内容正文:
第九章 浮力与升力
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
目 录
01
基础过关
02
课堂巩固
03
课后进阶
04
能力提升
2022版课标:2.2.9能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象。
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
01
基础过关
1.物体的浮沉条件:
(1)浸没在液体中的物体:
①当F浮____G物(即ρ液____ρ物)时,物体上浮;
②当F浮____G物(即ρ液____ρ物)时,物体下沉;
③当F浮____G物(即ρ液____ρ物)时,物体悬浮。
(2)物体漂浮在液面时,F浮____G物(即ρ液____ρ物)。
>
>
<
<
=
=
=
>
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
2.物体的浮沉取决于它所受到的_____力和_____力的大小关系,通过改变物体受到的_____力或____力的大小,可以控制物体上浮或下沉。
浮
重
浮
重
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
02
课堂巩固
比较物体的重力与所受浮力的大小关系
3.如图所示,小明同学利用质量为50g的鸡蛋探究如何能让鸡蛋浮在液面上的实验。
(1)由图可知,浸在液体中的物体受到______和______的作用;
重力
浮力
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
(2)如图甲所示,将鸡蛋浸入盛有清水的烧杯中,观察到鸡蛋会______,根据力和运动的关系,鸡蛋受到的重力______(选填“大于”“小于”或“等于”)浮力;
(3)继续观察可见鸡蛋沉到水底并静止,如图乙所示,此时鸡蛋受到的重力______(选填“大于”“小于”或“等于”)浮力;
(4)如图丙所示,往装有鸡蛋和水的烧杯中加盐并用筷子搅拌,观察到鸡蛋会慢慢______,根据力和运动的关系,此时鸡蛋受到的重力______(选填“大于”“小于”或“等于”)浮力;
下沉
大于
大于
上浮
小于
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
(5)如图丁所示,继续往装有鸡蛋和水的烧杯中加盐并用筷子搅拌,观察到鸡蛋会______在水面上,根据力和运动的关系,此时鸡蛋受到的重力______(选填“大于”“小于”或“等于”)浮力;
(6)小明在老师的提醒下,用牙签将鸡蛋戳一个小孔,用滴管吸出蛋液,继续浸没在盛有清水的烧杯中,观察到鸡蛋会______,最终会______;
漂浮
等于
上浮
漂浮
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
(7)小明实验中的第(4)和(5)步,是通过改变鸡蛋受到液体的____力来改变物体的浮沉状态;第(6)步是通过改变鸡蛋的____力来改变物体的浮沉状态;
(8)由实验可知,物体的浮沉取决于它所受到的____力和____力的大小关系,通过改变物体受到的____力或____力的大小,可以改变物体的浮沉状态;
(9)老师提醒小明,用一个空密封袋也能改变鸡蛋的浮沉状态,请简述你的操作:______________________,这主要是通过改变鸡蛋受到的____力来改变它的浮沉状态。
浮
重
重
浮
重
浮
将鸡蛋放入空密封袋中
浮
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
4.如图所示,浸在水中的小球受到重力和浮力的作用,在这两个力的作用下,A图所示小球将______,B图所示小球将______,C图所示小球将______,D图所示小球将______。
漂浮
悬浮
上浮
下沉
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
5.一小球重5 N,用手将它浸没在水中时,小球受到的浮力为8 N。放开手后,小球将______(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),小球最终静止时所受浮力为___ N。
6.一小球的重力为27 N,将它浸没在水中时排开10 N的水,小球受到的浮力为____N,放开手后,小球将______(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),小球最终静止时所受浮力为____ N。
上浮
5
10
下沉
10
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
比较物体密度与液体密度的大小关系
7.如图所示,将重力不同的甲、乙、丙和丁物体分别浸没在液体中:
(1)将不同的物体浸没在液体中时,受到浮力F浮与重力G物的共同作用,其中物体受到的浮力F浮=___________,物体的重力G物=______=___________,V排____V物;
ρ液gV排
m物g
ρ物gV物
=
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
(2)如图甲所示,当甲物体悬浮时,受到的浮力F浮____G物甲,根据(1)的分析可知ρ液____ρ物甲;(均选填“>”“<”或“=”,下同)
(3)如图乙所示,当浸没在液体中的乙物体下沉时,受到的浮力F浮____G物乙,根据(1)的分析可知ρ液____ρ物乙;
(4)如图丙所示,当浸没在液体中的丙物体上浮时,受到的浮力F浮____G物丙,根据(1)的分析可知ρ液____ρ物丙;
(5)如图丁所示,当浸没在液体中的丁物体上浮至液体表面漂浮时,受到的浮力F浮____G物丁,根据(1)的分析可知,V排____V物丁,因此ρ液____ρ物丁。
=
=
<
<
>
>
=
<
>
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
8.杯子放在水平桌面上,放入茶叶,再倒入开水,茶叶先漂浮在水面上,过一段时间,茶叶逐渐下沉到杯底。
(1)茶叶漂浮在水面,是因为浮力______(选填“大于”“小于”
或“等于”)重力;用手转动茶杯,发现茶叶几乎不动,其原
因是由于______。
(2)过一段时间后,茶叶逐渐下沉,说明茶叶的密度______(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
(3)若在茶杯上盖紧盖子,会发现浮在水面的茶叶将______(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”)。
等于
惯性
大于
下沉
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
03
课后进阶
9.小芳发现木块总漂浮在水面,而石块却总沉到水底。在如下推断中,正确的是( )
A.木块所受的浮力比它所受的重力大
B.木块所受的浮力比它所受的重力小
C.石块所受的浮力比它所受的重力大
D.石块所受的浮力比它所受的重力小
D
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
10.(2022·淄博)小明洗碗时发现,同一只碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,如图所示。下列说法正确的是( )
A.碗漂浮时所受的浮力大于它所受的重力
B.碗漂浮时所受的浮力等于它排开的水所受的重力
C.碗沉底时所受的浮力大于它漂浮时所受的浮力
D.碗沉底时排开水的体积等于它漂浮时排开水的体积
B
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
11.质量相同的甲、乙、丙、丁4个小球,分别静止在水中的不同深度处,如图所示,则这4个小球在水中所受浮力最小的是( )
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
D
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
12.(2022·通辽)放在水平桌面上的两个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B两个体积相同的实心物体分别放入容器内,待物体静止后,如图所示,物体受到的浮力FA____FB,物体的密度ρA____ρB(两空均选填“>”“<”或“=”)。
<
<
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
13.(2022·张家界)冬至,小静煮饺子时发现,当饺子刚刚下锅会沉在水底,此时饺子所受的浮力______重力;在水中煮一会儿,饺子就会胀浮在水面上,此时饺子所受的浮力______重力(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
14.一小球体积为40 cm3,质量为108 g,用手拿着将它浸在水中时,小球受到的浮力是_____N,小球重为______N,放手后,小球将______(选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),小球最终静止时所受浮力为_____ N。(g=10 N/kg)
小于
等于
0.4
1.08
下沉
0.4
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
15.请画出下列物体受力的示意图。
(1)如图甲所示,在空中加速上升的氢气球(不计空气阻力);
答案图:
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
(2)如图乙所示,正在水中下沉的铁块;
答案图:
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
(3)如图丙所示,漂浮在水面上的小球。
答案图:
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
16.(2022·湘西州)从高处掉入水里的苹果,最终会漂浮在水面上。设苹果的质量m=150g,苹果密度均匀,其密度ρ苹=0.6×103kg/m3,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)苹果漂浮在水面上时受到的浮力大小;
解:苹果的重力G=mg=150×10-3kg×10N/kg=1.5N;
苹果漂浮在水面,苹果受到的浮力F浮=G=1.5N;
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
(2)苹果浸没在水中时受到的浮力的大小。
解:苹果的密度ρ苹=0.6×103kg/m3=0.6g/cm3;
苹果浸没在水中时,排开水的体积V排=V=2.5×10-4m3;
苹果浸没在水中时受到的浮力的大小
F浮′=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10-4m3=2.5N。
答:略。
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
04
能力提升
17.三个完全相同的烧杯,分别装有相同体积的甲、乙、丙三种不同液体,将烧杯放在同一个水槽中,静止时如图所示。则下列说法正确的是( )
A.三个烧杯所受浮力相等
B.乙液体的密度最大
C.丙液体的密度比水大
D.三种液体的密度相等
B
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
18.小明每天测量同一个鸡蛋的质量,再把鸡蛋放入水中,观察它的浮沉情况后,取出放好。下表是他记录的部分数据及现象。(鸡蛋的体积保持不变,g=10N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
(1)求第57天鸡蛋所受浮力及鸡蛋的体积。
解:由表可知第57天鸡蛋处于悬浮状态,根据物体的沉浮条件可知,鸡蛋所受的浮力等于鸡蛋自身的重力,所以F浮=G=mg=0.062 kg×
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
(2)比较第1天和第70天鸡蛋受到浮力的大小,写出判断依据。
解:第1天鸡蛋受到的浮力更大,依据:鸡蛋都在水中,ρ液相同,第1天浸没,V排=V蛋,第70天漂浮,V排<V蛋,由阿基米德原理F浮=
ρ液gV排可知,ρ液、g相同,V排越大,浮力越大,所以第1天鸡蛋受到的浮力更大。
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
(3)根据表格的现象你如何判断鸡蛋存放时间的长短?
解:根据上表可知,将鸡蛋放入水中,如果鸡蛋缓慢下沉,说明鸡蛋存放时间短;如果鸡蛋上浮至漂浮状态,说明鸡蛋存放时间长。
第 ‹#› 页
9.3 研究物体的浮沉条件(一)
返回目录
本节内容到此结束!
由ρ=可知,苹果的体积V===250cm3=2.5×10-4m3;
第1天
第8天
第29天
第57天
第58天
第70天
质量m/g
66.8
66.2
64.4
62.0
61.9
60.8
鸡蛋在
水中的
位置
10 N/kg=0.62 N,鸡蛋的体积V===0.62×10-4 m3。
$$