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专题二十一 浮沉条件分析 一、教学目标 1.能利用受力分析描述物体的浮沉条件,并能通过改变物体所受重力或浮力的大小,使物体在液体或气体中处于不同的浮沉状态。 2.运用物体的浮沉条件进行计算。 二、合作探究 [基础回顾] 物体浮沉条件及判断 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底 F浮 G物 F浮 G物 F浮 G物 F浮 G物 F浮+F支 G物 液 物 液 物 液 物 V排 V物 液 物 液 物 物体处于运动状态,受到的是非平衡力 是“上浮”的最终状态 可以停留在液面下任何地方且不触底 是“下沉”的最终状态 物体处于静止状态,受平衡力 [思考]将同一个小球分别放在甲、乙、丙三种液体中,静止时,小球在甲溶液中漂浮,在乙溶液中悬浮,在丙溶液中沉底,如图所示.根据条件比较以下物理量的关系: (1)三种液体的密度关系: . (2)小球在三种液体中所受浮力的关系: . (3)小球排开液体质量的关系: . (4)三种液体对容器底部的压强关系: . (5)三个容器对水平面的压强关系: . [变式]将三个体积相同、材质不同的实心小球甲、乙、丙放入盛水的容器中,静止时情形如图: (1)三个小球的密度关系: . (2)三个小球的质量关系: . (3)三个小球排开水的质量关系: . (4)三个小球所受浮力的关系: . [典型例题] 例1如图所示,将同一枚新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中,静置一会儿,出现如图所示的现象。下列说法正确的是( ) A. 水的密度比鸡蛋的密度大 B. 左图中对杯底一定有压力 C. 两种情况下鸡蛋所受的浮力相等 D. 往浓盐水中再加一些盐,鸡蛋静止后所受的浮力比原来大 例2一个圆柱体横截面积S=100㎝2,高h=20cm,密度为8 103kg/m3,竖直吊入水中,此时上表面深度为10cm,弹簧测力计的示数为140N,求(g=10N/kg) (1)根据“弹簧测力计法”求该圆柱体受到的浮力 (2)根据“浮力产生的原因”求该圆柱体受到的浮力 (3)根据“阿基米德原理”求该圆柱体受到的浮力 (4)若将该圆柱体放入足量的水银中,求它静止后受到的浮力 例3如图所示,潜水艇悬浮在水中时,下列说法错误的是( ) A. 要使潜水艇下沉,应向水舱充水 B. 要使潜水艇上浮,应从水舱向外排水 C. 当潜水艇悬浮在水中时,潜水艇总重等于同体积的水重 D. 潜水艇是靠改变自身重力和受到的浮力来实现浮沉的 例4则量液体密度的仪器叫做密度计。将其插人被测液体中,待静止后直接读取液面处的刻度值(图甲)。图乙和图丙是自制的-支简易密度计(在木棒的-端缠绕- 些铜丝做成) ,先后被放人盛有不同液体的两个烧杯中。下列说法正确的是( ) A.密度计越靠近下方的刻度,其相应的密度数值越小 B.密度计在乙杯中受到的浮力大于丙杯中受到的浮力 C.乙、丙两杯中液体对密度计下表面的压强相等 D.乙杯中液体的密度比丙杯中液体的密度大 三、课内反馈 1.网上流传着一种说法,鸡蛋能否沉入水底可以鉴别其是否新鲜.为了验证其真实性,小亮买了些新鲜鸡蛋,并拿其中一颗进行实验.第一天放入水中的鸡蛋沉入水底(如图甲),取出鸡蛋擦干放置50天后,再放入水中时鸡蛋漂浮在水面(如图乙),看来网传是真的.下列分析正确的是( ) A.鸡蛋两次所受的浮力一样大 B.甲图中鸡蛋排开水的重力大 C.乙图中鸡蛋所受浮力大于重力 D.放置50天后的鸡蛋密度变大 2.人们常用“生沉熟浮”来判断饺子是否煮熟,煮熟后的饺子会漂起来的原因是( ) A.饺子的重力减小了 B.饺子的重力和浮力都增大了 C.饺子的重力不变,浮力增大 D.饺子的重力和浮力都减小了 3.如图所示,在天平左盘放上溢水杯,往杯中注水至溢水口处,使天平平衡。然后往杯中放一木块,天平左端下降,同时木块排开的水从管口流入空量筒中。等排开的水流完后木块漂浮在水面,天平会( ) A.左端高右端低 B.左端低右端高 C.恢复平衡 D.条件不足,无法判断 4.一个重为0.5 N的木块放入装有水的烧杯中,木块处于漂浮状态,则木块受到的浮力是_N.若再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水,则木块受到的浮力将_(填“变大”“不变”或“变小”). 5.中国首艘国产航母赴相关海域执行海上任务,国产航母满载时排水量为67 000 t,舰长约315 m、宽约75 m,它满载时受到海水的浮力是_N,如果它从东海驶入长江,舰身会_(填“上浮一些”“下沉一些”或“保持不变”).(g取10 N/kg) 6.两个完全相同的容器内分别盛满不同的液体,现将两个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,则液体对容器底部的压强关系是p甲_p乙;两小球所受的浮力关系是F甲_F乙.(填“>”“<”或“=”) 7.如图所示,小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,此时小球所受的浮力_(填“大于