第10章第3节物体的浮沉条件及应用

1、 一一.浮力产生的原因：浮力产生的原因： 浮力是液体对物体上下表面的浮力是液体对物体上下表面的_产产 生的。生的。 二二.阿基米德原理的内容：浸在液体阿基米德原理的内容：浸在液体(或气或气 体体)里的物体受到里的物体受到_的浮力，浮力的大小的浮力，浮力的大小 等于等于_。 三三.浮力的计算方法：浮力的计算方法： 称重法：称重法：_ 排液法：排液法：_ 压力差法：压力差法：_ 平衡法：平衡法：_ 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

2、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 G F浮 浮 G F浮 浮 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、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 当当F F浮 浮 G G时时, , 合力为零，合力为零，即即

3、二力平衡，二力平衡， 此时物体将此时物体将 悬浮悬浮。 当当F F浮 浮 G G时，时， 合力合力方向竖直方向竖直 向上，物体就向上，物体就 上浮上浮漂浮漂浮时时F F 浮浮 G G。 当当 F F浮 浮 G G时时, , 合力方向竖合力方向竖 直向下，物直向下，物 体就体就 下沉下沉。 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

4、 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。 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； ；

5、 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 物体沉浮情况各物理量的关系： 浸没 情况 物理现象 状态 条件液与 物 关系 V排与V物 关系 浮 部分浸没漂浮在液面上静止于液面上 F浮=G物 液 物 V排G物 液 物 V排V物 悬全部浸没停留在液体里 任何深度处 静止于液体中F浮=G物液=物 V排V物 沉 全部浸没下沉向下运动F浮G物液物 V排V物 全部浸没沉底静止在液体底 部 F浮G物液 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

6、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 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

7、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 = 水水 gV排排比较浮力的大小。 比较浮力的大小。 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

8、的水面将如何变化？容器中的水面将如何变化？ GmF 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

9、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 堂堂清练习堂堂清练习 1 1、浸没在液体中的物体，当、浸没在液体中的物体，当F F浮 浮G G物 物时 时, , 物体将物体将_；当；当F F浮 浮G G物 物时，物体将 时，物体将_；当；当 F F浮 浮=G =G物 物时，物体将 时，物体将_。 2 2、轮船是利用物体轮船是利用物体_的原理工作的。的原理工作的。 它是利用把密度比水大的钢材制成它是利用把密度比水大的钢材制成_的的 使它排开更多的水，增大可利用的使它排开更

10、多的水，增大可利用的_。 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。 密度计是密度计是利用物体利用物体_在液面上时浮力在液面上时浮力 等于重力的原理来测量液体密度的等于重力的原理来测量液体密度的. 上浮上浮下沉下沉 漂浮或悬浮漂浮或悬浮 自身重力自身重力 自身体积自身体积 漂浮漂浮 漂浮漂浮 空心空心 浮力浮力 4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

11、铝球受的浮力（铝球受的浮力（ 选填选填“”、“”、“=”） 3用同一支密度计测定不同液体的密度，下列叙用同一支密度计测定不同液体的密度，下列叙 述正确的是（述正确的是（ ） A 密度计漂浮的越高，所受的浮力越大密度计漂浮的越高，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，液体密度越大密度计漂浮的越高，液体密度越大 B D 5 5、一实心铁球分别放入水、酒精、水银、一实心铁球分别放入水、酒精、水银 中中, ,受到浮力最大的是受到浮力最大的是 （ ） A A、水、水 B B、酒精、酒精 C C、水银、水银 D D、无法确定、无法确定 6 6、水面上漂浮着一块冰，当冰完全熔化、水面上漂浮着一块冰，当冰完全熔化