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六物体的浮沉条件 体验体验 物体的浮沉物体的浮沉活动活动: :准备烧杯、鲜鸡蛋、盐、清水。准备烧杯、鲜鸡蛋、盐、清水。活动活动1:1:把一枚鲜鸡蛋放入清水中把一枚鲜鸡蛋放入清水中, ,观察现象。观察现象。活动活动2:2:逐渐向清水中加入盐逐渐向清水中加入盐, ,观察现象。观察现象。(1)(1)鲜鸡蛋放入清水中会鲜鸡蛋放入清水中会。(2)(2)当向清水中加入一定量的盐后当向清水中加入一定量的盐后, ,会发现鸡蛋会发现鸡蛋 。提示：提示：(1)(1)下沉下沉(2)(2)上浮上浮1.1.物体的浮沉条件是什么物体的浮沉条件是什么? ?2.2.轮船、潜水艇、气球和飞艇的原理是什么轮船、潜水艇、气球和飞艇的原理是什么? ?探究探究1 1 探究物体的浮沉条件探究物体的浮沉条件结合结合“体验体验”, ,对浸没在液体中的物体进行受力分析对浸没在液体中的物体进行受力分析, ,思考以下思考以下问题问题: :1.1.如图如图, ,画出浸在液体中的物体所受力的示意图。画出浸在液体中的物体所受力的示意图。提示：提示：浸没在液体中的物体受到两个力的作用浸没在液体中的物体受到两个力的作用, ,竖直向下的重竖直向下的重力和竖直向上的浮力。两个力的受力物体都是浸在液体中的力和竖直向上的浮力。两个力的受力物体都是浸在液体中的, ,所以作用点应画在物体的重心。所以作用点应画在物体的重心。参考答案：参考答案：如图所示如图所示2.2.当浮力大于重力时当浮力大于重力时, ,物体的运动状态如何变化物体的运动状态如何变化? ?。这种状态是这种状态是, ,最后会最后会在水面。在水面。提示：提示：当浮力大于重力时当浮力大于重力时, ,两个力的合力方向竖直向上两个力的合力方向竖直向上, ,故物体故物体会向上运动会向上运动, ,此时我们称物体处于上浮状态。物体浮出液面此时我们称物体处于上浮状态。物体浮出液面后后,V,V排排减小减小,F,F浮浮减小减小, ,当当F F浮浮=G=G时时, ,合力等于零合力等于零, ,物体最终漂浮。物体最终漂浮。参考答案：参考答案：物体向上运动上浮漂浮物体向上运动上浮漂浮3.3.当浮力小于重力时当浮力小于重力时, ,物体的运动状态会如何变化物体的运动状态会如何变化? ?。这种状态是。这种状态是。提示：提示：当浮力小于重力时当浮力小于重力时, ,两个力的合力方向竖直向下两个力的合力方向竖直向下, ,故物体故物体会向下运动会向下运动, ,此时我们称物体处于下沉状态。此时我们称物体处于下沉状态。参考答案：参考答案：物体向下运动下沉物体向下运动下沉4.4.当浮力等于重力时当浮力等于重力时, ,物体的运动状态会变化吗物体的运动状态会变化吗? ?。这种状态是。这种状态是。提示：提示：当浮力等于重力时当浮力等于重力时, ,两个力的合力为零两个力的合力为零, ,故物体会静止在故物体会静止在液体中液体中, ,这种状态称为悬浮。这种状态称为悬浮。参考答案：参考答案：不变化悬浮不变化悬浮5.5.将物体完全浸没在液体中将物体完全浸没在液体中, ,结合图和物体的浮沉条件结合图和物体的浮沉条件, ,分析当分析当物体上浮、悬浮、漂浮时物体上浮、悬浮、漂浮时, ,物体密度与液体密度的关系。物体密度与液体密度的关系。(1)(1)当物体完全浸没在液体中时当物体完全浸没在液体中时,V,V排排V V物物。(2)(2)根据根据F F浮浮=液液gVgV排排和和G G物物=物物gVgV物物, ,分析分析: :浮力大于重力时浮力大于重力时, ,液体密度液体密度物体密度物体密度, ,物体物体。浮力小于重力时浮力小于重力时, ,液体密度液体密度物体密度物体密度, ,物体物体。浮力等于重力时浮力等于重力时, ,液体密度液体密度物体密度物体密度, ,物体物体。提示：提示：由于浸没在液体中的物体由于浸没在液体中的物体V V排排=V=V物物, ,根据公式根据公式F F浮浮=液液gVgV排排和和G G物物=物物gVgV物物可知可知, ,物体的浮沉情况可以用物体的密度和液体物体的浮沉情况可以用物体的密度和液体密度的大小来描述。当浮力大于重力时密度的大小来描述。当浮力大于重力时,液液gVgV排排物物gVgV物物, ,则液则液体密度大于物体密度体密度大于物体密度, ,物体上浮物体上浮; ;当浮力小于重力时当浮力小于重力时,液液gVgV排排 = = =浮沉浮沉状态状态上浮上浮下沉下沉漂浮漂浮悬浮悬浮最终运最终运动状态动状态处于动态处于动态( (运动状运动状态不断改变态不断改变),),受力受力不平衡不平衡是是“上浮上浮”过过程的最终状态程的最终状态可以停留在液可以停留在液体的任何深度体的任何深度处处处于静态处于静态, ,受平衡力作用受平衡力作用二、物体浮沉条件的应用二、物体浮沉条件的应用1.1.轮船轮船: :(1)(1)采用空心的办法采用空心的办法, ,增加增加_,_,增大受到的浮力。增大受到的浮力。(2)(2)排水量排水量: :轮船按设计的要求满载时轮船按设计的要求满载时_。2.2.潜水艇潜水艇: :靠水舱充水、排水改变靠水舱充水、排水改变_来实现上浮和下沉。来实现上浮和下沉。3.3.气球和飞艇气球和飞艇: :里面充的气体密度里面充的气体密度_空气密度空气密度, ,使气球飘在使气球飘在空中。空中。4.4.密度计密度计: :测量液体密度测量液体密度, ,使其始终使其始终_在液面上在液面上, ,浸入液体的浸入液体的部分越多部分越多, ,所测液体的密度所测液体的密度_。排开水的体积排开水的体积排开水的质量排开水的质量自身重力自身重力小于小于漂浮漂浮越小越小考点考点 物体浮沉条件的应用物体浮沉条件的应用【典例【典例】(2013(2013南昌中考南昌中考) )把一个木球放入盛满酒精的溢水把一个木球放入盛满酒精的溢水杯中杯中, ,溢出溢出50g50g酒精酒精, ,若将此木球从酒精中取出若将此木球从酒精中取出, ,擦干后放入盛满擦干后放入盛满水的溢水杯中水的溢水杯中, ,则溢出水的质量是则溢出水的质量是(木木=0.6=0.610103 3kg/mkg/m3 3,酒精酒精=0.8=0.810103 3kg/mkg/m3 3)( )( )A.A.等于等于50g B.50g B.小于小于50g50gC.C.大于大于50g D.50g D.无法确定无法确定【思路导引【思路导引】解答本题的关键是明确木球放在酒精和水中解答本题的关键是明确木球放在酒精和水中, ,静止静止后都处于漂浮状态后都处于漂浮状态, ,则浮力等于重力。则浮力等于重力。【精讲精析【精讲精析】选选A A。本题考查物体的浮沉条件、二力平衡和阿。本题考查物体的浮沉条件、二力平衡和阿基米德原理。木球的密度比酒精和水的密度都小基米德原理。木球的密度比酒精和水的密度都小, ,分别放在酒分别放在酒精和水中精和水中, ,静止后都处于漂浮状态静止后都处于漂浮状态, ,则浮力等于重力则浮力等于重力, ,即排开液即排开液体的重力等于木球的重力体的重力等于木球的重力, ,所以两种情况下溢出酒精和水的质所以两种情况下溢出酒精和水的质量量( (重力重力) )都是相等的。都是相等的。【方法归纳【方法归纳】物体浮沉条件的应用物体浮沉条件的应用(1)(1)判断物体浮沉的两种方法判断物体浮沉的两种方法比较物体重力比较物体重力(G(G物物) )和所受浮力和所受浮力(F(F浮浮) )的大小。的大小。比较物体密度比较物体密度物物和液体密度和液体密度液液的大小。的大小。(2)(2)通过物体的浮沉状态判断物体的重力和浮力的大小关系或通过物体的浮沉状态判断物体的重力和浮力的大小关系或物物和和液液的大小关系。的大小关系。1.1.一个鸡蛋沉没在一杯清水里一个鸡蛋沉没在一杯清水里, ,选择下列添加物选择下列添加物( (足量足量) )加入杯加入杯内的水中内的水中, ,经搅拌后经搅拌后, ,最终可使鸡蛋浮起来的是最终可使鸡蛋浮起来的是( () )A.A.水水 B.B.食盐食盐 C.C.酒精酒精 D.D.食用油食用油【解析【解析】选选B B。本题考查物体的浮沉条件。如果使鸡蛋浮起来。本题考查物体的浮沉条件。如果使鸡蛋浮起来, ,鸡蛋受到的浮力应该大于鸡蛋的重力鸡蛋受到的浮力应该大于鸡蛋的重力, ,因鸡蛋的重力无法改变因鸡蛋的重力无法改变, ,所以只能通过改变浮力来实现所以只能通过改变浮力来实现, ,又因浮力的大小与液体密度有又因浮力的大小与液体密度有关关, ,在在V V排排相同的情况下相同的情况下, ,液体密度越大液体密度越大, ,浮力越大。故选浮力越大。故选B B。2.(20132.(2013荆门中考荆门中考) )如图所示如图所示, ,一支未点燃的蜡烛的下端插入一支未点燃的蜡烛的下端插入一根小铁钉一根小铁钉, ,使蜡烛能直立漂浮在水面上使蜡烛能直立漂浮在水面上, ,露出长度为露出长度为L,L,当把蜡当把蜡烛水面以上部分截掉后烛水面以上部分截掉后, ,剩余部分剩余部分( )( )A.A.还会重新露出水面还会重新露出水面B.B.不会重新露出水面不会重新露出水面C.C.以上两种可能都有以上两种可能都有D.D.无法判断是否会重新露出水面无法判断是否会重新露出水面【解析【解析】选选A A。本题考查漂浮的条件。蜡烛能直立漂浮在水面。本题考查漂浮的条件。蜡烛能直立漂浮在水面上上, ,说明浮力等于蜡烛的重力说明浮力等于蜡烛的重力, ,当把蜡烛水面以上部分截掉后当把蜡烛水面以上部分截掉后, ,剩余部分蜡烛的重力将小于蜡烛原来所受的浮力剩余部分蜡烛的重力将小于蜡烛原来所受的浮力, ,所以蜡烛将所以蜡烛将上浮上浮, ,还会重新露出水面。故选还会重新露出水面。故选A A。3.3.关于潜水艇的上浮和下沉关于潜水艇的上浮和下沉, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( )( )A.A.潜水艇是通过改变自身重力达到上浮和下沉的潜水艇是通过改变自身重力达到上浮和下沉的B.B.潜水艇是通过改变浮力达到上浮和下沉的潜水艇是通过改变浮力达到上浮和下沉的C.C.潜水艇下沉越深潜水艇下沉越深, ,所受浮力越大所受浮力越大D.D.潜水艇浮出水面的过程中潜水艇浮出水面的过程中, ,所受浮力不变所受浮力不变【解析【解析】选选A A。本题考查潜水艇的浮沉原理。潜水艇两侧有水。本题考查潜水艇的浮沉原理。潜水艇两侧有水舱舱, ,通过往水舱中充水或向外放水来改变自身重力通过往水舱中充水或向外放水来改变自身重力, ,从而实现上从而实现上浮和下沉浮和下沉, ,故故A A正确正确; ;当潜水艇浸没在水中时当潜水艇浸没在水中时, ,排开水的体积不变排开水的体积不变, ,根据阿基米德原理可知根据阿基米德原理可知, ,它受到的浮力也不变它受到的浮力也不变, ,故故B B错误错误; ;潜水艇潜水艇受到的浮力跟浸没在水中的深度无关受到的浮力跟浸没在水中的深度无关, ,故故C C错误错误; ;潜水艇浮出水潜水艇浮出水面的过程中面的过程中, ,排开水的体积越来越小排开水的体积越来越小, ,受到的浮力越来越小受到的浮力越来越小, ,故故D D错误。错误。4.4.我国的航母正按计划进行各项科研试验和训练。如图所示是我国的航母正按计划进行各项科研试验和训练。如图所示是中国航母训练时的图片。当飞机飞回航母后中国航母训练时的图片。当飞机飞回航母后( (航母的总重增加航母的总重增加了了)( )( )A.A.航母将沉下一些航母将沉下一些, ,所受浮力增大所受浮力增大B.B.航母将浮起一些航母将浮起一些, ,所受浮力减小所受浮力减小C.C.航母将沉下一些航母将沉下一些, ,所受浮力减小所受浮力减小D.D.航母始终漂浮航母始终漂浮, ,所受浮力不变所受浮力不变【解析【解析】选选A A。本题考查物体的浮沉条件的应用。因为航母始。本题考查物体的浮沉条件的应用。因为航母始终漂浮在水面上终漂浮在水面上, ,根据漂浮条件可知根据漂浮条件可知,F,F浮浮=G=G航母航母, ,当飞机飞回航母当飞机飞回航母后后, ,航母的总重量增加了航母的总重量增加了, ,但是航母仍处于漂浮状态但是航母仍处于漂浮状态, ,所以所以F F浮浮= =G G航母航母, ,故所受浮力增大故所受浮力增大, ,根据阿基米德原理的公式根据阿基米德原理的公式F F浮浮=G=G排排知知, ,排开排开的水多一些的水多一些, ,航母将下沉一些。航母将下沉一些。5.5.浸在水中的苹果受到竖直浸在水中的苹果受到竖直的浮力的浮力, ,浮力的大小等浮力的大小等于苹果排开的于苹果排开的所受的重力。物体的沉浮取决于物体所受的重力。物体的沉浮取决于物体所受的所受的与与的大小关系。的大小关系。【解析【解析】本题考查阿基米德原理、物体的浮沉条件。根据阿基本题考查阿基米德原理、物体的浮沉条件。根据阿基米德原理米德原理, ,浸在液体中的物体会受到液体竖直向上的浮力的作浸在液体中的物体会受到液体竖直向上的浮力的作用用, ,浮力的大小等于排开的液体受到的重力浮力的大小等于排开的液体受到的重力; ;当物体受到的浮力当物体受到的浮力大于重力时会上浮大于重力时会上浮; ;当物体受到的浮力等于重力时将会处于悬当物体受到的浮力等于重力时将会处于悬浮或漂浮状态浮或漂浮状态, ,当物体所受浮力小于重力时将会下沉。当物体所受浮力小于重力时将会下沉。答案：答案：向上水浮力重力向上水浮力重力6.(20136.(2013遂宁中考遂宁中考) )某课外活动小组在探究物体的某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件浮沉条件”时时, ,将一个质量为将一个质量为100g100g后的物体放入装满水的深桶中后的物体放入装满水的深桶中, ,溢出溢出90g90g水水, ,物体受到的浮力是物体受到的浮力是N(gN(g取取10N/kg);10N/kg);这个物体在水中将这个物体在水中将会会( (选填选填“上浮上浮”“”“下沉下沉”或或“悬浮悬浮”) )。放入物体。放入物体后水对桶底的压强后水对桶底的压强放入木块前水对桶底的压强放入木块前水对桶底的压强( (选填选填“大于大于”“”“小于小于”或或“等于等于”) )。【解析【解析】物体浸没时所受浮力物体浸没时所受浮力:F:F浮浮=m=m排水排水g=0.09kgg=0.09kg10N/kg10N/kg=0.9N,=0.9N,而而G=mg=0.1kgG=mg=0.1kg10N/kg=1N,10N/kg=1N,因为因为F F浮浮G,GG时时, ,物体上浮物体上浮, ,最终最终漂浮在液面上漂浮在液面上; ;当当F F浮浮GG,G,所以浮冰可以继续漂浮。所以浮冰可以继续漂浮。 找找你容易错在哪里找找你容易错在哪里“有毒胶囊有毒胶囊”事件发生之后事件发生之后, ,人们更加关注药物的正确服用方人们更加关注药物的正确服用方法。其实我们生活中有些习惯和做法不一定是正确的。例如法。其实我们生活中有些习惯和做法不一定是正确的。例如, ,我们服用药物时我们服用药物时, ,往往都是仰脖儿下咽。有人发现往往都是仰脖儿下咽。有人发现: :服用胶囊类服用胶囊类药物时药物时, ,仰脖儿服用时水顺利下咽仰脖儿服用时水顺利下咽, ,胶囊药物却经常留在口中胶囊药物却经常留在口中, ,而略低头服用而略低头服用, ,药物和水反而容易一起下咽。请用浮力的知识药物和水反而容易一起下咽。请用浮力的知识解释这种现象。解释这种现象。【学生自答【学生自答】因为胶囊类药物的包皮在浸湿以后变得粘性较大因为胶囊类药物的包皮在浸湿以后变得粘性较大, ,所以难以下所以难以下咽。咽。 【教师点评【教师点评】没有学会运用所学的物理知识思考、解答物理问题。没有学会运用所学的物理知识思考、解答物理问题。如果是因为变粘的原因如果是因为变粘的原因, ,为什么略低头服用为什么略低头服用, ,药物和水容易下药物和水容易下咽。咽。胶囊类药物平均密度小于水的密度胶囊类药物平均密度小于水的密度, ,在水中会漂浮。在水中会漂浮。【正确答案【正确答案】胶囊类药物平均密度小于水的密度胶囊类药物平均密度小于水的密度, ,在水中会漂浮。仰脖儿服在水中会漂浮。仰脖儿服用时用时, ,药物离食道口远药物离食道口远, ,不容易进入食道口不容易进入食道口, ,容易留在口中容易留在口中; ;而低而低头服用时头服用时, ,药物离食道口近药物离食道口近, ,所以更容易下咽。所以更容易下咽。
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