五、物体的浮与沉(培优教学课件)物理苏科版八年级下册
2025-12-10
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 五、物体的浮与沉 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 134.14 MB |
| 发布时间 | 2025-12-10 |
| 更新时间 | 2025-12-10 |
| 作者 | 悟理物理工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-12-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55345611.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理课件聚焦“物体的浮与沉”,系统讲解浮沉条件(浮力与重力关系、密度关系)及浮力应用(轮船、潜水艇等)。通过生活现象提问、《泰坦尼克号》片段导入,结合“做一做”实验和演示视频,搭建从感性到理性的学习支架。
其亮点在于融合物理观念、科学思维与科学探究,通过鸡蛋加盐实验、潜艇模型制作等,培养学生实验操作与推理能力。渗透我国核潜艇成就,强化科学态度与责任。丰富视频资源与分层练习,助力学生理解应用,也为教师提供结构化教学素材。
内容正文:
第九章 压强和浮力
第五节 物体的浮与沉
江苏凤凰科学技术出版社
八年级物理 下册
义务教育教科书
为什么坦克能在原野、沙漠和滩涂驰骋,
而列车却要在铁路钢轨上行驶?
为什么空气或水无法托起一粒石子,
而飞机却能翱翔云天,船舶却能畅游江海?
…………
致老师、同学
视频版权归原作者,如涉及版权问题,请联系删除。课件版权归本工作室,侵权必究。
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清单
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大小
课堂影院—《泰坦尼克号》片段
演示实验—《物体在液体中的三种状态》
演示实验—《热气球、潜水艇、密度计》
课堂总结—《物体的浮沉条件及应用》……
导入新课
想一想
(1)浸没在液体中的物体都会受到浮力的作用,但是有的物体上浮,有的物体下沉,有的物体还会悬浮在液体中。这是为什么?
导入新课
(2)课堂影院——《泰坦尼克号》片段
想一想:
这么大的轮船为什么能漂浮在海面上?撞击冰山后,为什么又沉入海底?物体的漂浮和下沉需什么条件?
学习目标
01
1. 知道物体浮沉是由物体所受浮力和重力的关系决定的;知道漂浮、悬浮是物体在重力和浮力作用下处于平衡状态的两种情况。
2. 能运用力与运动关系的知识,通过演绎推理得出物体浮沉的条件。
3. 能运用浮沉条件、结合阿基米德原理等知识,解释或解决生产、生活中的有关现象或问题。
4. 通过“读一读”和“国家工程”内容的学习,知道潜艇浮沉的原理,了解我国在核潜艇领域取得的重大成就,感悟科学家精神,树立自立自强、科技强国的理想信念。
学习内容
1. 物体浮沉的条件
2. 浮力的应用
3. 课堂总结
4. 实践与练习
5. 综合提升训练
一、物体浮沉的条件
第五节 物体的浮与沉
一、物体浮沉的条件
1. 探究怎样使物体上浮或下沉
【做一做】把一些物品,如橡皮泥、苹果、蜡烛、小玻璃瓶(内有配重物)和自备的各种小物体,浸没在水中。
松手后,它们将如何运动?
自备下列一些物体:鸡蛋、食盐、硬币、小铁块、小木块、小泡沫塑料块、金属牙膏壳……
一、物体浮沉的条件
通过实验发现:
上浮的物体 下沉的物体
中空的橡皮泥、鼓的牙膏壳、苹果、蜡烛、小木块、小泡沫塑料块、密封的小玻璃瓶(内无重物)…
实心的橡皮泥、瘪的牙膏壳、小铁块、硬币、鸡蛋、内装较多配重的密封的小玻璃瓶…
一、物体浮沉的条件
①将瘪的牙膏壳浸没在水中后放手会下沉(甲图),而鼓的牙膏壳却会上浮(乙图);
【做一做】
怎样使下沉的物体浮起来?怎样使漂浮的物体沉下去?
一、物体浮沉的条件
②将内无配重的密封的小玻璃瓶浸没到水中后放手,玻璃瓶会上浮,而内装较多配重的密封的小玻璃瓶却下沉;
③向水中加入适量的食盐后,鸡蛋会由沉底变为悬浮,进而上浮,直至漂浮(右图)。
一、物体浮沉的条件
【交流与小结】
(1)使物体上浮的方法有两种
①减小自身的重力:在浮力不变时,通过减小物体的质量,以减小物体受到的重力。如减小玻璃瓶中的配重;在体积不变的情况下,将实心物体挖成空心;在气球内部充入密度比空气小的气体等。
②增大物体受到的浮力:在重力不变时,通过增大液体的密度或增大物体排开液体的体积,以增大物体受到的浮力。如向水中加入一些食盐;使瘪的牙膏壳变成鼓的牙膏壳等。
使物体下沉的方法与使物体上浮的方法相反。
一、物体浮沉的条件
(2)从物体受力角度看,分别改变了哪些力的大小?
以橡皮泥、配重瓶、鸡蛋为例分析:
①橡皮泥:做成空心的,增大排开水的体积V排,增大浮力。
②配重瓶:减少配重,减小自身的重力。
③鸡蛋:在水中加盐增大液体的密度ρ液,增大浮力。
一、物体浮沉的条件
浸没在液体中的物体同时受到浮力F浮和重力G的作用,物体在液体中的浮与沉取决于浮力与重力的大小关系。
(b) 沉底
F浮
G
F支
(a)下沉
F浮
G
①当F浮<G时,物体下沉,最终沉底。
沉底时:鸡蛋受到三个力而平衡:
F浮+ F支=G,如图(a)、(b)所示.
(1)根据重力与浮力的大小判断
2. 物体的浮沉条件
一、物体浮沉的条件
②当F浮=G时,物体悬浮,即物体处于平衡状态,可停留在液体中任何深度的地方,如图(c)所示.
③当F浮>G时,物体上浮,最终稳定时漂浮,此时物体所受浮力F浮=G,如图(d)、(e)所示.
(c)悬浮
(d)上浮
(e)漂浮
F浮
G
F浮
G
F浮
G
一、物体浮沉的条件
在重力和浮力的作用下,若物体静止在液面上,并有一部分露出液面,这种状态称为漂浮.
在重力和浮力的作用下,若物体浸没在液体中,处于平衡状态,则称为悬浮.
F浮
G
悬浮
F浮
G
漂浮
④漂浮与悬浮
一、物体浮沉的条件
演示实验——《物体在液体中的三种状态》
一、物体浮沉的条件
质量均匀分布的实心物体,浸没在液体中时
物体的重力为:G=m物g=ρ物gV物
根据阿基米德原理可知浮力为:F浮=ρ液gV排
因为物体浸没,则V排=V物,所以:
①若ρ液<ρ物,则F浮<G,物体下沉
②若ρ液 = ρ物,则F浮=G,物体可悬浮在液体内部任何深度
③若ρ液>ρ物,则F浮>G,物体上浮;稳定后,物体漂浮在液面上,这时F浮=G
(2)根据物体与液体的密度大小判断物体的浮沉
一、物体浮沉的条件
(3)总结:物体浮沉的条件
若F浮>G,则上浮
若F浮=G, 则悬浮
若F浮<G, 则下沉
若ρ液>ρ物,则上浮
若ρ液=ρ物, 则悬浮
若ρ液<ρ物, 则下沉
物体的
浮沉条件
比较浮力和
重力的大小
比较物体密度和液体密度
一、物体浮沉的条件
A.鸡蛋在清水中沉底时,鸡蛋没有受到浮力
B.鸡蛋上浮是因为向水中加盐使鸡蛋受到的重力减小
C.鸡蛋上浮是因为向水中加盐使其受到的浮力大于受到的重力
D.鸡蛋最终漂浮在盐水面上时,鸡蛋受到盐水的浮力大于鸡蛋受到的重力
C
【例题1】如图所示是疫情期间小明同学在家中做的一个小实验,他先把鸡蛋放入清水中,发现鸡蛋会下沉到杯底,然后逐渐向水中加盐并轻轻搅拌,看到鸡蛋慢慢的向上浮起,最终浮出液面,处于漂浮状态。对此现象分析正确的是( )
一、物体浮沉的条件
【解析】A.鸡蛋在清水中沉底时,也受到
浮力的作用,只不过浮力小于重力,故A错误;
BC.加盐后盐水的密度增大,而鸡蛋排开液体的体积不变,因此由
F浮=ρ液gV排可知,鸡蛋所受浮力增大,当浮力增大到大于鸡蛋的重力时鸡蛋会上浮,此时鸡蛋的重力不变,故B错误,C正确;
D.鸡蛋最终漂浮在水面时,受到的浮力等于重力,故D错误。
故选C。
一、物体浮沉的条件
【例题2】如图所示,马铃薯沉在水底,乒乓球浮在水面上。以下判断正确的是( )
A.乒乓球受到的浮力大于重力
B.马铃薯受到的浮力一定等于重力
C.马铃薯受到的浮力大于乒乓球受到的浮力
D.马铃薯受到的浮力小于乒乓球受到的浮力
C
【解析】A.乒乓球漂浮,处于静止状态,受力平衡,浮力等于重力,故A错误;
B.马铃薯沉底,由浮沉条件可知,受到的浮力一定小于重力,故B错误;
CD.根据图中,乒乓球浸入的体积小于马铃薯浸入的体积,根据阿基米德原理知,乒乓球受到的浮力小于马铃薯的浮力,故C正确,D错误。故选C。
一、物体浮沉的条件
【例题3】大小不同的A、B两个实心球,分别放入装有水的甲、乙容器中,两球静止时排开水的体积相同,A漂浮,B悬浮,且两容器液面相平,如图所示。下列说法正确的是( )
A.A球所受浮力大于B球所受浮力
B.甲容器中液体质量相对较小
C.甲容器底部受到水的压强相对较大
D. 球B的密度约为A球密度的两倍
D
一、物体浮沉的条件
【解析】A.根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力;两球排开水的体积相同,则排开水的重力相等,因此两球所受浮力相等,故A错误;
B.由题意可知,两球静止时排开水的体积相同,两容器液面相平,则两容器中水的体积相等,所以两容器中水的质量相等,故B错误;
C.两容器液面相平,根据液体压强公式p=ρgh,容器底部受到的压强相同,故C错误;
D.由图知,A球体积的大约一半浸入水中,所以A球体积大约为浸入体积的2倍,两球浸入水的体积相同,B球完全浸没,所以A球的体积大约是B球的2倍,又因为两球的浮力相同,根据二力平衡的条件,无论漂浮和悬浮,浮力都等于重力,故两球重力相同,质量也相同;根据ρ=m/V
可知B球密度约为A球的两倍,故D正确。
故选D。
二、浮力的应用
第五节 物体的浮与沉
二、浮力的应用
1. 增大或减小浮力的方法
由阿基米德原理F浮=ρ液gV排 可知,浸在液体中的物体,受到的浮力大小是由液体密度和排开液体的体积决定的。因此,增大或减小浮力应从改变液体的密度和排开液体的体积入手。
(1)增大浮力的方法
①増大液体的密度。如在水中加盐并搅拌,当盐水的密度大于鸡蛋的密度时,沉底的鸡蛋会浮起来。
②増大物体排开液体(或气体)的体积。如飞艇、体积庞大的万吨巨轮等。
二、浮力的应用
(2)减小浮力的方法
①减小液体的密度。如漂浮在盐水中的鸡蛋,可以采用加清水的方法来减小液体的密度,当液体密度小于鸡蛋的密度时,鸡蛋下沉;
②减小物体排开液体(或气体)的体积。如飞艇降落时,通过将辅助气囊中的气体放出,使飞艇排开空气的体积减小,减小空气浮力,当浮力小于飞艇的重力时,飞艇降落。
二、浮力的应用
人类从远古时代就开始利用浮力了。最初可能是抱住或骑在一段树干上顺水漂流,这是人类最早的航行方式。后来人们发明了船,它能承载更多的人和物。据记载,1405年郑和下西洋时乘坐的木船长约为147 m,是当时世界上最大的木船。
郑和下西洋600
周年纪念邮票
小船
中国首艘豪华游轮
——“招商伊敦”号
2. 浮力的应用
二、浮力的应用
(1)轮船
想一想:轮船是用钢铁制造的,钢铁的密度远大于水,钢铁在水中是下沉的,但是用钢铁制成的轮船为什么能漂浮在海面上,还能承载那么多货物呢?
【想想做做】橡皮泥的密度比水大,它在水中会下沉。根据阿基米德原理,怎样把橡皮泥做成一条小船,使它能漂浮在水面,并能承载重物?
二、浮力的应用
视频演示——《能承载重物的橡皮泥船》
把橡皮泥捏成瓢状放在水里,虽然它所受的重力没有改变,但是它排开的水的体积变大,因而受到较大的浮力,所以能漂浮在水面上。
二、浮力的应用
①轮船的漂浮原理
把轮船做成“空心”体后放在水里,虽然它所受的重力没有改变,但是排开的水的体积变大,因而受到较大的浮力,所以能漂浮在水面上。
m排= m船+ m物
②轮船的排水量
表示轮船的大小,指轮船装满货物时排开水的质量。如一我国首艘航空母舰辽宁舰的排水量约为6万吨,表明辽宁舰满载时,舰载机和舰身的质量之和约为6万吨。
二、浮力的应用
潜艇能在水中上浮、下潜或停留在某一位置。潜艇的两侧有水舱,通过向水舱中充水或从水舱向外排水,可以改变潜艇的自重,从而控制其下沉或上浮。
潜水艇能潜入水下航行,进行侦查和袭击,隐蔽性强,是一种很重要的军用舰艇。
(2)潜水艇
二、浮力的应用
处在水面下的潜艇,所受浮力是一定的。
①下潜时,在两侧的水舱内充入水,艇重增大,当重力大于浮力时,潜艇就会下沉。
②当水舱充水后潜水艇所受的重力等于浮力时,它可以悬浮在水中。
③当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时,潜水艇变轻,当重力小于浮力时,从而上浮。
在真实的场景中,潜艇的上浮或下沉还会受到其他多个因素的影响。
潜水艇截面示意图
二、浮力的应用
视频欣赏——《潜水艇的浮沉》
二、浮力的应用
(3)气球和飞艇
①气球:如果气球里充的是密度小于空气的气体,则气球就可以飘在空中。例如,节日放飞的气球、携带气象仪器的高空探测气球,充的是氦气;体育、娱乐活动用的热气球,充的是被燃烧器加热而体积膨胀的热空气。
二、浮力的应用
②飞艇:为了能定向航行,人们还制成了飞艇:在大气囊下面装了带螺旋桨的发动机和载人、装货的吊篮。20世纪20-30年代,飞艇曾盛极一时,用来进行军事侦察、轰炸敌方目标或作为空中交通工具。后来连续发生了几次气囊中氢气爆炸的事故,飞艇的飞行速度又不及飞机,便逐渐被飞机取代。近年来由于能源危机,且可以用不会爆炸的氦气代替氢气,人们对造价低廉、消耗燃料少、装载量大的飞艇又重新重视起来。
二、浮力的应用
①用途:图是一种密度计,它可以漂浮在不同液体中测量液体的密度,在酿酒、石油、化工以及农业选种等方面有广泛应用。
②主要构造:这种密度计通常中间有一个体积较大的玻璃泡。密度计下方装着金属颗粒作为配重,使密度计漂浮时能保持竖直姿态。密度计上方为细玻璃管,它的内部标有刻度,测量时可以根据液面所处的位置直接读出液体的密度值。
(4)密度计
二、浮力的应用
③原理
密度计放在液体中都是漂浮的,因此受到的浮力等于它受到的重力且不变,即F浮=G。
根据F浮=ρ液gV排可知,F浮不变时,把它放在密度比较大的液体里,则V排变小,即它浸入液体的体积变小,所以会上浮一些;把它放在密度比较小的液体里,则浸入液体的体积大,会下沉一些。
密度计的刻度不均匀,且从下往上的刻度数是越来越小的。
二、浮力的应用
视频讲解——《密度计》
若要增大该温度计能测得的最高温度,可增加一个与原来5个彩球体积相等、质量______(选填“更大”、“更小”或“相等”)的彩球。
二、浮力的应用
【例题4】图甲为一彩球“温度计”,密闭玻璃容器内装有一种特殊液体(遵循热胀冷缩)。液体中有5个挂有温度标牌的彩球,彩球体积(包括标牌)相等,其热胀冷缩可以忽略,悬浮的彩球标牌上的温度值就是所测得的当前环境温度。图乙为这个温度计的示意图,编号为4的彩球标牌所标温度值为22℃,相邻编号的彩球标牌上的温度值相差为2℃。则5号小球所标温度值为_____ ℃。
更小
20
二、浮力的应用
【解析】编号4的彩球标牌所标温度值为22℃,即温度为22℃时,4号球悬浮,浮力等于自身的重力;液体的温度降低时,液体密度变大,大于4号球的密度,则由浮沉条件可知,4号球最终漂浮,此时5号球可能悬浮,因而5号球的温度低于22℃;相邻编号的彩球标牌上的温度值间隔为2℃,所以5号小球所标温度值为20℃。
要增大该温度计能测得的最高温度,此时说明彩球内的液体密度最小,最后悬浮,故需要找一个密度小的彩球,可增加一个与原来5个彩球体积相等、质量更小的彩球,最后悬浮。
二、浮力的应用
【例题5】我国“奋斗者号”潜水器成功下潜至10909m处的深海,达到了全球深海探测的制高点。如图所示,某潜水器由舱体和油囊两部分构成,质量为M,体积为V,悬停在深海中甲处。从舱内向油囊注入质量为m的油后,潜水器体积增大了0.1V,此时潜水器将______(填“上浮”或“下沉”),海水对它的压强将______ (填“变大”“变小”或“不变”),最终悬停在乙处。则潜水器在乙处所排开海水的质量为____,乙处海水密度
为_____(上述过程无其他动力)。
M
上浮
变小
二、浮力的应用
【解析】因潜水器体积增大,则排开海水的体积增大,故潜水器受到的浮力增大,而重力不变。因此潜水器将上浮。
上浮后,潜水器的深度变小,由液体压强公式易知,海水对它的压强将变小。
由阿基米德原理,潜水器在海水中所排开海水的重力等于其所受浮力。因在乙处悬停,由二力平衡知,浮力等于潜水器重力。因此潜水器在乙处所排开海水的质量等于潜水器的质量M。
潜水器在乙处所排开海水的体积为V+0.1V=1.1V,由上问知这些海水的质量为M,则乙处海水密度
二、浮力的应用
【例题6】装有水的烧杯中有一个质量为 55g、体积为 50 cm3 的鸡蛋。
(1)通过计算说明鸡蛋在水中下沉的原因。
(2)若向水中加入食盐并搅拌,当食盐水密度大于多少时鸡蛋上浮?
二、浮力的应用
【分析】 比较鸡蛋浸没在水中时所受的浮力与其所受重力的大小关系,可以说明鸡蛋下沉的原因。根据鸡蛋上浮的条件,结合F浮=ρ液gV排 ,可以计算食盐水的密度。
【解答】鸡蛋的质量 m=55g=5.5×10-2 kg,
体积V= 50cm3=5×10-5m3,浸没在水中时 V排=V。
(1)鸡蛋所受的重力G=mg=5.5×10-2kg×9.8N/kg=0.539 N
鸡蛋浸没在水中时受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-5m3=0.49N
因为F浮<G,所以鸡蛋下沉。
二、浮力的应用
(2)根据上浮条件 F浮>G 可知 ρ盐水V排g>mg,
即 ρ盐水>m/V排 m/V排=5.5×10-2kg/5×10-5m3=1.1×103kg/m3
因此,当食盐水密度 ρ盐水>1.1×103kg/m3时,鸡蛋上浮。
【反思】在食盐水密度大于1.1×103kg/m3 时,鸡蛋最终处于什么状态?所受的浮力是多大?
鸡蛋最终处于漂浮状态。
浮力的大小等于重力F浮= G =mg=0.539 N
三、课堂总结
第五节 物体的浮与沉
课堂总结(1)
①比较浮力与重力:若F浮>G,则上浮(漂浮时F浮=G);
若F浮 =G,则悬浮;若F浮<G,则下沉。
②比较密度:若ρ物<ρ液,则上浮;若ρ物=ρ液,则悬浮;
若ρ物>ρ液,则下沉。
①轮船:靠挖“空心”的方法增大浮力。
排水量:轮船满载时,排开水的质量。
②潜水艇:是靠改变自身的重力,实现上浮和下潜的。
③气球和飞艇:气球充入密度小于空气的气体,使受到的浮力大于自身的重力。飞艇能定向航行而不随风飘荡。
④密度计:密度计漂浮在液体中,受到的浮力等于重力不变。
物体的浮与沉
物体的
浮沉条件
浮力的
应用
课堂总结(2)
课堂总结(3)
浮沉条件总结
四、实践与练习
第五节 物体的浮与沉
实践与练习
【解析】物体重力G=mg=2kg×10N/kg=20N
物体浸没在水中时,V排= V物,它所受的浮力
F浮= ρ水gV排= 103kg/m3×9.8N/kg×3×10-3m3=29.4N
因为F浮>G,所以物体上浮.
1. 某物体质量为 2 kg,体积为 3×10-3m3,将它浸没在水中,释放后它是上浮还是下沉?静止时,它受到的浮力是多少牛?
实践与练习
【解析】由图可知,完全相同的球在液体中都处于漂浮,
根据二力的平衡条件,则 F浮甲=G球,F浮乙=G球
所以 F浮甲=F浮乙 由图可知V排甲<V排乙
根据F浮=ρ液gV排可知,两种液体密度的大小: ρ甲>ρ乙
2. 将两个完全相同的球分别放到盛有甲、乙两种不同液体的烧杯中,静止时的情景如图所示。请判断两种液体密度的大小关系。
实践与练习
【解析】提示:塑料管和塑料瓶之间可用万能胶粘连。瓶盖和瓶颈之间可用万能胶或透明胶带粘贴。螺帽可用细线绑在塑料瓶有排水孔的一侧且固定在中间位置,并适当调节位置,使塑料瓶能水平悬浮在水中。用容积较大的注射器连在塑料管的另一端作为打气和抽气设备.。
“潜艇”是依靠改变自身重力实现浮沉的。
3. 制作潜艇模型。用塑料瓶、密封材料(如透明胶带、蜡等)、螺母、软管、容器和水等,制作图所示的潜艇模型。试试你制作的“潜艇”能否上浮和下沉,并分析实现浮沉状态改变的原因。
进、排气管
五、综合提升训练
第五节 物体的浮与沉
综合提升训练
1. 将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列说法正确的是( )
A.加盐可以让鸡蛋悬浮
B.鸡蛋悬浮时液体密度大
C.鸡蛋悬浮时浮力大
D.鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
D
综合提升训练
【解析】AB.如图,鸡蛋漂浮,根据物体的沉浮条件,向杯中加盐,盐水密度变大,鸡蛋仍然漂浮,若适当加水,可以减小盐水的密度,鸡蛋可以悬浮,所以鸡蛋悬浮时液体密度较小,故AB错误;
C.向杯中加盐,鸡蛋仍然漂浮,若加水,鸡蛋悬浮,均浮力等于重力,所以浮力相等,故C错误;
D.加水后,盐水的总质量明显增加,对烧杯底部的压力明显变大,根据p=F/S可知对烧杯底部的压强明显变大;向杯中加盐,盐水的总质量增加不明显,则对烧杯底部的压力增加不明显,所以对烧杯底部的压强
增加不明显,故鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大,D正确。
故选D。
综合提升训练
2. 某军舰满载时,排水量约12000t,吃水深度6.6m。下列说法不正确的是( )
A.该军舰漂浮在海面上,所受重力小于浮力
B.该军舰漂浮在海面上,所受浮力方向竖直向上
C.排水量指的是军舰满载时排开水的质量
D.该军舰不能与其他舰船近距离并排航行,是因为流体流速越大,压强越小
A
综合提升训练
【解析】A.当军舰漂浮在海面上时,处于静止的平衡状态。根据物体的浮沉条件和二力平衡知识可知,此时军舰所受的重力和浮力是一对平衡力,大小相等,方向相反。故A错误,符合题意;
B.浮力的方向总是竖直向上。因为浸没在液体中的物体,下表面受到向上的压力大于上表面受到向下的压力,这个压力差就是浮力,所以浮力方向竖直向上 。故B正确,不符合题意;
C.排水量是指船舶满载时排开液体的质量,通常以吨为单位。根据阿基米德原理,船舶漂浮时排开水的重量等于船舶自身的总重量,因此排水量直接反映船舶的载重状态和规模。故C正确,不符合题意;
D.根据流体压强与流速的关系,流体流速越大,压强越小。当军舰与其他舰船近距离并排航行时,两船之间水的流速大,压强小,而船外侧水的流速小,压强大,在内外压强差的作用下,两船容易相互靠近而发生碰撞事故,所以该军舰不能与其他舰船近距离并排航行,故D正确,不符合题意。故选A。
综合提升训练
3. 在物理课堂上老师用注射器为同学们演示了很多有趣的实验:如图甲,水槽中放入适量染成红色的水,活塞向外拉,瓶内长吸管就会有水喷出,形如内置的喷泉,此实验证明了_________的存在;如图乙为潜水艇模型,进气排气管所受浮力大小忽略不计。要使处于悬浮状态的潜水艇下沉,可通过_________ (选填“向内推”或“向外拉”)动注射器活塞来实现,在此过程中潜水艇所受浮力大小_________ (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
不变
大气压
向外拉
综合提升训练
【解析】图甲中注射器向外抽气,瓶内气体压强减小,外面的水在大气压的作用下,向瓶内喷出,此实验证明了大气压的存在.
当潜水艇处于悬浮状态时,根据物体的浮沉条件可知,潜水艇受到的浮力等于自身的重力;要使潜水艇下沉,需要增大潜水艇的重力,当向外拉动注射器活塞时,潜水艇模型内的气压减小,在大气压的作用下有水进入潜水艇,使得潜水艇的重力变大,重力大于浮力,使得潜水艇下沉;该过程中,潜水艇排开的水的体积不变,水的密度不变,根据F浮=ρ液V排g可知,
受到的浮力不变。
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4.木棒的一端缠绕铜丝可以制成一个简易的密度计。甲、乙两个相同的容器中装有两种不同液体,深度相同。将该密度计分别放入甲、乙容器中,静止后密度计的位置如图所示,下列判断正确的是( )
A.甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度
B.甲容器中液体对容器底的压强大于乙容器中液体对容器底的压强
C.密度计上越靠近铜丝的位置,其刻度线对应的密度值越小
D.密度计在甲、乙容器中排开液体的质量相等
D
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【解析】 AD.简易密度计在两种液体中均处于漂浮状态,则受到的浮力等于其重力,因为是同一根密度计,则F浮甲=F浮乙,根据阿基米德原理可知,简易密度计在甲、乙液体中排开液体的重力相等,即排开液体质量相等;由图可知,密度计在甲液体中排开液体体积大于在乙液体中排开液体体积,又因浮力相同,根据公式F浮=ρ液V排g可知,甲容器中液体密度小于乙容器中液体密度,故A错误,D正确;
B.由A选项分析可知,甲容器中液体密度小于乙容器中液体密度,又因为甲、乙两个相同的容器中液体的深度相同,根据公式p=ρgh可知,甲容器中液体对容器底的压强小于乙容器中液体对容器底的压强,故B错误。
C.密度计上越靠近铜丝的位置,说明密度计浸入液体中越浅,排开液体的体积越小,而密度计受到的浮力等于其重力,浮力不变,根据公式F浮=ρ液V排g可知,越靠近铜丝的位置,液体密度越大,则其刻度线对应的密度值越大,故C错误。
故选D。
综合提升训练
5. 某次物理活动举行了“造船”比赛,小明选了一块400g的圆柱体橡皮泥,小明用整块橡皮泥捏出了一只小船如图所示。水的密度 1.0×103kg/m3 。
(1)求橡皮泥船空载时受到的浮力;
(2)求该小船空载时排开水的体积;
(3)若最大排水量为600cm3,求小船能装的最大质量。
综合提升训练
【解析】 (1)由图可知,橡皮泥船空载时处于漂浮的状态,根据物体的沉浮条件可知受到的浮力F浮=G =mg=400×10-3kg×10N/kg=4N
(2)根据阿基米德原理可知,小船空载时排开水的体积
(3)若最大排水量为600cm3,则小船受到的最大浮力为
F浮大=ρ水V排大g=1.0×103kg/m3×600×10-6m3×10N/kg=6N
因为小船始终处于漂浮状态,则受到的浮力等于小船和货物的总重力,则货物的最大重力为G货物=F浮大-G=6N-4N=2N
小船能装的最大质量
综合提升训练
(1)物块A的体积;
(2)物块A受到的浮力;
(3)物块A的密度。
6.有一个圆柱形容器内装有适量的水,如图所示。把一个边长为10cm的正方体物块A放入水中,当物块A静止时有一半浸入水中,水的密度为 1.0×103kg/m3。求:
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【解析】
(1)物块A的体积为V= 1000cm3
(2)物块A受到的浮力为
(3)物块A漂浮在水面上,它的重力为G=F浮=5N
物块A的密度为
Lavf59.27.100
Lavf58.45.100
Lavf59.27.100
Lavf59.27.100
Lavf59.27.100
Lavf59.27.100
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