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第十章 浮力
第3节 课时1 物体的浮沉条件
1.知道物体的沉浮取决于浮力与重力的大小关系。
2.知道物体的沉浮与密度的关系。
图片所示的是潜艇在海水中的情景。请问:潜艇的重力对它的浮起或下沉有什么关系？
知识点一：物体的浮沉条件
探究物体的浮沉条件
我们可以从浸在液体里的物体的受力情况去分析，设计如下图的实验来验证。
实验序号 实验方法 观察小瓶运动情况 小瓶受力情况
1 把盖上盖子的空小瓶浸没于水中再松手
2 把装满水并盖上盖子的小瓶浸没于水中，再松手
3 设法使小瓶既不上浮也不下沉，即静止在水中（也叫悬浮）
小瓶上浮
F浮 ＞G
小瓶下沉
F浮 ＜ G
小瓶静止
F浮 ＝ G
1、物体在液体中的沉浮取决于物体所受的_____力和_____力的大小。通过改变重力或浮力的大小，可以改变物体的浮沉状态。
2、物体的浮沉条件
浮
重
F浮
G
●
F浮＞G
物体上浮
F浮
G
●
F浮＜G
物体下沉
F浮
G
●
F浮＝G
物体悬浮
F浮
G
●
F浮＝G
物体漂浮
结论
F浮＜ G物
物体下沉
F浮＞G物
物体上浮
两个过程
F浮
G
上浮
F浮
G
下沉
三个状态
F浮
G
悬浮
F浮
G
下沉到水底
F浮
G
漂浮
F浮=G物
F浮= G物
F浮＜G物
物体悬浮
物体漂浮
物体下沉到水底
盐水浮鸡蛋
如图，将新鲜的鸡蛋分别浸入盛有水和浓盐水的容器中，观察鸡蛋在容器中的位置。
猜测物体在液体中的沉浮跟物体密度与液体密度之间的关系有关。
想想做做
分析当浸没的物体上浮、悬浮、漂浮时，物体密度与液体密度的关系。
G
F浮>G 上浮
F浮
上浮：由F浮>G 可得：
ρ液 gV排>ρ物 gV物
因为V排=V物
所以 ρ液 > ρ物
交流讨论
G
F浮F浮
下沉：由F浮ρ液 gV排< ρ物 gV物
因为 V排=V物
所以 ρ液< ρ物
G
F浮
F浮=G 悬浮
F浮
G
F浮=G 漂浮
漂浮：由F浮=G可得：
ρ液 gV排=ρ物 gV物
因为 V排所以 ρ液>ρ物
悬浮：由F浮=G可得：
ρ液 gV排=ρ物 gV物
因为 V排=V物
所以 ρ液=ρ物
F浮
F浮
G
●
物体悬浮
F浮
G
●
物体漂浮
二者有何异同？
相同点：物体处于二力平衡状态，浮力都等于重力，即F浮＝G。
不同点：漂浮是指物体在液面上呈平衡状态，物体只有部分浸入液体，即V排＜V物；悬浮是物体在液体内部呈平衡状态，物体此时全部浸入液体内部，即V排＝V物。
悬浮与漂浮的异同
状 态 上 浮 下 沉 悬 浮 漂 浮
物体受力分析
浮沉条件 浮力和重力比较
液体密度和物体密度比较
特 点 说 明 F浮 ＞G物
F浮 ＜G物
F浮 =G物
F浮 =G物
F浮
G物
G物
F浮
F浮
G物
分析运动状态变化的过程
分析平衡状态
F浮
G物
ρ液＞ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液=ρ物
ρ液＞ρ物
ρ物是物体的密度（平均密度），而不是构成该物体的物质的密度
1.如图，碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，下列说法正确的是（　　）
A．碗沉入水底时比漂浮在水面上时的浮力小
B．碗沉入水底时受到的浮力等于它的重力
C．碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变大了
D．碗沉入水底时容器底部受到水的压强变大了
A
2.重为15 N的物体，浸没于装满水的容器中后，溢出了5×10-4 m3的水。则此物体是（ ）
A．浮在水面上
B．沉到水底
C．悬浮在水中
D．以上几种情况都有可能
B
第十章 浮力
第3节 课时2 物体浮沉条件的应用
1.知道人类从远古时候就开始利用浮力。
2.知道潜水艇、轮船、密度计等浮沉条件的应用。
“泰坦尼克号”为什么能漂浮在水面上？
撞上冰山后，“泰坦尼克号”为什么会沉没？
知识点一：我国古代对浮力的应用
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也多次架设过浮桥。　
浮桥
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。
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。
用橡皮泥做成能承载重物的小船，使它漂浮在水面上。
想想做做
知识点一：现代对浮力的应用
工作原理：将钢铁制成空心的轮船，可以排开更多的水，漂浮在水面上。
排水量（m排）
轮船满载时排开水的质量。
F浮= m排g ，而 F浮=G，
∴ m船+m货= m排
载重线
表示船舶在允许的最大载重情况时水面位置的水平线。
1.轮船
人类利用浮力的历史进程
独木成舟
独木舟
郑和宝船
钢铁巨轮
1.排水量为1 500 t的轮船在河水中航行，满载时，船及所装货物共重多少牛？受到的水的浮力是多少牛？若轮船自身的质量为1 000 t，则最多能运载多少吨货物？
解：满载时，船及所装货物共重：
G=mg=1500×103kg×9.8N/kg=1.47×107N
受到水的浮力：F浮＝G＝1.47×107 N
若轮船自身的质量为1000t，则最多能运载货物
m货＝m排水量﹣m船＝1 500 t﹣1 000 t＝500 t
　2.一艘轮船从海里驶入河里，它受到的重力大小是否变化？受到的浮力是否变化？它排开水的体积是变大、变小还是不变？
　轮船受到的重力大小没有变化，受到的浮力大小也没有变化。
　因为海水的密度大于河水的密度，轮船受到的浮力大小不变，所以它排开水的体积变大了。
潜水艇怎样实现在水中的沉浮的？
2.潜水艇
工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。
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
模拟实验
工作原理：靠空气浮力升空。
气球和飞艇内部充有密度小于空气密度的气体。
3.气球和飞艇
热气球的升降是一个比较复杂的过程，与热气球体积及热气球内部气体的密度变化有关。当热气球的巨大气袋充满空气（忽略体积变化）时，用喷嘴加热
气袋中的空气，热气球内部气体的
温度升高，密度减小。当热气球内
部气体的密度比其外部气体的密度
小到一定程度时，热气球便上升了。
工作原理
（1）密度计是一种什么仪器？它的刻度有什么特点？
测量液体密度的仪器,刻度是上小下大,上稀下密。
（2）密度计的工作原理是什么？
物体漂浮在液面上的条件F浮＝G。
（3）密度计浸入液体中越深，说明液体的密度是越大
还是越小？
越小
4.密度计
1．下列设备和器材中，利用浮力的是(　　)
A．抽水机　 B．气压计　
C．潜水艇　 D．铅垂线
C
2．在水中，鱼、漂浮的木头、静止在水底的石头的位置如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．水对石头的压强比对木头的小
B．木头受到的浮力大于它自身的重力
C．鱼受到的浮力等于它排开水的重力
D．石头受到的浮力等于它自身的重力
C
3.潜水艇悬浮在水中，当向水舱充水时，潜水艇质量变 ，将 (选填“上浮”或“下沉”)；当用压缩空气把水舱中的水排出一部分时，潜水艇质量变 ，将 (选填“上浮”或“下沉”)。在未露出水面之前，潜水艇所受的浮力将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
大
下沉
小
上浮
不变

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