10.3物体浮沉条件应用

1、 2物体的浮沉是由什么决定的？物体的浮沉是由什么决定的？ 猜想：物体的浮沉还可能与什么有关系呢？猜想：物体的浮沉还可能与什么有关系呢？ 是否跟密度有关呢？是否跟密度有关呢？ 1 1阿基米德原理的数学表达式是什么？阿基米德原理的数学表达式是什么？ 如果不知道浮力和重力，可否通过其他如果不知道浮力和重力，可否通过其他 办法来判断物体的浮沉呢？办法来判断物体的浮沉呢？ 木块扔进水中，木块扔进水中， 木块将如何？木块将如何？ 小铁钉扔进水中，小铁钉扔进水中， 铁钉将如何？铁钉将如何？ 在水中滴几滴油，在水中滴几滴油， 油将如何？油将如何？ 撞上冰山后，撞上冰山后， “泰坦尼克泰坦尼克”号为什么会沉没？

2、号为什么会沉没？ 我来试试我来试试 研究对象研究对象 受力分析受力分析 浸没在液体中浸没在液体中静止静止的物体的物体 重力、浮力与浮沉的关系重力、浮力与浮沉的关系 当当F F浮 浮 G G时时, ,合合 力为零，即二力平衡，力为零，即二力平衡， 此时物体将此时物体将静止在液静止在液 体中体中任意深度的地方任意深度的地方 称为称为悬浮悬浮。 悬浮悬浮 F F浮浮G G时，合力为时，合力为 零，物体零，物体静止在静止在 液面液面上称为上称为漂浮漂浮。 G G 下下 沉沉 物体悬浮或漂浮物体悬浮或漂浮 物体下沉物体下沉 F G 浮浮物物 F G 浮浮 物物 物体上浮物体上浮 F G浮浮物物 密度与实

3、心物体运动状态（浮沉）的关系密度与实心物体运动状态（浮沉）的关系 上升直至漂浮上升直至漂浮 下沉至容器底部下沉至容器底部 悬浮悬浮 F浮 浮 = 液液 V排排 g G =物 物 V g G F浮 浮 G F浮 浮 G =F浮 浮 V排 排 = V = 实验探究实验探究 怎样使密度大于水的怎样使密度大于水的 物体能够漂浮在水面上呢？物体能够漂浮在水面上呢？ 橡皮泥 1.1.轮船轮船 2.2.潜水艇潜水艇 3.3.热气球热气球 长风破浪长风破浪 航空母舰航空母舰 1、轮船 小小竹筏小小竹筏 轮船轮船 工作原理：物体漂浮在水面的原理工作的。工作原理：物体漂浮在水面的原理工作的。 利用把密度比水大的钢

4、材制成空心的使它的平利用把密度比水大的钢材制成空心的使它的平 均密度减小，同时排开更多的水，增大可利用均密度减小，同时排开更多的水，增大可利用 的浮力。的浮力。 轮船在河里和海里都是浮体，因而所受浮力相轮船在河里和海里都是浮体，因而所受浮力相 同，都等于轮船自身的重力。根据阿基米德原同，都等于轮船自身的重力。根据阿基米德原 理，它在海水里比在河水里浸入的体积小。理，它在海水里比在河水里浸入的体积小。 轮船总是漂浮在水面上，轮船总是漂浮在水面上， 一艘轮船从一艘轮船从河里驶向大海，驶向大海， 它受到的重力大小它受到的重力大小 （变大、变小、不变）；它（变大、变小、不变）；它 受到的浮力受到的浮力

5、 大小大小 （变大、变小、不变）；它排开（变大、变小、不变）；它排开 水的体积水的体积 （变大、变小、不变）；轮船是下沉（变大、变小、不变）；轮船是下沉 些还是上浮些？些还是上浮些？ 河水河水海水海水 像像“泰坦尼克泰坦尼克”号这样的钢铁巨轮号这样的钢铁巨轮 为什么能浮在海面上？为什么能浮在海面上？ “泰坦尼克泰坦尼克”号为什么会沉没呢？号为什么会沉没呢？ 2、潜水艇 潜水艇潜水艇 工作原理：潜水艇的上浮、下潜和悬浮，靠工作原理：潜水艇的上浮、下潜和悬浮，靠改改 变自身的重力变自身的重力来实现的。来实现的。 潜水艇自重的改变潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的取决于水舱内充水或放水的 多少

6、。多少。 3、热气球 气袋气袋 吊篮吊篮 喷嘴喷嘴 喷嘴点火喷嘴点火 加热加热, ,袋内空袋内空 气受热膨胀气受热膨胀, , 排开气体的排开气体的 体积增大，体积增大， 浮力增大浮力增大, ,浮浮 力大于重力力大于重力 时时, ,气球上升。气球上升。 喷嘴火焰熄喷嘴火焰熄 灭，袋内空气变灭，袋内空气变 冷体积减小冷体积减小, ,排排 开气体的体积减开气体的体积减 小，小，浮力减小浮力减小, , 浮力小于重力浮力小于重力, , 气球下降。气球下降。 气球气球 （1） 气球内充有密度气球内充有密度 小于空气的气体小于空气的气体 氢气、氦气等。氢气、氦气等。 （2）原理：）原理：当当气气 空气空气时

7、，必有时，必有F F浮浮GG 物物，物体在空气中上，物体在空气中上 浮浮 盐水选种的道理：盐水选种的道理：饱满种子的密饱满种子的密 度要大于盐水的密度而下沉。度要大于盐水的密度而下沉。 黄河岸边的铁牛 打捞沉船 现代打捞沉船的方法是现代打捞沉船的方法是: :将几个充满将几个充满 水的大型浮筒水的大型浮筒 沉入水底沉入水底, ,用钢缆把浮用钢缆把浮 筒与沉船紧紧地拴在一起筒与沉船紧紧地拴在一起, ,然后用高然后用高 压空气把浮筒中水排出压空气把浮筒中水排出, ,沉船就随着沉船就随着 浮筒一起浮出水面浮筒一起浮出水面. .请解释这样打捞请解释这样打捞 沉船的道理沉船的道理 答：浮筒中水排出后重力大

8、大减少，浮力答：浮筒中水排出后重力大大减少，浮力 却没有减少，即使拴上沉船也是却没有减少，即使拴上沉船也是GFGF浮 浮，因 ，因 此能浮上水面此能浮上水面 鱼鳔的功能 当鱼鳔充气时，鱼体的当鱼鳔充气时，鱼体的平均密度平均密度减小，鱼体减小，鱼体上浮上浮； 鱼鳔排气时，鱼体的鱼鳔排气时，鱼体的平均密度平均密度增大，鱼体下沉。增大，鱼体下沉。 鱼鳔起着调节鱼体鱼鳔起着调节鱼体平均密度平均密度的功能的功能。 密密 度度 计计 工作原理工作原理：利用物体利用物体漂浮漂浮在液面上时浮在液面上时浮 力力 等于重力的原理制成的。等于重力的原理制成的。 密度计密度计 刻度特点刻度特点：上小下大，刻度间隔不均

9、匀。上小下大，刻度间隔不均匀。 读数方法读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度静止时液面所对刻度乘以水的密度 用途用途：一种可以直接测量液体密度的仪器。一种可以直接测量液体密度的仪器。 、密度计是测液体密度的仪器，它是根据物体漂浮在、密度计是测液体密度的仪器，它是根据物体漂浮在 液面时液面时F F浮浮_G_G物物（填、（填、 ）的原理制成的。）的原理制成的。 、使用密度计时必须使其、使用密度计时必须使其_，才能正确测出液体，才能正确测出液体 的密度。的密度。 、密度计在各种不同的液体中所受浮力是、密度计在各种不同的液体中所受浮力是_（相（相 同、不同）的，在密度同、不同）的，在密度_ _ （

10、大、小）的液体中露出液面（大、小）的液体中露出液面 的体积较大，故密度计的刻度是上的体积较大，故密度计的刻度是上_下下_（大、（大、 小）。小）。 当当F F浮浮G G物物时，合力方向竖直向下，物体就下沉时，合力方向竖直向下，物体就下沉 当当F F浮浮G G物物时，合力为零，即二力平衡，此时物体将悬浮时，合力为零，即二力平衡，此时物体将悬浮 当当F F浮浮G G物物时，合力方向竖直向上，物体就上浮时，合力方向竖直向上，物体就上浮 当当物体漂浮物体漂浮时，时，F F浮浮G G物物 达标练习题：达标练习题： 一一 、填空：、填空： 上浮上浮 下沉下沉 漂浮或悬浮漂浮或悬浮 25牛牛 自身重力自身重

11、力 自身体积自身体积 3、潜水艇是靠改变、潜水艇是靠改变-来实现浮沉的。来实现浮沉的。 气球是靠改变气球是靠改变-来实现升降的。来实现升降的。 1、浸没在液体中的物体，当、浸没在液体中的物体，当FG时，物体将时，物体将- -；当；当FG时，物体将时，物体将-；当；当F=G时，物体将时，物体将 -。 2、一物体在空气中称重为、一物体在空气中称重为37牛，浸没到水中称牛，浸没到水中称 重为重为12牛，则物体受的浮力是牛，则物体受的浮力是-。 4、一木块漂浮在水面上，没入水中的体积为总、一木块漂浮在水面上，没入水中的体积为总 体积的体积的3/5，则该木块密度为，则该木块密度为-。 5、轮船从河里驶入

12、海里，重力、轮船从河里驶入海里，重力-，浮力，浮力 -，排开水的体积，排开水的体积-。 6、密度计是测定、密度计是测定-的仪器，它浮在不的仪器，它浮在不 同液体中受的浮力是同液体中受的浮力是-的，在密度较大的，在密度较大 的液体中排开液体体积的液体中排开液体体积-，玻璃管浸入，玻璃管浸入 液面下的深度越液面下的深度越-。 600千克千克/米米 3 不变不变 不变不变减小减小 液体密度液体密度 一定一定 较小较小 小小 二、二、选择题选择题： 1、一实心铁球分别放入水、酒精、水银中，受到、一实心铁球分别放入水、酒精、水银中，受到 浮力最大的是（浮力最大的是（ ） A、水、水 B、酒精、酒精 C、

13、水银、水银 D、无法确定、无法确定 2、密度均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截、密度均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截 成大小不等的两块后，仍放入水中，则（成大小不等的两块后，仍放入水中，则（ ） A、大块下沉，小块悬浮、大块下沉，小块悬浮 B、大块下沉，小块上、大块下沉，小块上 浮浮 C、两块都上浮、两块都上浮 D、两块都悬浮、两块都悬浮 C D 3、水面上漂浮着一块冰，当冰完全熔化后，水、水面上漂浮着一块冰，当冰完全熔化后，水 面刻度将（面刻度将（ ） A、上升、上升 B、下降、下降 C、不变、不变 D、无法确定、无法确定 4、水池中有一木船，装有石块，将石块投入池、水池中有一木船，装有石

14、块，将石块投入池 水中后，水面将（水中后，水面将（ ） A、上升、上升 B、下降、下降 C、不变、不变 D、无法确定、无法确定 C B 1.有一个实心物体，为了测量构成它的物质的有一个实心物体，为了测量构成它的物质的 密度，将它挂在弹簧秤下，弹称秤的示数为密度，将它挂在弹簧秤下，弹称秤的示数为 19.6牛，将它没入水中称，弹簧秤的示数为牛，将它没入水中称，弹簧秤的示数为 14.7牛，此物体的体积是牛，此物体的体积是米米3，质，质 量是量是千克，由此可知其密度是千克，由此可知其密度是 。 2.若给你一块矿石，再给你一支弹簧测力计若给你一块矿石，再给你一支弹簧测力计 、一杯水和细线。利用上述器材进

15、行实验，并、一杯水和细线。利用上述器材进行实验，并 运用有关知识进行计算，能测出这块矿石的：运用有关知识进行计算，能测出这块矿石的： A质量质量 B所受水浮力所受水浮力 C体积体积 D密度密度 3.弹簧秤下挂一个体积为弹簧秤下挂一个体积为200厘米厘米3的的实心实心金属金属球球 （金属（金属的密度是的密度是8103千克千克/米米3），弹簧秤的示），弹簧秤的示 数为数为。将球的。将球的一半一半浸入水中，球受浸入水中，球受 到浮力到浮力牛，此时，弹簧秤的示数牛，此时，弹簧秤的示数 为为牛。牛。 4.有一飞艇有一飞艇,体积是体积是500米米3,在地面附近的空中在地面附近的空中静静 止止时时,空气对它的浮力是空气对它的浮力是 牛顿牛顿,飞艇的自飞艇的自 重是重是 牛顿牛顿.( 空气 空气=1.29千克 千克/米米3) 5、用细绳系着的铁块，把它从水中匀速拉至水、用细绳系着的铁块，把它从水中匀速拉至水 面（铁块未露出水面），此过程中绳对铁块的拉面（铁块未露出水面），此过程中绳对铁块的拉 力：力： A逐渐变大逐渐变大B逐渐变小逐渐变小 C始终不变始终不变D无法判断无法判断 6.弹簧秤下挂着体积是弹簧秤下挂着体积是1分米分米3的钢块的钢块,