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第3節(jié)
物體的浮沉條件及應(yīng)用
第十一章
浮
力
F浮
G
新課講授
浮
沉
條
件
一
當(dāng)F浮＜G時(shí),合力方向豎直向下，
物體在液體中向下運(yùn)動(dòng)稱為下沉。
A
下沉
鐵塊
G
F浮
新課講授
當(dāng)F浮＞G時(shí)，合力方向豎直向上，
物體在液體中向上運(yùn)動(dòng)稱為上浮。
A
上浮
木塊
F浮
G
新課講授
當(dāng)F浮＝G時(shí),合力為零，即二力平衡，此時(shí)物體將靜止在液體中任意深度的地方稱為懸浮。
A
漂浮
上
浮
下
沉
F浮
G
懸浮
F浮
G
F浮＞G：
漂浮
漂浮：F浮
=
G
狀態(tài)
F浮
=
G：懸浮
狀態(tài)
F浮＜G：下沉
過程
沉底：F浮
+F支=
G
狀態(tài)
懸浮
F浮
G
懸浮
F浮
G
懸浮
F浮
G
懸浮
F浮
G
F浮
G
沉底
F支
新課講授
1、浮力與重力的關(guān)系
物體的浮沉條件
一
F浮
G
F浮
G
F浮
G
上浮
過程
1、r物＜
r液
G物＜F浮
上浮
研究條件：實(shí)心物體浸沒在液體中，受重力和浮力。
r物
=
r液
G物
=F浮
懸浮
根據(jù)浮沉條件進(jìn)行比較:
V排
=V物
r物＞r液
G物
=
F浮
+F支
沉底
3、r物＞r液
G物＞F浮
下沉
2、r物
=
r液
G物
=
F浮
懸浮
新課講授
2、物體密度與液體密度間的關(guān)系
重力：
浮力：F浮＝m排g＝
ρ液V排
g
；
r物＜r液
G物
=F浮
漂浮
G物＝m物g＝ρ物
V物
g
；
當(dāng)物體浸沒在液體中時(shí)：兩過程三狀態(tài)
下沉：ρ物
>
ρ液
m物
>
m排液
G物
>
F浮
懸浮：ρ物
=
ρ液
m物
=
m排液
G物
=
F浮
上浮：ρ物
<
ρ液
m物
<
m排液
G物
<
F浮
漂浮：ρ物
<
ρ液
m物
=
m排液
G物
=
F浮
沉底：ρ物
>
ρ液
m物
>
m排液
G物
>
F浮
新課講授
物體的浮沉條件
一
想想做做
將新鮮雞蛋放入盛不同濃度鹽水容器中，觀察雞蛋在容器中的位置變化。
新課講授
ρ物
=
ρ物
=
ρ物
ρ液
ρ液
ρ液
<
<
1．浸沒在水中的木塊為什么向上浮起？
2．浸沒在水中的鐵塊為什么沉到容器底部？
3．浸沒在水銀中的鐵塊為什么向上浮起？
4．鋼鐵制成的船為什么能在海面上航行？
5．物體在液體中都受到浮力，為什么有的上浮、有的下沉、有的懸浮？
懸浮
上浮
下沉
新課講授
練一練
把重為5N，體積為0.6dm3的物體沒入水中，若不計(jì)
水的阻力，當(dāng)物體靜止時(shí)，下列說法正確的是（　　）
A.物體懸浮，浮力為6N
B.物體漂浮，浮力為5N
C.物體下沉，浮力為6N
D.物體上浮，浮力為6N
B
練一練
新課講授
浮橋
　　周朝以后不僅在小河上能架設(shè)浮橋，在黃河、長江這樣的大河流上也多次架設(shè)過浮橋。　
新課講授
浮力的應(yīng)用
二
　　我國漢代曾發(fā)明過一種做軍事信號(hào)用的燈籠，燈籠能騰空而起，飛向天空。
新課講授
用橡皮泥做成能承載重物的小船，使它漂浮在水面上。
想想做做
新課講授
工作原理：將鋼鐵制成空心的輪船，可以排開更多的水，漂浮在水面上。
排水量（m排）：
輪船滿載時(shí)排開水的質(zhì)量：
F浮=
m排g
而
F浮=G
∴
m船+m貨=
m排
載重線:
輪
船：
新課講授
一艘輪船的排水量是10000t，它滿載貨物時(shí)的總質(zhì)量是
————t，該船滿載貨物時(shí)受到水的浮力是
——————N。若
該船從大海駛?cè)雰?nèi)河，船的重力大小
—————（選填“變大”
“變小”或“不變”，下同），受到的浮力大小——————，
由于河水密度比海水密度小，所以它排開水的體積————，
因此輪船要
（選填“上浮一些”或“下沉一些”）。（g取10N/kg）
10000
1×108
不變
不變
變大
下沉一些
練一練
新課講授
工作原理：靠改變自身重力上浮和下潛。
模擬潛水艇：用注射器向密封的瓶內(nèi)打氣，將瓶內(nèi)的水排出，瓶向上浮起
潛艇
潛水艇：
新課講授
工作原理：靠空氣浮力升空
內(nèi)部充有小于空氣密度的氣體
氣球和飛艇：
新課講授
輪
船
工作原理：空心化，增大浮力。
工作原理：靠改變自身的重力來實(shí)現(xiàn)的。
工作原理：是用充入密度小于空氣的氣體的辦法。
　
1、輪
船
2、潛水艇
3、氣球和飛艇
新課講授
浮力的應(yīng)用
二
密度計(jì)是一種什么儀器？它的刻度有什么特點(diǎn)？
測(cè)量液體密度的儀器,刻度是上小下大，上稀下密。
密度計(jì)的工作原理是什么？
物體漂浮在液面上的條件F浮＝G
密度計(jì)浸入液體中越深，說明
液體的密度是越大還是越小？
越小
密度計(jì)：
新課講授
二
一
1、浮力大小比較及變化解題思路
對(duì)研究對(duì)象受力分析
F浮=
G排=m排g=
r液V排
g
兩種思路靈活使用
解題方法
浮力的解題思路
三
1、如圖，冰漂浮在水面上，沉于酒精中，則下列說法正確
的是(
)
A、冰受到水的浮力小于冰受到酒精的浮力
B、冰受到水的浮力等于冰的重力大小
C、冰受到酒精的浮力等于冰的重力大小
D、冰受到酒精的浮力大于冰的重力大小
A
課堂練習(xí)
練一練
2、小明用三塊相同的橡皮泥做成小船，把它們放在盛有水的水槽中,然后往小船內(nèi)放入不同重量的物體,均能漂浮在水面上，如圖所示下列說法正確的是（
）
A、三只小船受到的浮力相等
B、三只小船底面受到的壓力相等
C、小船所裝物體越重，受到的浮力越大
D、小船所裝物體越輕，受到的浮力越大
B
課堂練習(xí)
3、如中國航母遼寧號(hào)，一艘航母的艦載機(jī)飛離航母后，則有（
）
A、航母將上浮，所受浮力減小
，受到水的壓強(qiáng)減小
B、航母將下沉，所受浮力增大，受到水的壓強(qiáng)變大
C、航母將下沉，所受浮力減小，
受到水的壓強(qiáng)不變
D、航母始終漂浮，所受浮力不變，
受到水的壓強(qiáng)不變
A
課堂練習(xí)
1、
輪船從長江駛?cè)霒|海，受到的浮力將________，排開水的體積將________（選填“不變、變大、變小”）。
2、潛水艇從長江駛?cè)霒|海，受到的浮力將
（選填“不變、變大、變小”）應(yīng)
（選填“應(yīng)將水箱中的水排出”或“應(yīng)向水箱中注水”）
3、
把質(zhì)量相等的實(shí)心鐵球和鋁球都放到水銀中，當(dāng)求靜止后受到的浮力F鐵
_________F鋁
，若將它們放到水中，靜止后受到的浮力F鐵
______F鋁（ρ水銀>ρ鐵>ρ鋁>ρ水，兩空均選填“>”、“<”、“=”）
不
變
變
小
變大
應(yīng)向水箱注水
=
<
課堂練習(xí)
一
二
三
四
2、漂浮重要推論的解題思路
r物
<
r液
V物
>
V排
m物＝m排
G物
＝G排
解題思路
浮力：F浮＝
G排＝m排g＝
ρ液V排
g
；
重力：
G物＝m物g＝
ρ物
V物
g
；
r物V物＝r液V排
計(jì)算：冰山一角切
G排水＝F浮＝
G冰
r液V排
g
＝
r冰V冰
g
1×V排
g
＝
0.9×V冰
g
V排
/V冰
＝
9/
10
V露
/V冰
＝
1/
10
歸納總結(jié)
G物
＝F浮＝G排
r物V物
g＝r液V排
g
r物
=
r液
總結(jié)歸納：
典型例題
因?yàn)楸o止地漂浮在水面上，這塊冰的重G冰與它排出的水重G排水都
等于冰受到的浮力：
F浮=G冰（二力平衡條件）
F浮=G排水（阿基米德原理）
所以：G冰=G排水,
所以：m冰=m排水
那么，這塊冰化成的水無論從哪個(gè)方面說都等于它排開的水，所以冰
若在水中直接熔化，不正好填平它所排開水的空間嗎!
所以冰化了，水位
并不會(huì)變化，容器底受到的壓強(qiáng)也就不變咯！
冰化成水后，容器底部受到的壓強(qiáng)大小、液面高度如何變化？
3、有外力參與的平衡
解題思路
1、通過對(duì)研究對(duì)象受力分析找出相關(guān)力的等量關(guān)系。
2、凡是沒有直接告訴的重力及浮力大小的必須轉(zhuǎn)化
成ρ物V物
g和ρ液V排
g表達(dá)式
。
D
1、彈簧測(cè)力計(jì)下掛一物體浸沒在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是物體在空氣中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的1/3，這個(gè)物體的密度是（
）
A.
1/3×103
kg/m3
B.
2/3×103
kg/m3
C.
3×103
kg/m3
D.
3/2×103
kg/m3
典型習(xí)題
典型習(xí)題
3、如圖所示，水面上漂浮一個(gè)木塊．在木塊上放一個(gè)質(zhì)量為4千克的物體M，木塊正好全部沒入水中．若在木塊下掛一個(gè)密度為5×103千克/米3的合金塊N，木塊懸浮在水中，求合金質(zhì)量．
重力：G物＝m物g＝ρ物
V物
g
；
浮力：F浮＝m物g＝
ρ液V排
g
；
ΔF浮＝ΔG
2、如圖甲為一個(gè)木塊用細(xì)繩系在容器底部,向容器內(nèi)倒水,當(dāng)木塊露出水面的體積是20cm3細(xì)繩對(duì)木塊的拉力為0.6N,將細(xì)繩剪斷,木塊上浮,靜止時(shí)有2/5的體積露出水面,如圖乙,求此時(shí)木塊受到的浮力．
浮力思維導(dǎo)圖
ρ物V物
g
=m物g
=
F下
-
F上
=
F浮
F浮=
G排=m排g=ρ液
V排
g
涭沒時(shí)：V物=V排
-
F'
=
F浮
G
F浮=
F下
-
F上
=
P下s
-
P上s
=
ρgh2s-
ρgh1s
=
ρg(h2
-
h1)s
=
ρ液
V排
g
G物=m物g=ρ物
V物
g
受力分析
阿基
當(dāng)物體浸沒在液體中時(shí)：兩過程三狀態(tài)
下沉：ρ物>ρ液
m物>
m排液
G物>F浮
懸浮：ρ物=ρ液
m物=
m排液
G物=F浮
上浮：ρ物<ρ液
m物<
m排液
G物漂浮：ρ物<ρ液
m物=
m排液
G物=F浮
沉底：ρ物>ρ液
m物>
m排液
G物>F浮
浮
力
的
解
題
思
路
1、浮力大小比較及變化解題思路
2、對(duì)研究對(duì)象受力分析
1、F浮=
G排=m排g=
r液V排
g
2、漂浮重要推論的解題思路：
G物
＝G排
m物
＝m排
ρ物
V物＝ρ液
V排
1、通過對(duì)研究對(duì)象受力分析找出相關(guān)力的等量關(guān)系。
2、凡是沒有直接告訴的重力及浮力大小的必須轉(zhuǎn)化成ρ物V物
g和ρ液V排
g表達(dá)式
。
3、有外力參與的平衡
思維導(dǎo)圖
謝謝

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