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文档简介
第九章压强和浮力第5节物体的浮与沉活动:探究怎样使物体上浮或下沉把一些物品,如橡皮泥、蜡块、小石块、小玻璃瓶、硬币、塑料块和自备的各种小物体,浸没在水中。松手后,它们将如何运动?通过实验发现:下沉的物体有:上浮的物体有:蜡块、小玻璃瓶、塑料等橡皮泥、小石块、鸡蛋等水中的物体受哪些力的作用?为什么不同的物体处在的状态不同呢?受力GF浮GF浮FN活动:探究怎样使物体上浮或下沉怎样使小玻璃瓶沉下去?怎样使橡皮泥浮起来?把玻璃瓶装满水——改变玻璃瓶的配重把橡皮泥捏成船型——改变橡皮泥排开水的体积从物体受力的角度看,刚刚的方法分别改变了哪些力的大小?是如何改变的?玻璃瓶加水——重力增加排开水的体积——浮力活动:探究怎样使物体上浮或下沉
在重力和浮力的作用下,若物体静止在液面上,并有一部分露出液面,这种状态称为漂浮。
若物体浸没在液体中,处于平衡状态,则称为悬浮。探究物体的浮沉条件信息快递(P95)怎样使沉底的鸡蛋悬浮在水中?能否使鸡蛋漂浮在水面?从物体受力的角度看,该方法分别改变了哪些力的大小?是如何改变的?浮力——提高排开液体的密度向水中加盐活动:探究怎样使物体上浮或下沉改变浮沉物体受力改变重力改变浮力改变V排改变
液实验表明,可以通过改变物体的
或所受
的大小来控制物体的浮与沉。而改变浮力大小的方法又有:(1)
;(2)
。归纳小结重力浮力改变液体密度改变排开液体的体积⑴浸在液体中的物体,其浮沉取决于它所受到的
力和
力的大小。⑵物体浮沉条件:浮重物体的浮沉条件G=ρ物gV物
ρ液gV液=F浮G、ρ物、g、V物、ρ液固定不变;V液可变化进而影响浮力;V物≥V液ρ物与ρ液G与F浮V液状态ρ物>ρ液G>F浮无法变大下沉至沉底,最终受到容器底部支持力后静止ρ物=ρ液G=F浮不变保持静止,悬浮ρ物<ρ液G<F浮变小至G=F浮’上浮至漂浮初始状态:物体浸没在水中间此时,V物=
V液当物体处于漂浮或悬浮状态时:F浮=G物F浮F浮G物G物漂浮F浮=G物悬浮F浮=G物探究物体的浮沉条件物体将下沉,最终静止时沉底当F浮<G物时:F浮G物沉底F浮<G物G物F浮探究物体的浮沉条件F浮G物F浮G物F浮G物当F浮>G物时:物体将上浮,最终静止时漂浮探究物体的浮沉条件G物G物G物G物F浮1F浮2F浮3F浮4••••上浮的乒乓球,从它刚露出水面到最后漂浮在水面上静止的过程中,它受到的受到的浮力和重力有什么关系?上浮的结果是漂浮:F浮4=G物物体的浮沉条件浮沉情况下沉至沉底悬浮上浮至漂浮浮沉条件F浮<GF浮=GF浮>G受力图示ρ物与ρ液ρ物>ρ液ρ物=ρ液ρ物<ρ液ρ物<ρ液V排与V物V排=V物V排=V物\V排<V物F浮GF浮GF浮GF浮=GF浮G漂浮可悬浮在液面以下任一位置物体的浮沉条件F浮G物F浮G物F浮=G物不同点:V排<V物V排=V物F浮=G物相同点:漂浮悬浮漂浮VS悬浮F浮<G下沉F浮G沉底F浮GF支浸没在液体中的铝块,松手后铝块将会怎样运动?最终处于什么状态?它受到的受到的浮力和重力有什么关系?物体下沉的结果是沉底:F浮
=G物−F支
沉底VS悬浮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ρ液与ρ物关系
V排与V物浮部分浸没漂浮在液面上静止于液面上
F浮=G物ρ液>ρ物V排<V物
全部浸没上浮向上运动
F浮>G物ρ液>ρ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ρ液=ρ物V排=V物沉全部浸没下沉向下运动F浮<G物ρ液<ρ物V排=V物全部浸没沉底静止在液体底部F浮<G物ρ液<ρ物V排=V物平衡状态漂浮状态特点当ρ物<ρ液时,物体将________,最终静止时________。上浮漂浮此时,物体物体排开水的体积V排与物体体积V物之比是几分之几,物体的密度就是液体密度的几分之几,即ρ物=。G=ρ物gV物=ρ液gV液=F浮ρ物V物=ρ液V液
物体浮沉条件的应用潜水艇通过改变自身的重力实现上浮和下沉(向水舱中加水或排水)。鱼是改变自身体积达到上浮或下潜模拟潜水艇:用注射器将瓶内的水排出,瓶向上浮起物体浮沉条件的应用轮船是漂浮条件的应用,通过增大排开水的体积增大浮力,从而能够装载很重的物体。排水量(m排):轮船满载时排开水的质量河水海水物体浮沉条件的应用孔明灯/热气球:受到空气的浮力大小不变,加热灯内空气,灯内空气密度减小,使灯内气体重力减小,灯的总重力小于所受的浮力,于是孔明灯就会上升。飞艇/氢气球:降低自身气体密度而减少自身重力来升空。(内部充有热空气或氢气、氦气)盐水选种干瘪、虫蛀的种子密度小于盐水的密度,因此浮在水面上;而饱满种子的密度大于盐水的密度,所以下沉。物体浮沉条件的应用改变重力当手用力挤压塑料瓶子时,瓶子上方的气体体积
,气压
,就把水压到其中的小瓶子里了,这样小瓶子
力增大了,所以小瓶子就下沉了,反之,放手时就上浮。浮沉子原理:减少增大重物体浮沉条件的应用大瓶密封小瓶开口朝下物体浮沉条件的应用密度计:竖直漂浮在液面上作用:测量液体密度原理:漂浮
F浮=G物读数:从上往下读数变大
上疏下密G=ρ物gV物=ρ液gV液=F浮ρ物gSh物=ρ液gSh液ρ物h物=ρ液h液定值厨房中的物理现象同学们都吃过饺子,你煮过饺子吗?哪位同学描述一下饺子下锅后的情形?你了解其中的道理吗?1.如果木块和石块体积相等,浸在水中哪个受到的浮力大?G木F浮G石F浮石块体积排开水的体积等于自身体积,木块排开水的体积小于自身体积,石块排开水的体积较大,石块受到的浮力较大。练一练2.小明探究怎样使物体上浮下沉,用手将质量为150g、体积为1.6×10−4m3
的苹果浸没水中,苹果受到的浮力为___N,松手后,苹果将_____(上浮/悬浮/下沉),最后静止时,苹果受到的浮力是___N。(g取10N/Kg)1.6上浮1.5练一练3.下列关于“木块在水中漂浮,石块在水中下沉”说法正确的是()A.木块受到的浮力大于石块受到的浮力B.石块所受浮力小于自身重力C.石块所受浮力等于自身重力D.木块所受浮力大于自身重力B练一练4.浸没在液体中的物体,受到浮力和重力的作用,说法错误的是()A.浮力大于重力,物体上浮B.浮力等于重力,物体悬浮C.浮力小于重力,物体下沉D.浮力等于重力,物体漂浮D练一练5.下列说法错误的是()A.潜艇通过改变浮力实现上浮和下沉B.沉入水中的鸡蛋加入食盐后会上浮C.潜艇通过改变自身重力实现上浮和下沉D.孔明灯在空气中受到的浮力大于重力上升A练一练6.轮船从大海驶入长江的过程,下列说法正确的是()A.所受到的浮力减小B.所受到的浮力增大C.所受到的浮力不变,船体会上浮一些D.所受到的浮力不变,船体会下沉一些D练一练7.关于漂浮和悬浮说法错误的是()A.漂浮、悬浮的条件是:浮力等于重力B.漂浮时,物体露出液外,其物体密度小于液体密度C.悬浮时,物体排开液体体积等于自身体积,物体的密度等于液体的密度D.石块在水中下沉,石块密度等于水的密度D练一练8.如图甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体。上升距离的变化情况如图乙,g取10N/kg,则圆柱体的重力为
N,圆柱体受到的最大浮力是
N。练一练20.4计算浮力的一般方法:
1、压力差法:F浮=F下−F上
2、称重法:F浮=G物−F拉
3、阿基米德原理法:F浮=G排液=ρ液gV排液
4、平衡法:F浮=G物(漂浮或悬浮)方法总结9.将一个蜡块(蜡=0.9×103kg/m3)分别放入酒精、水和盐水中静止后,试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小。10.将重为4.5N、体积为0.5dm3的铜球浸没在水后放手,铜球静止后所受的浮力是________N。练一练浮力:酒精<水=盐水浮力:酒精>水>盐水4.511.体积是50cm3,质量是45g的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后,溢出水的质量是______g。将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是______g。(ρ酒=0.8×103kg/m3)练一练454012.有一根表面涂蜡的细木棍,在它的一端绕有适量的铁丝,把它们放入甲、乙两种液体中,如图1所示,比较这两种液体的密度关系是()ρ甲>ρ乙
B.ρ甲<ρ乙
C.ρ甲=ρ乙
D.无法确定B练一练13.将适量的橡皮泥捏黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中),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,下列说法中不正确的是()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甲丙乙
D练一练14.如左图所示,一个木块用细绳系在容器的底部,向容器内倒水,当木块露出水面的体积是20cm3时,细绳对木块的拉力为0.6N。将细绳剪断,木块上浮,静止时有2/5的体积露出水面,如右图所示,求此时木块受到的浮力。(g取10N/kg)练一练1.2N15.在量筒内注入适量的水,将一木块放入水中,水面达到的刻度是V1,如图a所示;再将一金属块投入水中,水面达到的刻度是V2,如图b所示;若将金属块放在木块上,木块恰好没入水中,这时水面达到的刻度是V3,如图c所示,金属密度ρ=___________。练一练
16.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()A、大块下沉,小块悬浮B、大块下沉,小块上浮C、两块都上浮D、两块都悬浮D练一练17.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ABCD练一练18.浸没在液体中的物体,它在液体中的深度越深,受到的浮力()A、越大B、越小C、不变D、都有可能19.一实心铁球分别浸没水、酒精、水银中,受到浮力最大的是()A、水B、酒精
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