物体沉浮条件-完整版课件PPT.ppt

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1、第十章第十章 第节第节 物体的浮沉条件及应用物体的浮沉条件及应用 1浸没在水中的木块为什么向上浮起？浸没在水中的木块为什么向上浮起？ 2浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部？浸没在水中的铁块为什么沉到容器底部？ 3浸没在水银中的铁块为什么向上浮起？浸没在水银中的铁块为什么向上浮起？ 4钢铁制成的船为什么能在海面上航行？钢铁制成的船为什么能在海面上航行？ 5物体在液体中都受到浮力，为什么有的上浮、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？有的下沉、有的悬浮？提出问题：提出问题：悬浮悬浮上浮上浮下沉下沉F浮GF浮GF浮GF浮浮G上浮上浮F浮浮=GF浮浮G下沉下沉悬浮（静止）悬浮（静

2、止）完全浸入液体内的物体的受力分析完全浸入液体内的物体的受力分析上浮到液面呈漂浮状上浮到液面呈漂浮状态，态，F F浮逐渐减少到浮逐渐减少到F F浮浮=G=G下沉至容器底部下沉至容器底部,F,F浮不浮不变变, ,但但F F浮浮+N+N支持支持=G=G悬悬浮浮体体悬浮悬浮上浮上浮下沉下沉F浮浮GF浮浮GF浮浮G上浮：上浮： F F浮浮G G物体的浮沉条件物体的浮沉条件:F浮浮G漂浮漂浮漂浮：漂浮：F浮浮 = G悬浮：悬浮：F浮浮 = G下沉：下沉： F浮浮G2物体密度与液体密度间的关系物体密度与液体密度间的关系F浮浮 G 上浮：上浮： 液液 物物 F浮浮= G 悬浮：悬浮： 液液 = 物物 F浮浮

3、 G 下沉：下沉： 液液 物物浮力：F浮 液gV排 ；重力：G 物g V物；V排 = V物物体的浮沉条件漂浮：漂浮： 液液 物物 根据浮沉条件进行比较（1 1）上浮和下沉是不平衡态；）上浮和下沉是不平衡态； 悬浮和漂浮是平衡（静止）态悬浮和漂浮是平衡（静止）态（2 2）上浮、下沉和悬浮：）上浮、下沉和悬浮：V V排排=V=V； 漂浮：漂浮：V V排排V V（3 3）空心物体运用浮沉条件时可以用物）空心物体运用浮沉条件时可以用物体的平体的平 均密度均密度物与液体密度物与液体密度液比较液比较物体的浮沉条件状态状态上浮上浮下沉下沉悬浮悬浮漂浮漂浮浮浮沉沉条条件件浮力和重力比浮力和重力比较较液体密度和

4、物液体密度和物体密度比较体密度比较特点特点说明说明F F浮浮 =G =G物物F F浮浮 =G =G物物运动状态变化的过程运动状态变化的过程平衡状态平衡状态液液=物物物是物体平均密度，而不是构成该物体的物是物体平均密度，而不是构成该物体的物质密度物质密度F F浮浮 G G物物液液物物F F浮浮 G G物物液液物物芦湖芦湖独木独木舟舟我国古代对浮力的应用我国古代对浮力的应用浮力的应用浮浮桥桥孔孔明明灯灯曹曹冲冲称称象象打打捞捞铁铁牛牛（1 1）工作原理：采用）工作原理：采用“空心空心”法来增大体积，从而增法来增大体积，从而增大浮力。大浮力。（2 2）排水量（）排水量（m m排）：排）：定义：轮船满

5、载时排定义：轮船满载时排开水的质量。开水的质量。公式：公式：m m排排= m= m船船+m+m货货二、浮力的应用二、浮力的应用:1、轮船 轮船总是漂浮在水面上轮船总是漂浮在水面上,一艘轮船从河里驶向大海，一艘轮船从河里驶向大海，它受到的重力大小它受到的重力大小 （变大、变小、不变）；它受（变大、变小、不变）；它受到的浮力到的浮力 大小大小 （变大、变小、不变）；它排开水的（变大、变小、不变）；它排开水的体积体积 （变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮（变大、变小、不变）；轮船是下沉些还是上浮些？些？河水河水海水海水上浮一些上浮一些靠改变自身重力实现上浮或下潜。靠改变自身重力实现上浮或下潜。

6、模拟潜水艇：用注射器向密封的瓶内打气，将瓶内的水排出，瓶向上浮起。潜艇潜艇2、潜水艇工作原理：、潜水艇工作原理： 靠空气浮力升空靠空气浮力升空,靠改变自身的体积实现上升或下降靠改变自身的体积实现上升或下降。气球：内部充有小于空气密度的气体气球：内部充有小于空气密度的气体3、热气球和飞艇工作原理：、热气球和飞艇工作原理：热气球热气球 把球囊内的空气加热时，把球囊内的空气加热时，空气受热膨胀，密度空气受热膨胀，密度 ，质量质量 ，从而减小热气球，从而减小热气球的整体质量和重力，当重力的整体质量和重力，当重力 浮力时热气球上升；当减小浮力时热气球上升；当减小火力或停止加热时亦相反。火力或停止加热时亦

7、相反。气气囊囊吊吊篮篮喷嘴喷嘴减小减小减小减小小于小于飞艇飞艇（1 1）、利用空气浮力，通过改）、利用空气浮力，通过改变自身体积实现上升和下降。变自身体积实现上升和下降。（F= gVF= gV排）排）（2 2）、飞艇内一般充有密度小）、飞艇内一般充有密度小于空气的氦气，同时还配带于空气的氦气，同时还配带一个可以伸缩的气囊。当增一个可以伸缩的气囊。当增大自身体积时，受到浮力增大自身体积时，受到浮力增大，但重力不变，飞艇上升；大，但重力不变，飞艇上升；当减小自身体积时受到的浮当减小自身体积时受到的浮力减小，重力不变，飞艇下力减小，重力不变，飞艇下降。降。密密度度计计 2）工作原理：物体漂浮在液面上

8、时浮）工作原理：物体漂浮在液面上时浮力力 等于重力的原理制成的。即等于重力的原理制成的。即F浮浮=G4 4、密度计、密度计3）刻度特点：上小下大，刻度间隔不）刻度特点：上小下大，刻度间隔不均匀、上疏下密。均匀、上疏下密。4）读数方法：静止时液面所对刻度乘以）读数方法：静止时液面所对刻度乘以水的密度水的密度1）用途：）用途：测量液体密度。测量液体密度。、密度计是测液体密度的仪器，它是根据物体漂浮在、密度计是测液体密度的仪器，它是根据物体漂浮在液面时液面时F F浮浮_G_G物（填、物（填、 ）的原理制成的。）的原理制成的。、使用密度计时必须使其、使用密度计时必须使其_，才能正确测出液体，才能正确测

9、出液体的密度。的密度。、密度计在各种不同的液体中所受浮力是、密度计在各种不同的液体中所受浮力是_（相（相同、不同）的，在密度同、不同）的，在密度_ _ （大、小）的液体中露出液面（大、小）的液体中露出液面的体积较大，故密度计的刻度是上的体积较大，故密度计的刻度是上_下下_（大、（大、小）。小）。例：同一只密度计放在如图甲、乙、丙三种液体中的情况，则这三种液体的密度关系是 。 乙甲丙甲甲乙乙丙丙例例1 1关于浮力，下列说法中正确的是（关于浮力，下列说法中正确的是（ ）。）。 A. A. 上浮的物体一定比下沉的物体受到的上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大浮力大 B. B. 沉在容器底部的物体一

10、定不受浮力沉在容器底部的物体一定不受浮力 C. C. 在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮 D. D. 没入水中的物体在水中的位置越深受没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大到的浮力越大C例题分析：例例2 2一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小小 ，它受到的浮力，它受到的浮力 ；它排开水；它排开水的体积的体积 。（填变大，变小或不变）。（填变大，变小或不变）【解析】【解析】 轮船浮在海面上，轮船浮在海面上，F F浮海浮海 = G = G ； 它驶入河里也浮在河面上：它驶入河里也浮在河面上：F F浮河浮河= G = G

11、。 G G 不变，不变， F F浮不变：浮不变： F F浮海浮海 = F = F浮河浮河 海水海水 g V g V排海排海= = 水水 g V g V排河排河 海水海水 河水河水 ， V V排河排河 V V排海排海不变不变不变不变变大变大例例3 3重为重为15 N15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了溢出了5 510-4 m310-4 m3的水。则此物体是（的水。则此物体是（ ） A A浮在水面上浮在水面上 B B沉到水底沉到水底 C C悬浮在水中悬浮在水中 D D以上几种情况都有可能以上几种情况都有可能【解析】【解析】 根据阿基米德原理根据阿基米德原理

12、 F F浮浮 = = 水水 gV gV排排 =1.0 =1.0 103 kg/m3 103 kg/m3 9.8 N/kg9.8 N/kg5 510-4 m310-4 m3 =4.9 N15 N =4.9 N15 N F F浮浮G G 物体下沉物体下沉BAB例例4 4如图所示，如图所示，A A、B B两物体静止在水中（两物体静止在水中（ ） A A两物体受到的浮力一定相等两物体受到的浮力一定相等 B B两物体受到的浮力不等，两物体受到的浮力不等，A A物体受到的浮力大物体受到的浮力大 C C两物体的密度不等，两物体的密度不等，B B物体的密度大物体的密度大 D D两物体的重力不等，两物体的重力不

13、等，B B物体的重力大物体的重力大 A漂浮：漂浮：A A ， B A 。C【解析】【解析】 A A物体漂浮，物体漂浮，B B物体悬浮。物体悬浮。 不知不知GAGA与与GBGB的关系，的关系， 不能根据不能根据F F浮浮=G =G 比较浮力的大小。比较浮力的大小。 又又 不知不知VAVA排与排与VBVB排的关系，排的关系， 不能根据不能根据F F浮浮 = = 水水 gV gV排比较浮力的大小。排比较浮力的大小。例例5 5、一冰块漂浮在水面上，当冰完全熔化后，容、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？器中的水面将如何变化？GmFVgg 冰冰冰冰浮浮排排水水水水水水当冰化成水后

14、，质量不变，所以，当冰化成水后，质量不变，所以，m m水水= m= m冰冰mmV 水水冰冰化化水水水水水水 冰排开水的体积等于冰化成水的体积冰排开水的体积等于冰化成水的体积液面高度不变液面高度不变【解析】冰漂浮在水面上，【解析】冰漂浮在水面上，F F浮浮= G= G冰冰、当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？、当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？GmVg 冰冰冰冰排排盐盐水水盐盐水水mmV 水水冰冰化化水水水水水水 水水 V盐水盐水冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积冰排开盐水的体积小于冰化成水的体积 液面上升液面上升【解析】冰漂浮在盐水中，【解析】冰漂浮在盐水中，F浮浮 = G 2质

15、量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受的质量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受的浮力浮力 铝球受的浮力；若把它们都放在水银中静铝球受的浮力；若把它们都放在水银中静止时，则铁球受的浮力止时，则铁球受的浮力 铝球受的浮力（选填铝球受的浮力（选填“”、“”、“=”） 1用同一支密度计测定不同液体的密度，下列叙用同一支密度计测定不同液体的密度，下列叙述正确的是（述正确的是（ ） A 密度计漂浮的越高，所受的浮力越大密度计漂浮的越高，所受的浮力越大 B 密度计漂浮在不同液体中，所受的浮力都相等密度计漂浮在不同液体中，所受的浮力都相等 C 密度计排液体积越大，液体密度越大密度计排液体积越大，液体密度越大

16、 D 密度计漂浮的越高，液体密度越大密度计漂浮的越高，液体密度越大B D作作 业：业：3用手将一个木球放入水中某一深度后，用手将一个木球放入水中某一深度后，松开手，木球上浮，在木球未露出水面松开手，木球上浮，在木球未露出水面的时候，下列说法中正确的是（的时候，下列说法中正确的是（ ） A木球所受的重力、浮力都不变；木球所受的重力、浮力都不变； B木球所受的重力不变，浮力变大；木球所受的重力不变，浮力变大； C木球所受的重力、浮力都变小；木球所受的重力、浮力都变小； D木球所受的重力不变、浮力逐渐变木球所受的重力不变、浮力逐渐变小小A4、将体积相同的、将体积相同的A、B、C三个小球投入水中三个小

17、球投入水中,出现如图所示的三种情况，下列关于对三个小出现如图所示的三种情况，下列关于对三个小球受到的浮力大小的说法正确的是（）球受到的浮力大小的说法正确的是（）AA球浮在水面上，受到的浮力最大球浮在水面上，受到的浮力最大BC球沉在底部，受到的浮力为零球沉在底部，受到的浮力为零CA球受到的浮力与球受到的浮力与B球受到的浮力相等球受到的浮力相等DB球受到的浮力与球受到的浮力与C球受到的浮力相等球受到的浮力相等ABCD5、一实心铁球分别浸没水、酒精、一实心铁球分别浸没水、酒精、水银中，受到浮力最大的是（水银中，受到浮力最大的是（ ） A、水、水 B、酒精、酒精 C、水银、水银 D、无法确定、无法确定

18、 水水酒精酒精水银水银C6将同一物体放在液体中的三种情况如将同一物体放在液体中的三种情况如图所示，比较它受到的浮力大小，其中浮图所示，比较它受到的浮力大小，其中浮力最小的是（力最小的是（ ）A.图甲图甲 B.图乙图乙C.图丙图丙 D.无法比较无法比较A7 7将细木棍下部缠上铁丝后放入将细木棍下部缠上铁丝后放入水中能直立漂浮，如图所示若水中能直立漂浮，如图所示若将露出水面的部分木棍剪断，则将露出水面的部分木棍剪断，则剩余部分将（剩余部分将（ ）A A保持不动保持不动B B要下沉一点要下沉一点C C要上浮一点要上浮一点D D不好判断不好判断C8.弹簧秤下挂一个体积为弹簧秤下挂一个体积为200厘米厘

19、米3的实的实心金属球（金属的密度是心金属球（金属的密度是8103千克千克/米米3），弹簧秤的示数为），弹簧秤的示数为。将球的。将球的一半浸入水中，球受到浮力一半浸入水中，球受到浮力牛，此时，弹簧秤的示数为牛，此时，弹簧秤的示数为牛。牛。9.有一飞艇有一飞艇,体积是体积是500米米3,在地面附近的在地面附近的空中静止时空中静止时,空气对它的浮力是空气对它的浮力是 牛牛顿顿,飞艇的自重是飞艇的自重是 牛顿牛顿.( 空气空气=1.29千克千克/米米3)16N1516450645010、有一体积是、有一体积是2分米分米3，密度是，密度是0.6103千克千克/米米3的木块，用绳子将它拴在水池底部的钩子的

20、木块，用绳子将它拴在水池底部的钩子上，如图所示，如果绳子断了，木块就上浮上，如图所示，如果绳子断了，木块就上浮到水面，问：到水面，问：（1）木块在上浮过程中）木块在上浮过程中(未露出水面），受到未露出水面），受到浮力是多少？大小是否会发生变化？浮力是多少？大小是否会发生变化？（2）木块漂浮在水面时露出液面的体积多大？）木块漂浮在水面时露出液面的体积多大？33-33-33-33-333333-33-33m108 . 0m10.21m102的体 积在水面 时木块m10.21g/10m/g10g/10m/g106 . 0m102ggFV浮在水面 时木块220m102g/10m/g10g浸没1浸露水木

21、水浮浸木水浮：露出液面漂浮浸在水中的体积：漂）（。面）时，浮力大小不变木块在上浮（未露出水时受到的浮力：）木块解：（VVVKNKKNKGNKNKVF大多数鱼类在水中游动时，能向上游动，也能向下沉，大多数鱼类在水中游动时，能向上游动，也能向下沉，甚至能在水中不动，那么鱼类为什么能随意地上浮和下甚至能在水中不动，那么鱼类为什么能随意地上浮和下沉呢？沉呢？鱼鳔的功能：当鱼鳔充气时，鱼体的平均密度减小，鱼体上浮；当鱼鳔充气时，鱼体的平均密度减小，鱼体上浮；鱼鳔排气时，鱼体的平均密度增大，鱼体下沉。鱼鳔排气时，鱼体的平均密度增大，鱼体下沉。鱼鳔起着调节鱼体平均密度的功能。鱼鳔起着调节鱼体平均密度的功能。思维拓展：思维拓展：漂浮物体具有的特点： 物体漂浮在液体中，所受的F浮=G物 同一物体漂浮在不同液体中，所受F浮相同。 同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里V排小。 漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几， 物就是液的几分之几。 将漂浮物体全部浸入液体里，需加竖直向下的外力等于液体对物体增大的压力。