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(共34張PPT)
第九章 浮力與升力
第二課時 物體的浮沉條件及其應用 流體壓強與流速的關系
1. 能運用物體的浮沉條件說明生產生活中的有關現象。
2. 了解流體壓強與流速的關系及其在生產生活中的應用。
課程標準
考點梳理
1. 物體在液體中靜止后的狀態：
①漂浮：F浮__________G物,ρ物__________ρ液;
②懸浮：F浮__________G物,ρ物__________ρ液;
③沉底：F浮__________G物,ρ物__________ρ液。
=
物體的浮沉條件
<
=
=
<
>
2. 物體的浮沉條件：
①若F浮__________G物，則物體會下沉；②若F浮__________G物，則物體會懸浮或漂浮；③若F浮__________G物，則物體會上浮。
注意：物體上浮的最終狀態是漂浮，上浮過程中（物體未露出液面），V排不變，ρ液不變，浮力不變，露出液面后，V排變小，ρ液不變，F浮變小，最終F浮=G物，物體漂浮。
<
＝
>
3. 浮沉條件的應用：
(1)輪船：采用__________的辦法使船漂浮在水面上以增大輪船排開水的體積，從而增大浮力。
（2）潛水艇：靠改變自身的__________來實現上浮和下潛。
注意：①排水量等于輪船滿載時貨物和船身的質量之和；②同一艘輪船，質量不變時，位置改變，所受的浮力不變；③運動的潛水艇，在露出水面前所受的浮力不變。
（3）氣球和飛艇：靠充入密度比空氣__________的氦氣或熱空氣來實現升空。
空心
重力
小
（4）密度計：可以__________在不同液體中測量液體的密度。密度計漂浮在液體中，F浮__________G物，根據阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知，液體密度較大時，V排較__________，密度計露出液面的體積較大，故它的刻度線從上到下，對應的液體密度越來越__________。
漂浮
=
小
大
1. 流體流速大的地方，壓強__________；流體流速小的地方，壓強__________。
2. 飛機的升力：飛機機翼的橫截面的形狀是上__________下__________的。飛機前進時，氣流被機翼分成上、下兩部分，上方氣體流速__________，下方氣體流速__________。上方氣體壓強__________下方氣體壓強， 于是機翼的上下表面產生了壓強差，因而有壓力差，所以就產生了向__________的升力。
小
流體壓強與流速的關系
大
凸
平
大
小
小于
上
課本簡練
1. （八下P96自我評價與作業3改編）死海是著名的咸水湖。當人完全浸入海水中時，人受到的浮力__________人受到的重力，所以人就向上浮起；當人漂浮在海面上時，人受到的浮力__________人受到的重力。(前兩空均填“大于”“等于”或“小于”)有一名重為525 N的游客躺在死海的海面上悠閑地閱讀，他受到的浮力為__________N，排開海水的體積為__________m3。(ρ海水＝1.05×103 kg/m3，g取10 N/kg)
大于
等于
525
0.05
2. （八下P96自我評價與作業4改編）某課外活動小組利用燒瓶做了一個演示潛水艇原理的模型，通過膠管A從燒瓶吸氣或向燒瓶吹氣，就可以使模型實現浮沉。如圖1-9-24所示，模型現在懸浮在水中，要使其下沉時，可通過膠管A________________(填“從燒瓶吸氣”或“向燒瓶吹氣”)，下沉過程中，燒瓶受到的浮力__________(填“變大”
“不變”或“變小”)。
從燒瓶吸氣
不變
3. （八下P101自我評價與作業3改編）如圖1-9-25所示，高鐵站臺上都會有一條安全線，乘客都必須站在安全線外等候列車進站，這是因為列車進站時，列車與站在站臺上的乘客間空氣流動速度變__________，壓強變__________，而離站臺較遠的地方氣體流速相對較慢，壓強較大，人在壓力差的作用下會被推向列車，容易發生事故，隨著列車的
提速，應該__________（填“增大”
或“減小”）安全線與列車的距離。
大
小
增大
易錯精講
【例1】把一個質量為1.2 kg、邊長為0.1 m的正方體物體投入足量的水中，已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。當物體靜止時，下列說法正確的是（ ）
A. 物體沉底，所受浮力為 10 N
B. 物體漂浮，所受浮力為 10 N
C. 物體懸浮，所受浮力為 12 N
D. 物體漂浮，所受浮力為 12 N
易錯點1
利用浮沉條件計算浮力大小
A
思路點撥：計算浮力時先根據物體的密度和液體的密度大小關系判斷浮沉情況，再根據物體的浮沉情況分析求解浮力。
【變式1】【科學思維】將一塊質量為60 g、體積為100 cm3的物塊浸沒在水中后放手，物塊最終處于__________（填“沉底”“懸浮”或“漂浮”）狀態，此時物塊浸入水中的體積是__________cm3，物塊受到的浮力為__________N。（g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3）
漂浮
60
0.6
【例2】甲、乙兩只完全相同的杯子盛有密度和體積都不同的鹽水，將同一個小球先后放入杯中，當小球在鹽水中靜止時兩杯中的液面相平，如圖1-9-26所示。則（ ）
A. 小球在甲杯中受到的浮力大于它在乙杯中受到的浮力
B. 小球在甲杯中受到的浮力小于它在乙杯中受到的浮力
C. 甲杯中鹽水的密度大于乙杯中鹽水的密度
D. 鹽水對甲杯底的壓強小于鹽水對乙杯
底的壓強
易錯點2
利用浮沉條件比較相關物理量
C
思路點撥：比較浮力大小的方法有（1）ρ液一定時，比較V排。（2）V排一定時，比較ρ液。（3）ρ液和V排都不同時，結合物體的浮沉情況根據物體的重力比較F浮。
【變式2】圖1-9-27（創新題）將體積相等的立方體物塊A和B分別放入完全相同的兩個裝滿水的溢水杯中，物塊靜止后狀態如圖1-9-27甲和乙所示。若物塊所受浮力分別為F甲和F乙，物塊的密度分別為ρA和ρB，溢水杯中水對杯底的壓強分別為p甲和p乙，溢水杯對桌面的壓強分別為p甲′和p乙′，則它們的大小關系分別為F甲__________F乙，ρA__________ρB，p甲__________p乙，
p甲′__________p乙′。
（均填“>”“<”或“=”）
<
<
=
=
考點精練
考點1 物體的浮沉條件［10年7考：2015年(填空)、2017年(選擇)、2018年(填空)、2020年(選擇和作圖)、2021年(選擇)、2022年(綜合)、 2024年(作圖)考查］
1. 【物理學與日常生活】母親節那天，小夢給媽媽煮餃子時發現，當把餃子放入沸騰的水中后，餃子先下沉到鍋底，過了一會兒又上浮，最終漂浮在水面上。下列分析正確的是（不考慮餃子的吸水性）（ ）
A. 餃子下沉過程中，受到水的壓強不變
B. 餃子上浮過程中，受到的浮力小于它所受的重力
C. 餃子上浮過程中，受到的浮力等于它排開的水所受的重力
D. 餃子在水面漂浮時，受到的浮力大于它所受的重力
C
2. 如圖1-9-28所示，盛有水的甲、乙兩相同容器放在水平桌面上，體積相等的a、b兩均勻實心物體靜止在水中，此時兩水面相平，則（ ）
A. 物體a的密度較大
B. 物體b受到的浮力較小
C. 甲容器底部受到水的壓力較小
D. 兩容器底部受到水的壓強相等
D
3. （2024廣東）如圖1-9-29所示，小球漂浮在水面，請在O點畫出小球受到的重力G和浮力F的示意圖。
如答圖1-9-4所示。
4. （2015廣東）圖1-9-30為一種自制簡易密度計，它是在木棒的一端纏繞一些銅絲做成的，用它來測量液體密度時，該密度計__________（填“懸浮”“漂浮”或“下沉”）在被測液體中。將其分別放入裝有液體密度為ρ1和ρ2的兩個燒杯中，可以判斷：ρ1__________ρ2。若該密度計在兩次測量中排開液體的質量分別為m1、m2，則m1__________m2。
（后兩空均填“>”“<”或“=”）
漂浮
<
=
5. 【物理學與社會發展】核潛艇是指以核反應堆為動力來源設計的潛艇，為當前軍事理念中軍事核能“三位一體”中海基核力量的主要實現形式。目前世界上絕大多數潛射導彈都是冷發射的，即先用高壓空氣將導彈彈出水面后導彈再點火發射，要經歷水中出筒彈道、水中航行彈道及出水彈道三個重要階段，才能進入大氣環境中飛行，導彈發射后，為了穩定潛艇姿態，還要通過補水艙對潛艇進行調整。
（1）當核潛艇在海面上航行時，核潛艇受到的浮力和重力的大小關系是F浮__________（填“＜”“＞”或“＝”）G。
（2）水下導彈發出后，潛艇受到的浮力大小將__________（填“變大”“變小”或“不變”）。
（3）潛艇上浮時受到水的壓強_________（填“變大”“變小”或“不變”）。
＝
不變
變小
考點2 流體壓強與流速的關系［10年5考：2017年(綜合)、2018年(綜合)、2020年(選擇)、2021年(填空)、2024年(填空)考查］
6. （2020廣東)如圖1-9-31所示，不能用流體壓強與流速的關系來解釋的是（ ）
B
A. 圖甲中，向兩張紙中間吹氣，紙張向中間靠攏
B. 圖乙中，用吸管吸飲料
C. 圖丙中，向B管吹氣，A管中的水面上升
D. 圖丁中，飛機產生升力的原因
7. 相信大家都有過這樣的經歷，打一把傘步行在雨中，一陣大風吹來，雨傘會被向上抬起來，如圖1-9-32所示。這是由于傘面向上高高凸起，空氣經過傘上方比經過傘下方需要通過的路程長，這個傘上方空氣流速就比傘下方空氣流速__________，導致傘上下兩個面產生了一個向__________的壓強差。
大
上
8. 如圖1-9-33所示，自來水管中的水正在流入水槽中，在同一時間內，通過粗、細管子的液體總量是相同的，根據流體中流速越大的位置，壓強越小：
（1）流過A管下方水的速度__________（填“大于”“等于”或“小于”）流過B管下方水的速度。
小于
（2）請畫出B管中水面大致的位置。
如答圖1-9-5所示。
考點3 跨學科實踐為“天宮課堂”設計一個小實驗
9. 在地面附近將質量為2.7 g、體積為33.5 cm3的乒乓球按入水中后松手，乒乓球會浮起來，最終漂浮在水面上，如圖1-9-34甲所示。在“天宮課堂”授課的航天員王亞平將相同的乒乓球按入水中，乒乓球卻不能浮起來，如圖1-9-34乙所示。請回答下列問題：
（1）圖甲中的乒乓球漂浮時，受到的浮力大小為__________N。（g取10 N/kg）
（2）小雨同學認為圖乙中的乒乓球受到的浮力等于重力，處于懸浮狀態。小紅同學認為乒乓球的平均密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）水的密度，__________（填“符合”或“不符合”）物體懸浮的條件。這究竟是怎么回事兒呢？我們已經知道浮力是由液體對物體上下表面的壓力差形成的。在太空中的物體都處于失重狀態，所以水對乒乓球沒有壓力，因此圖乙中的乒乓球不能自動浮起來，只能停留在水面以下某一位置。
0.027
小于
不符合
考點4 綜合真題
10. （2021廣東）小明看到清淤作業人員正在將水塘底部的淤泥搬運到船上。他想：水面高度會變化嗎？于是進行了探究：首先，將石塊a和不吸水的木塊b置于裝有水的燒杯中，如圖1-9-35所示；然后，將石塊a從水中拿出并輕輕放在木塊b上，它們處于漂浮狀態，則水面高度將（ ）
A. 下降 B. 上升
C. 不變 D. 無法判斷
B
11. （2017廣東節選）圖1-9-36是演示“流體壓強與流速的關系”實驗裝置，U形管中裝有水，直徑相同的a、b兩管中的水靜止時液面相平。如果在右端c處往裝置里急吹氣，導致b管上方的氣流速度__________a管上方的氣流速度，b管與a管的水面上方形成氣壓差，U形管中__________（填“a”或“b”）管水面升高，如果升高端的液面比原來升高
了2 cm，則此時U形管底部d處左右兩
側液體壓強差為__________Pa。
（g取10 N/kg）
小于
a
400
12. （2022廣東節選）我國自主研制的載人深潛器下潛深度已突破10 000 m，在載人深潛領域達到世界領先水平。（ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）
（1）小明閱讀資料后，利用圖1-9-37中的裝置模擬深潛器在水中的運動過程。物體甲、乙由一條細線連接且在
水中處于靜止狀態，已知乙的質量為0.2 kg，體
積為25 cm3，則乙所受浮力的大小為__________N，
乙受到細線的拉力為__________N。
0.25
1.75
（2）若剪斷細線，甲將__________（填“上浮”“懸浮”或“下沉”），此過程中（未露出水面）甲所受浮力__________（填字母）。
A. 增大，且大于重力 B. 不變，且等于重力
C. 不變，且大于重力 D. 減小，且小于重力
上浮
C

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