内容正文:
10.3物体的浮沉条件及应用
一、课前引入
思考:为什么有的船能在海面行驶,有的却沉入了海底呢?
二、物体的浮沉条件(实心物体)
两个过程:上浮→F浮>G物→ρ液>ρ物
下沉→F浮<G物→ρ液<ρ物
三个状态:悬浮→F浮= G物→ρ液= ρ物→V排 = V物
漂浮→F浮= G物→ρ液>ρ物→V排< V物
沉底→F浮<G物→ρ液<ρ物→V排 = V物
F浮=ρ液gV排
G物=ρ物gV物
F浮+F支=G物
二、物体的浮沉条件(练习)
1.质量200g的物体,浸入盛满水的容器中,溢出120g的水,则此物体将( )
A.漂浮水面 B.悬浮水中
C.沉到容器底部 D.无法判定
2.如图所示,把一个苹果放入浓盐水中,苹果处于漂浮状态。如果把水面以上的部分切去,则余下的部分 ( )
A.沉入水底 B.仍然漂浮
C.刚好悬浮 D.无法判断
三、漂浮物体规律
规律一:物体所受浮力等于自身重力(F浮=G物)
规律二:排开液体重量等于自身质量(m排=m物)
规律三:同一物体漂浮在不同液体中F浮不变
规律四:同一物体在密度大的液体中V排变小
规律五:体积比和密度比的关系
ρ物=ρ液
三、漂浮物体规律(练习)
1.将质量为2kg的木块放入盛有水的烧杯,当球静止时,
有的体积露出水面。求:(1)木块所受的浮力(2)木块的体积
(3)木块的密度
四、浮力的应用(自制密度计)
原理:利用漂浮条件测液体密度。
G计=F浮=ρ液gV排
注意:所受浮力是一个定值,密度计露出越多,该液体密度越大。越往下刻度值越大!
特点:(1)自下而上,密度值逐渐变小
(2)刻度线间隔不均匀,是上疏下密
四、浮力的应用(自制密度计)
1.如图所示,小刘同学将自制液体密度计分别放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中处于静止状态,甲、乙两种液体到烧杯底部的深度相同。下列判断正确的是( )
A.密度计在液体中受到的浮力F甲=F乙
B.液体的密度ρ甲>ρ乙C.密度计排开液体的重力G甲>G乙
D.烧杯底部受到液体的压强p甲=p乙
五、浮力的应用
改变浮力的方法:改变液体密度
改变物体排开液体(气体)的体积
应用实例:
采用空心,增大V排
排水量:m排=m船+m货
载货量:m货=m排-m船
改变自身重力
上浮:往外排水
下潜:往里吸水
改变内部气体密度
上浮:冲入ρ小气体
下降:冲入ρ大气体
五、浮力的应用(练习)
1.近年来我的国防力量越来越强大。我国自主研发的第一艘航母“山东舰”在海上进行科目训练时。正确的是( )
A.采用“空心”的方法减小了可利用的浮力B.舰载机飞离航母后,航母底部受压强增大C.舰载机飞离航母后,航母所受的浮力减小D.航母能漂浮在海面上是因为它受到的浮力总大于它的重力
五、浮力的应用(练习)
2.关于物体受到的浮力及其应用,不正确的是( )
A.甲图:沉入水底的良种所受浮力小于重力,浮在水面的次种所受浮力大于重力B.乙图:“山东舰”从黄浦江驶入东海后(海水的密度大于河水的密度),货轮所受浮力的大小不变C.丙图:压缩空气将悬停在水中的潜水艇水舱里的水排出一部分时,浮力大于重力,潜水艇上浮D.丁图:加热孔明灯内部空气,内部空气的密度比外部空气的密度小到一定程度,孔明灯就上升
六、总结
两个过程:上浮→F浮>G物→ρ液>ρ物
下沉→F浮<G物→ρ液<ρ物
三个状态:悬浮→F浮= G物→ρ液= ρ物→V排 = V物
漂浮→F浮= G物→ρ液>ρ物→V排< V物
沉底→F浮<G物→ρ液<ρ物→V排 = V物
应用实例:轮船 潜水艇 气球或飞艇 密度计
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