内容正文:
$$
$$
第九章 浮力
第三节 物体的浮与沉
物体的浮沉条件 浮沉条件的应用
课后作业
逐点
导讲练
课堂小结
当堂检测
像“泰坦尼克”号这样的钢铁巨轮为什么能浮在海面上?
撞上冰山后, “泰坦尼克”号为什么会沉没?
1
知识点
物体的浮沉条件
在水里,许多东西能浮在水面,比如乒乓球、木块,
石蜡等;也有许多东西沉到水底,比如石头、硬币、
橡皮等;那么物体的浮沉取决于什么呢?
思考:受到浮力相同的物体有些能浮在水面,有些却
沉入水底,这是为什么?
结论:物体的浮沉与物体的重力的大小有关。
思考:为什么重力相同的物体有些浮在水面,有些却
沉入水底?
结论:物体的浮沉还与物体受到的浮力的大小有关;
排开的体积越大,所受到的浮力越大。
实验告诉我们,物体浸没在液体中时,究竟是浮还是
沉,是由该物体在液体中所受浮力和重力之间的大小
关系决定的。
当F浮=G时, 即二力平衡,此时物体将静止在液体
中任意深度的位置称为悬浮。
悬浮
前提:物体完全浸没 即V排=V物
F浮
G
下沉
前提:物体完全浸没 即V排=V物
当F浮<G时,合力方向竖直下,物体在液体中向下
运动称为下沉。
G
F浮
前提:物体完全浸没 即V排=V物
上浮
当F浮>G时,合力方向竖直向上,物体在液体中向
上运动称为上浮。
G
F浮
漂浮
物体上浮过程中开始浮出水面这时F浮逐渐减少,
到F浮=G时,物体静止在液面上称为漂浮。
此时 V排 < V物
F浮
G
思考:漂浮与悬浮有什么共同点与不同点?
共同点:
1. 在平衡力的作用都处于静止状态(其中悬浮是静止在
液面以下的任何位置;漂浮是静止在液面上的任何
位置)。
2. 物体处于悬浮和漂浮时,浮力等于重力。
不同点:
漂浮是物体一部分浸入液体中,悬浮是整物体浸没在
液体中。
物体的浮沉条件
前提:浸没在液体中的物体
当F浮=G时,即二力平衡此时物体将悬浮。
当F浮<G时,合力方向竖直向下,物体就下沉。
当F浮>G时,合力方向竖直向上,物体就上浮。
物体漂浮时,F浮=G, 且V排 < V物
你知道吗?
当ρ液<ρ物时,必有F浮<G物,物体在液体中下沉。
当ρ液=ρ物时,必有F浮=G物,物体可以悬浮在液体中。
当ρ液>ρ物时,必有F浮>G物,物体在液体中上浮。最终
悬浮。
知识拓展:
【例1】(山东济南,图像信息题)如图所示,先将半个西瓜皮轻轻放在水缸中,发现它漂在水面上,此时它受到的浮力大小为F浮1;然后把它按入水面下,发现它沉入水底,此时它受到的浮力大小为F浮2。则F浮1与F浮2的大小关系是( )
A.F浮1>F浮2
B.F浮1=F浮2
C.F浮1<F浮2
D.无法比较
(来自《点拨》)
A
本题考查浮力大小的比较,西瓜皮的重力不变,在水
中漂浮时受到的浮力等于自身重力,沉底时受到的浮
力小于自身重力,所以F浮1>F浮2。
【解析】
本题考查了浮力大小的比较问题,一般情况下比较浮
力大小的方法有以下三种:(1)比V排法:不同物体浸
在同一液体中时,根据F浮=G排=ρ液gV排知,ρ液相等,
V排越大,受到的浮力越大;(2)比ρ液法:同体积的不
同物体浸没在不同液体中,根据F浮=G排=ρ液gV排知,
V排相等,ρ液越大,受到的浮力越大;(3)比重法:同
一物体浸在不同液体中并静止,针对物体的不同浮沉
状态进行受力分析,以物体的重力为中间量,对比出
浮力大小。
1
一个60 g的鸡蛋悬浮在盐水中不动时,它受到的重力是______N,所受浮力是______N。 (g取10 N/kg)
小竹将质量为120 g的物体放入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,溢水杯中溢出了100 cm3的水(g取10 N/kg),则物体( )
A.漂浮在水面上 B.悬浮在水中
C.沉在溢水杯底部 D.受到1.2 N的浮力
(来自《典中点》)
2
2
知识点
浮沉条件的应用
浮力的应用
航空母舰
长风破浪
潜水艇
热气球
密度计
1. 轮船
(1)工作原理:轮船是利用物体_______在水面的原理工作的。
(2)利用把密度比水大的钢材制成_______的使它排开更多的水,增大可利用的________。
(3)轮船在河里和海里都处于漂浮状态,因而所受浮力________,根据阿基米德原理,它在海水里比在河水里浸入的体积_______。
漂浮
空心
浮力
相等
小
船总是漂浮在水面上,一艘船从河里驶向大海,它受到的重力大小______(变大、变小、不变);它受到的浮力大小 _____(变大、变小、不变);都_____(大于、等于、小于