体浸没在水中,松手后观察浮沉情况。
做一做
不同的物体,为什么有的上浮?有的下沉?
F浮
G
F浮
G
1.浮力与重力的关系
悬浮
上浮:F浮>G物
一、物体的浮沉条件
漂浮
漂浮:F浮 = G物
悬浮:F浮 = G物
下沉:F浮<G物
沉底
F支
沉底: F浮<G物(F浮=G物 +F支)
2.ρ物与ρ液的关系
F浮 =ρ液V排g
G物=ρ物V物g
上浮时:F浮 > G物,
∴ ρ液V排g > ρ物V物g ∴ ρ液> ρ物
漂浮
悬浮:
下沉:
沉底:
V排=V物
研究对象:浸没后的物体
讨论:如何判断物体的浮沉情况?
总结:密度、受力关系对浮沉情况的影响
F浮=G物
F浮=G物
F浮F浮>G物
ρ液>ρ物
ρ液=ρ物
ρ液<ρ物
ρ液>ρ物
F浮ρ液<ρ物
观察鸡蛋在容器中的运动情况并分析原因。
向清水中加盐,水的密度变,在未露出水面前,鸡蛋所受的浮力不断_____,当F浮=G蛋时,鸡蛋悬浮;继续加盐,F浮_____G蛋,鸡蛋_____,当露出液面后,F浮_____,当F浮____时,鸡蛋漂浮。
做一做
变大
大于
上浮
减小
=G物
运用浮力知识解决问题
讨论:如何比较不同物体的密度?
例1:如图所示,两物体A、B两物体在液体中处于静止状态如图所示,则A、B两物体密度大小关系是( )
A.ρA=ρB B.ρA>ρB
C.ρA<ρB D.不能确定
C
例2.如图所示,同一物体放在甲、乙两种不同液体中,两种液体的密度ρ甲和ρ乙的大小关系是( )
A.ρ甲=ρ乙 B.ρ甲>ρ乙
C.ρ甲<ρ乙 D.不能确定
讨论:如何比较两种液体的密度?
B
(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
二、浮力的应用
例3 一木块漂浮在水面上,在水中加盐后,木块仍漂浮于水面上,木块受到的浮力: ( )
A.和原来一样大 B.变大 C.变小 D.不能确定
A
排开水的体积会如何变化?
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
二、浮力的应用
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
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。
二、浮力的应用
例2. 某课外活动小组在探究物体“浮沉条件”时,将质量为1kg的物体放入盛满水的盆中,有900g水溢出,则( )
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
C
1. 用手将一重为6N的物体全部压入水中,物体排开的水重为10N;则此时物体受到的浮力为_____,放手后物体将_______(填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),待物体静止时所受的浮力为____ 。
10N
上浮
6N
2. 排水量为60t的船,则受到的浮力为 N,它从海里开到河里,它所受的浮力将 (不变、变大、变小 ),船身会稍微 (上浮、下沉)。
3.将一小石块和 小木块抛入一杯水中,结果木块浮在水面上,而石块却沉入水中,下列分析正确的是( )
A.木块受到浮力,石块不受浮力
B.石块 沉入水中,所受浮力小于自身的重力
C.木块受到的浮力一定大于石块所受的浮力
D.木块浮在水面上,所受浮力大于自身的重力
B
6×105
不变
下沉
4.一个密度均匀的物体悬浮在某种液体里,如果将此物沿竖直方向截去一半后,则( )
A.浮力减半,物体下沉; B.浮力增大,物体上浮
C.浮力不变,仍悬浮; D.浮力减半,仍悬浮
D
5.浸没在水中的铜制空心球,将它释放后,它将( )
A.上浮 B.下沉 C.悬浮 D三种情况都有可能
D
6.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
【解析】
A漂浮:ρA< ρ水 ; B悬浮:ρB= ρ水
∴ ρB= ρ水> ρA ,
ρB> ρA 。
C
7.把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中,
情况如图中甲、乙所示,由此得出的下列判断中正确的是( )
A.这个密度计在甲液体中受的浮力较大
B.这个密度计在乙液体中受的浮力较大
C.甲种液体的密度较大
D.密度计在B处的刻度值应小于在A处的刻度值
C
8.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
【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B
8.某正方体木块的体积为V,密度为0.6×103kg/m3,将其放入水中静止后,求木块浸入水中的体积是总体积的几分之几?