3.物体的浮沉条件及应用资料.ppt

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1、想一想：n1浸没在水中的木块为什么向上浮起？n2浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部？n3浸没在水银中的铁块为什么向上浮起？n4钢铁制成的船为什么能在海面上航行？n5物体在液体中都受到浮力，为什么有的上浮、有的下沉、有的悬浮？物体的沉浮是由G与F浮的大小关系决定的6 浮力6-3 物体的浮沉条件及应用一、物体的浮沉条件n1.浮力与重力的关系:F浮G物F浮G物F浮G物下沉悬浮上浮F浮G物漂浮漂浮：F浮=G上浮：F浮G悬浮：F浮=G下沉：F浮G2.物体密度与液体密度间的关系n n研究条件：实心物体浸没在液体中，受重力和浮力V排=V物F浮液gV排 ；G物物g V物F浮G物 上浮：液物 漂浮：液物 F浮=

2、G物 悬浮：液=物 F浮G物 下沉：液物做一做：n将新鲜鸡蛋放入盛水容器中，向水中加盐，并搅拌，不断增加盐水的浓度。观察鸡蛋在容器中的位置变化。3.物体浮沉条件的讨论：n上浮和下沉是不平衡态；悬浮和漂浮是平衡（静止）态n浸没（上浮、下沉和悬浮）：V排=V；漂浮：V排Vn空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平均密度物与液体密度液比较二、浮力的应用：n我国古代对浮力的应用：n n早在殷商之前，我国古代人民对浮力就有深入的观察，到殷商时已由制独木船发展到用木板组n n成大的船体，这n n是我国最早的n n木船。芦湖独木舟我国古代对浮力的应用：n周朝以后不仅在小河上能架设浮桥，在黄河、长江这样的大河流上

3、也多次架设过浮桥。浮桥我国古代对浮力的应用：n n我国汉代曾发明过一种做军事信号用的灯笼，灯笼能腾空而起，飞向天空。我国古代对浮力的应用：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。做一做：n用橡皮泥做成能承载重物的小船，使它漂浮在水面上。二、浮力的应用：轮船n n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。n n排水量（m排）：轮船满载时排开水的质量。nF浮=m排g 且 F浮=Gn m船+m货=m排n n载重线 二、浮力的应用：潜水艇n工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜潜艇潜艇模拟潜水

4、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。二、浮力的应用：气球和飞艇n内部充有小于空气密度的气体n工作原理：靠空气浮力升空例题9：n重4.5N，体积为0.5dm3的物体静止在水中，求它受到的浮力大小。（g=10N/kg）应用阿基米德原理求F浮时，注意V排是否确定；应用物体的浮沉条件求F浮时，注意物体的运动状态是否确定。例题10：n重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了510-4 m3的水。则此物体：nA浮在水面上 B沉到水底nC悬浮在水中 D以上情况都有可能解：根据阿基米德原理：F浮=水 gV排=1.0 103 kg/m3 9.8 N/kg510-4 m3 =4.9

5、 N F浮 河水 V排 V排不变不变变小二、浮力的应用：密度计n密度计（比重计）是测定液体密度的仪器。n工作原理：根据阿基米德原理和漂浮条件制成的关于漂浮的几个结论：n同一物体漂浮在不同液体中，所受浮力相同n 同一物体漂浮在不同液体中，露出液面部分多的，液体密度大n物体漂浮在液体中，露排比为一定值F F浮浮=G=GV V露露V V排排液液-物物物物=练一练1.如图示，三个体积相同的球放在同种液体中，则三个球的密度关系是：A_B_C。它们所受浮力的大小关系是：F浮A_ F浮B_ F浮C。=2.同一个球放在三种不同液体中，则三种液体的密度关系A_B_C；小球在这三种液体中n受到的浮n力关系是：nA

6、_B_C。=判断密度的大小关系，可以由物体的浮沉情况结合阿基米德原理来判断。3.在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图所示。其中标有W 的是北大西洋载重线，标有S 的是印度洋载重线。当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度1和2的关系，有：nA浮力增大，12nB浮力减小，12nC浮力不变，12nD浮力不变，1G物时，上浮F浮=G物时，漂浮或悬浮F浮V乙V丙，1=23。则三个球的重力、密度的大小关系应该为：nAG甲=G乙G丙，甲乙丙nBG甲G乙G丙，甲乙丙 nCG甲G乙=G丙，甲乙=丙 nDG甲G乙G丙，甲=乙丙Bn一木块的体积为150cm

7、3，在木块上放质量为60g的砝码时，木块恰好没入水中，求：n木块的质量；n若把砝码拿走，木块露出水面的体积是多少？例题12：例题13：n一个实心小球先后放入盛有足够多的水和足够多的酒精的两个容器中，小球受到的浮力分别为0.9N和0.8N，酒精的密度为0.8103kg/m3。n试分析小球分别在水中和酒精中的浮沉状态；n求小球的密度。n甲、乙两个小球的密度之比为1：2，体积之比为2：3，放入足够深的某种液体中静止后，受到的浮力之比为2：5。那么，甲、乙这两个小球在液体中的状态是：nA、甲、乙都漂浮nB、甲、乙都沉底nC、甲漂浮、乙沉底nD、甲悬浮、乙沉底练习：C浮力习题课（2）液面变化问题n例题1

8、4：n一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，容器中的水面将如何变化？n水对容器底的压强会怎样变？n若冰漂浮在盐水中，当冰熔化后，水面会怎样变？当冰化成水后，质量不变，所以m水=m冰，根据=m/V得：冰排开水的体积等于冰化成水的体积液面高度不变,水对容器底的压强不变。解：冰漂浮在水面上 F浮=G冰由阿基米德原理得：水 V盐水冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积 液面上升解：冰漂浮在盐水中 F浮=G练习：n如图所示，小容器中放入一铁块，它们漂浮在水面上；将铁块从小容器中拿出，放入水中，则水面会怎样变？若将铁块换成木块，水面会怎样变？若是将铁块吊在小容器下，水面会怎样变？下降不变不变例题15：n实心正方

9、体木块漂浮在水面上，此时浸入水中的体积为600cm3；在木块上放置一个重4N的铁块，静止后木块上表面刚好与水面相平，g取10N/kg。求木块的密度。n与未放置铁块相比，木块下表面受到水的压强增大了多少？例题16：n n小婷将一底面n n积为S1的实心n n金属圆柱体挂n n在弹簧测力计下，缓慢浸没到底面积为S2的薄壁盛水圆柱形容器中（水未溢出且物体未接触容器底部），弹簧测力计示数改变了F，则水对容器底部的压强改变了多少？S2S1hS2S1GF1GF2F浮n对于这种部分浸入的圆柱体问题，最好通过画图搞清圆柱体浸入部分体积与液面上升体积相等，以突出应用物理手段求解物理问题。F=FF=F浮浮=液液gVgV排排=液液g ghhS S2 2 =ppS S2 2