(共23张PPT)
§10.3《物体的浮沉条件及应用》
陈
贤
灶
本课要点
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
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
一、物体的浮沉条件
F浮
G
漂浮
漂浮:F浮
=
G
悬浮:F浮
=
G
下沉:
F浮<G
2.物体密度与液体密度间的关系
F浮>
G
上浮:
r液>
r物
F浮=
G
悬浮:
r液
=
r物
F浮<
G
下沉:
r液<
r物
浮力:F浮=r液gV排
;
重力:G
=r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:
r液>r物
F浮'=
G
根据浮沉条件进行比较
3.浮沉条件的讨论
(1)上浮和下沉是不平衡态(动态);
悬浮、漂浮和沉底是平衡态(静态)
(2)上浮、下沉和悬浮:V排=V物;
漂浮:V排<V物
(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
浮沉
上浮
下沉
悬浮
漂浮
沉底
条件
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
+
N
=
G
ρ液
ρ物
ρ液
ρ物
ρ液
ρ物
ρ液
ρ物
ρ液
ρ物
说明
处于动态,(运动状态不断改变)受非平衡力的作用
可以停留在
液体内部
任何深度处
是“上浮”
过程的
最终状态
是“下沉”
过程的
最终状态
处于静态,受平衡力的作用
>
>
<
<
=
=
=
>
<
总结
浸没物体的浮沉决定于它受到
和
的大小关系.
①
当
时,物体上浮,
最终漂浮
(ρ液
ρ物)
②
当
时,物体悬浮
(ρ液
ρ物)
③
当
时,物体下沉,
最终沉底
(ρ液
ρ物)
注意
①浸没的物体在上浮过程中,浮力先________后________,
最终漂浮又________
②浸没的物体在下沉的过程中,
浮力始终都__________.
③当物体浮在水面上时:V排
V物
;
当物体浸没在水中时:V排
V物
浮力
重力
浮力
>
重力
>
浮力
=
重力
=
浮力
<
重力
<
不变
变小
不变
不变
<
=
1.工作原理:将船身制成空心的,
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:
m排=
m船+m货
F浮=
m排g
而
F浮=G总=m总g
轮
船
二、浮力的应用
轮船
原理
轮船是用大密度的钢铁制造的,由于船体做成______的,使它排开
水的体积V排
,可利用的浮力F浮也
,所以能浮在水面上。
特点
①轮船的大小通常用
来表示,
排水量就是轮船满载时排开水的______
。
轮船满载时它的排水量等于
质量和
质量之和。
②轮船始终是漂浮在水面的,只要船的重力不变,无论船在海里
还是河里,
它受到的浮力都_______,F浮
=
。
空心
变大
变大
排水量
质量
轮船
货物
不变
G总
m排=
m船+m货
潜
水
艇
①浸没在水中的潜水艇排开水的体积始终
,所受的浮力
.
所以潜水艇的上浮和下沉是靠改变
而实现的。
若要下沉,可充水,使F浮
G;若要上浮,可排水,使F浮
G
②在潜水艇浮出海面的过程中,因为排开水的体积逐渐
,
所以浮力逐渐
,当它在海面上行驶时,
受到的浮力大小
潜水艇的重力.
不变
不变
自身重力
<
>
变小
变小
=
潜艇
工作原理:
靠改变自身重力
实现上浮和下潜。
气球飞艇
气球和飞艇里充的是密度比空气
的气体,
(热空气、氦气或氢气),
当F浮
G球时,气球或飞艇可升上天空。
小
>
气球和飞艇
密度计
原理
密度计是用来测量_____________的仪器,
它是根据密度计________时的
二力平衡、
以及______________原理而制成的。(课本P60页第2题)
特点
密度计的重力G物不变,
故而漂浮在液面时F浮_______.
液体密度ρ液越大,V排就越_____,
密度计浮得越
.
所以液体密度计的示数从上到下越来越
。
液体密度
漂浮
阿基米德
不变
小
高
大
知识纵横
浮力的大小
求浮力大小的四种方法
比浮力大小的三种方法
浮力的测量:F
=
;
同ρ液;比
;
浮力的实质:
F
=
;
同V排;比
;
阿基米德原理:
F
=
=
=
;
同G物;比位置。
二力平衡法:
物体漂浮、悬浮时F
=
;
G物
—
F液中
F向上
—
F向下
G排
G物
m排
g
ρ液gV排
V排
ρ液
例1.将质量相同的木块和铝块、铜块放入水中,
木块漂浮,
铝块铜块下沉,则浮力(
)
A、铝块最大
B、木块最大
C、铜块最大
D、三个一样大
例2.将体积相同的木块和铝块、铜块放入水中,
木块漂浮,
铝块铜块下沉,则浮力(
)
A、铝块最大
B、木块最大
C、铜块最大
D、铜块铝块一样大
运用浮力知识解决问题
铝
木
木
铜
铝
铜
例4.某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时,
将质量为100g的物体完全放入盛满水的盆中,
有90g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、不能判断此物块的沉浮
运用浮力知识解决问题
C
三、例题分析
m物>m排
G物>G排(F浮)
1.小伟在学习了浮力知识后做了如图所示的实践活动,在同一水平
桌面上的两个相同容器,分别盛有甲、乙两种液体,将同一颗梨
分别放入两容器中,当梨静止时两容器中液面恰好相平。他对实
验进行如下的分析,你认为他的分析正确的是( )
A.梨两次排开液体的质量一样大
B.甲液体的密度比乙液体的密度大
C.梨在乙液体中受到的浮力大
D.甲液体对容器底部的压强较大
运用浮力知识解决问题
作
业
A
B
2. 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
运用浮力知识解决问题
3. 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
运用浮力知识解决问题
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
运用浮力知识解决问题
5.质量相等的实心铝球和铁球放在水中,铁球受
的浮力
铝球受的浮力;若把它们都放在水
银中静止时,则铁球受的浮力
铝球受的
浮力(选填“>”、“<”、“=”)
4.用同一支密度计测定不同液体的密度,
下列叙述正确的是(
)
A
密度计漂浮的越高,所受的浮力越大
B
密度计漂浮在不同液体中,所受的浮力都相等
C
密度计排液体积越大,液体密度越大
D
密度计漂浮的越高,液体密度越大
B
D
<
=
作
业
运用浮力知识解决问题
5.如图A漂浮在水上,有1/5的体积露出水面,
则A的密度为____________,B悬浮在水中,
则B的密度为____________。
作
业
运用浮力知识解决问题
A
B