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1、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？ 2浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部？ 3浸没在水中的乒乓球为什么向上浮起？ 4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、有的下沉、有的悬浮？,提出问题,悬浮,一、物体浮沉的条件,F浮 G F浮 G F浮G,二力平衡,向浮力方向运动,向重力方向运动,一只鸡蛋浸没在不同密度的盐水中出现的情况,请分析鸡蛋在三种状态下的受力情况，并比较浮力和重力的相对大小。,浮力与重力的关系,一、物体的浮沉条件,下沉： F浮G,浮力与重力的关系,上浮： F浮G,一、物体的浮沉条件,漂浮,漂浮：F浮 = G,浮力与重力的关系
2、,悬浮,一、物体的浮沉条件,悬浮：F浮 = G,1浮力与重力的关系,悬浮,上浮： F浮G,一、物体的浮沉条件,漂浮,漂浮：F浮 = G,悬浮：F浮 = G,下沉： F浮G,物体的沉浮条件：物体的浮沉取决于物体浸没在液体中受到的 的相对大小。,浮力和重力,巧施妙计：浸没在水中的一只鸡蛋，由于鸡蛋受到的 力大于 力，鸡蛋下沉。想一想，如何让这个鸡蛋浮起来？,浮,重,讨论：,一个实心物体浸没在液体中，你能否根据物体密度与液体密度之间的关系，对物体的浮沉作出判断？如何推导？,结论:物液 下沉 物=液 悬浮,（F浮 液gV排，Gmg物V物g，物体浸没时，式中的V排 和 V物是相等的，因此比较浮力和重力的
3、大小只要比较一下物体和液体的大小即可 ）,2物体密度与液体密度间的关系,F浮 G 上浮： r液 r物 F浮= G 悬浮： r液 = r物 F浮 G 下沉： r液 r物,浮力：F浮r液gV排 ； 重力：G r物g V物； V排 = V物,研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。,一、物体的浮沉条件,漂浮： r液r物,根据浮沉条件进行比较,合作探究显身手,上浮： F浮G,悬浮：F浮 = G,下沉： F浮G,漂浮：F浮 = G,2物体密度与液体密度间的关系,研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力。,浮力：F浮r液gV排 ； 重力：G r物g V物； V排 = V物,F浮 G 上浮： r液
4、 r物 F浮= G 悬浮： r液 = r物 F浮 G 下沉： r液 r物,漂浮： r液r物,1浮力与重力的关系,3、悬浮和漂浮的相同点和区别：,相同点：,都是静止在液体中，都只受重力和浮力作用，根据二力平衡条件，重力和浮力相等，即： F浮 =G,F浮,G,悬浮,漂浮,不同点：,（1）悬浮时，物体停留在液体内部的任何地方，它必定全部浸没在液体中； 而漂浮，物体是静止在液面上，它必定有一部分露在液面之上。,（2）悬浮时，物体浸没在液体中，所以V排=V物。 而漂浮时，物体只有一部分浸入液体中，所以V排V物。,V排 =V物,V排 V物,悬浮,漂浮,物体浮沉与密度关系应用,g,g,为什么汤圆刚入锅时沉底
5、的，煮熟了就浮到水面上了？,生活现象解释1,海洋的灾难油污染,泄漏的石油为什么都漂浮在水面？,生活现象解释2,早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的观察，到殷商时已由制独木船发展到用木板组成大的船体，这是我国最早的木船。,芦湖独木舟,我国古代对浮力的应用,二、浮力的应用,周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长江这样的大河流上也多次架设过浮桥。,浮桥,我国古代对浮力的应用,我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼，灯笼能腾空而起，飞向天空。,我国古代对浮力的应用,三国时期有“曹冲称象”。除了以舟称物之外，以舟起重也是中国人的发明。据史籍记载，真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创造了浮力起重法
6、。,我国古代对浮力的应用,（1）工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，增大体积，使它排开更多的水，达到增大浮力，最终使F浮=G船，漂浮在水面。,轮船有大小，怎样反映轮船的运载能力呢？（2）排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量： F浮= m排g 而 F浮=G m船+m货= m排,轮 船,二、浮力的应用,轮船是用密度大于水的材料制成的，所以必须把它作成 的，这样虽然受到的重力 ，但体积 很多，受到的浮力 ，所以能浮在水面。,例2,空心,不变,增大,增大,应用一：轮船,集装箱货轮,原理增大 来增大浮力,货轮从长江（淡水）驶入东海，它受到的浮力将如何变化？轮船将上浮些还是下沉些？,排开液体体积,轮船由江
7、河驶入海里：重力 ，浮力 ，轮船将 一些（填“上浮”或“下沉”）,例1,不变,不变,上浮,应用二：潜水艇,原理靠改变自身 上浮和下潜。,重力,潜水艇是模仿自然界中的鱼制造出来的，你能说说鱼是通过什么方式来实现浮沉的？,拓展：鱼的浮沉,工作原理：靠空气浮力升空,内部充有小于空气密度的气体,二、浮力的应用,气球和飞艇,采用充密度比空气小的气体（氢气、氦气、热空气）的办法，使它受到的浮力大于重力而升空。升空时平均 空气。原理：用改变自身的体积，实现沉浮。如减小体积,则有F浮G球下降。气球不能无限制地升入高空，当F浮=G球时，应该悬浮，实际上在没有达到悬浮时，其内部气压大于外部气压而破裂。,应用三气球
8、和飞艇,喷嘴点火加 热,袋内空气受 热膨胀,浮力增大,浮力大于重力,气球上升。,喷嘴火焰熄灭， 袋内空气变冷,浮力减小, 浮力小于重力,气球下降。,应用四密度计,工作原理：利用物体漂浮在液面上时， F浮=G物原理制成的。物体在不同液体中漂浮时，物体排开液体的体积不同。,密度计,刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀。自上往下，刻度线越来越密，刻度值越来越大。,读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度,用途：,一种可以直接测量液体密度的仪器。,密度计是利用 来测量液体密度的仪器，被测液体的密度越大，密度计浸入液体的深度越 ，露出液面的部分 。当把密度计放入某种液体中静止时，液面正对0.6这个刻度，则
9、这种液体的密度为 kg/m3。,漂浮时F浮=G计,浅,0.6103,多,、密度计是测液体密度的仪器，它是根据物体漂浮在液面时F浮_G物（填、）的原理制成的。、使用密度计时必须使其_，才能正确测出液体的密度。、密度计在各种不同的液体中所受浮力是_（相同、不同）的，在密度_ （大、小）的液体中露出液面的体积较大，故密度计的刻度是上_下_（大、小）。,漂浮,相同,大,大,小,把下端缠有一些铁丝的细木棍放在液体A中露出液面的长度是5cm，放在液体B中露出液面的长度4cm，放在液体C中露出液面的长度是6cm，则液体 的密度最大。,B,c,A,c,体验应用：用同一支密度计测甲、乙、丙三种液体的密度，如图所
10、示，则甲、乙、丙三种液体的密度及密度计在三种液体中所受浮力大小关系如何?,密度：丙乙甲,浮力：甲乙丙,三、归纳与整理,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2一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小 ，它受到的浮力 ；它排开水的体积 。（填变大，变小或不变）【解析】 轮船浮在海面上，F浮 = G ； 它驶入河里也浮在河面上：F浮= G 。 G 不变， F浮不变： F浮 = F
11、浮 海水 g V排= 海水 g V排， 海水 海水 ， V排 V排,不变,不变,变小,例3重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了510-4 m3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 = 水 gV排 =1.0 103 kg/m3 9.8 N/kg510-4 m3 =4.9 N15 N F浮G 物体下沉,B,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】
12、 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 = 水 gV排比较浮力的大小。,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：A A ， B A 。,C,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,当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？, 水 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,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，所受的浮力不相等 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,D,练习,
