第3节 物体的浮沉条件及应用
1.浸没在水中的木块为什么向上浮起?
2.浸没在水中的石块为什么沉到容器底部?
3.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
物体的沉浮条件1:
一、物体的沉浮条件
物体的沉浮条件2:
物体的沉浮条件3:
G
F浮
悬浮
F浮=G
物体的沉浮条件4:
G
F浮
F浮= G
漂浮
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
一、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
2.物体密度与液体密度间的关系
F浮> G物 上浮: ρ液> ρ物
F浮= G物 悬浮: ρ液 = ρ物
F浮< G物 下沉: ρ液< ρ物
浮力:F浮=ρ液V排g ; 重力:G物=ρ物 V物g ;
V排 = V物
一、物体的浮沉条件
根据浮沉条件进行比较
F浮 = G物 漂浮 ρ液>ρ物
V排 < V物
想想做做
将小西红柿放入盛水容器中,向水中加盐,并用玻璃棒搅拌。观察小西红柿在容器中的位置变化。
友情提示:为了更快的观察到实验结果,加盐量至少需要五勺以上哦。
金属锡的密度是7.3 g/cm3,怎样才能让密度比水大的锡漂浮在水中呢?
思 考
把锡压成薄片,包成盒状,使之成为能承载重物的小船,漂浮在水面上。
想想做做
(1)工作原理:在质量不变的情况下,将钢铁做制成空心的轮船,可以排开更多的水,来获得更大的浮力漂浮在水面上。
轮 船
二、浮力的应用
(2)吃水线
表示船浸入水中的深度。
(3)排水量(m排):
轮船满载时排开水的质量。
F浮= G排= m排g 而 F浮=G物
∴ m排= m船+m货
例1:如果一只轮船,它的排水量是10000吨,g=10N/kg,
1.满载时它排开的水重多少牛?
2.它受到的浮力多少牛?
3.排开河水的体积是多大?
例2 一艘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)
不变
不变
变大
海水
河水
潜水艇
潜水艇的浮沉
工作原理:靠改变自身重力上浮和下潜。
潜艇
二、浮力的应用
潜水艇
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。
我国古代对浮力的应用
别样的气球
工作原理:内部充有小于空气密度的气体,使它受到的浮力大于重力而升空
二、浮力的应用
气球和飞艇
本课小结
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.
物体漂浮时,F浮=G物.
一.物体的浮沉条件
轮船、密度计、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理。
二.浮沉条件的应用
曹冲称象的故事中,曹冲两次把大象和石头分别放在同一艘船上,并使两次水面在船上所对的刻度相同,这样做是为了保证两次船在水下的 相同,两次的浮力 ,两次的重力 ,两次的质量 ,因此只要称出石块的质量也就知道了大象的质量。
体积
相同
相等
相等
你会煮元宵么?怎样判断元宵是否已经熟了呢?你能解释一下为什么吗?
例3 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,g=10N/kg。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
B
A
B
例4 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.无法判断
C
例5 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
【解析】冰漂浮在水面上,F浮= G冰
当冰放入盐水中时,冰熔化后,液面如何变化?
∵ ρ水< ρ盐水,∴V排> V盐水
冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积
∴液面上升
【解析】冰漂浮在盐水中,F浮 = G
谢 谢