10.3_液体浮沉条件 2014.4

1、知识回顾：知识回顾： 一一.阿基米德原理的内容：阿基米德原理的内容： 二二.浮力的计算方法：浮力的计算方法： 称重法称重法 F F浮 浮 = G = G物 物 F F拉 拉 阿基米德原理的计算公式：阿基米德原理的计算公式：F浮 浮 = 液液gV排排 三三.浮力产生的原因：浮力产生的原因： 液体对物体上下表面产生压力差。液体对物体上下表面产生压力差。 浸入：也就是“浸在”包括完全浸入和部分浸入 浸没：物体完全没入了液体中，整个物体 在液面以下 漂浮：物体液面处，部分体积浸没 悬浮：物体液面以下，完全浸没，可以在 液面以下任何位置 上浮：物体正在向上加速运动可能完全浸没，也 可能部分浸没，最终状态

2、是漂浮 下沉：物体正在向下加速运动可能完全浸入，也 可能部分浸入，最终状态是沉在水底 浸入的类型及特点浸入的类型及特点 浸没浸没 部分浸入部分浸入 浸入：也就是“浸在”包括完全浸入(浸没)和部分浸入 浸没：物体完全没入了液体中，整个物体在液面以下 F浮 G F浮 G F浮 G F浮 浮G 上浮上浮 F浮 浮=G F浮 浮G; 物物 液液 漂浮漂浮 F浮 浮= G ;物物 液液 悬浮悬浮 F浮 浮= G ;物物 液液 下沉下沉 F浮 浮 G ;物物 液液 G 下 沉 悬 浮 液 液= =物 物 液 液 物 物 浮物物 物物 排g物g 液 液gV排排 物 物gV物物 V排 排=V物物 液 液物物

3、G 下 沉 悬 浮 物物 物物 gg 液 液gV排排 物 物gV物物 V排 排=V物物 液 液 物 物 浮物物 物物 排g物g 液 液gV排排 物 物gV物物 V排 排=V物物 液 液=物物 液 液 物 物 浮 物物 物物 排g 物g 液 液gV排排 物 物gV物物 V排 排=V物物 G F 浮 G F浮 G F浮 F浮 浮 G 下沉下沉 F浮 浮 G 液 液 G 液 液 物物 漂浮漂浮 F浮 浮 = G 液 液 物物 沉浮条件的应用沉浮条件的应用 轮船轮船 潜水艇潜水艇 热气球热气球 密度计密度计 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 1、排水量：、排水量： 轮船满

4、载时排开水的质量轮船满载时排开水的质量。 2、轮船漂浮：、轮船漂浮： F浮浮= G物物 3、轮船的排开水的质量，等于轮船和货物的总、轮船的排开水的质量，等于轮船和货物的总 质量质量 应用二、轮船 提出问题：轮船从江里开到海里，轮船所受浮力提出问题：轮船从江里开到海里，轮船所受浮力 是否改变？是上浮一些还是下沉一些？是否改变？是上浮一些还是下沉一些？ 潜艇 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材制成空心的使它利用把密度比水大的钢材制成空心的使它的平的平 均密度减小，同时均密度减小，同时排开更多的水，增大可利用排开更多的水，增

5、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，同，都等于轮船自身的重力。都等于轮船自身的重力。根据阿基米德根据阿基米德原原 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。 1、轮船轮船 轮船轮船的大部分体积是由空气占据着的大部分体积是由空气占据着，在河里和海里在河里和海里都都 漂浮漂浮在上面；在上面；因而所受浮力相同，因而所受浮力相同，都等于轮船自身的都等于轮船自身的 重力（即重力（即F浮 浮=G轮船轮船）。根据阿基米德原理则 ）。根据阿基米德原理则它在海水它在海水 里比在河水里浸入的体积小。里比

6、在河水里浸入的体积小。 河水河水海水海水 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驶向大海大海， 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 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 漂浮物体具有的特点 物体漂浮在液体中，所受的F浮=G物 同一物体漂浮在不同液体中，所受F浮相同。 同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的 液体里V排小。 漂浮物体浸

7、入液体的体积是它总体积的几 分之几， 物就是液的几分之几。 将漂浮物体全部浸入液体里，需加竖直向 下的外力等于液体对物体增大的压力。 大多数鱼类在水中游动时，能向上游动，也能向下沉，甚至大多数鱼类在水中游动时，能向上游动，也能向下沉，甚至 能在水中不动，那么鱼类为什么能随意地上浮和下沉呢？能在水中不动，那么鱼类为什么能随意地上浮和下沉呢？ 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？是否一样？ 1.当注射器将气体压入玻当注射器将气体压入玻 璃球时，球内的水量减少璃球时，球内的水量减少 球和球内的水受到的重力球和球内的水受到

8、的重力 变小变小 2.当注射器将球内的气体吸当注射器将球内的气体吸 出时球内的水量增多，球和出时球内的水量增多，球和 球内的水）受到的重力变大球内的水）受到的重力变大 , GF浮 浮，球将上浮 ，球将上浮. GF浮 浮，球将下沉 ，球将下沉. 2.2.潜水艇潜水艇 工作原理：潜水艇的上浮、下沉和悬浮，靠改变工作原理：潜水艇的上浮、下沉和悬浮，靠改变 自身的重力来实现的。自身的重力来实现的。 潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多 少。少。 2 2、潜水艇潜水艇 （改变自重，体积不变改变自重，体积不变） 潜水艇的上浮、下沉和悬浮，靠潜水艇的上浮、下沉

9、和悬浮，靠改变自身的重力改变自身的重力来来 实现实现（但它的体积不发生改变）（但它的体积不发生改变）；而；而潜水艇自身重潜水艇自身重 力的改变取决于水舱内充水或放水的多少。力的改变取决于水舱内充水或放水的多少。 3、热气球 气袋气袋 吊篮吊篮 喷嘴喷嘴 喷嘴点火喷嘴点火 加加热热, ,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 灭灭，袋内空气变袋内空气变 冷冷体积减小体积减小, ,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

10、力小于重力浮力小于重力, , 气球下降。气球下降。 气球气球 （1） 气球内充有密气球内充有密 度小于空气的气体度小于空气的气体 氢气、氦气等。氢气、氦气等。 （2）原理：）原理：当当气 气 空气 空气时，必有 时，必有F F浮 浮G G物 物， ， 物体在物体在空气空气中上浮中上浮 知识拓展知识拓展 汤圆刚放入水中时，汤圆刚放入水中时， 会沉入锅底会沉入锅底 汤圆煮熟时，则会汤圆煮熟时，则会 浮出水面。浮出水面。 物体沉浮条件应用物体沉浮条件应用 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。 打捞沉船 现代打捞沉船的方法是现代

11、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

12、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，刻度间隔不均匀、上疏上小下大，刻度间隔不均匀、上疏 下密。下密。 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。 应用一、密度计：密度计：

13、1.用途：测量液体的密度。用途：测量液体的密度。 2.工作原理：漂浮原理即工作原理：漂浮原理即G F浮 浮 3.刻度值的特点：刻度值的特点： （1）上面读数小，下面读数大；）上面读数小，下面读数大； （2）刻度不均匀，上疏下密。刻度不均匀，上疏下密。 密度计密度计 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 力等于重力的原理制成的。力等于重力的原理制成的。根据阿基米根据阿基米 德原理，德原理，液 液大时， 大时，V V排 排小，即露出水面 小，即露出水面 部分多，因此部分多，因此刻刻度值度值上小下大，刻度间上小下大，刻度间 隔不均匀隔不均匀，上疏下密，上疏下密。数值为待

14、测液的数值为待测液的 相对于相对于水 水的倍数 的倍数 、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_ _ （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、

15、 小）。小）。 练习 1用手将一个木球放入水中某一深度后，松用手将一个木球放入水中某一深度后，松 开手，木球上浮，在木球未露出水面的时开手，木球上浮，在木球未露出水面的时 候，下列说法中正确的是（候，下列说法中正确的是（ ） A木球所受的重力、浮力都不变；木球所受的重力、浮力都不变； B木球所受的重力不变，浮力变大；木球所受的重力不变，浮力变大； C木球所受的重力、浮力都变小；木球所受的重力、浮力都变小； D木球所受的重力不变、浮力逐渐变小木球所受的重力不变、浮力逐渐变小 A 2、将体积相同的、将体积相同的A、B、C三个小球投入水中三个小球投入水中,出出 现如图所示的三种情况，下列关于对三个小

16、球受现如图所示的三种情况，下列关于对三个小球受 到的浮力大小的说法正确的是（）到的浮力大小的说法正确的是（） AA球浮在水面上，受到的浮力最大球浮在水面上，受到的浮力最大 BC球沉在底部，受到的浮力为零球沉在底部，受到的浮力为零 CA球受到的浮力与球受到的浮力与B球受到的浮力相等球受到的浮力相等 DB球受到的浮力与球受到的浮力与C球受到的浮力相等球受到的浮力相等 A B C 3、一实心铁球分别浸没水、酒精、水银中，、一实心铁球分别浸没水、酒精、水银中， 受到浮力最大的是（受到浮力最大的是（ ） A、水、水 B、酒精、酒精 C、水银、水银 D、无法确定、无法确定 水水酒精酒精水银水银 C 4将同

17、一物体放在液体中的三种情况如图所将同一物体放在液体中的三种情况如图所 示，比较它受到的浮力大小，其中浮力最小的示，比较它受到的浮力大小，其中浮力最小的 是（是（ ） A.图甲图甲 B.图乙图乙 C.图丙图丙 D.无法比较无法比较 A 5将细木棍下部缠上铁丝后放入将细木棍下部缠上铁丝后放入 水中能直立漂浮，如图所示若水中能直立漂浮，如图所示若 将露出水面的部分木棍剪断，则将露出水面的部分木棍剪断，则 剩余部分将（剩余部分将（ ） A保持不动保持不动 B要下沉一点要下沉一点 C要上浮一点要上浮一点 D不好判断不好判断 C 6.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

18、属球（金属的密度是金属球（金属的密度是8103千克千克/米米3），）， 弹簧秤的示数为弹簧秤的示数为。将球的。将球的一一 半半浸入水中，球受到浮力浸入水中，球受到浮力牛，此牛，此 时，弹簧秤的示数为时，弹簧秤的示数为牛。牛。 7.有一飞艇有一飞艇,体积是体积是500米米3,在地面附近的空在地面附近的空 中中静止静止时时,空气对它的浮力是空气对它的浮力是 牛牛 顿顿,飞艇的自重是飞艇的自重是 牛顿牛顿.( 空气 空气=1.29 千克千克/米米3) 8、有一体积是、有一体积是2分米分米3，密度是，密度是0.6103千克千克/ 米米3的的 木块，用绳子将它拴在水池底部的钩子上，木块，用绳子将它拴在水

19、池底部的钩子上， 如图所示，如果绳子断了，木块就上浮到水如图所示，如果绳子断了，木块就上浮到水 面，问：面，问： （1）木块在上浮过程中）木块在上浮过程中(未露出水面），受到未露出水面），受到 浮力是多少？大小是否会发生变化？浮力是多少？大小是否会发生变化？ （2）木块漂浮在水面时露出液面的体积多大？）木块漂浮在水面时露出液面的体积多大？ 把橡皮泥放入水中，把橡皮泥放入水中， 松手后橡皮泥下沉松手后橡皮泥下沉 如何使橡皮泥漂如何使橡皮泥漂 浮在水面上？浮在水面上？ 原因：原因： 橡皮泥的密度大于水橡皮泥的密度大于水 把橡皮泥做成空心的，橡皮泥的平把橡皮泥做成空心的，橡皮泥的平 均密度小于水，它

20、就会漂浮在水面上均密度小于水，它就会漂浮在水面上 了从力的角度上看，它的重力不变，了从力的角度上看，它的重力不变， 但放入水中后排水体积变大，受到的浮但放入水中后排水体积变大，受到的浮 力变大，所以会漂在水面上力变大，所以会漂在水面上 最初人们利用密度小于水最初人们利用密度小于水 的木材，顺水漂流的木材，顺水漂流 对于密度大于水的物体做成空心后可对于密度大于水的物体做成空心后可 增大排水体积，增大浮力，漂浮于水面增大排水体积，增大浮力，漂浮于水面 后来把树干挖成空心，能装后来把树干挖成空心，能装 载更多的人和物载更多的人和物 轮船也是采用轮船也是采用“空心空心”的办法增的办法增 大可以利用的浮

21、力大可以利用的浮力 v2.将一个铝制空心球用手没入水中，放 手后球将： （ ） A、上浮 B、下沉 C、悬浮 D、无法确定 巩固练习 D v1.1.船只采用船只采用“ ”的办法增大可以的办法增大可以 利用的浮力，漂浮在水面上。潜水艇靠利用的浮力，漂浮在水面上。潜水艇靠 改变改变 来实现浮沉，要使浮在来实现浮沉，要使浮在 水面的潜水艇潜入水中，应水面的潜水艇潜入水中，应 当当 。 空心空心 自身的重力自身的重力 向水舱充水向水舱充水 v3.一艘轮船从东海驶入长江时，下列说一艘轮船从东海驶入长江时，下列说 法法错误错误的是：的是： （ ） A、轮船受到的浮力不变、轮船受到的浮力不变 B、轮船排开的

22、液体受到的重力不变、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、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、轮船排开的液体的体积增大 C v4.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 1.0103kg/m3，船排开的河水的体积是 m3。（取g=10N/kg） 107 107 103 1 1 关于浸在液体里的物体所受的浮力，下列说法中关于浸在液体里的物体所受的浮力，下列说法中 不正确不正确的是的是 （ ） A A浮力的方向竖直向上；浮力的方向竖直向上； B B浮力的施力物一定是水；浮力的施力物一定是水

23、； C C浮力的大小与排开液体的质量成正比；浮力的大小与排开液体的质量成正比； D D实心的铁球也能浮在液面上实心的铁球也能浮在液面上 2 2用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木 球上浮，在木球未露出水面的时候，下列说法中球上浮，在木球未露出水面的时候，下列说法中正正 确确的是（的是（ ） A A木球所受的重力、浮力都不变；木球所受的重力、浮力都不变； B B木球所受的重力不变，浮力变大；木球所受的重力不变，浮力变大； C C木球所受的重力、浮力都变小；木球所受的重力、浮力都变小； D D木球所受的重力不变、浮力逐渐变小木球所受的重力不变、浮力逐渐变小 A B 3、密度均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截成大小、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（不等的两块后，仍放