内容正文:
物体的浮沉条件及应用
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知识回顾:
一.阿基米德原理的内容:
二.浮力的计算方法:
①称重法 F浮 = G物 —F拉
②阿基米德原理的计算公式:F浮 = ρ液gV排
三.浮力产生的原因:
液体对物体上下表面产生压力差。
四.力与运动的关系是什么?
在水里,许多东西能浮在水面,比如乒乓球、木块,石蜡等;也有许多东西沉到水底,比如石头、硬币、橡皮等;那么物体的浮沉取决于什么呢?
物体的浮沉与物体的重力 的大小有关,还与物体受到的浮力的大小有关;排开的体积越大,所受到的浮力越大。
物体 浸没 在液体中时,究竟是浮还是沉,是由该物体在液体中所受浮力和重力之间的大小关系决定的。
当F浮>G时,合力方向竖直向上,物体在液体中向上运动称为上浮。
上浮
G
F浮
前提:物体完全浸没 即V排=V物
F浮
G
漂浮
物体上浮过程中开始浮出水面这时F浮逐渐减少,到F浮=G时,物体静止在液面上称为漂浮。
此时 V排 < V物
当F浮<G时,合力方向竖直下,物体在液体中向下运动称为下沉。
下沉
G
F浮
前提:物体完全浸没 即V排=V物
当F浮=G时, 即二力平衡,此时物体将静止在液体中任意深度的位置称为悬浮。
悬浮
F浮
G
前提:物体完全浸没 即V排=V物
思考:
漂浮与悬浮有什么共同点与不同点?
不同点:漂浮是物体一部分浸入液体中,悬浮是整个物体浸没在液体中。
共同点:
1.在平衡力的作用都处于静止状态(其中悬浮是静止在液面以下的任何位置;漂浮是静止在液面上的任何位置)。
2.物体处于悬浮和漂浮时,浮力等于重力。
A
B
C
四.物体浮沉条件
【实验】把外观相同的3只乒乓球(分别装有不同质量的沙, 同体积,不同重力)浸没水中。
现象:
一只上浮出水面
一只悬浮在水中
一只下沉到水底
原因:三只球所受到的重力不同
四.物体浮沉条件
物体的沉浮条1:
物体的沉浮条件2:
物体的沉浮条件3:
G
F浮
悬浮
F浮=G
物体的沉浮条件4:
G
F浮
F浮= G
漂浮
物体的沉浮条件:
物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大小。
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
讨论:
一个实心物体浸没在液体中,你能否根据物体密度与液体密度之间的关系,对物体的浮沉作出判断?
结论: ρ物 =ρ液 悬浮
ρ物 >ρ液 下沉
ρ物 <ρ液 上浮
例2:物体的浮沉条件证明:
设液体的密度为ρ液,物体的密度为 ρ物,物体的体积为V物。
因为物体浸没,所以:V排 = V物
F浮
G
F浮 =ρ液gV排
G=ρ物gV物
当ρ液 > ρ物, F浮>G 上浮
当ρ液 < ρ物, F浮<G 下沉
当ρ液 = ρ物, F浮=G 悬浮
平时常见到 在水中会上浮; 在水中会下沉。
因为不同物质 不同。猜测物体在液体中的沉浮跟物体密度与液体密度之间的关系有关。
木头、泡沫等
石块、金属块等
密度
2、比较液体密度与物质密度(物体平均密度)
上浮 F浮 >G; ρ物 ρ液
漂浮 F浮= G ;ρ物 ρ液
悬浮 F浮= G ;ρ物 ρ液
下沉 F浮< G ;ρ物 ρ液
<
<
=
>
物体的浮沉条件是
(1)物体下沉:F浮<G物 或ρ物> ρ液
(2)物体上浮:F浮>G物 或ρ物<ρ液
(3)物体悬浮:F浮=G物 或ρ物= ρ液
(4)物体漂浮:F浮=G物 或ρ物< ρ液
结论
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物体的浮沉条件是
(1)物体下沉:F浮【1】G物 或ρ物【2】 ρ液
(2)物体上浮:F浮【3】G物 或ρ物【4】ρ液
(3)物体悬浮:F浮【5】G物 或ρ物【6】 ρ液
(4)物体漂浮:F浮【7】G物 或ρ物【8】 ρ液
结论
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物体的浮沉条件是
(1)物体下沉:F浮<G物 或ρ物> ρ液
(2)物体上浮:F浮>G物 或ρ物<ρ液
(3)物体悬浮:F浮=G物 或ρ物= ρ液
(4)物体漂浮:F浮=G物 或ρ物