3.物体的浮沉条件及应用资料

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,想一想：,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？,物体的沉浮是由,G与F,浮,的大小关系,决定的,6 浮力,6-3 物体的浮沉条件及应用,一、物体的浮沉条件,1.浮力与重力的关系:,F,浮,G,物,F,浮,G,物,F,浮,G,物,下沉,悬浮,上浮,F,浮,G,物,漂浮,漂浮：,F,浮,=,G,上浮：,F,浮,G,悬浮：,F,浮,=,G,下沉：,F,浮,G,2.物体密度与液体密度间的关系,研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力,V,排,=,V,物,F,浮,液,gV,排,；,G,物,物,g,V,物,F,浮,G,物,上浮：,液,物,漂浮：,液,物,F,浮,=,G,物,悬浮：,液,=,物,F,浮,G,物,下沉：,液,物,做一做：,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。,3.物体浮沉条件的讨论：,上浮和下沉是不平衡态；悬浮和漂浮是平衡（静止）态,浸没（上浮、下沉和悬浮）：,V,排,=,V,；漂浮：,V,排,V,空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平均密度,物,与液体密度,液,比较,二、浮力的应用：,我国古代对浮力的应用：,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：,周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长江这样的大河流上也多次架设过,浮桥,。,浮桥,我国古代对浮力的应用：,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,。,做一做：,用橡皮泥做成能承载重物的小船，使它漂浮在水面上。,二、浮力的应用：轮船,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。,排水量,（,m,排,）：轮船满载时排开水的质量。,F,浮,=,m,排,g,且,F,浮,=,G,m,船,+,m,货,=,m,排,载重线,二、浮力的应用：潜水艇,工作原理,：靠改变自身重力上浮和下潜,潜艇,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。,二、浮力的应用：气球和飞艇,内部充有小于空气密度的气体,工作原理,：靠空气浮力升空,例题9：,重4.5N，体积为0.5dm,3,的物体静止在水中，求它受到的浮力大小。（g=10N/kg）,应用阿基米德原理求F,浮,时，注意,V,排,是否确定；,应用物体的浮沉条件求F,浮,时，注意物体的,运动状态,是否确定。,例题10：,重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了510,-4,m,3,的水。则此物体：,A浮在水面上 B沉到水底,C悬浮在水中 D以上情况都有可能,解：根据阿基米德原理：,F,浮,=,水,gV,排,=1.0 10,3,kg/m,3,9.8 N/kg510,-4,m,3,=4.9 N,F,浮,河水,V,排,V,排,不变,不变,变小,二、浮力的应用：密度计,密度计（比重计）是测定液体密度的仪器。,工作原理：根据阿基米德原理和漂浮条件制成的,关于漂浮的几个结论：,同一物体漂浮在不同液体中，所受浮力相同,同一物体漂浮在不同液体中，露出液面部分多的，液体密度大,物体漂浮在液体中，露排比为一定值,F,浮,=G,V,露,V,排,液,-,物,物,=,练一练,1.如图示，三个体积相同的球放在同种液体中，则三个球的密度关系是：,A,_,B,_,C,。它们所受浮力的大小关系是：,F,浮A,_ F,浮B,_ F,浮C,。,=,2.同一个球放在三种不同液体中，则三种液体的密度关系,A,_,B,_,C,；小球在这三种液体中,受到的浮,力关系是：,A,_,B,_,C,。,=,判断密度的大小关系，可以由物体的浮沉情况结合阿基米德原理来判断。,3.在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图所示。其中标有,W,的是北大西洋载重线，标有,S,的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度,1,和,2,的关系，有：,A浮力增大，,1,2,B浮力减小，,1,2,C浮力不变，,1,2,D浮力不变，,1,G,物,时，上浮,F,浮,=G,物,时，漂浮或悬浮,F,浮,V,乙,V,丙,，,1,=,2,3,。则三个球的重力、密度的大小关系应该为：,A,G,甲,=,G,乙,G,丙,，,甲,乙,丙,B,G,甲,G,乙,G,丙,，,甲,乙,丙,C,G,甲,G,乙,=,G,丙,，,甲,乙,=,丙,D,G,甲,G,乙,G,丙,，,甲,=,乙,丙,B,一木块的体积为150cm,3,，在木块上放质量为60g的砝码时，木块恰好没入水中，求：,木块的质量；,若把砝码拿走，木块露出水面的体积是多少？,例题12：,例题13：,一个实心小球先后放入盛有足够多的水和足够多的酒精的两个容器中，小球受到的浮力分别为0.9N和0.8N，酒精的密度为0.810,3,kg/m,3,。,试分析小球分别在水中和酒精中的浮沉状态；,求小球的密度。,甲、乙两个小球的密度之比为1：2，体积之比为2：3，放入足够深的某种液体中静止后，受到的浮力之比为2：5。那么，甲、乙这两个小球在液体中的状态是：,A、甲、乙都漂浮,B、甲、乙都沉底,C、甲漂浮、乙沉底,D、甲悬浮、乙沉底,练习：,C,浮力习题课（2）液面变化问题,例题14：,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？,水对容器底的压强会怎样变？,若冰漂浮在盐水中，当冰熔化后，水面会怎样变？,当冰化成水后，质量不变，所以,m,水,=,m,冰,，根据,=m/V得：,冰排开水的体积等于冰化成水的体积,液面高度不变,水对容器底的压强,不变。,解：冰漂浮在水面上 ,F,浮,=,G,冰,由阿基米德原理得：,水,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：,冰漂浮在盐水中 ,F,浮,=,G,练习：,如图所示，小容器中放入一铁块，它们漂浮在水面上；将铁块从小容器中拿出，放入水中，则水面会怎样变？,若将铁块换成木块，水面会怎样变？,若是将铁块吊在小容器下，水面会怎样变？,下降,不变,不变,例题15：,实心正方体木块漂浮在水面上，此时浸入水中的体积为600cm,3,；在木块上放置一个重4N的铁块，静止后木块上表面刚好与水面相平，g取10N/kg。求木块的密度。,与未放置铁块相比，木块下表面受到水的压强增大了多少？,例题16：,小婷将一底面,积为,S,1,的实心,金属圆柱体挂,在弹簧测力计下，缓慢浸没到底面积为,S,2,的薄壁盛水圆柱形容器中（水未溢出且物体未接触容器底部），弹簧测力计示数改变了,F,，则水对容器底部的压强改变了多少？,S,2,S,1,h,S,2,S,1,G,F,1,G,F,2,F,浮,对于这种部分浸入的圆柱体问题，最好通过画图搞清圆柱体浸入部分体积与液面上升体积相等，以突出应用物理手段求解物理问题。,F=F,浮,=,液,gV,排,=,液,g,h,S,2,=,p,S,2,内容总结,想一想：。F浮。2.物体密度与液体密度间的关系。G物物g V物。漂浮：V排V。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。周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长江这样的大河流上也多次架设过浮桥。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。m船+m货=m排。它驶入河里也浮在河面上：F浮=G。工作原理：根据阿基米德原理和漂浮条件制成的。判断密度的大小关系，可以由物体的浮沉情况结合阿基米德原理来判断。产生原因（本质）：F浮=F向上-F向下。阿基米德原理：F浮=G排液=液gV排。浮力习题课（1）物体浮沉条件的应用。1.质量相同的铝块和铁块放入水中，谁受到的浮力大。2.质量相同的木块和蜡块放入水中，谁受到的浮力大。甲、乙、丙。则三个球的重力、密度的大小关系应该为：。D、甲悬浮、乙沉底。浮力习题课（2）液面变化问题。液面高度不变,水对容器底的压强不变,