物体的沉浮条件(北师大版).

第八章第6节物体的浮沉条件及应用知识回顾：二.阿基米德原理的内容：一.什么是浮力，浮力的方向，浮力产生的原因：液体对物体上下表面产生压力差。三.浮力的计算方法：4.平衡法：F浮=G物3.阿基米德原理的计算公式：F浮=ρ液gV排2.称重法：F浮=G物—G物’1.压力差法：F浮=F下—F上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．浸没在水银中的铁块为什么向上浮起？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？提出问题悬浮上浮下沉1．浮力与重力的关系悬浮上浮下沉F浮GF浮GF浮G上浮：F浮＞G一、物体的浮沉条件F浮G漂浮漂浮：F浮=G悬浮：F浮=G下沉：F浮＜G（1）静止态：漂浮、悬浮、沉底（2）运动态：上浮、下沉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gV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想想做做将新鲜鸡蛋放入盛水容器中，向水中加盐，并搅拌，不断增加盐水的浓度。观察鸡蛋在容器中的位置变化。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。我国古代对浮力的应用捏成一团的橡皮泥做成空心的想想做做二、浮力的应用捏成一团的橡皮泥会沉入水底，而做成空心的橡皮泥却为什么会漂浮在水面？（2）空心的，G不变，V排变大，F浮＝ρ液ｇV排，所以F浮变大，当漂浮在水面时，G＝F浮（1）下沉原因：F浮＜G（1）工作原理：将钢铁做制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。（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（3）吃水线轮船二、浮力的应用吃水线1.同一物体分别漂浮在水面和酒精液面时，它受到的浮力（）A一样大B漂浮在水面时大C漂浮在酒精液面时大D无从比较2.同一只轮船从河里开到海里，轮船所受到的浮力＿＿＿，船排开河水的体积＿＿＿排开海水的体积。（填“大于”、“小于”或“等于”）河水海水F浮F浮GGAA不变大于大多数鱼类在水中游动时，能向上游动，也能向下沉，甚至能在水中不动。鱼类为什么能随意地上浮和下沉呢？鱼鱼在水中如何浮沉鱼用一个气囊来控制上浮下沉，这个气囊就是鱼鳔，它隐藏在鱼身体的中央部位，当鱼要下沉时，便使肌肉收缩，压迫鱼鳔，使鱼鳔体积变小，浮力变小，浮力小于重力，鱼便下潜．当鱼想浮出水面时，便使肌肉松驰，则鱼鳔体积变大，鱼的浮力变大，浮力大于重力，鱼就上浮。死掉或眩晕了的鱼，因肌肉无法控制鱼鳔，任其膨胀扩大，故会浮在水面．工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶内打起，将瓶内的水排出，瓶向上浮起潜艇二、浮力的应用潜水艇2.潜水艇在上浮和下潜的过程中，体积________，如浸没在水中时浮力也，靠改变___________来实现浮沉。二.潜水艇原理不变自身重力不变工作原理：利用空气的浮力，通过改变自身体积来实现上升和下降。气球和飞艇内充有密度小于空气的气体（氢气、氦气、热空气等）二、浮力的应用气球和飞艇加热时,袋内空气受热膨胀,浮力增大。浮力大于重力,气球上升。停止加热，袋内空气变冷体积缩小,浮力减小,浮力小于重力,气球下降。孔明灯为什么将吸管放入不同的液体中，液面所对的位置会不同？G＝F浮，G不变，F浮也不变，F浮＝ρ液ｇV排，ρ液变大，V排变小。ABCA、B、C三种液体密度关系是怎样的？工作原理：漂浮原理即G＝F浮2、密度计刻度特点：（1）上面读数小，下面读数大（2）刻度不均匀，上疏下密读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度用途：测量液体密度的仪器学到了什么？一.物体的浮沉条件（一）力的条件：（1）当F浮＞G物时，物体上浮（2）当F浮＜G物时，物体下沉（3）当F浮＝G物时，物体可以悬浮在液面下的任何位置（二）密度条件：（1）当ρ液＞ρ物时，物体上浮（2）当ρ浮＜ρ物时，物体下沉（3）当ρ浮＝ρ物时，物体可以悬浮在液面下的任何位置学到了什么？二.浮沉条件的应用►1、轮船►2、潜水艇►3、测量密度（物体密度、液体密度）►4、浮力选种、浮筒►5、气球、飞艇例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′浮ρ海水gV排=ρ海水gV′排，∵ρ海水ρ海水，∴V排V′排不变不变变小例3重为15N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10-4m3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=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-4m3=4.9N15N∵F浮G∴物体下沉BAB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=ρ水gV排比较浮力的大小。AB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：ρAρ水；B悬浮：ρB＝ρ水∴ρB＝ρ水ρA，ρBρA。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？GmFVggrrr冰冰浮排水水水当冰化成水后，质量不变，所以，m水=m冰mmVrr水冰化水水水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？GmVgrr冰冰排盐水盐水mmVrr水冰化水水水∵ρ水ρ盐水，∴V排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=G2．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，所受的浮力都相等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BD＜＝