内容正文:
10.3.1 物体的浮沉条件
一、物体的浮沉条件
物体的沉与浮是由什么条件决定的?
潜艇
下沉
上浮
悬浮
一、物体的浮沉条件
从浸在液体里的物体的受力情况去分析,设计如图的实验来验证。
物体在液体中的沉浮取决于物体所受的浮力和重力的大小。
通过改变重力或浮力的大小,可以改变物体的浮沉状态。
当F浮>G 时, 物体上浮,最终会漂浮
当F浮<G 时, 物体下沉,最终沉底
当F浮=G 时, 物体处于悬浮或者漂浮状态
一、物体的浮沉条件
总结:
例1:关于浮力,判断下列说法的正误:
A.上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大
B.沉在容器底部的物体一定不受浮力
C.在水中上浮的物体受到的浮力比它本身的重力大
D.没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大
例2:把重为5N,体积为0.6dm3的物体没入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是( )
A.物体悬浮,浮力为6N B.物体漂浮,浮力为5N
C.物体下沉,浮力为6N D.物体上浮,浮力为6N
B
浸在液体中的物体的浮和沉,取决于所受的浮力和重力的合力。可以通过改变液体和物体密度来改变物体的浮沉状态。
二、密度与浮沉的关系
总结:
浮沉状态 浮力与重力的关系 排开水的体积与物体的体积关系 液体密度与物体密度的关系
上浮 F浮 > G V排 = V物 ρ液 >ρ物
下沉 F浮 < G V排 = V物 ρ液 <ρ物
漂浮 F浮 = G V排 < V物 ρ液 >ρ物
悬浮 F浮 = G V排 = V物 ρ液 =ρ物
沉底 F浮 = G - FN V排 = V物 ρ液 <ρ物
例3:如图所示,A、B两物体静止在水中( )
A.两物体受到的浮力一定相等
B.两物体受到的浮力不等,A 物体受到的浮力大
C.两物体的密度不等,B物体的密度大
D.两物体的重力不等,B物体的重力大
C
例4:如图所示,质量相等的甲、乙两球分别悬浮和漂浮在水中。下列说法正确的是( )
A.甲球受到的浮力较大
B.乙球受到的浮力较大
C.甲球浸在水中的体积较大
D.两球浸在水中的体积一样大
D
三、浮力的应用
三国时期有“曹冲称象”。
除了以舟称物之外,以舟起重也是中国人的发明。据史籍记载,真定县僧人怀丙曾“打捞铁牛”。他创造了浮力起重法。
三、浮力的应用
思考:
一块橡皮泥投入水中会下沉,如何让这块橡皮泥漂浮在水面上?
(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。
轮船
(2)排水量(m排):轮船满载时排开水的质量。
潜艇
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
工作原理:靠改变自身重力上浮和下潜。
潜艇
气球和飞艇
内部充有密度小于空气的气体
工作原理:靠空气浮力升空
例5:一艘轮船从海里驶入河里,它受到的重力大小________,它受到的浮力________;它排开水的体积________。
(均填“变大“、“变小”或“不变”)
不变
不变
变大
例6:某潜水艇的总质量为2.7×106kg,体积为3×103m3,当它漂浮在海面上时,受到的浮力是___________N;当它全部潜入海水中时,受到的浮力是___________N,此时至少要向舱内充入重为___________N的海水。
2.7×107
3×107
3×106
变式:把一个小球放入盛满酒精的溢水杯中,小球沉入容器底部,从溢水杯中溢出8g酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)。若将小球放入盛满水的溢水杯中,小球漂浮在水面,则从溢水杯中溢出水的质量___________(选填“大于”“小于”或“等于”)8g。
大于
$$