第十章 第3节 物体的浮沉条件及应用

1、第十章 第节 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？浸没在水中的木块为什么向上浮起？ 2浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部？浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部？ 3浸没在水银中的铁块为什么向上浮起？浸没在水银中的铁块为什么向上浮起？ 4钢铁制成的船为什么能在海面上航行？钢铁制成的船为什么能在海面上航行？ 5物体在液体中都受到浮力，为什么有的上浮、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？有的下沉、有的悬浮？ 提出问题提出问题 悬浮悬浮 上浮上浮 下沉下沉 悬浮悬浮 上浮上浮 下沉下沉 F浮 浮 G F浮 浮 G F浮 浮 G 上浮：上浮： F浮 浮 G 一

2、、物体的浮沉条件一、物体的浮沉条件 F浮 浮 G 漂浮漂浮 漂浮：漂浮：F浮 浮 = G 悬浮：悬浮：F浮 浮 = G 下沉：下沉： F浮 浮 G 2物体密度与液体密度间的关系物体密度与液体密度间的关系 F浮 浮 G 上浮：上浮： r r液 液 r r物 物 F浮 浮= G 悬浮： 悬浮： r r液 液 = r r物物 F浮 浮 G 下沉：下沉： r r液 液 r r物 物 浮力：浮力：F浮 浮 r r液gV排 排 ； ； 重力：重力：G r r物 物g V物物； ； V排 排 = V物物 研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。 一、物体的

3、浮沉条件一、物体的浮沉条件 漂浮：漂浮： r r液 液 r r物 物 根据浮沉条件进行比较根据浮沉条件进行比较 想想做做想想做做 将新鲜鸡蛋放入盛水容器将新鲜鸡蛋放入盛水容器 中，向水中加盐，并搅拌，中，向水中加盐，并搅拌， 不断增加盐水的浓度。观不断增加盐水的浓度。观 察鸡蛋在容器中的位置变察鸡蛋在容器中的位置变 化。化。 （1）上浮和）上浮和下沉是不平衡态；下沉是不平衡态； 悬浮和悬浮和漂浮是平衡（静止）态漂浮是平衡（静止）态 （2）上浮、上浮、下沉和悬浮：下沉和悬浮：V排 排=V； ； 漂浮：漂浮：V排 排 V （3）空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平）空心物体运用浮沉条件时可以用物体

4、的平 均密度均密度物 物与液体密度 与液体密度液 液比较 比较 一、物体的浮沉条件一、物体的浮沉条件 早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的 观察，到殷商时已由制观察，到殷商时已由制独木船独木船发展到用木板组成大的发展到用木板组成大的 船体，这是我国最早的木船。船体，这是我国最早的木船。 芦湖独木舟芦湖独木舟 我国古代对浮力的应用我国古代对浮力的应用 二、浮力的应用二、浮力的应用 周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长 江这样的大河流上也多次架设过江这样的大河流上也多次架设过浮桥浮桥。 浮桥浮桥 我国古

5、代对浮力的应用我国古代对浮力的应用 我国汉代曾发明过一种做军事我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼信号用的灯笼，灯，灯 笼能腾空而起，飞向天空。笼能腾空而起，飞向天空。 我国古代对浮力的应用我国古代对浮力的应用 三国时期有三国时期有“曹冲称象曹冲称象”。 除了除了以舟称物以舟称物之外，之外，以舟起重以舟起重也是中国人的发明。也是中国人的发明。 据史籍记载，真定县僧人怀丙曾据史籍记载，真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛打捞铁牛”。他创。他创 造了浮力起重法。造了浮力起重法。 我国古代对浮力的应用我国古代对浮力的应用 用橡皮泥做成能用橡皮泥做成能 承载重物的小船，承载重物的小船， 使它漂浮在水面使它漂浮

6、在水面 上。上。 想想做做想想做做 二、浮力的应用二、浮力的应用 （1）工作原理：工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开将钢铁做制成空心的轮船，可以排开 更多的水，漂浮在水面上。更多的水，漂浮在水面上。 （2）排水量（排水量（m排 排）： ）： 轮船满载时排开水的质量：轮船满载时排开水的质量： F浮 浮= m排排g 而 而 F浮 浮=G m船 船+m货货= m排排 （3）载重线载重线 轮轮 船船 二、浮力的应用二、浮力的应用 工作原理：工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。靠改变自身重力上浮和下潜。 模拟潜水艇：模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶用注射器向密封的瓶 内打起，将瓶内的水排出，瓶向上

7、内打起，将瓶内的水排出，瓶向上 浮起浮起 潜艇潜艇 二、浮力的应用二、浮力的应用 潜水艇潜水艇 内部充有小于空气密度的气体内部充有小于空气密度的气体 二、浮力的应用二、浮力的应用 气球和飞艇气球和飞艇 工作原理：工作原理：靠空气浮力升空靠空气浮力升空( 区别区别机翼的升力机翼的升力) 例例1 1关于浮力，下列说法中正确的是（关于浮力，下列说法中正确的是（ ）。）。 A. . 上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大 B. . 沉在容器底部的物体一定不受浮力沉在容器底部的物体一定不受浮力 C. . 在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮在水中上浮的物体在煤油中可能悬

8、浮 D. . 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮 力越大力越大 运用浮力知识解决问题运用浮力知识解决问题 C 三、例题分析三、例题分析 例例2一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大 小小 ，它受到的浮力，它受到的浮力 ；它排开水；它排开水 的体积的体积 。（填变大，变小或不变）。（填变大，变小或不变） 【解析解析】 轮船浮在海面上，轮船浮在海面上，F浮 浮 = G ； ； 它驶入河里也浮在河面上：它驶入河里也浮在河面上：F浮 浮= G 。 。 G 不变不变， F浮 浮不变： 不变： F浮 浮 = F浮浮 海水 海水

9、 g V排排= 海水海水 g V排排， ， 海水 海水 海水海水 ， ， V排 排 V排排 不变不变不变不变 变小变小 例例3重为重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，的物体，浸没于装满水的容器中后， 溢出了溢出了510-4 m3的水。则此物体是（的水。则此物体是（ ） A浮在水面上浮在水面上 B沉到水底沉到水底 C悬浮在水中悬浮在水中 D以上几种情况都有可能以上几种情况都有可能 【解析解析】 根据阿基米德原理根据阿基米德原理 F F浮 浮 = 水水 gV排排 =1.0 103 kg/m3 9.8 N/kg510-4 m3 =4.9 N15 N F浮 浮G 物体下沉物体下沉 B A B

10、例例4如图所示，如图所示，A、B两物体两物体 静止在水中（静止在水中（ ）。）。 A两物体受到的浮力一定相等两物体受到的浮力一定相等 B两物体受到的浮力不等，两物体受到的浮力不等，A 物体受到的浮力大物体受到的浮力大 C两物体的密度不等，两物体的密度不等，B物体的密度大物体的密度大 D两物体的重力不等，两物体的重力不等，B物体的重力大物体的重力大 【解析解析】 A物体漂浮，物体漂浮，B物体悬浮。物体悬浮。 不知不知GA与与GB的关系，的关系， 不能根据不能根据F浮 浮=G 比较浮力的大小。 比较浮力的大小。 又又 不知不知VA排 排与 与VB排 排的关系， 的关系， 不能根据不能根据F浮 浮

11、= 水水 gV排排比较浮力的大小。 比较浮力的大小。 A B 例例4如图所示，如图所示，A、B两物体两物体 静止在水中（静止在水中（ ） A两物体受到的浮力一定相等两物体受到的浮力一定相等 B两物体受到的浮力不等，两物体受到的浮力不等，A 物体受到的浮力大物体受到的浮力大 C两物体的密度不等，两物体的密度不等，B物体的密度大物体的密度大 D两物体的重力不等，两物体的重力不等，B物体的重力大物体的重力大 【解析解析】 A漂浮：漂浮：A A ， B A 。 C 例例5一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，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？容器中的水面将如何变化？ GmF

12、V ggr rr rr r 冰冰冰冰浮浮 排排 水水水水水水 当冰化成水后，质量不变，所以，当冰化成水后，质量不变，所以，m水 水= m冰冰 mm V r rr r 水水冰冰 化化水水 水水水水 冰排开水的体积等于冰化成水的体积冰排开水的体积等于冰化成水的体积 液面高度不变液面高度不变 【解析解析】冰漂浮在水面上，冰漂浮在水面上，F浮 浮= G冰冰 当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？ Gm V gr rr r 冰冰冰冰 排排 盐盐水水盐盐水水 mm V r rr r 水水冰冰 化化水水 水水水水 水 水 V盐水盐水 冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积 液面上升液面上升 【解析解析】冰漂浮在盐水中，冰漂浮在盐水中，F浮 浮 = G 课堂小结课堂小结 物体的浮沉条件物体的浮沉条件 浮力的应用浮力的应用 浮力问题解析浮力问题解析 轮船轮船 潜水艇潜水艇 气球和飞艇气球和飞艇 2质量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受质量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受 的浮力的浮力 铝球受的浮力；若把它们都放在水银铝球受的浮力；若把它们都放在水银 中静止时，则铁球受的浮力中静止时，则铁球受的浮力 铝球受的浮力（铝球受的浮力（ 选填选填“”、“”、“=”） 1用同一支密度计