物体的浮沉条件及应用课件

物体浮沉条件及其应用

富源县墨红镇中学：赵旭礼物体浮沉条件及其应用富源县墨红镇中学：赵旭礼1F浮上浮特点：（1）物体处于向上运动过程(受非平衡力）（2）此时物体所受浮力大于物体的重力，即F浮＞G物G物一、物体的浮沉条件1、浮力F浮与重力G物F浮上浮特点：G物一、物体的浮沉条件2漂浮G物特点：（1）物体静止于液体的表面（处于平衡态）（2）此时物体所受浮力大小等于物体的重力，即F浮＝G物F浮上浮的最终结果是漂浮V排＜V物漂浮G物特点：F浮上浮的最终结果是漂浮V排＜V物3F浮下沉特点：（1）物体处于向下运动过程(受非平衡力）（2）此时物体所受浮力小于物体的重力，即：F浮＜G物G物F浮下沉特点：G物4G物F支下沉的最终结果是沉底沉底特点：：（1）物体静止于容器的底部（处于平衡态）V排=V物（2）此时物体受到竖直向上的浮力和支持力，它们的合力大小等于物体的重力，即G物＝F浮+F支F浮G物F支下沉的最终结果是沉底沉底特点：：F浮5如果浸在水中的物体与所装水的容器底部紧密接触时，物体则不受浮力的作用

如果浸在水中的物体与所装水的容器底部6悬浮特点：（1）物体完全浸没在液体中。

则：V排=V物（2）物体静止于液体中的任意深度（处于平衡态）物体所受浮力大小等于物体的重力，即：F浮＝G物F浮G物悬浮特点：F浮G物72、比较液体密度ρ液与物质密度(或物体的平均密度)ρ物（此方法一般去情况下适用于实心体）（1）当ρ物<

ρ液时物体上浮最终漂浮

（2）当ρ物=

ρ液时物体处于悬浮

（3）当ρ物>

ρ液时物体下沉最终沉底2、比较液体密度ρ液与物质密度(或物体的平均密度)ρ物8

思考：

改变物体浮沉的方法有哪些？

1 、保持物体重力不变，增大浮力使物体上浮，减少浮力使物体使物体下沉。改变浮力的方法：（1）改变液体密度。（2）改变物体排开液体的体积。2、保持物体所受浮力不变，减少物体自身重力使物体上浮，增大物体自身重力使物体下沉。

思考：改变物体浮沉的方法有哪些？

1 、保持物体重力不变9

二、浮沉条件的应用

1.轮船

2.潜水艇3.热气球

二、浮沉条件的应用

1.轮船2.潜水艇3.热气球10（1）工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，从而增大浮力使轮船漂浮在水面上。（2）轮船在河里和海里都是漂浮，因而所受浮力相同，都等于轮船及货物的总重力，即F浮=G船+G货1、轮船（1）工作原理：1、轮船11（2）排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量：

∴m船+m货=m排（2）排水量（m排）：122.潜水艇工作原理：潜水艇的上浮、下沉和悬浮，靠改变自身的重力来实现的。注意：潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少。

2.潜水艇13鱼鳔的功能当鱼鳔充气时，鱼体的平均密度减小，鱼体上浮；鱼鳔排气时，鱼体的平均密度增大，鱼体下沉。鱼鳔起着调节鱼体平均密度的功能。知识拓展鱼鳔的功能当鱼鳔充气时，鱼体的平均密度减小，鱼体上浮；鱼鳔排14气袋吊篮喷嘴3、热气球气袋吊篮喷嘴3、热气球15

喷嘴点火加热,袋内空气受热膨胀,排开气体的体积增大，浮力增大,浮力大于重力时,气球上升。喷嘴点火加热,袋内空气受热膨胀,排开气体的体积增大16

喷嘴火焰熄灭，袋内空气变冷体积减小,排开气体的体积减小，浮力减小,浮力小于重力,气球下降。

174、飞艇4、飞艇18热气球和飞艇

（1）气球和飞艇内都充有密度小于空气的气体——氢气、氦气、热空气等。

（2）原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积来实现上升和下降的热气球和飞艇

（1）气球和飞艇内都充有密度小于空气的气体—19气象探测气球气象探测气球20气球

（1）气球内充有密度小于空气的气体——氢气、氦气等。

（2）原理：当ρ气

ρ空气时，必有F浮>G物，物体在空气中上浮．气球

（1）气球内充有密度小于空气的气体——氢气、氦气等。210.81.01.82.00.81.01.82.00.81.01.82.0硫酸水酒精密度计用途：一种可以直接测量液体密度的仪器。读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度刻度特点：上小下大，

刻度间隔不均匀。工作原理：利用物体漂浮在液面上时浮力等于重力的原理制成的。0.81.01.82.00.81.01.82.00.81.022盐水选种——利用浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体的密度ρ液有关，ρ液越大，F浮越大。

ρ物<

ρ液，物体上浮；

ρ物>

ρ液，物体下沉。干瘪、虫蛀的种子会上浮直至漂浮，而饱满的种子下沉到容器底部。盐水选种——利用浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体的密度ρ液23汤圆刚放入水中时，会沉入锅底汤圆煮熟时，则会浮出水面。汤圆刚放入水中时，汤圆煮熟时，则会浮出水面。24例1

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

B.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

D.没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大运用浮力知识解决问题C三、例题分析×××√例1关于浮力，下列说法中正确的是（）。运用浮力知识解25例2船总是漂浮在水面上，一艘船从河里驶向大海，它受到的重力大小

（变大、变小、不变）；它受到的浮力大小

（变大、变小、不变）；都

（大于、等于、小于）船受到的重力；它排开水的体积——

（变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？河水海水不变不变变小等于上浮一些例2船总是漂浮在水面上，一艘船从河里驶向大海，它受到的26例3

重为15

N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10-4m3的水。则此物体是（）

A．浮在水面上B．沉到水底

C．悬浮在水中D．以上几种情况都有可能【解析】

根据阿基米德原理

F浮

=ρ水

gV排

=1.0

×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-4m3

=4.9N<15N

∵F浮<G

∴物体下沉B例3重为15N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×27AB例4

如图所示，A、B两物体静止在水中（）。

A．两物体受到的浮力一定相等

B．两物体受到的浮力不等，A物体受到的浮力大

C．两物体的密度不等，B物体的密度大

D．两物体的重力不等，B物体的重力大【解析】A物体漂浮，B物体悬浮。

∵不知GA与GB的关系，∴不能根据F浮=G

比较浮力的大小。又∵不知VA排与VB排的关系，

∴不能根据F浮

=ρ水

gV排比较浮力的大小。AB例4如图所示，A、B两物体【解析】A物体漂浮，B物体28AB例4

如图所示，A、B两物体静止在水中（）

A．两物体受到的浮力一定相等

B．两物体受到的浮力不等，A物体受到的浮力大

C．两物体的密度不等，B物体的密度大

D．两物体的重力不等，B物体的重力大【解析】A漂浮：ρA<ρ水

；B悬浮：ρB＝ρ水

∴

ρB＝ρ水>ρA

，

ρB>ρA。CAB例4如图所示，A、B两物体【解析】C29例5

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？当冰化成水后，质量不变，所以，m水=m冰

冰排开水的体积等于冰化成水的体积

∴液面高度不变【解析】冰漂浮在水面上，F浮=G冰例5一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，容器中的水面将如何30当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？∵

ρ水<ρ盐水，∴V排>

V盐水冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积∴液面上升【解析】冰漂浮在盐水中，F浮

=G当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？∵ρ水<ρ盐水31课堂小结物体的浮沉条件浮力的应用浮力问题解析轮船潜水艇气球和飞艇课堂小结物体的浮沉条件浮力的应用浮力问题解析轮船潜水艇气球和32

2．质量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受的浮力

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

铝球受的浮力（选填“＞”、“＜”、“=”）

1．用同一支密度计测定不同液体的密度，下列叙述正确的是（）

A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

C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BD＜＝课堂练习2．质量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受的浮力333、将体积相同的A、B、C三个小球投入水中,出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（）

A、A球浮在水面上，受到的浮力最大B、C球沉在底部，受到的浮力为零C、A球受到的浮力与B球受到的浮力相等D、B球受到的浮力与C球受到的浮力相等ABCC3、将体积相同的A、B、C三个小球投入水中,出现如图344、一轮船满载时排水量m排=16000t，船自身质量m自=4000t，求：（1）满载时货物的质量m货。（2）船满载时排开水的体积v排。4、一轮船满载时排水量m排=16000t，船自身质量m自=435物体浮沉条件及其应用

富源县墨红镇中学：赵旭礼物体浮沉条件及其应用富源县墨红镇中学：赵旭礼36F浮上浮特点：（1）物体处于向上运动过程(受非平衡力）（2）此时物体所受浮力大于物体的重力，即F浮＞G物G物一、物体的浮沉条件1、浮力F浮与重力G物F浮上浮特点：G物一、物体的浮沉条件37漂浮G物特点：（1）物体静止于液体的表面（处于平衡态）（2）此时物体所受浮力大小等于物体的重力，即F浮＝G物F浮上浮的最终结果是漂浮V排＜V物漂浮G物特点：F浮上浮的最终结果是漂浮V排＜V物38F浮下沉特点：（1）物体处于向下运动过程(受非平衡力）（2）此时物体所受浮力小于物体的重力，即：F浮＜G物G物F浮下沉特点：G物39G物F支下沉的最终结果是沉底沉底特点：：（1）物体静止于容器的底部（处于平衡态）V排=V物（2）此时物体受到竖直向上的浮力和支持力，它们的合力大小等于物体的重力，即G物＝F浮+F支F浮G物F支下沉的最终结果是沉底沉底特点：：F浮40如果浸在水中的物体与所装水的容器底部紧密接触时，物体则不受浮力的作用

如果浸在水中的物体与所装水的容器底部41悬浮特点：（1）物体完全浸没在液体中。

则：V排=V物（2）物体静止于液体中的任意深度（处于平衡态）物体所受浮力大小等于物体的重力，即：F浮＝G物F浮G物悬浮特点：F浮G物422、比较液体密度ρ液与物质密度(或物体的平均密度)ρ物（此方法一般去情况下适用于实心体）（1）当ρ物<

ρ液时物体上浮最终漂浮

（2）当ρ物=

ρ液时物体处于悬浮

（3）当ρ物>

ρ液时物体下沉最终沉底2、比较液体密度ρ液与物质密度(或物体的平均密度)ρ物43

思考：

改变物体浮沉的方法有哪些？

1 、保持物体重力不变，增大浮力使物体上浮，减少浮力使物体使物体下沉。改变浮力的方法：（1）改变液体密度。（2）改变物体排开液体的体积。2、保持物体所受浮力不变，减少物体自身重力使物体上浮，增大物体自身重力使物体下沉。

思考：改变物体浮沉的方法有哪些？

1 、保持物体重力不变44

二、浮沉条件的应用

1.轮船

2.潜水艇3.热气球

二、浮沉条件的应用

1.轮船2.潜水艇3.热气球45（1）工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，从而增大浮力使轮船漂浮在水面上。（2）轮船在河里和海里都是漂浮，因而所受浮力相同，都等于轮船及货物的总重力，即F浮=G船+G货1、轮船（1）工作原理：1、轮船46（2）排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量：

∴m船+m货=m排（2）排水量（m排）：472.潜水艇工作原理：潜水艇的上浮、下沉和悬浮，靠改变自身的重力来实现的。注意：潜水艇自重的改变取决于水舱内充水或放水的多少。

2.潜水艇48鱼鳔的功能当鱼鳔充气时，鱼体的平均密度减小，鱼体上浮；鱼鳔排气时，鱼体的平均密度增大，鱼体下沉。鱼鳔起着调节鱼体平均密度的功能。知识拓展鱼鳔的功能当鱼鳔充气时，鱼体的平均密度减小，鱼体上浮；鱼鳔排49气袋吊篮喷嘴3、热气球气袋吊篮喷嘴3、热气球50

喷嘴点火加热,袋内空气受热膨胀,排开气体的体积增大，浮力增大,浮力大于重力时,气球上升。喷嘴点火加热,袋内空气受热膨胀,排开气体的体积增大51

喷嘴火焰熄灭，袋内空气变冷体积减小,排开气体的体积减小，浮力减小,浮力小于重力,气球下降。

524、飞艇4、飞艇53热气球和飞艇

（1）气球和飞艇内都充有密度小于空气的气体——氢气、氦气、热空气等。

（2）原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积来实现上升和下降的热气球和飞艇

（1）气球和飞艇内都充有密度小于空气的气体—54气象探测气球气象探测气球55气球

（1）气球内充有密度小于空气的气体——氢气、氦气等。

（2）原理：当ρ气

ρ空气时，必有F浮>G物，物体在空气中上浮．气球

（1）气球内充有密度小于空气的气体——氢气、氦气等。560.81.01.82.00.81.01.82.00.81.01.82.0硫酸水酒精密度计用途：一种可以直接测量液体密度的仪器。读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度刻度特点：上小下大，

刻度间隔不均匀。工作原理：利用物体漂浮在液面上时浮力等于重力的原理制成的。0.81.01.82.00.81.01.82.00.81.057盐水选种——利用浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体的密度ρ液有关，ρ液越大，F浮越大。

ρ物<

ρ液，物体上浮；

ρ物>

ρ液，物体下沉。干瘪、虫蛀的种子会上浮直至漂浮，而饱满的种子下沉到容器底部。盐水选种——利用浸没在液体中的物体受到的浮力跟液体的密度ρ液58汤圆刚放入水中时，会沉入锅底汤圆煮熟时，则会浮出水面。汤圆刚放入水中时，汤圆煮熟时，则会浮出水面。59例1

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

B.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

D.没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大运用浮力知识解决问题C三、例题分析×××√例1关于浮力，下列说法中正确的是（）。运用浮力知识解60例2船总是漂浮在水面上，一艘船从河里驶向大海，它受到的重力大小

（变大、变小、不变）；它受到的浮力大小

（变大、变小、不变）；都

（大于、等于、小于）船受到的重力；它排开水的体积——

（变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？河水海水不变不变变小等于上浮一些例2船总是漂浮在水面上，一艘船从河里驶向大海，它受到的61例3

重为15

N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10-4m3的水。则此物体是（）

A．浮在水面上B．沉到水底

C．悬浮在水中D．以上几种情况都有可能【解析】

根据阿基米德原理

F浮

=ρ水

gV排

=1.0

×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-4m3

=4.9N<15N

∵F浮<G

∴物体下沉B例3重为15N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×62AB例4

如图所示，A、B两物体静止在水中（）。

A．两物体受到的浮力一定相等

B．两物体受到的浮力不等，A物体受到的浮力大

C．两物体的密度不等，B物体的密度大

D．两物体的重力不等，B物体的重力大【解析】A物体漂浮，B物体悬浮。

∵不知GA与GB的关系，∴不能根据F浮=G

比较浮力的大小。又∵不知VA排与VB排的关系，

∴不能根据F浮

=ρ水

gV排比较浮力的大小。AB例4如图所示，A、B两物体【解析】A物体漂浮，B物体63AB例4

如图所示，A、B两物体静止在水中（）

A．两物体受到的浮力一定相等

B．两物体受到的浮力不等，A物体受到的浮力大

C．两物体的密度不等，B物体的密度大

D．两物体的重力不等，B物体的重力大【解析】A漂浮：ρA<ρ水

；B悬浮：ρB＝ρ水

∴

ρB＝ρ水>ρA

，

ρB>ρA。CAB例4如图所示，A、B两物体【解析】C64例5

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？当冰化成水后，质量不变，所以，m水=m冰

冰排开水的体积等于冰化成水的体积

∴液面高