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第3节 物体的浮沉条件及应用 第十章 浮 力 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? 提出问题 悬浮 上浮 下沉 1.浮力与重力的关系 悬浮 上浮 下沉 F浮 G F浮 G F浮 G 上浮: F浮>G 一、物体的浮沉条件 F浮 G 漂浮 漂浮: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 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。 一、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 物与液体密度 液比较 一、物体的浮沉条件 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 6 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 7 (1)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。 (2)排水量(m排): 轮船满载时排开水的质量: F浮= m排g 而 F浮=G ∴ m船+m货= m排 (3)载重线 轮 船 二、浮力的应用 工作原理:靠改变自身重力上浮和下潜。 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 潜艇 二、浮力的应用 潜水艇 工作原理:靠空气浮力升空 内部充有小于空气密度的气体 二、浮力的应用 气球和飞艇 3.一物体的质量是2 kg,用手按在水中浸没时受到的浮力是30 N,则放开手后物体将( A ) A.上浮 B.悬浮 C.下沉 D.无法判断 4.将小铁块和小木块放入一盆水中。结果发现木块浮在水面上,铁块沉入水底,下列对此现象分析正确的是( B ) A.木块受到浮力,铁块不受浮力 B.铁块沉入水底,所受浮力一定小于自身的重力 C.木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力 D.木块浮在水面上,所受浮力大于自身的重力 6.一个密度均匀的物体悬浮在水中,如果将其截去一半,则它将( C ) A.上浮 B.下沉 C.悬浮 D.以上都有可能 7.把重5 N、体积为0.6 dm3的物体投入酒精( 酒精的密度为0.8 103 kg/m3 )中。若不计酒精的阻力,当物体静止时,下列说法中正确的是( D ) A.物体漂浮,F浮=5 N B.物体漂浮,F浮=4.8 N C.物体沉底,F浮=5 N D.物体沉底,F浮=4.8 N 15.一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有160 g煤油溢出;将此物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有180 g水溢出,已知煤油的密度是0.8 103 kg/m3,g取10 N/kg,则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是( D ) A.下沉,1.1 103 kg/m3 B.漂浮,0.85 103 kg/m3 C.悬浮,1.0 103 kg/m3 D.漂浮,0.90 103 kg/m3 17.一个形状不规则的实心物体,质量为168 g,轻轻放入装满水的烧杯中,沉入底部,排出1.54 N的水,然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止,g取10 N/kg。求: ( 1 )物体在水中所受的浮力; ( 2 )物体的体积; ( 3 )物体悬浮时盐水的密度。 知识点1 物体的浮沉与浮力的关系 1.一个50 kg的人躺在死海上面看书,他所受到的浮力是 500 N( g取10 N/kg )。 2.三个体积相同而材料不同的物体甲、乙、丙,浸没在同一种液体中,它们的受力情况如图所示。那么上浮的物体是 丙 ,下沉的物体是 乙 ( 均选填“甲”“乙”或“丙” )。 知识点2 物体的浮沉与密度的关系 5.小红喜欢动手做实验,在学习了物体的浮沉条件后,她做了如图的实验。她把同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中,便得出了密度和浮力的关系:盐水的密度关系为 甲 > 乙,鸡蛋所受到的浮力为F甲 = F乙( 均选填“>”“<”或“=” )。 8.如图所示,一段未点燃的圆柱形蜡烛的下端插入一根小铁钉,使蜡烛能直立漂浮在水中,缓慢地向水中加入适量的食盐,则这段蜡烛受到的浮