⑶将所得到的数据填写在下表中。(填写表格中所缺部分) ⑷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 。 〖结论〗则物体的浮沉条件可以归纳为:
当物体浸没时: ①如果F浮﹤G,则物体 。
②如果F浮﹥G,则物体 。 ③如果F浮=G,则物体 。
当物体部分浸入时,④如果F浮=G,则物体 。
〖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: ,最后逐渐调整浸入 1.当F浮 G时,上浮(物体处于不平衡状态) 液体中的体积,最后漂浮在水面; 漂浮 下沉(物体处于不平衡状态),最后沉在容器底部; 2.当F浮 G时,,。 3.当F浮 G时,悬浮或者漂浮(物体处于平衡状态)〖思考〗判断物体浮沉的另一种方法 对实心的物体而言,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=ρ液V排g , 又因为G=mg=ρ物V物g 对于浸没的物体而言:V排=V物 ① 若 ,则F浮 ② 若ρ液=ρ物,则F浮=G,物体悬浮在液体中任何深度的地方。 ③ 若 ,则F浮>G,物体上浮。 ④上浮稳定后处于漂浮状态,这时F浮=G 〖总结3〗 〖思考〗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: ① 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. ② 密度不同:对实心物体而言,悬浮时, ?物 ?液; 漂浮时?物 ?液. 对实心的物体而言 ........①ρ液>ρ物, 物体上浮,上浮稳定后处于漂浮状态 ②ρ液=ρ物, 物体悬浮在液体中任何深度的地方 ③ρ液<ρ物, 物体下沉 ?问题2?典型例题 例1.将体积木球和铁球同时浸没于水中后放手,根据它们在水里的浮沉现象,定性画出它 们受到的另一个力的示意图。 例2. 质量为200g的物体,浸入盛满水的容器中,溢出120g的水,则此物体将( ) A、浮在水面上 B、悬浮在水中 C、沉在容器的底部 D无法判定 例3. 如图所示,容器的下半部分是水,上半部分是食用油,把一只水果投入其中时,水 果恰好是悬浮在液体的图中位置,由此可知它们的密度关系是( ) A、ρ油<ρ水=ρ果 B、ρ水>ρ果>ρ油 C、ρ果>ρ水=ρ油 D、ρ水>ρ油>ρ果 例3图 例4图 例5图 例4.有甲、乙、丙三个材料不同的小球,质量相同,放入容器中静止时,如图所示,则 球受到的浮力最小, 球的密度最小。 例5. 密度为0.6×103kg/m3,边长为l0cm的正方形木块,静止在水面上,(g取l0N/kg)求: (1)木块所受的重力; (2)木块受到的浮力; (3)在木块上表面至少要加多大的力才能使木块全部浸入水中。 1.一个鸡蛋沉没在一杯清水中,将下列添加物(足量)分别加入杯内的水中经搅拌后,最终能使鸡蛋浮起来的是 ( ) A、水 B、食盐 C、酒精 D、食用油 2.如图所示,将一个质量为8g的小木块缓慢放入一个盛有适量水的烧杯,漂浮在水面上,待木块静止时,烧杯中溢出水6g,则被木块排开的水的质量为( ) A、8g B 、6g C、 2g D 、3g 3.小明星期天给家里的金鱼缸换水,他刚把鱼缸装满水时,不小心将一个质量为20g的小物块掉入鱼缸中,此时从鱼缸中溢出水14g,则小物块在鱼缸中将会( ) A、上浮 B、下沉 C、悬浮 D、无法判断 4.一密度均匀的实心物体悬浮在某一种液体中,若将此物体分成大小不等两块,那么 ( ) A、大块将上浮,小块将下沉 B.大块将下沉,小块将下沉将上浮 C、两块都悬浮 D.两块都上浮 5.如图所示,浸没在水中的物体,当F浮>G物时,物体在水中将 ,最终物体将 在水面处,此时F浮 G物,当F浮=G物时物体在水中将 ,当F浮 第5题图 第6题图 第7题图 6.将体积相同的三个实心小球,分别放入盛有水的A、B、C三个容器中,静止后的位置如图所示,若三个小球所受的浮力分别用FA、FB、FC表示,则它们的大小关系是 ____________ ;_________ 容器中的小球密度最大. 7.如图所示,将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲、乙两杯水中,静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力___________乙杯中橡皮泥所受的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”),________杯中水面升高得多。 8.一个质量为100g的小铁球,投入到一个盛有适量水银的容器中,待小球静止时,小球受到的浮力为 N,小球的自身的重力 (填“大于”、“小于”或“等于”)小球受到水银对它的浮力。(g取l0N/kg) 9.有一木块,放入水中静止后,有(1)求木块的密度? (2)若将它放入另一种液体中时,有 3514的体积露在水面上, 的体积浸入液体中,求液体的密度?. 物体的浮与沉(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 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 上浮 漂浮 悬浮 下沉 ρ液与ρ物之间的大小关系 (实心的物体) ?问题1?物体浮沉条件的应用 〖应用1〗判断物体浮沉: 练习1.如图所示,把一个苹果放入浓盐水中,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 D.无法判断 〖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。 1.轮船 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ρ1与印度洋的海水密度ρ2的关系有( ) A.浮力增大, ρ1=ρ2 B.浮力减小, ρ1=ρ2 C.浮力不变, ρ1>ρ2 D.浮力不变, ρ1<ρ2 (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”)。 〖应用3〗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中时,它漂浮在液面上,液面所对的刻度值就是待测液体的密度值。 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ρ甲、ρ乙,静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙,则 ( ) A.ρ甲>ρ乙 F甲=FB.ρ甲<ρ乙 F甲>F乙 C.ρ乙>ρ甲 F甲 乙 乙 乙 练习5.在装有液体的甲、乙两烧杯中,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P甲,、P乙,液体对两物体的浮力分别是F甲、F乙,则对它们的判断正确的是( ) A.P甲>P乙,F甲=F乙 B.P甲=P乙,F甲>FC.P甲=P乙,F甲<F乙 D.P甲<P乙,F甲=F 乙 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. (2)当F浮>G物 上浮; 当F浮<G物 下沉; 当F浮=G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?物<?液 上浮直至漂浮; 当?物>?液 下沉; 当?物=?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 ① 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; ② 应用: 轮船. 密度计 (2)计算浮力有哪些方法? 答: (1) 利用称重法求浮力, 即F浮=G-F? (2)利用阿基米德原理求浮力, 即F浮=G排液=?液gV排 (3)利用物体的浮沉条件求浮力, 即F浮=G物(悬浮或漂浮) 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”)。 一艘轮船满载时的排水量为2×10kg,轮船 7 自重为5×10N,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 m,质量为0.7×10 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 N。 3.一个物体的体积是5×10m,如果这个物体重4N,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 N。 4.一平底水泥船(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。这艘船的自重为 N,最多能装货物的重为 N。(g取10N/kg) 5.氢气球、热气球和飞艇能从地面上浮到空中,这是因为氢气球、热气球以及飞艇中气的密度比空气 ,它们所排开空气的重力 它们本身的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”)。春天播种季节农民常用盐水浸泡法选种。在浓度适宜的盐水中,饱满的种子沉在底部,是因为 ;干瘪、虫蛀的种子浮在液面上,是因为 。 6.海水密度大干河水密度,在以下情况中,有下画线的物体所受浮力不发生改变的是( ) A. 河中的木筏漂流人海 B.海面下的潜水艇从大江中驶入大海 C. 海面下的潜水艇逐渐露出水面 D. 给停泊在海港内的油轮输入原油 7.一个木块与一个空心钢球质量相等,均漂浮在水面上,比较它们浸在水中的体积( ) A. 木块大 B. 钢球大 C. 一样大 D.无法比较大小 8. 鱼体内有一器官叫鱼瓢,鱼在水中可以自由地沉浮,就是靠改变鱼瓢的体积来实现的.当一只鱼在水中沉浮时,你认为它主要是改变 ( ) A.所受的重力 B. 所受的浮力 C. 水的密度 D.无法确定 9.在亚洲的西部,离地中海不远的地方有一个内陆湖,叫做死海,死海里没有一条鱼,它的名字由此而来。为什么没有鱼呢?因为死海的水太咸了,每百千克海水中含盐二十千克以上,它所产生的浮力比淡水高出近三成。因此,当人入水后可自然漂起,且水不没腹.根据以上内容,你认为死海的密度可能是 ( )。 A.1.0×103kg/m3 B.0.8×103kg/m3 C.1.3×103kg/m3 D.7×103kg/m3 10.在一个装满水的容器中,放入一个质量为20g的物体,从容器中溢出15g的水,则该物体在水中的浮沉情况和水对容器底部的压强是 ( ) A.下沉,压强不变 C.漂浮,压强减小 B.上浮,压强不变 D.悬浮,压强增大 -4 33 4 7 11.如图气球下面挂个小石子,悬浮在水中,轻轻触碰气球,则气球受到的浮力将( ) A.变大 B.变小 C.不变 D.上述三种情况都有可能