内容正文:
物体的浮沉条件及应用
看图思考
木球漂在水面
石球沉入水底
体积相同的木球和石球,为何一个漂浮在水面,一个沉入水底?
2
对浸没在液体中的物体状态分析
一、物体的浮沉条件
(1)F浮>G
G
F浮
ρ液 gV排> ρ物 gV物
V排 = V物
ρ液> ρ物
物体上浮
最后漂浮在水面,V排<V物 ,F浮 = G。
对浸没在液体中的物体状态分析
一、物体的浮沉条件
(2)F浮 = G
G
F浮
ρ液 gV排 = ρ物 gV物
V排 = V物
ρ液 = ρ物
物体可以停留在水面下的任何位置。
物体悬浮
对浸没在液体中的物体状态分析
一、物体的浮沉条件
(3)F浮<G
G
F浮
ρ液 gV排< ρ物 gV物
V排 = V物
ρ液< ρ物
物体下沉
最后下沉到水底,V排 = V物 ,F浮 +FN = G。
F浮
FN
G
练习 物体沉浮的条件:浸没在液体中的物体的浮沉情况取决于
所受_____力和_____力的大小关系。
(1)当F浮>G物时,物体会______,最终漂浮。
(2)当F浮 ____G物时,物体受力______,可以悬浮在液体内。
(3)当F浮 ____G物时,物体下沉,最终沉底。
浮
重
上浮
平衡
=
<
二、浮力的应用
1.增大浮力的方法
2.减小浮力的方法
(1)增大液体的密度
(2)增大物体排开液体的体积
(1)减小液体的密度
(2)减小物体排开液体的体积
(一)浮力的控制
通过改变橡皮泥的形状或借助外物,使橡皮泥可以漂浮在水面上并可以运载物体。
活动
乒乓球
橡皮泥
水盆
二、浮力的应用
(二)浮沉条件的应用
钢铁的密度比水的密度大,为何巨大的轮船可以漂在海面?
1.轮船
轮船通过“空心法”控制浮沉。把密度比水大的钢铁制成空心的,使其能排开更多的水,从而增大其所受浮力,使轮船可以漂浮在水面。
船的浮沉
分析船吃水深度发生变化的原因是什么?
二、浮力的应用
(二)浮沉条件的应用
2.潜水艇
潜水艇通过充水、排水来改变自身重力,实现沉浮。
潜水艇上浮
潜水艇下沉
二、浮力的应用
(二)浮沉条件的应用
3.气球和飞艇
依靠空气的浮力飞行,热气球内的热空气密度小于空气的密度。
二、浮力的应用
(二)浮沉条件的应用
依靠空气的浮力飞行,飞艇内充有比空气密度小的氢气(氦气)。
3.气球和飞艇
三国时期,孙权送来一头巨大的象,曹操想要知道这头象的质量,向他的下属询问,可众大臣都不能想出称象的办法。曹冲说:“把象安放到大船上,看船身下沉多少,就沿着水面,在船舷上画一条线。然后将石头装上船,那么比较之下就能知道结果了。……”曹操听了很高兴,立刻按照这个办法实施行动,果然称出了大象的质量。
这个故事中蕴含的物理知识是什么?
F浮 = ρ液 gV排 = G物,当ρ液、g、V排不变,物体质量不变。
曹冲称象
当物体自身重力减小,浮力大于重力,物体上浮。
宋朝河中府有一座浮桥,用八头铁铸的牛来固定着它,一头铁牛将近几万斤。治平年间,河水暴涨冲断了浮桥,牵动铁牛,沉到河里,朝廷招募能够捞出铁牛的人。真定有个名叫怀丙的和尚,在两只大船上装满泥土,使其沉入水底,然后把铁牛系到船上,用大木头做成秤钩的形状钩住铁牛,慢慢地去掉船上的泥土,船浮出水面的同时铁牛浮上来了。
这个故事中蕴含物理知识是什么?
舟浮牛出
1.物体的浮沉条件
改变液体密度
2.浮力的应用
增大、减小浮力的方法
轮船、潜水艇、热气球及飞艇
ρ液> ρ物
物体漂浮
ρ液 = ρ物
物体悬浮
ρ液< ρ物
物体沉底
改变物体排开液体的体积
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自制简易密度计
自制简易密度计,比较不同液体的密度大小。
木棍、细金属丝、较深的盛水容器、不同密度的液体。
在木棍最下方固定小的金属丝,使其可以竖直漂浮在水中。
静止时,在木棍上标记出水面的位置。
用自制的密度计测量酒精的密度,分析现象及密度计的原理。
实验目的
实验器材
实验方法
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