浮力的应用
物体的浮沉条件是什么?
(1)物体上浮:F浮>G物 或ρ物<ρ液
(2)物体下沉:F浮 ρ液
(3)物体悬浮:F浮=G物 或ρ物= ρ液
(4)物体漂浮:F浮=G物 或ρ物< ρ液
自主学习
汤圆刚放入水中时,会沉入锅底
汤圆煮熟时,则会浮出水面。
物体沉浮条件应用
浮力的利用
向清水中加盐,使液体密度______,鸡蛋受到的浮力_______。当浮力________鸡蛋的重力,鸡蛋上浮;当鸡蛋漂浮在液面时,它受到的浮力_______重力。
变大
变大
大于
等于
把牙膏皮头部剪掉,卷成一团放入水中,因为重力____浮力,所以要____,若把它做成空心筒状浸没水中,牙膏皮的重力____,但它排开水的体积____,受到的浮力__ ,它将______,最终漂浮在水面上,浮力____重力时,。
>
下沉
不变
变大
变大
上浮
?思考:实心铁块密度大于水的密度就下沉,钢船为什么可以浮在水面?
采用“空心”的办法能增大可以利用的浮力。
等于
采用“空心”的办法,增大体积,使它排开更多的水,达到增大浮力,最终使F浮=G船,漂浮在水面。
F浮
G船
应用一、轮船
排水量
排水量:满载时排开的水的质量。
(不是排开水的重力)
轮船有大小,怎样反映轮船的运载能力呢?
漂浮时:
F浮=G物=G排
原理:
采用_______的办法,增大_____ ,从而增大可利用的________.
轮船排水量:满载时排开水的质量m排
“空心”
浮力
V排
(一)轮船
排水量=船自身的质量+满载时货物的质量
漂浮时:
F浮=G物=G排
轮船由江河驶入海里:重力 ,浮力 ,轮船将 一些(填“上浮”或“下沉”)
例1
不变
不变
上浮
河水
海水
11.一艘轮船从海里驶向河里,船受重力_____,浮力______,船将______一些(上浮或下沉)
不变
不变
下沉
例:在远洋轮船的船舷上,都漆着五条“吃水线”,又称“载重线”,如图所示。其中标有W的是北大西洋载重线,标有S的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时,轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系,有( )
A.浮力增大,ρ1=ρ2
B.浮力减小,ρ1=ρ2
C.浮力不变,ρ1>ρ2
D.浮力不变,ρ1<ρ2
C
3.一艘轮船从东海驶入长江时,下列说法错误的是: ( )
A、轮船受到的浮力不变
B、轮船排开的液体受到的重力不变
C、轮船排开的液体的体积不变
D、轮船排开的液体的体积增大
C
4.排水量为1000t的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物共重 N,受到河水的浮力是 N,如果河水密度为1.0×103kg/m3,船排开的河水的体积是 m3。(取g=10N/kg)
107
107
103
轮船在装卸货物时,自重变化,浮力发生变化。
例1:一轮船在码头装上500N的货物后,其浮力增大______N
例2:航母上的飞机飞离航母后,则航母受到的浮力___________。
500
减小
例:如图,小明在海边玩耍,看到海中停着一艘轮船,突发奇想,如果地球对所有物体的引力都突然减少一半,这艘轮船的质量 ??? (选填“变大”、“变小”或“不变”),这艘轮船受到的浮力 ??? (选填“变大”、“变小”或“不变”),它在水中的位置将 ??? (选填“上浮一些”“下沉一些”或“不变”)
不变
变小
不变
F浮= G排= m排g= r液 gV排
r液相同比V排,V排相同比r液
1.用途:测量液体的密度。
2.原理:物体漂浮条件即F浮=G
3.刻度值的特点:
(1)上面读数小,下面读数大;
(2)刻度不均匀,上疏下密。
应用二、密度计
浮力的利用
同一支密度计分别浮在甲、乙两种液体的液面时所受的浮力大小有什么关系? 甲、乙两种液体的密度大小是什么关系? .
相等
甲的密度较大
例5. (广州)小明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,观察到铅笔静止时的情形如图所示下列说法中正确的是 ( )
A.甲杯液体的密度大
B.乙杯液体的密度大
C.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
D.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
B
同一支密度计分别放置在甲、乙两种液体里均静止不动(如下左图所示),则密度计在两种液体中所受的浮力F甲__F乙。两种液体的密度ρ甲__ρ乙。(选填>、<或=)
=
<
潜水艇一般是在水面下工作的。其体积不变,排开水的体积不变,受到的浮力也不变。
原理:
通过水箱的充水或排水来改变自身的重力
应用三、潜水艇
浮力的利用
潜水艇是靠改变 来实现上浮和下潜的。在水面下工作时,受到的浮力不变。但破出水面后时
浮力可能发生变化。
自身重力
1.潜水艇是靠改变 来实现上浮和下潜的。当潜水艇由100m深度下潜到水下200m深处,它受到水的压强将 ,上下表面的压强差___,将受到的浮力将 。
自身重力
变大
不变
例3
2.潜水艇浮出水面上升的过程中,它受到的浮力______
减小
不变
浮力的利用
潜水艇从海里潜行到河里,则它受到的浮力 。
减小
F浮= G排= m排g= r液 gV排
r液相同比V排,V排相同比r液
上升
悬浮
下沉
(三) 通过鱼鳔的大小变化,改变受到的浮力使鱼在水中自由沉浮
(2)盐水选种
选种盐水的密度一般在1.16×103~1.2×103kg/m3之间。
饱满种子下沉,F浮G。
用浮筒法打捞沉船
浮力的利用
(四)热气球、孔明灯靠升温
应用四、气球和飞艇
浮力的利用
气球和飞艇利用了______________。
气球和飞艇的气囊里气体的密度
________空气的密度才能升入空中。
空气的浮力
小于
(五)气球、飞艇 充入密度______空气的气体,改变体积。
小于
下降时,氦气球___________________
热气球___________________
放气
停止加热(降温)
5. 在0℃和标准大气压的情况下,一个10m3的氢气球,在空气中受到多大的浮力?空气密度为1.29kg/m3,氢气密度为0.09kg/m3,取g=10N/kg。
实例
轮 船(密度计)
潜 水 艇
气球和飞艇
具体方法
原理
实际应用
浮力的利用
用空心办法,增大体积,增大受到的浮力
靠水舱充、放水来改变自重
靠充气或升温来改变体积,从而改变浮力
利用漂浮条件工作
利用浮沉条件工作
利用浮沉条件工作
∵F浮=G船
=ρ水gV 排 ∴V排=G船/ρ水g V 排与G船和ρ水有关
∵F浮不变∴G变化
小结
利用浮力的关键是调节重力和浮力的关系。
(1)若保持浮力不变,可改变自身的重力,实现沉浮(如浸没水中的潜水艇)
(2)若保持重力不变,可改变排开液体(或气体)的体积实现沉浮。(如轮船、鱼泡和气球)。
1.如图所示,同一小球分别放入甲、乙液体中,两液面刚好相平,则两次受的浮力F甲 ______F乙,液体对容器底的压强P甲_____P乙 (填“大于”“小于”或“等于”)
2.轮船在航行过程中,发现液面与吃水线的位置在上升,轮船受到浮力____,液体的密度______。
3.体积相同的两根筷子,投入到水中,____受到的浮力较大。
等于
小于
不变
减小
乙
11.甲、乙是两个体积相同而材料不同的实心球,它们静止在某种液体的情况,如下图,那么两球受的浮力F甲 ______F乙,两球的密度ρ甲______ρ乙 (填“大于”“小于”或“等于”)
甲
乙
大于
大于
??12.?在测量人体血液密度时,血液在某一装有硫酸铜溶液的试管中悬浮,说明血液的密度_________该试管中硫酸铜溶液的密度。
13.?对于现代生活给人们带来的紧张症,可用漂浮疗法减轻它.漂浮池内有一定深度的水,水中加有大量的__________?(填“盐”、“酒精”),任何人进入池内都会漂浮起来.
等于
盐