内容正文:
物体的浮沉条件及应用
A
B
C
一、物体所处的几种浮沉状态
1、上浮:在液体中,物体向上运动的过程
2、漂浮:物体静止在液面上的状态
3、下沉:物体(重物)往下运动最终静止在液体底部的过程
4、悬浮:物体浸没在液体中且可以停留在液面下任何位置的状态
二、物体的浮沉条件
G
F浮
F浮=G 悬浮
G
F浮>G 上浮
F浮
G
F浮<G 下沉
F浮
F浮
G
F浮=G 漂浮
悬浮
上浮
下沉
F浮
G
F浮
G
F浮
G
上浮: F浮>G
F浮
G
漂浮
漂浮:F浮 = G
悬浮:F浮 = G
下沉: F浮<G
总结: 物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大小。
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。
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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
课堂练习
×
×
×
√
2 重为15 N的物体,浸没于装满水的容器中后,溢出了5×10-4 m3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 ×103 kg/m3 ×9.8 N/kg×5×10-4 m3
=4.9 N<15 N
∵ F浮<G ∴物体下沉
B
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g V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。
二、物体的浮沉条件
漂浮: r液>r物
根据浮沉条件进行比较
3.浮沉条件的讨论
(1)上浮和下沉是不平衡态;
悬浮和漂浮是平衡(静止)态
(2)上浮、下沉和悬浮:V排=V;
漂浮:V排<V
(3)空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平
均密度ρ物与液体密度ρ液比较
二、物体的浮沉条件
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
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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
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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
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三、物体浮沉条件的应用
活动1:
把橡皮泥放在水面上,观察橡皮泥能否浮在水面上。将橡皮泥捏成碗状,再放在水面上,观察橡皮泥能否浮在水面上。
应用一:轮船
原理:
采用空心的办法增大 来增大浮力
排开液体体积
排水量:
轮船满载(装满货物)时排开水的质量。
应用一:轮船
货轮从长江(淡水)驶入东海,它受到的浮力将如何变化?轮船将上浮些还是下沉些?
应用二:潜水艇
原理:改变潜水艇的自身重力的办法来实现沉浮。
特点:潜水艇潜没在水中时,排开水的体积不变,浮力不变
工作过程:
潜水艇两侧有水舱,向水舱充水时,潜水艇逐渐加重,重力大于浮力,就逐渐潜入水中;当水舱充一定水时,浮力等于重力,潜水艇就悬浮;当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时,潜水艇重力减小,浮力大于重力,潜水艇就上浮。
应用三:气球和飞艇
气袋
吊篮
喷嘴
喷嘴点火加热,袋内空气受热膨胀,排开气体的体积增大,浮力增大,浮力大于重力时,气球上升。
喷嘴火焰熄灭,袋内空气变冷体积减小,排开气体的体积减小,浮力减小, 浮力小于重力,气球下降。
原理:采用充入密度小于空气的气体,通过改变气囊里气体的体积来改变浮力的大小
应用四:密度计
(1)密度计是一种什么仪器?它的刻度有什么特点?
(2)密度计的工作原理是什么?
(3)密度计浸入液体中越深,说明液体的密度是越大还是越小?
1.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:
上面读数小,下面读数大;
0.8g/cm3