物体浮沉条件和应用讲义

1、物体的浮沉条件及应用（1）【目标】1. 通过物体的浮沉现象的研究，知道物体的浮沉条件。2. 通过浮沉条件的实际应用，了解物理知识在生产、生活和社会中的应用【重点】理解物体的浮沉条件和改变物体浮沉的方法【难点】灵活利用浮力知识解决实际问题【问题物体的浮沉条件k思考阅读课本p57内容，提出问题：物体的浮与沉是rh什么因素决定？k活动13怎样使物体上浮或下沉将如下物品：橡皮泥、空的有盖塑料小瓶、生鸡蛋、硕币、泡沫塑料等浸没在水中后松开手，它 们将如何运动？上浮的物体有：下沉的物体有：思考：用怎样的方法可以使原来沉下去的物体浮上来，使浮在水面上的物体沉下去呢？（还能提 供的器材有：盐、注射器） 橡皮泥

2、：o从受力角度看，此方法屮改变的力是o是怎样改变的？ o 塑料小瓶：o此方法中改变的力是。 生鸡蛋：此方法中改变的力是0是怎样改变的？ 。结论：可见改变物体的力和力的关系就可以改变物体的浮与沉。k总结口物体的浮与沉由力和力的大小关系决定k自学11信息快递，了解漂浮和悬浮的概念。（1）漂浮： 0（2）悬浮：0k活动2探究物体的浮沉条件问题：在物体上浮和下沉时，重力和浮力之间会存在怎样的关系呢？即物体的浮沉条件是什么？ 议一议： 怎样测量物体所受的重力？。 怎样利用所给的器材和配重物使小瓶上浮、下沉和漂浮。在小瓶屮分别装入不同的配重物就可使小瓶上浮、下沉和漂浮。 怎样利用所给的量筒测量和计算物体上

3、浮、下沉和漂浮时受到的浮力？答：3.在量筒中倒入适量的水，记下水面到达的刻度呂。b.将小瓶放入水中利用配重物使其处于上浮、下沉或漂浮状态，再记下v2oc. 贝* v）=, f 浮二od. 对于上浮时要使小瓶保持浸没状态，可用一根针将瓶子按入水屮。将所得到的数据填写在下表中。（填写表格中所缺部分）物体的状态重力/n浮力/n重力所浮力 的关系vi/mlv2/ml浮力/n下沉上浮（浸没）漂浮如果物体在浸没时浮力和重力相等，物体即不上浮也不下沉，可以停在液体内任何深度的地方,人们把这种状态叫ok结论h则物体的浮沉条件可以归纳为：当物体浸没时：如果f浮 g,贝幽体。 如果f淨g,则物体o 如果f浮二g,

4、则物体o当物体部分浸入时，如果f浮二g,贝幽体。k总结2物体浮沉的条件：浸入液体中的物体同时受到两个力的作用：力和力，物体的沉浮就取决于这两个力的大小关系。一共有三种受力情况： 1 当f浮g时，上浮物体处于不平衡状态，最后逐渐调整浸入液体中的体积，最后漂浮在水面；2.当f浮g时，下沉（物体处于不平衡状态，最后沉在容器底部;3当f浮g时，悬浮或者漂浮（物体处于平衡状态，。k思考h判断物体浮沉的另一种方法对实心白勺僧作帀司.根据重力和浮力的关系我们还可以推导出另一种判断浮沉的方法。根据阿基米德原理可得：f浮二p液v排g ,又因为g二mg二p物v物g对于浸没的物体而言：v排二v物 若，则f浮g,物体

5、下沉。 若p液二p物，则f浮二g,物体悬浮在液体中任何深度的地方。 若，则f浮g,物体上浮。 上浮稳定后处于漂浮状态，这时f浮二g对实心的物体而言 p液p物，物体上浮，上浮稳定后处于漂浮状态 卩液=卩物，物体悬浮在液体中任何深度的地方 p液v p物,物体下沉k思考h悬浮和漂浮有什么异同？答：（1）相同之处：物体受到的浮力都等于物体受到的重力.即f浮g物（2）不同之处： 排液体积不同:悬浮时，对实心物体而言,v排v物;漂浮时,v排v物. 密度不同:对实心物体而言，悬浮时，p物p液；漂浮时p梅p液.物体的浮沉条件及应用（2）【目标】1. 通过物体的浮沉现象的研究，知道物体的浮沉条件。2. 通过浮沉

6、条件的实际应用，了解物理知识在生产、生活和社会中的应用 【重点】理解物体的浮沉条件和改变物体浮沉的方法【难点】灵活利用浮力知识解决实际问题【知识梳理】物体的浮沉条件在液体中的情况f浮与g物之间的大小关系p液与p物之间的大小关系（实心的物体）上浮漂浮悬浮下沉）d.无法判断【问题1】物体浮沉条件的应用k应用13判断物体浮沉：练习1.如图所示，把一个苹果放入浓盐水屮，苹果处于漂浮 状态。如果把水面以上的部分切去，则余下的部分（a. 沉入水底b.仍然漂浮c.刚好悬浮k应用2控制物体浮沉：查阅分析下列物体是如何改变自己的浮沉状态的。信息1：轮船是漂浮的，浮力和重力始终相等，所以当轮船从江里驶入大海，所受

7、的浮力不变，但由于海水的密度大于江水的密度，所以船身要上浮一些.信息2：轮船的排水量是指轮船满载时排开水的质量.练习2.在远洋伦船的船舷上，都漆着五条吃水线，又称载重线，如图所示.其中标有w的是北大西洋载重线，标有s的是印度洋载重线，当船从北大西洋驶向印度洋时, 轮船受到的浮力以及北大西洋pi与印度洋的海水密度p 2的关系有（）a.浮力增大，p 1= p 2b.浮力减小，p 1= p2c.浮力不变，p 1>p2d.浮力不变，p 1<p2（2）气球：信息：孔明灯、热气球、氢气球等球内气体密度必须比外部空气体密度小到一定程度时才上升。（3）潜水艇：阅读课本p97的内容，了解潜水艇的浮沉

8、原理。练习3.潜水艇的潜水和上浮是靠改变来实现的，气球和飞艇都是利用来实现升空的，球壳内必须充满了密度空气密度的的气体（选填“大于”、“等 于”或“小于”）。k应用33物质密度测量：密度计信息：密度计是测定液体密度的仪器，它是利用物体漂浮条件工作的，它是一个密封的玻璃管，其下 端装有铅粒，上端有刻度.把它放在待测的液体屮时，它漂浮在液曲上，液血所对的刻度值就是待测液 体的密度值。静止时密度计所受浮力分别为f甲、f乙，则 （）练习4.小明将一支密度计分别放入两种不同的液体中，如图所示，若两种液体的密度分别p甲、p乙,a.p甲p乙f甲=斤b.p甲p乙f甲f乙c.p乙p甲f qkf 乙d.p乙p甲f

9、甲=f乙练习5在装有液体的甲、乙两烧杯屮，同时放入两个完全相同的物体，如图所示，当物体静 止后两烧杯内液面恰好相平。若液体对甲、乙两烧杯底部压强分别是/5八"乙，液体对两物体的浮力分别是尸甲、f乙,贝0对它们的判断正确的是（）a.戶甲p乙,f甲=f乙b. p甲=p乙,f甲f乙c. p = p乙,f甲f乙d. p甲尸乙，尸甲=尸乙【问题2】归纳总结（1）怎样正确理解物体的浮沉条件？答（1）物体的浮沉取决于它受到的重力和浮力的大小.当f浮6物 上浮；当尺浮6物 下沉;当f浮=6物悬浮或漂浮（3）比较实心物体的密度与液体密度的大小，也可以判断物体的浮沉.当p物vp液上浮直至漂浮；当p物卩液

10、下沉；当p物=卩液悬浮（4）应用：潜水艇、飞艇、气球等是物体浮沉条件的实际应用.（5）物体的漂浮条件物体漂浮在液面的条件：漂浮在液面上的物体受到的浮力等于物体受到的重力 即f浮=g物;应用：轮船.密度计（2）计算浮力有哪些方法？（3）答：（1）利用称重法求浮力，即f浮=gf'（2）利用阿基米徳原理求浮力，即卩浮=6排液=p 液gv 利用物体的浮沉条件求浮力，即f浮=6物（悬浮或漂浮）课堂达标1. 600年前，我国明代航海学家郑和从南京开始下西洋的壮举，郑和使用的名为“宝船”的大帆船从长江驶入海洋时，若船上载重不变，则船所受的浮力,排开水的体积（选填“变大”、“变小”或“不变”）。一艘轮

11、船满载时的排水量为2x107kg,轮船自重为5x107n,这艘轮船满载 时受到的浮力为n,最多能装kg的货物。2. 潜水艇的体积为100 in3,质量为0.7x10* kg,当它充水潜入海中时，受到的浮力大小是n；当它排出水舱中的水浮在海面上时，潜水艇受到的浮力大小是no3. 一个物体的体积是5x10v,如果这个物体重47,那么，它浸没在水中将（选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。它静止在水中时浮力大小是no4一平底水泥船（截面可近似看作长方形）截面积为10m2,空载时船的吃水深度为0. 2m,满载时吃水深度 为0. 8m o这艘船的自重为n,最多能装货物的重为no （g取ion/kg）5.下

12、列关于轮船的说法中，正确的是（）a. 利用密度比水小的物质制成实心浮在水面制成b. 利用密度比水大的物质制成实心浮在水面制成c. 利用密度比水大的物质制成空心增大可以利用的浮力制成d. 轮船是利用物体的悬浮条件这一原理工作的6. 某农户选绿豆生绿豆芽时，将绿豆倒入盛水的容器中，发现成熟饱满的绿豆沉入水底，干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上，产生这一现象的原因是（）a. 沉底的绿豆受到的浮力小于重力，漂浮在水面上的绿豆受到的浮力大于重力b. 沉底的绿豆受到的浮力小于重力，漂浮在水血上的绿豆受到的浮力等于重力c. 沉底的绿豆受到的浮力大于重力，漂浮在水面上的绿豆受到的浮力等于重力d. 沉底的绿豆受到的浮

13、力等于重力，漂浮在水面上的绿豆受到的浮力小于重力7. 将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端（能使铅笔竖直漂浮在液体屮），这就制成了一个很有用的土仪 器.将它分别放到盛有不同液体的杯中，静止时的情景如图所示.对于这个土仪器所运用的知识或用途，下列说法屮不正确的是（）a.运用了二力平衡的知识b.运用了物体的漂浮条件c.用它可以比较不同液体密度的大小d.用它可以测出液体密度 的大小 8.如图所示，一船在某水域作业时，将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水中.第一次放，因水太深，铁箱没触碰到水底，此时船的吃水线在a处.换个地方第二次再放，铁箱才接触到水底.下列说法正确的是（）a. 铁箱在船上时，船的吃水线在a

14、处下方b. 铁箱接触到水底时，船的吃水线仍在a处c. 铁箱接触到水底时，船的吃水线在a处之下d.铁箱接触到水底时，船的吃水线在a处z上9.小明用一根塑料棒和铁丝自制一个密度计.放在甲、乙两种液体中.如图所 示，此密度计漂浮在两种液体中，那么，这两种液体的密度关系是（）a. p甲p乙 b. p甲二p乙 c. p甲p乙d.无法确定10.在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图所示.其 中标有w的是北大西洋载重线，标有s的是印度洋载重线.当船从北大西洋驶向印度洋 时，轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度5和p 2的关系，有（）a.浮力增大，p i=p2 b.浮力不变，p

15、 i>p2c浮力减小，p 1=p2 d.浮力不变，p 1<p211.如图所示为某校园艺术节时气球悬挂一幅标语的情景.已知气球的体积为8m3,气球（含 内部所充气体）、标语及细绳的总质量为9kg,空气的密度为1. 29kg/m3, g取10n/kg,则系予 地面拉住标语的细绳的拉力为（）a. 103. n b. 90n c. 13.2n d. 193.2n12.把重5n、体积为0. 4dm3的物体投入水中，若不计水的阻力，当物体静止时,下列说法中正确的是（）（取 g二 10n/kg）a.物体漂浮，f浮二5 nb.物体漂浮，f浮二4 n甲乙丙c. 物体悬浮，f浮二5 n d.物体沉底，f浮二