内容正文:
第3节 物体的浮沉条件及应用
第十章 浮力
在水里
许多东西能浮在水面,比如:乒乓球、木块,船等;
也有许多东西沉到水底,比如:石头、铁球、玻璃等;
那么物体的浮沉取决于什么呢?
物体的浮沉条件
将一物体浸没在液体中,分析分不同状态下物体的受力状况。
F浮>G→上浮
F浮=G→悬浮
F浮<G→下沉
上浮
悬浮
下沉
F浮
F浮
F浮
G
G
G
上浮 悬浮 下沉
F浮 > G F浮 = G F浮 < G
ρ物 < ρ液 ρ物 = ρ液 ρ物 > ρ液
8
1 把一个质量为100 g的小球浸入一个装满水银的烧杯中,待小球静止后,有80 g的水银溢出,则该小球( )A.一定漂浮在液面上B.一定沉到烧杯底部C.可能漂浮在液面上D.可能悬浮在水银中
B
物体的浮沉条件的应用
思考:铁的密度大于水的密度,为什么轮船能浮在水面上?
轮船
原理:船体做成空心的,排开水的体积增大,受到的浮力增大。
排水量
排水量:轮船装满货物时排开水的质量。
例如:某轮船的排水量是2.0×104 t,此船满载时,货物质量和船身质量之和为2.0×104 t。
F浮=G总
G排=G总
m排g=G总
ρ 水V排 g=m总 g
V排=
m总
ρ 水
代入已知量:
V排(河水)=
V排(海水)=
1×104×103kg
1×103kg/m3
1×104×103kg
1.03×103kg/m3
= 1×104 m3
= 0.97×104 m3
轮船是漂浮的
它从江河驶入海中,会上浮一些
有一艘轮船,它的排水量是1×104t,在密度是1×103kg/m3的河水中航行,它满载时排开水的体积是多大?如果该轮船在海水(密度为1.03×103kg/m3)中航行,它排开海水的体积是多大?它从江河驶入海中是上浮一些还是下沉一些?
上浮时,打开进气阀门,使高压空气进入潜艇两侧的水舱,将水排出,艇重变小。当重力小于浮力时,潜艇上浮。
漂浮时,水舱里没有水,潜艇浮在水面上,这时潜艇所受的重力等于浮力。
下潜时,打开进水阀门,使水流进水舱,艇重变大。当重力大于浮力时,潜艇下沉。
原理
靠改变自身重力实现浮沉
潜水艇
气球和飞艇
氢气球
热气球
飞 艇
原理
内部充的是密度小于空气的气体(如氢气、氦气或热空气),使浮力大于重力而升空。
密度计
1、测量液体密度的仪器
2、原理: 漂浮 F浮 =G
玻璃管
玻璃泡
3、使用方法:将密度计插入被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值。
(装入铅丸或铁砂)
使密度计能够竖立在液体中,便于读数
15
ρ液
F浮
V排g
=
密度计刻度不均匀,上疏下密,刻度值上小下大
同一密度计在使用中所受浮力大小不变(漂浮 F浮 =G)
ρ液
F浮
V排g
=
甲液体
乙液体
ρ甲 > ρ乙
16
通过改变盐水的密度而实现鸡蛋的浮与沉
盐水浮鸡蛋
$