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第十章 浮力
第3節(jié) 物體的浮沉條件及應(yīng)用
2. 科學(xué)探究：
物理觀念：
通過(guò)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，了解物體上浮下沉的原理。
經(jīng)歷探究物體的浮沉條件，提升學(xué)生設(shè)計(jì)、收集和處理實(shí)驗(yàn)信息的能力；
用浮沉條件解釋生活中的現(xiàn)象，提高應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)為社會(huì)服務(wù)的意識(shí)；
3. 科學(xué)態(tài)度：
我們都知道，把鐵塊扔水里會(huì)沉底；潛水艇這么一個(gè)龐然大物，卻能自由地上浮與下沉。
它是怎樣在水中實(shí)現(xiàn)浮沉的呢？
把一個(gè)物體丟在足夠深的水中，當(dāng)物體靜止時(shí)，這個(gè)物體會(huì)有幾種狀態(tài)？
1.物體在液體中靜止時(shí)的三種狀態(tài)：漂浮、懸浮、沉底
漂浮
懸浮
沉底
潛水艇懸浮在海水中
石塊在水中沉底
輪船漂浮浮在海面上
2.浮沉條件（比較受力）
以浸在水中的雞蛋為例分析：
雞蛋浸入水中時(shí)，受到重力G與浮力F浮兩個(gè)力
F浮
G
2.浮沉條件（比較受力）
①若F浮>G ：
F浮
G
F浮
G
上浮
最終漂浮在水面上
漂浮時(shí)：F浮=G
2.浮沉條件（比較受力）
②若F浮=G ：
懸浮時(shí)：F浮=G
F浮
G
雞蛋會(huì)靜止在水中，處于懸浮狀態(tài)；
2.浮沉條件（比較受力）
③若F浮＜G ：
F浮
G
F浮
G
下沉
F支
沉底時(shí)： F浮=G-F支
例1：一個(gè)蘋(píng)果的質(zhì)量為140g，體積為1.8×10-4m3，用手將其浸沒(méi)在水中時(shí)，蘋(píng)果受到的浮力為 N（g取10N/kg）；松手后蘋(píng)果將 （選填“上浮”“下沉”或“懸浮”）。
1.8
上浮
例2： 把體積為2×10-3 m3 、重為12 N的物塊投入足夠深的水中，當(dāng)它靜止時(shí)所處的狀態(tài)及受到的浮力大小分別為(g取10 N/kg)( )
A．漂浮，F(xiàn)浮＝20 N B．漂浮，F(xiàn)浮＝12 N
C．沉底，F(xiàn)浮＝20 N D．沉底，F(xiàn)浮＝12 N
B
例3：一個(gè)重為12N的實(shí)心球掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，當(dāng)球一半體積浸入水中時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)為5N。把球從彈簧測(cè)力計(jì)上取下并投入水中靜止時(shí)，物體受到的浮力（　　）
A．5N B．7N C．14N D．12N
D
3.浮沉條件（比較密度）
F浮 ＞ G
ρ液V排g ＞ ρ物V物g
ρ液 ＞ ρ物
物體浸沒(méi) V排 = V物
上浮
F浮
G
物體上浮
1.上浮
ρ物 ＜ ρ液
漂浮
F浮 ＝ G
ρ液V排g = ρ物V物g
ρ液 = ρ物
物體浸沒(méi) V排 = V物
懸浮
F浮
G
2.懸浮
3.浮沉條件（比較密度）
ρ物 = ρ液
懸浮
F浮 ＜ G
ρ液V排g ＜ ρ物V物g
ρ液 ＜ ρ物
物體浸沒(méi) V排 = V物
下沉
F浮
G
3.下沉
3.浮沉條件（比較密度）
物體下沉
ρ物 ＞ ρ液
沉底
上浮
懸浮
下沉
F浮
F浮
F浮
G
G
G
上浮 懸浮 下沉 漂浮
F浮 ＞ G F浮 ＝ G F浮 ＜ G F浮 ＝ G
ρ物 ＜ ρ液 ρ物 ＝ ρ液 ρ物 ＞ ρ液 ρ物 ＜ ρ液
F浮
G

4.漂浮、懸浮的比較
（1）相同點(diǎn)：
①懸浮是物體完全浸沒(méi)在液體中。 V排＝V物；對(duì)于實(shí)心物體： ρ物＝ρ液。
②漂浮是部分浸沒(méi)，V排
F浮
G
（2）不同點(diǎn)：
都是靜止的平衡狀態(tài)，F(xiàn)浮＝G物。
例4：如圖所示，木頭、魚(yú)、水底的石頭均處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．魚(yú)的密度大于水的密度　　　　
B．木頭受到的浮力大于它自身的重力
C．魚(yú)受到的重力等于它排開(kāi)水的重力　　　　
D．石頭受到的浮力等于它自身的重力
C
例5：把一個(gè)材質(zhì)均勻的正方體，分別投入A、B、C三種液體中，靜止后的狀態(tài)如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．在A液體中正方體受到浮力最大
B．三種液體中C液體密度最接近正方體的密度
C．三種液體中的B密度最大
D．正方體的密度大于三種液體中的任意一種
B
1.輪 船
（1）工作原理：
利用空心的方法，增大可以利用的浮力，漂浮在水面上。F浮=G
（2）排水量（m排）：輪船滿載時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量。
F浮 = G排
F浮 = G總
G排= G總
m排= m總
輪船漂浮
阿基米德原理
2.潛水艇
（1）原理：
（2）方法：潛水艇體積不變，浸沒(méi)在水中時(shí)浮力也不變。通過(guò)水箱的充水或排水來(lái)改變自身的重力,實(shí)現(xiàn)上浮和下沉。
靠改變自身重力上浮和下潛。
3.氣球和飛艇
(1) 原理：內(nèi)部充有密度小于空氣的氣體（如氫氣、氦氣或熱空氣），使浮力大于重力而升空。
(3)飛艇：通過(guò)改變自身體積，從而改變排開(kāi)氣體的體積實(shí)現(xiàn)上升和下降。
(2)氫氣球利用氦氣、氫氣密度比空氣的小，實(shí)現(xiàn)浮力大于重力。
4.密度計(jì)
（1）工作原理：密度計(jì)漂浮在被測(cè)液體中，F(xiàn)浮＝G ，浮力大小不變。
（2）密度計(jì)漂浮在液體中，F(xiàn)浮=G物且不變，利用阿基米德推導(dǎo)式F浮=ρ液gV排，ρ液改變，V排改變，從而可以比較ρ液的大小，且可以讀數(shù)。
（3）刻度分布特點(diǎn)：上面刻度小，下面刻度大。
例6： 關(guān)于浮力的應(yīng)用下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（　　）
A．輪船是通過(guò)空心的辦法增大排開(kāi)水的體積來(lái)增大浮力的
B．潛水艇是通過(guò)改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)沉浮的
C．熱氣球是通過(guò)填充比空氣密度小的氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)上浮的
D．密度計(jì)是根據(jù)在不同液體中受到的浮力大小不同來(lái)測(cè)量液體密度的
D
例7：2022年4月23日是中國(guó)人民解放軍海軍成立73周年紀(jì)念日，央視報(bào)道了海軍的第二艘075兩棲攻擊艦，第三艘正在海試，排水量是4萬(wàn)噸級(jí)的075兩棲攻擊艦提升了我國(guó)海軍的兩棲作戰(zhàn)能力。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．075滿載時(shí)受到的浮力是40000N
B．隨著吃水深度增加，船底受到水的壓強(qiáng)增大
C．075從長(zhǎng)江駛?cè)氪蠛＃运疃炔蛔?br/>D．艦艇受到的浮力大于重力，所以漂浮在水面
B
這節(jié)課你收獲了哪些知識(shí)
1.完成動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理；
2.完成同步練習(xí)冊(cè)；

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