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(共38张PPT)
第九章 浮力
物体的浮与沉
第4节
01
知道物体的浮沉条件，了解浮力在生产、生活中的应用。
02
学会应用收集资料和问题讨论的方法认识浮力在生产、生活中应用的相关内容。
03
通过浮力在科技方面的实例，体会掌握科学知识的重要性。
活动1：将小木块、乒乓球、金属块浸没在水中，松手后，它们将怎样运动？
活动2：我们可以从浸在液体里的物体的受力情况去分析，设计实验来验证。
实验序号 实验方法 观察小球 运动情况 小球受力
情况分析
1 把盖上盖子的空小瓶浸没水中，再松手
2 把装满水并盖上盖子的小瓶浸没水中，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）
一、实验探究：物体的浮沉条件
观察现象，填表格
一、实验探究：物体的浮沉条件
实验序号 实验方法 观察小球 运动情况 小球受力
情况分析
1 把盖上盖子的空小瓶浸没水中，再松手
2 把装满水并盖上盖子的小瓶浸没水中，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）
上浮
下沉
静止
F浮 ＞G
F浮 ＜G
F浮 ＝G
物体在液体中的沉浮取决于物体所受的浮力和重力的大小。
通过改变重力或浮力的大小，可以改变物体的浮沉状态。
当F浮＞G 时， 物体上浮
当F浮＜G 时， 物体下沉
当F浮＝G 时， 物体处于悬浮
或者漂浮状态
悬浮
上浮
下沉
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
G
漂浮
水面
G物
F浮
F浮
G物
下沉
上浮
两个过程：
F浮＜ G物
物体下沉
F浮＞G物
物体上浮
三个状态：
F浮=G物
物体漂浮
F浮= G物
物体悬浮
F浮＜G物
物体下沉到水底
G物
F浮
水面
F浮
G物
G物
F浮
漂浮
悬浮
下沉到水底
平时常见到 在水中会上浮；
在水中会下沉。
因为不同物质 不同。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。
木头、泡沫等
石块、金属块等
密度
一个实心物体浸在液体中，你能否根据物体密度与液体密度之间的关系，对物体的浮沉作出判断？
G
F浮>G 上浮
F浮
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
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
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< V物
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
浮沉条件
漂浮 F浮=G V排ρ物
悬浮 F浮=G V排=V物 ∴ρ液=ρ物
上浮 F浮>G V排=V物 ∴ρ液>ρ物
下沉 F浮简单的说，浸在液体中的物体的浮和沉，取决于所受的浮力和重力的合力的情况。还可以通过改变液体和物体密度来改变物体的浮沉状态。
悬浮与漂浮有何不同？
悬浮物体全部浸入；
漂浮物体部分浸入。
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
分析运动状态变化
分析平衡状态
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
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮
G
迷你实验室1：物体会停在哪个液面？
1.把糖浆、水及油沿汤匙注入玻璃杯中，由于密度不同，液体会分成三层。
2.把蜡块、橡皮、瓶塞、鸡蛋等放入杯中，观察它们分别位于哪一层液面上？你能说出原因吗？
迷你实验室2：橡皮泥为什么能漂浮？
G
F浮1
G
F浮2
G
F浮1
<
下沉
G
F浮2
=
漂浮
<
空心时，排开液体体积增大
物体的浮沉条件
上浮
漂浮
悬浮
下沉
F浮>G物
ρ 液> ρ物
F浮< G物
ρ 液< ρ物
F浮= G物
ρ 液= ρ物
F浮= G物
ρ 液> ρ物
1.关于浮力，下列说法中正确的是(　　)
A.上浮的物体一定比下沉的物体受到的浮力大
B.沉在容器底部的物体一定不受浮力
C.在水中上浮的物体在煤油中可能悬浮
D.没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大
C
解析　物体所受浮力大小与液体密度、排开液体体积有关，与物体所处液体的位置无关，故A、D错误；沉在容器底部的物体如果受到来自液体的压力差，就会受到浮力，故B错误；物体在水中上浮，说明物体密度小于水的密度，而物体密度可能和煤油密度相等，可能处于悬浮状态，故C正确。
A
B
2.如图所示，A、B两物体静止在水中（ ）
A.两物体受到的浮力一定相等
B.两物体受到的浮力不等，A物体受到的浮力大
C.两物体的密度不等，B物体的密度大
D.两物体的重力不等，B物体的重力大
C
解析　由题图可知，A物体漂浮，F浮A＝GA，B物体悬浮，F浮B＝GB，因A、B体积关系未知，所以浮力、重力大小无法判断，故A、B、D错误；A物体漂浮，说明A物体密度小于水的密度；B物体悬浮，说明B物体密度等于水的密度，故C正确。
二、浮沉条件的应用
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
密度计
1.
答案：根据浮力公式F浮＝ρ液 gV排，液体密度越大，密度计排开液体的体积越小，露出的体积越大，密度计与液面相平处的刻度就越大，所以密度计的刻度数是下面较大而上面较小。
思考：为什么密度计的刻度是上小下大的呢？
1.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。
2.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
3.载重线
轮 船
2.
潜水艇
3.
工作原理：靠改变自身重力上浮和下潜。
2.工作原理：靠空气浮力升空
1.内部充有小于空气密度的气体
热气球
4.
盐水选种是我国古代劳动人民发明的一种巧妙的挑选种子的方法。各种庄稼的种子，都有一定的密度。长得很饱满的小麦种子密度大，长得干瘪的种子密度小得多。　　　
盐水选种，就是把种子放在一定浓度的盐水里，利用浮力把好种子和坏种子分开来。干瘪、虫蛀的种子就会上浮直至漂浮，而饱满的种子则下沉至容器底部。请你说说这是为什么呢？
盐水选种
5.
1．用同一支密度计测定不同液体的密度，下列叙述正确的是（ ）
A 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
C 密度计排液体积越大，液体密度越大
D 密度计漂浮的越高，液体密度越大
BD
解析　密度计漂浮在液体中，所受浮力等于自身重力，而密度计的刻度特点是上小下大，上稀下密，密度计漂浮得越高，说明液体密度越大，故B、D正确。
2. 质量相等的实心铝球和铁球放在水中，铁球受的浮力 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 铝球受的浮力（选填“＞”、“＜”、“=”）。
＜
＝
解析　质量相等的实心铝球和铁球，铁球密度大于铝球密度，所以铁球体积小于铝球体积，因为浸没在水中，排开水的体积等于物体体积，所以铁球受到的浮力小于铝球受到的浮力。若放置在水银中，两球密度都小于水银密度，在水银中处于漂浮状态，两球所受浮力相等，等于其重力大小。
1.把一个重5.4 N、体积600 cm3的实心物体放入足够深的水中。当物体静止时，物体所处的状态是( g取10 N/kg)(　　)
A.漂浮 B.沉底
C.悬浮 D.无法判断
A
解析　通过计算，该实心物体的密度为0.9 g/cm3，小于水的密度，由物体的浮沉条件可知，物体处于漂浮状态，故选A。
2.一只轻质极薄的小塑料袋,袋内装满水(袋内无空气)且水的质量为200g,将其浸没在水中,静止时如图所示。则此时盛水的小塑料袋受到了竖直向上的_________作用,其大小为______N。(g=10 N/kg)
　浮力　
　2　
解析 将装满水小塑料袋浸没在水中，静止时如图所示，小塑料袋受到了
重力，还受到了水对其向竖直向上的浮力。
浮力与装满水小塑料袋的重力是平衡力，故浮力的大小为
F浮=G=mg=200×10-3kg×10N/kg=2N
3.两个相同的烧杯中装有体积相等的不同液体甲、乙，放置在水平桌面上静止。将同种材料制成的实心物体A、B分别放入两烧杯中，静止时液面等高，如图所示。则两个烧杯中液体密度大小ρ甲___ρ乙，A、B所受浮力大小__。(均选填“>”“<”或“＝”)
>
>
解析　A物体在甲液体中处于漂浮状态，A物体密度小于甲液体密度，B物体在乙液体中悬浮，B物体密度等于乙液体密度，又A、B两物体密度相等，则ρ甲>ρ乙。物体A、B放入容器中前后，容器内液面高度都相等，
即V排A＝V排B，A漂浮，VA>V排A，B悬浮，VB＝V排B，所以VA>VB。
又因为ρA＝ρB，则mA>mB，由G＝mg知GA>GB。
A漂浮，F浮A＝GA，B悬浮，F浮B＝GB，所以F浮A>F浮B。
4.如图甲，将一重8 N的物体A放在装有适量水的烧杯中，物体A漂浮于水面，浸入水中的体积占总体积的。如果将一小球B用体积和重力不计的细线系于A下方后，再轻轻放入该杯水中，静止时A上表面与水面恰好相平，如图乙。已知ρB＝1.8×103 kg/m3，g取10 N/kg。求：
(1)图甲中物体A受到的浮力
解：因为A漂浮在水中，所以F浮＝GA＝8 N
(2)物体A的密度
解：物体A排开水的体积：V排＝＝8×10-4 m3
已知浸入水中的体积占总体积的，
则物体A的体积：VA＝×8× 10-4 m3＝1×10-3 m3
根据G＝mg＝ρVg可得A的密度：
ρA＝＝0.8×103 kg/m3
(3)小球B的体积
解：图乙中A、B共同悬浮，则F浮A＋F浮B＝GA＋GB。
根据F浮＝ρ水 gV排和G＝mg＝ρVg可得：ρ水 g(VA＋VB)＝GA＋ρBgVB
所以小球B的体积：VB＝＝2.5×10-4 m3

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