14.6浮力的应用

知识回顾：1.阿基米德原理的内容：2.浮力的计算方法：①称重法F浮=G物—F拉②阿基米德原理的计算公式：F浮=ρ液gV排3.浮力产生的原因：液体对物体上下表面产生压力差。ABC一.物体浮沉条件【实验】把外观相同的3只乒乓球(分别装有不同质量的沙,同体积,不同重力)浸没水中。现象：一只上浮出水面一只悬浮在水中一只下沉到水底原因：三只球所受到的重力不同物体的沉浮条件1：物体的沉浮条件2：物体的沉浮条件3：GF浮悬浮F浮=G物体的沉浮条件4：GF浮F浮=G漂浮物体的沉浮条件：物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大小。GF浮F浮=G悬浮GF浮G上浮F浮GF浮G下沉F浮F浮GF浮=G漂浮物体的浮沉条件:浸没在液体中的物体：（V排=V物）(1)F浮G物物体上浮、最终漂浮(F浮’=G物)（V排V物）(2)F浮G物物体下沉，最终沉底（F浮+FN=G物）(3)F浮=G物物体悬浮注意：漂浮、悬浮是一个静止的状态，而上浮、下沉是一个动的状态讨论、思考：请大家思考、推导出物体上浮（漂浮）、悬浮、下沉时。物体的密度和液体的密度关系(1)F浮G物、上浮、最终漂浮(F浮=G物)ρ物ρ液(2)F浮G物、物体下沉、最终沉底ρ物ρ液(3)F浮=G物、悬浮ρ物ρ液=推导:在物体上浮时有:F浮G物根据阿基米德原理F浮=G排=m排g=ρ液gV排和G物=m物g=ρ物gV物可得:ρ液gV排ρ物gV物因为物体全部浸没在液体中.所以V物=V排所以ρ液ρ物同理可推导出:下沉时:ρ液ρ物悬浮时:ρ液=ρ物浮沉条件(1)漂浮F浮=GV排V物∴ρ液ρ物(2)悬浮F浮=GV排=V物∴ρ液=ρ物(3)上浮F浮GV排=V物∴ρ液ρ物(4)下沉F浮GV排=V物∴ρ液ρ物简单地说,浸在液体中的物体的浮和沉,决定于所受的浮力和重力的大小情况。还可以通过改变液体和物体密度来改变物体的浮沉状态。最初人们利用密度小于水的木材，顺水漂流．对于密度大于水的物体做成空心后可增大排水体积，增大浮力，漂浮于水面．后来把树干挖成空心，能装载更多的人和物．轮船也是采用“空心”的办法增大可以利用的浮力．做一做让牙膏壳漂浮在水面上轮船：1、用”空心“法增大可利用的浮力。2、排水量（设计时所要求的）：轮船满载时排开水的质量。常用来表示轮船的大小。3、轮船漂浮：F浮=G物（同一艘船质量不变时，浮力也不变）4、轮船排开水的质量，等于轮船和货物的总质量。因为F浮=G排=m排g（阿基米德原理），所以m排=m物F浮=G物=m物g(漂浮条件）每艘轮船的船身侧面都设计有一条最大吃水线，轮船在载物时水面不能超过这条吃线，从而确保了轮船的安全出航。知识拓展吃水线1、轮船从河流驶入海里是浮起一些还是沉下一些？分析：轮船不论在河里还是在海里，始终处于漂浮状态，所以F浮=G船。由于G船不变，所以F浮海=F浮河。根据阿基米德原理有ρ海gV海=ρ河gV河已知ρ海ρ河，所以V河V海，轮船从河里到海里会上浮一点思考：密度计：2、密度计：酒精水0.8g/cm31g/cm31g/cm30.8g/cm30.6g/cm31.2g/cm31.用途：测量液体的密度。2.工作原理：漂浮原理即G＝F浮3.刻度值的特点：（1）上面读数小，下面读数大；（2）刻度不均匀，上疏下密。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，那么鱼类为什么能随意地上浮和下沉呢？潜水艇也能在水中随意的上浮和下沉，它和鱼类的工作原理是否一样？这些潜艇又是如何在大海中悬浮的呢？1.当注射器将气体压入玻璃球时，球内的水量减少球和球内的水）受到的重力变小G＜F浮，球将上浮.2.当注射器将球内的气体吸出时球内的水量增多，球和球内的水）受到的重力变大,G＞F浮，球将下沉.气球和飞艇:利用热空气或密度小于空气的气体飞艇•小结：•1、物体的沉浮条件：•（1）物体上浮：G物F浮ρ物ρ液•（2）物体漂浮：G物=F浮ρ物ρ液（V排V物）•（3）物体悬浮：G物=F浮ρ物=ρ液•（4）物体下沉：G物F浮ρ物ρ液•（5）物体沉底：G物=F浮+FNρ物ρ液•2、轮船：•（1）用“空心”法增大可利用的浮力。•（2）排水量：轮船满载时排开水的质量。•（3）轮船漂浮：•F浮=G物•（4）轮船排开水的质量，等于轮船和货物的总质量•3、潜水艇：•靠改变“自重”实现上浮和下沉•4、气球和飞艇：•利用热空气或密度小于空气的气体，使自身的浮力大于重力，从而来实现上升汤圆刚放入水中时，会沉入锅底汤圆煮熟时，则会浮出水面。物体沉浮条件在生活中的应用1．关于浸在液体里的物体所受的浮力，下列说法中不正确的是（）A．浮力的方向竖直向上；B．浮力的施力物一定是水；C．浮力的大小与排开液体的质量成正比；D．实心的铁球也能浮在液面上．AB2．用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木球上浮，在木球未露出水面的时候，下列说法中正确的是（）A．木球所受的重力、浮力都不变；B．木球所受的重力不变，浮力变大；C．木球所受的重力、浮力都变小；D．木球所受的重力不变、浮力逐渐变小．3、密度均匀的实心物体悬浮在水中，将物体截成大小不等的两块后，仍放入水中，则（）A、大块下沉，小块悬浮B、大块下沉，小块上浮C、两块都上浮D、两块都悬浮D4、将体积相同的A、B、C三个小球投入水中,出现如图所示的三种情况，下列关于对三个小球受到的浮力大小的说法正确的是（）AA球浮在水面上，受到的浮力最大BC球沉在底部，受到的浮力为零CA球受到的浮力与B球受到的浮力相等DB球受到的浮力与C球受到的浮力相等D5、浸没在液体中的物体，它在液体中的深度越深，受到的浮力（）A、越大B、越小C、不变D、都有可能6、一实心铁球分别浸没水、酒精、水银中，受到浮力最大的是（）A、水B、酒精C、水银D、无法确定水酒精水银CC7.一量筒内装有60毫升的水，把一个质量为20克的物体放入该量筒后液面升高到75毫升处，则该物体最后在水中的状态是（）A．一定漂浮B．一定下沉C．可能漂浮D．可能悬浮B