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物体浮沉条件及应用
物体在液体中的几种状态:
(1)静止态:漂浮、悬浮、沉底
(2)运动态:上浮、下沉
G
F浮
1.当F浮>G时,物体将___。
上浮
G
F’浮
当部份体积露出液面时,排开液体的体积减小,受到的浮力减小,最后F’浮=G,物体处于___状态。
漂浮
2.当F浮=G,由于物体受平衡力作用,物体将处于____状态,此时物体可以停留在液体内任何位置。
悬浮
G
F浮
3.当F浮<G时,物体将___,最后与容器底接触,此时物体受浮力、重力和支持力三个力作用。
下沉
G
F浮
F支持力
G
=F浮
+
F支持力
物体浸没在液体中时:
1.
F浮2.
F浮=G物,物体在液体中悬浮.
3.
F浮>G物,物体上浮,最后漂浮.
学到了什么?
一.物体的浮沉条件
(一)力的条件:
(1)当
F浮>G物时,
物体上浮
(2)
当
F浮=G物时
,物体漂浮
(3)当
F浮=G物时,物体悬浮
(4)当
F浮<
G物时,物体下沉
对于实心物体,当物体全部浸没在液体内部时,
V物=V排,由于F浮=ρ液gV排液,
G物=
ρ物gV物
V排液=
V物
所以:
1.
ρ液>ρ物时,
F浮>G物上浮,最后漂浮。
2.
ρ液=ρ物时,
F浮=G物
悬浮。
3.
ρ液<ρ物时,
F浮<
G物下沉,最后沉底。
(二)密度条件:
(1)当ρ液
>
ρ物时,
物体上浮
(2)当ρ浮
<
ρ物时,物体下沉
(3)当ρ浮
=
ρ物时,物体可以悬浮在
一.物体的浮沉条件
捏成一团的橡皮泥
做成空心的
捏成一团的橡皮泥会沉入水底,而做成空心的
橡皮泥却为什么会漂浮在水面?
(2)空心的,G不变,V排变大,F浮=ρ液gV排,
所以 F浮变大,当漂浮在水面时,
G=
F浮
(1)下沉原因:F浮<G
1、两次橡皮泥所受的重力G甲和G乙的大小关系是:
G甲_____
G乙。
2、两次排开水的体积V甲和V乙的大小关系是:
V甲_
____V乙。
3、两次所受浮力F甲浮和F乙浮的大小关系是:
F甲浮_____F乙浮。
=
<
<
你的发现是......
二、浮沉条件的应用
1.轮船
铁块在水中会下沉,而轮船的船壳都是用
钢板制造的,为什么能漂浮在水面上?
说说看!
结论:要用密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体,可以把它做成________的,以使它排开更多的水,从而______ 可以利用的浮力。
空心
增大
2、走近潜水艇
二、浮沉条件的应用
1.潜水艇也能在水中随意的上浮和下沉,它和鱼类的工作原理是否一样?
2.潜水艇在上浮和下潜的过程中,体积________,如浸没在水中时浮力也
,靠改变_______________来实现浮沉。
二.潜水艇原理
不变
自身重力
不变
1.工作原理:潜水艇的上浮、下潜和悬浮,靠改变自身的重力来实现的。
2.改变自重:向水舱内充水或放水。
潜水艇
二、浮沉条件的应用
3.气球和飞艇
加热时,袋内空气受热膨胀,浮力增大。浮力大于重力,气球上升。
停止加热,袋内空气变冷体积缩小,浮力减小,
浮力小于重力,气球下降。
(1)
气球和飞艇内充有密度小于空气的气体
(氢气、氦气、热空气等)
(2)原理:利用空气的浮力,通过改变自身体积来实现上升和下降。
孔
明
灯
听说过曹冲称象的故事吗?
曹冲称象的原理是什么?
拓展与应用
曹冲称象的故事中,曹冲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,两次船受到的浮力
,两次的总重力
,两次的总质量
,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
船漂浮,F浮=G物
F浮=ρ液gV排液,
控制
V排液
不变。
关于轮船
排水量:轮船满载时排开水的质量
由m排
可
得
G排=
m排g
可得
F浮=
G排
=ρ液gV排
可得
V排=
F浮/ρ液g
1.同一物体分别漂浮在水面和酒精液面时,它受
到的浮力( )
A一样大 B漂浮在水面时大
C漂浮在酒精液面时大 D无从比较
2.同一只轮船从河里开到海里,轮船所受到的
浮力___,船排开河水的体积___排开
海水的体积。(填“大于”、“小于”或“等于”)
河水
海水
F浮
F浮
G
G
A
A
不变
大于
3、三个完全相同的实心球,分别在如图所示的水、盐水、水银三种液体中静止,所受浮力为F甲、F乙、F丙,下面判断正确的是(
)
A、
F甲=F乙>F丙
B、
F甲<F乙<F丙
C、
F甲=F乙<
F丙
D、
F丙
<
F甲<
F乙
水
盐水
水银
4、如图,同一物体浸在甲液体中悬浮,浸在乙液体中漂浮。比较物体在两种液体中所受浮力F甲和F乙的大小及两种液体密度ρ甲、
ρ乙的大小,可以确定正确的是
(
)
A、
F甲=F乙
,
ρ
甲=
ρ乙
B、
F甲=F乙
,
ρ
甲<
ρ乙
C、
F甲<F乙
,
ρ
甲=
ρ乙
D、
F甲>F乙
,
ρ
甲>
ρ乙
甲
乙
5、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,如图,那么两球所受的浮力F甲
F乙,两球的密度ρ
甲
ρ乙
(填“大于”“小于”或“等于”)
甲
乙
4、如图所示,同一只密度计,先后放入密度为?A和?B的两种液体中,静止时如图,密度计在哪种液体中受到的浮力大?
A
B